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一种陡坡地形软弱基础下高填方路基的施工方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及路基工程技术领域,尤其涉及一种陡坡地形软弱基础下高填方路基的施工方法。

相关背景技术

[0002] 目前,针对要在陡坡地形软弱基础的条件下进行路基填筑施工,常规的施工方法一般是先对基础进行软基换填处置,保证基础能承受较高承载力后,在陡坡下方增设自重较轻的衡重式挡墙,主要通过挡墙依靠对放坡分层填筑路基,以承担通车后的上部行车荷载。常规的施工方法容易受到地形和地质影响,在施工过程中受到较大的施工限制,如路基填筑高度过高时会导致挡墙尺寸的高度过高,挡墙的高度增加同时会引起墙身基础和墙身尺寸的增加,整体挡墙的断面尺寸越大,需要的混凝土工程量呈倍速增加,工程造价相应增加更高;另外在陡坡上施作大型挡土墙,其墙身基础将往外占用更大的征地面积,需要处理的软弱地基处理范围更广、费用更高,无法保证路基施工过程中的安全经济性及施工工期。

具体实施方式

[0037] 下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
[0038] 需要说明的是,当组件被称为“固定于”另一个组件,它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件,它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件,它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
[0039] 除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0040] 请一并参见图1及图2,本发明一较佳实施方式提供的一种陡坡地形软弱基础下高填方路基的施工方法,包括以下步骤:
[0041] S1,在原地面采取削坡分级台阶开挖处理,形成沿道路横向逐级降低的基础台阶10,在路基边线处和每间隔一个基础台阶10施作若干排锚筋20,以对软弱基础进行加固。
[0042] 在本实施方式中,步骤S1的基础台阶10开挖前,还需先平整场地,施作好上边坡的截水、排水沟30后,对原地面进行测量放样后再进行2m×2m的基础台阶10开挖。可以理解,基础台阶10也可以根据需要设置为其他尺寸,本发明不作限制。
[0043] 请一并参见图3及图4,在本实施方式中,锚筋20包括相互平行的若干螺旋钢筋21、若干连接加强筋23及一锚筋注浆管25。若干螺旋钢筋21间隔设置,相邻两螺旋钢筋21通过连接加强筋23焊接固定,锚筋注浆管25与其中一连接加强筋23及一螺旋钢筋21焊接固定,锚筋注浆管25的周壁底部开设注浆孔251。锚筋20的施作方法为:在路基边线处和对应的基础台阶10上打孔形成安装孔12,安装孔12沿竖向延伸至软弱基础的土体内;将锚筋20沿竖向插入对应的安装孔12;向锚筋注浆管25注入砂浆40,砂浆40从注浆孔251进入安装孔12内直至完全填充安装孔12。本实施方式在锚筋20完成施作后,还对基础台阶10底面进行200Kpa承载力验证,实验表明本实施例的台阶基础能够达到所需的承载力。
[0044] S2,在路基边线处的锚筋20上施作系梁50,于系梁50上方浇筑形成现浇面板60,现浇面板60上预埋有拉结钢筋61,现浇面板60设有泄水孔63;在现浇面板60中部和顶部设有倾斜设置的预应力锚索70,通过预应力锚索70将现浇面板60的中部和顶部与软弱基础的土体相互锚固。
[0045] 请一并参见图5,在本实施方式中,系梁50包括浇筑混凝块51及埋设于浇筑混凝块51内的若干防裂钢筋52和若干预埋钢筋54。与路基边线处对应的锚筋20的顶部埋设于浇筑混凝块51中。若干防裂钢筋52沿道路的纵向间隔设置,防裂钢筋52呈环形的框体结构,若干预埋钢筋54沿防裂钢筋52的周向间隔设于防裂钢筋52的内侧,每一预埋钢筋54沿道路的纵向延伸并与防裂钢筋52焊接固定;防裂钢筋52和/或螺旋钢筋21与对应的锚筋20的螺旋钢筋21焊接固定。
[0046] 请一并参见图6,现浇面板60包括混凝土板身64及埋设于混凝土板身64内的若干植入钢筋65。现浇面板60的上述结构与现有技术的相同,为省略篇幅,这里不再赘述。在本实施方式中,混凝土板身64上设有所述泄水孔63。拉结钢筋61的一端埋设于混凝土板身64内并与植入钢筋65通过焊接等方式固定。
[0047] 通过预应力锚索70将现浇面板60的中部和顶部与软弱基础的土体相互锚固的方法具体为:请一并参见图7,现浇面板60的混凝土板身64对应预应力锚索70的位置埋设有插管68,插管68可为钢管或PVC管;预应力锚索70包括自由段71、锚固段72及锚尾部73,自由段71连接锚固段72与锚尾部73,自由段71内设有若干第一无粘结钢绞线713,第一无粘结钢绞线713被波纹管(图未示)包裹,波纹管的两端用胶带(图未示)密封;自由段71内设有将若干第一无粘结钢绞线713分隔的对中支架711。锚固段72锚固于软弱基础的土体内,锚固段72设有若干第二无粘结钢绞线721、一锚固注浆管722、架线环724、承载体728及导向帽729。架线环724及承载体728沿第二无粘结钢绞线721的长度方向间隔分布,锚固注浆管722穿设固定于承载体728,锚固注浆管722的管壁上开设注浆口(图未示);若干第二无粘结钢绞线721穿设于架线环724及承载体728并环绕锚固注浆管722间隔设置,第二无粘结钢绞线721的一端与第一无粘结钢绞线713的一端连接,第二无粘结钢绞线721的另一端连接于导向帽729。
锚尾部73包括张拉段钢绞线731、锚具732与锚垫板734,锚垫板734贴合于现浇面板60的外表面,张拉段钢绞线731的一端与第一无粘结钢绞线713的另一端连接,张拉段钢绞线731依次穿过插管68以及锚垫板734,然后与锚具732连接;采用混凝土封住预应力锚索70的锚尾部73,称为混凝土封锚。预应力锚索70的安装方法为:利用导向帽729钻进软弱基础的土体内后,通过锚固注浆管722向钻的孔内注入砂浆;对张拉段钢绞线731施加预设的预应力后与锚具732连接,从而将预应力锚索70与土体相互锚固。
[0048] 请一并参见图8及图9,在本实施方式中,对中支架711与架线环724的结构相同,其作用是分隔若干无粘结钢绞线。对中支架711与架线环724均包括钢管725及若干间隔钢筋726,若干间隔钢筋726沿钢管725的周向均匀分布,间隔钢筋726大致呈弧形,间隔钢筋726的两端固定于钢管725的外周壁上,相邻两间隔钢筋726与钢管725的周壁之间围设形成供一无粘结钢绞线穿设的间隔空间727。
[0049] 请一并参见图10及图11,在本实施方式中,承载体728采用钢质承载体,其大致呈板状,承载体728上设有注浆管孔7281及环绕注浆管孔7281周缘间隔设置的若干钢绞线孔7282,注浆管孔7281大致位于承载体728的中心,注浆管孔7281及钢绞线孔7282均沿轴向贯通承载体728。安装时,注浆管孔7281供锚固注浆管722穿设,第二无粘结钢绞线721穿设对应的钢绞线孔7282并通过配套的挤压套7283及挤压簧(图未示)固定。通过挤压套及挤压簧固定钢绞线属于现有技术,为省略篇幅,这里不再赘述。
[0050] 在本实施方式中,锚垫板734与现浇面板60的外表面之间还设有混凝土垫块74,通过混凝土垫块74调节锚垫板734的倾斜角度,确保预应力锚索70的轴向与锚具732及锚垫板734垂直。
[0051] S3,沿道路的纵向及横向上,每间隔预设距离设置一道基础渗沟80,将基础渗沟80接入到现浇面板60的泄水孔63以将水排到路基外侧。
[0052] 请一并参见图12,在本实施方式中,基础渗沟80包括基底81、填级配碎石82、软式透水管83及无纺土工布84。基底81采用混凝土垫层,填级配碎石82设置于基底81的顶面,软式透水管83设置于填级配碎石82内,无纺土工布84包覆于填级配碎石82外。在本实施方式中,道路纵向上设置的基础渗沟80与道路横向上设置的基础渗沟80相互连通,道路横向上设置的基础渗沟80接入到现浇面板60的泄水孔63。
[0053] S4,待上一节现浇面板60的强度达到要求后沿高度方向分层浇筑泡沫轻质土90,并在基础台阶10上设置沉降缝(图未示)以沿道路的纵向分段浇筑泡沫轻质土90,相邻两层泡沫轻质土90之间通过电焊钢网91结合,以加强上下层泡沫轻质土90整体联系;并使得预埋拉结钢筋61埋设于泡沫轻质土90中,从而使得现浇面板60与泡沫轻质土90受力连接;预应力锚索70的位于现浇面板60与软弱基础的土体之间的节段,即自由段71埋设于泡沫轻质土90中。
[0054] 在本实施方式中,每层泡沫轻质土90的厚度在0.5‑0.8m,每段泡沫轻质土90的长度为40m。可以理解,在其他实施方式中,也可以根据需要设置为其他尺寸,本发明不作限制。
[0055] S5,同步浇筑现浇面板60和泡沫轻质土90至路基顶,于路基顶部设置防渗土工膜92以防止渗水,完成路基快速填筑施工。
[0056] 本发明针对填筑高填方路基在受到陡坡地形软弱基础等现场条件限制时,提供了一种陡坡地形软弱基础下高填方路基的施工方法,根据原地面采取削坡分级台阶开挖处理,对软弱基础采用锚筋20加固;在路基外侧通过锚筋20顶部的系梁50作为现浇面板60基础,在基础台阶10上设置沉降缝将具有直立特性的泡沫轻质土90分隔开浇筑,泡沫轻质土90上下层间设置电焊钢网91,加强上下层间浇筑的泡沫轻质土90的联系和整体性,减小收缩裂缝;现浇面板60设置拉结钢,91锚于泡沫轻质土90内加强结构整体性,现浇面板60的中部和顶部设置无粘结预应力锚索70将现浇面板60与坡体锁定,能够将现浇面板60的受力传递至台阶内部的边坡,由于台阶内部的边坡整体呈现斜面,倾斜设置的预应力锚索70可以尽可能垂直于边坡坡面,受力更为均匀、有效。该项施工方法使得软弱基础得到加固,并通过加强现浇面板、泡沫轻质土以及边坡之间的联系和整体性,使得路基整体受力更均匀,对基础承载力和施工条件要求比常规方法更低,因此,相较于现有技术,该项施工方法能够使用断面尺寸较小的现浇面板60进行施工,且配合泡沫轻质土90,整体自重更为轻盈、施工完成后自身强度高,解决了高填方路基在陡坡地形和软弱基础条件下很难维持自身稳固和分层填筑压实的技术难题,其整个体系结构简单、材料用量少且施工效率高,保证在安全稳定高效的条件下快速填筑达到路基顶部高程,并最终确保高填方路基施工满足设计要求。
[0057] 上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明,但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围,凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更,均应属于本发明所涵盖专利范围。

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