一种深层软弱地基的道路基础防护体系及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种深层软弱地基的道路基础防护体系，道路在地表面上设置填方路基，地表面向下直至稳定地层面之间为深层软弱地基；在填方路基底部的范围内，从地表面开始向下，设置多个垂直于地表面的刚性桩；刚性桩的下端，深入到稳定地层面下不小于50cm。采用上述技术方案，将附加应力传递至刚性桩上，由刚性桩传递至基底稳定地层中，既提高了圬工的利用率，增大刚性桩的设置间距，减少了刚性桩数量；可以有效提高深层软弱基底的承载力，解决了软弱地基的道路沉降问题；由于刚性桩桩端进入相对较硬土层、桩身不被压缩，沉降容易保证，施工迅速；沉桩后无需养护周期，能够大大减少基础施工时间，提高施工效率，加快了工程进度。加快了工程进度。加快了工程进度。

【技术实现步骤摘要】
一种深层软弱地基的道路基础防护体系及其施工方法


[0001]本专利技术属于道路交通基础工程及岩土工程的
更具体地，本专利技术涉及一种深层软弱地基的道路基础防护体系。本专利技术还涉及该防护体系的施工方法。

技术介绍

[0002]深层软弱地基处置的研究一直是岩土工程领域的一个重要课题。
[0003]软土主要指强度比正常土层强度较低的土质，这类土具有天然含水量高、透水性差、抗剪强度低、压缩性高等显著的特点。在软土地基上修筑公路将会因路基的不均匀沉降或者剩余沉降过大而引起各种路面损坏和失稳问题，例如出现路基开裂、下沉、滑移等现象。
[0004]由于软弱土地基具有强度低、压缩性大和明显的触变性等不良特征，对于路基危害很大，在路基设计与施工中，必须给予充分的重视。必须根据实际情况，因地制宜地进行防护处置，以提高地基的强度，减少其压缩性，改善其稳定条件。
[0005]目前较为常见的软土地基处理方法主要有：排水预压法、粉体搅拌桩深层处理法、轻质路堤、垫层及浅层处理、超载预压、砂桩、碎石桩和刚性桩等。针对软土厚度较深、路基填筑高度较高，特别是改扩建的公路路基，对施工后沉降要求较高时，单纯采用一种处置方案，存在实用性不高、处置不当会导致后期路基不均匀沉降发生的问题。
[0006]针对这种软弱地基厚度较深，采用换填处置，开挖基坑深度较深，在施工的过程中存在较大的风险，排水预压施工周期长，影响工程进度；搅拌桩现场搅拌，存在污染，处置深度不大于20m，施工质量不易控制。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种深层软弱地基的道路基础防护体系，其目的是解决深层软弱地基的道路沉降问题。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0009]本专利技术的深层软弱地基的道路基础防护体系，所述的道路在地表面上设置填方路基，所述地表面向下直至稳定地层面之间为所述的深层软弱地基；在所述的填方路基底部的范围内，从所述的地表面开始向下，设置多个垂直于地表面的刚性桩；所述的刚性桩的下端，深入到稳定地层面下不小于50cm。
[0010]所述的刚性桩在水平面上，呈矩形网格状分布，每个刚性桩占据一个网格节点；在每个刚性桩的顶端，设置水平布置的桩顶托板；在矩形的四个角上的刚性桩的顶端设置相连的向上拱起拱圈，所述的拱圈的四个拱脚分别支撑在四个刚性桩的顶端的桩顶托板上。
[0011]所述的拱圈为浆砌片石结构。
[0012]所述的拱圈的厚度为h。
[0013]沿着所述的道路的纵向，两个相邻的桩顶托板通过水平布置的连梁连接。
[0014]所述的桩顶托板和连梁采用钢筋混凝土结构。
[0015]所述的填方路基的坡脚和路基的中部，所述的刚性桩的间距为其他位置刚性桩间距的一半。
[0016]在所述的填方路基的坡脚外的地面上，分别设置排水沟。
[0017]所述的拱圈的拱形结构的计算矢高为S，计算跨度为L，矢跨比S/L小于等于1/5。
[0018]为了实现与上述技术方案相同的专利技术目的，本专利技术还提供了以上所述的深层软弱地基的道路基础防护体系的施工方法，其过程如下：
[0019]首先，对路基基底的地表面进行清理；整平后，确定刚性桩的桩位；每排刚性桩布置间距设置为3m～4m；
[0020]材料进场；
[0021]验视刚性桩的桩位，使用机械设备将刚性桩的管桩沉入土体中，置换部分土体，形成管桩与周边土体共同受力的地基，即管桩复合地基；
[0022]开挖清槽，编笼下笼；绑扎钢筋，预埋好与拱形结构的衔接钢筋，
[0023]浇筑桩顶托板和连梁，并养护成型；
[0024]砌筑拱圈，形成桩顶拱形结构层，与桩顶托板衔接处应现浇固定；拱圈的计算矢高为S，计算跨度为L，矢跨比S/L小于等于1/5；
[0025]填方路基边缘的坡脚处开挖排水沟；
[0026]拱形结构施工完毕后，填筑路基填料，拱形结构上50cm以内，采用轻型压路机碾压。
[0027]本专利技术采用上述技术方案，通过刚性桩和拱形结构的结合，利用圬工的抗压性能，将附加应力传递至刚性桩上，由刚性桩传递至基底稳定地层中，既提高了圬工的利用率，增大刚性桩的设置间距，减少了刚性桩数量；可以有效提高深层软弱基底的承载力，解决了软弱地基的道路沉降问题；由于刚性桩桩端进入相对较硬土层、桩身不被压缩，沉降容易保证，施工迅速；沉桩后无需养护周期，能够大大减少基础施工时间，提高施工效率，加快了工程进度。
附图说明
[0028]附图所示内容及图中的标记简要说明如下：
[0029]图1为本专利技术的道路(公路)横断面示意图；
[0030]图2为本专利技术的刚性桩与拱形结构的正面示意图；
[0031]图3为图2所示结构的水平面俯视示意图；
[0032]图4为本专利技术的刚性桩与拱形结构组合的立体示意图。
[0033]图中标记为：
[0034]1、刚性桩，2、桩顶托板，3、拱圈，4、连梁，5、地表面，6、排水沟，7、稳定地层面，8、填方路基。
具体实施方式
[0035]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明，以帮助本领域的技术人员对本专利技术的专利技术构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0036]如图1至图4所示本专利技术的结构，为一种深层软弱地基的道路基础防护体系，特别应用于公路；所述的道路在地表面7上设置填方路基8，所述地表面7向下直至稳定地层面7之间为所述的深层软弱地基。本专利技术是为了优化现有深层软弱地基的处置，而提出的一种针对公路深层软弱地基的处置方法。
[0037]所述的稳定地层面7为可以承载很大负荷的基础层面。
[0038]为了解决现有技术存在的问题并克服其缺陷，实现解决深层软弱地基的道路沉降问题的专利技术目的，本专利技术采取的技术方案为：
[0039]如图1至图4所示，本专利技术的深层软弱地基的道路基础防护体系，在所述的填方路基8底部的范围内，从所述的地表面7开始向下，设置多个垂直于地表面7的刚性桩1；所述的刚性桩1的下端，深入到稳定地层面7下不小于50cm。
[0040]刚性桩1的材料为：C30水泥钢筋混凝土，或者PHC，其横截面尺寸为：直径d＝30cm。
[0041]在施工中，使用机械设备将刚性桩1的管桩沉入土体中，置换部分土体，形成管桩与周边土体共同受力的地基，即管桩复合地基。其有益效果是：通过拱形结构利用圬工的抗压性能，将附加应力传递至刚性桩1上，由刚性桩1传递至基底稳定地层中，既提高了圬工的利用率，增大刚性桩1的设置间距，减少了刚性桩1的数量，又有效提高深层软弱基底的承载力，解决了地基沉降问题。
[0042]所述的刚性桩1在水平面上，呈矩形网格状分布，每个刚性桩1占据一个网格节点；在每个刚性桩1的顶端，设置水平布置的桩顶托板2；在矩形的四个角上的刚性桩1的顶端设置相连的向上拱起拱圈3，所述的拱圈3的四个拱脚分别支撑在四个刚性桩1的顶端的桩顶托板本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深层软弱地基的道路基础防护体系，所述的道路在地表面(7)上设置填方路基(8)，所述地表面(7)向下直至稳定地层面(7)之间为所述的深层软弱地基，其特征在于：在所述的填方路基(8)底部的范围内，从所述的地表面(7)开始向下，设置多个垂直于地表面(7)的刚性桩(1)；所述的刚性桩(1)的下端，深入到稳定地层面(7)下不小于50cm。2.按照权利要求1所述的深层软弱地基的道路基础防护体系，其特征在于：所述的刚性桩(1)在水平面上，呈矩形网格状分布，每个刚性桩(1)占据一个网格节点；在每个刚性桩(1)的顶端，设置水平布置的桩顶托板(2)；在矩形的四个角上的刚性桩(1)的顶端设置相连的向上拱起拱圈(3)，所述的拱圈(3)的四个拱脚分别支撑在四个刚性桩(1)的顶端的桩顶托板(2)上。3.按照权利要求2所述的深层软弱地基的道路基础防护体系，其特征在于：所述的拱圈(3)为浆砌片石结构。4.按照权利要求2所述的深层软弱地基的道路基础防护体系，其特征在于：所述的拱圈(3)的厚度为h。5.按照权利要求2所述的深层软弱地基的道路基础防护体系，其特征在于：沿着所述的道路的纵向，两个相邻的桩顶托板(2)通过水平布置的连梁(4)连接。6.按照权利要求2所述的深层软弱地基的道路基础防护体系，其特征在于：所述的桩顶托板(2)和连梁(4)采用钢筋混凝土结构。7.按照权利要求1所述的深...

【专利技术属性】
技术研发人员：王平，严小宝，孙乐乐，
申请(专利权)人：中国十七冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：