基于超固结比解决路基差异沉降的方法技术

本发明专利技术公开了基于超固结比解决路基差异沉降的方法，包括以下步骤，通过钻孔对软土路段的路基土层进行取样，获得试验土样；对获得的试验土样进行室内流变试验，获得初始流变应力下限值；计算地基一定深度范围内的自重应力值记为总附加应力值；比较总附加应力值与初始流变应力值，若总附加应力值小于初始流变应力下限值，表示该软土路段处于安全状态，若总附加应力值大于初始流变应力下限值，表示该软土路段处于隐患状态，则进入选材；选定轻质换填材质后进行换填施工；本发明专利技术能够较好解决软土路基差异沉降的问题，具有较好的工程实践推广前景。前景。前景。

【技术实现步骤摘要】
基于超固结比解决路基差异沉降的方法


[0001]本专利技术涉及路基沉降
，尤其涉及一种基于超固结比解决路基差异沉降的方法。

技术介绍

[0002]在沿海地区往往存在一定厚度的软土，由于软土的自身特性，建筑于软土地基上的交通基础设施工后沉降较大，且高架设施、地面交通等的存在使得这种沉降又呈现出了不同的表现形式。除去地基本身的特性外，人为的地基处理及加固的不均匀性也使得路基沉降变得更加不均匀。而这种道路路基所产生的不均匀沉降会对于行车舒适性、道路寿命均有一定影响。尤其是大型城市高速高架道路、地面道路、地下交通等立体交通，一旦道路路基沉降，就会发生恶性交通事故。
[0003]而软土路基不均匀沉降的核心问题就是软土与结构物之间受力变形状态整体协调的问题。工程技术人员通过采用粉喷桩、浆喷桩、真空联合堆载预压、塑料排水板超载预压、砂桩超载预压等对软土地基之间及不同结构物之间的差异沉降进行研究，发现软土路基受力变形状态稳定性不足与软土路基底部应力大于软土流变下限阈值是影响和解决公路软土路基不均匀沉降的两个关键因素，这也是许多种工程措施治理不均匀沉降只有改善，少有根治效果的原因。本申请基于人造超固结应力状态、从减小地基的固结沉降和压缩变形的角度，提出基于超固结应力比的沿海地区路基差异沉降优化方法。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种基于超固结比解决路基差异沉降的方法，能够较好解决软土路基差异沉降的问题，具有较好的工程实践推广前景。
[0005]本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：基于超固结比解决路基差异沉降的方法，包括以下步骤，
[0006]S1：通过钻孔对软土路段的路基土层进行取样，获得试验土样；
[0007]S2：对步骤S1中获得的试验土样进行室内流变试验，获得初始流变应力下限值σ1；
[0008]S3：计算该取样深度处的材料自重应力值，将车辆荷载和该深度处的地基材料自重应力值之和，记为该深度自重引起的总附加应力值σ2；
[0009]S4：比较总附加应力值与初始流变应力值，若总附加应力值σ2小于初始流变应力值σ1，表示该软土路段处于安全状态，若总附加应力值σ2大于初始流变应力下限值σ1，表示该软土路段处于隐患状态，则进入步骤S5；
[0010]S5：根据其中，σ1表示某层位土样通过实验获得的初始流变下限值，H表示该路基土层的拟进行换填的厚度，g表示重力加速度，ρ表示该路基土层拟将轻质化换填材料的密度值；
[0011]S6：选用密度为ρ1的预制装配式轻质块体，其中，ρ1小于ρ，
[0012]S7：挖除H深度的路基土层；
[0013]S8：基底压实并填平；
[0014]S9：在基底铺设用于荷载传递分散的下承载板；
[0015]S10：在下承载板上安装步骤S6中的预制装配式轻质块体；
[0016]S11：在预制装配式轻质块体上铺设用于荷载传递分散的上承载板；
[0017]S12：在上承载板上浇筑连续配筋水泥混凝土承重板；
[0018]S13：养护连续配筋水泥混凝土承重板到规定龄期；
[0019]S14：在连续配筋水泥混凝土承重板上摊铺施作水泥稳定碎石调平层；
[0020]S15：碾压水泥稳定碎石调平层至规定的压实度；
[0021]S16：摊铺沥青面层并碾压，最后开放交通。
[0022]优选地，在步骤S1中，获得初始流变应力值σ1的步骤如下，
[0023]S101：将试验土样修整为规格一致的多组试件；
[0024]S102：将多组试件分别置于25KPa、50KPa、100KPa以及200KPa的加载应力下，每个试件最短加载时间144个小时，最长加载时间172小时；
[0025]S103：试验初期1小时记录一次数据，试验中后期4小时记录一次数据，并绘制软土流变变形曲线图，其中，软土流变曲线图的横坐标表示加载时间，软土流变曲线图的纵坐标表示试样的沉降量；
[0026]S104：通过观察软土流变曲线图，获取让试样保持稳定的初始流变应力下限值，即当附加荷载应力水平低于初始流变应力下限值时，附加外荷载引起试样流变的影响可以忽略；当应力水平高于初始流变应力下限值时，附加外荷载引起试样流变的影响不能忽略，需要进行路基换填。
[0027]优选地，在步骤S3中，σ2通过以下计算公式得到，其中，ρ
i
表示开挖路基土层的折合平均密度，h
i
为开挖路基土层的厚度，G
D
为车辆动荷载，根据公路工程技术标准JTGB01
‑
2014将车辆动荷载等效成0.5米填土静载均布于软土地基之上，折算成土容重引起的附加为8.5KPa。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0029](1)通过试验计算，选择适宜密度轻质材料的换填厚度使路基底部形成人造超固结应力状态,可让车辆荷载作用下的软土地基处于弹性变形状态；
[0030](2)试验路工后一年，轻质化换填路面结构沉降保持在1mm左右，差异沉降已得到解决且趋于稳定，同常规路面相比已明显减小，沉降曲线平缓已趋于稳定，沉降无突变，纵坡极小，可很好的保证行车的安全性和舒适性。
附图说明
[0031]图1为浙江省舟山市金塘沥小线某路段的路面结构图；
[0032]图2为本专利技术中软土流变试验的变形曲线图；
[0033]图3为换填路面与常规路面沉降对比图。
具体实施方式
[0034]以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细说明，但不作为对本专利技术的限定。
[0035]实施例一：基于超固结应力比的沿海地区路基差异沉降优化方法，包括以下步骤，
[0036]S1：通过钻孔对软土路段的路基土层进行取样，获得试验土样；
[0037]S2：对步骤S1中获得的试验土样进行室内流变试验，获得初始流变应力值σ1；
[0038]S3：计算该取样深度处的材料自重应力值，将车辆荷载和该深度处的地基材料自重应力值之和，记为该深度自重引起的总附加应力值σ2；
[0039]S4：比较总附加应力值与初始流变应力下限值，若总附加应力值σ2小于初始流变应力值σ1，表示该软土路段处于安全状态，若总附加应力值σ2大于初始流变应力值σ1，表示该软土路段处于隐患状态，则进入步骤S5；
[0040]S5：根据其中，σ1表示某层位土样通过实验获得的初始流变下限值，H表示该路基土层的拟进行换填的厚度(根据汽车荷载传递影响深度的计算分析可知，2>H>1.5米)，g表示重力加速度，ρ表示该路基土层拟将轻质化换填材料的密度值；
[0041]S6：选用密度为ρ1的预制装配式轻质块体，其中，ρ1小于ρ；
[0042]S7：挖除H深度的路基土层；
[0043]S8：基底压实并填平；
[0044]S9：在基底铺设用于荷载分散的下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于超固结比解决路基差异沉降的方法，其特征在于：包括以下步骤，S1：通过钻孔对软土路段的路基土层进行取样，获得试验土样；S2：对步骤S1中获得的试验土样进行室内流变试验，获得初始流变应力下限值σ1；S3：计算该取样深度处的材料自重应力值，将车辆荷载和该深度处的地基材料自重应力值之和，记为该深度自重引起的总附加应力值σ2；S4：比较总附加应力值与初始流变应力值，若总附加应力值σ2小于初始流变应力值σ1，表示该软土路段处于安全状态，若总附加应力值σ2大于初始流变应力下限值σ1，表示该软土路段处于隐患状态，则进入步骤S5；S5：根据其中，σ1表示某层位土样通过实验获得的初始流变下限值，H表示该路基土层的拟进行换填的厚度，g表示重力加速度，ρ表示该路基土层拟将轻质化换填材料的密度值；S6：选用密度为ρ1的预制装配式轻质块体，其中，ρ1小于ρ，S7：挖除H深度的路基土层；S8：基底压实并填平；S9：在基底铺设用于荷载传递分散的下承载板；S10：在下承载板上安装步骤S6中的预制装配式轻质块体；S11：在预制装配式轻质块体上铺设用于荷载传递分散的上承载板；S12：在上承载板上浇筑连续配筋水泥混凝土承重板；S13：养护连续配筋水泥混凝土承重板到规定龄期；S14：在连续配筋水泥混凝土承重板上摊铺施作水泥稳定碎石调平层；S15：碾压水泥稳定碎石调平层至规定的压实度；S16：摊铺沥青面层并碾压，最后开放交通。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄宝涛，张牡丹，叶楠，顾良军，方明山，朱军光，黄志义，朱建海，范青武，刘春晖，施力可，黄湘铄，黄保建，黄璨，张宁，吴建冬，陈慧伟，王琼莹，
申请(专利权)人：宁波正信检测科技有限公司，
类型：发明
国别省市：