【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于道路工程，特别涉及一种道路隔震路基结构及隔震道路。
技术介绍
1、我国地处世界两大地震带（环太平洋地震带和喜马拉雅山——地中海地震带）之间，且众多领土位于这两个地震带上，受它的影响，我国地震活动不仅频度高，强度大，而且地震活动的范围很广，几乎全国均发生过强震。据统计，我国地震约占世界地震的三分之一；本世纪以来全球7级以上强震，我国约占35%，因此，我国对于地震的防灾减灾措施尤为重视。
2、地震对于国民生活建筑破坏非常严重，对于建筑的抗震隔震措施的研究一直在不断地发展，越来越多的建筑抗震隔震结构被研发出来，加强建筑的强度与寿命。但是，对于居民的生命线，道路交通的抗震隔震，并没有受到过多的重视。
3、路基结构主要为填方路堤，以及为保证路基稳定的支挡和加固防护结构。路基结构的不同，他在遭受地震后的破坏程度也不同。对于填方路堤而言，当其在地震作用下发生破坏，则需进行重新填筑，且容易影响周边建/构筑物（如桥梁等），人力和物力消耗巨大。尤其现在很多公路进行高填方路基的施工，从十几米到几十米的高填方路堤都是经常碰到的。并且道路在地震时期，因为地震作用的破坏导致震后交通不畅，甚至瘫痪，严重影响后续救援工作的进行，错失最佳救援时机。尤其对于近地地震，容易对多种道路基础设施造成了严重破坏，因此，在极端地震的情况下，想要有效地保护路网，就需要采取提高路堤抗震能力的抗震隔震对策。
4、隔震系统被定义为位于结构与其基础之间的灵活或滑动界面，以使地面的水平运动与结构的水平运动关联性降低，从而减少地震对结构及
5、因此，专利技术一种可以有效且经济地适用于现有的道路隔震工程中，通过减少了地震能量向路堤及路面的传递来起到对道路的保护作用的隔震路基结构是非常必要而且可行的。
技术实现思路
1、针对
技术介绍
提及的问题，本专利技术专利提供了一种道路隔震路基结构及隔震道路。
2、本专利技术通过下述技术方案实现。
3、第一方面，本专利技术提供了一种道路隔震路基结构，包括路堤，其特征在于包括，从上至下依次设置于路堤下方的高阻尼混凝土层、隔震垫层、混凝土承载层和柔性缓冲层，呈阵列设置于柔性缓冲层下方土体内的隔震桩孔，贴合隔震桩孔内壁插接在隔震桩孔中的橡胶护孔套，紧临路堤两侧沿道路走向开挖的隔震沟，套头刚性隔震桩；其中，所述隔震沟开挖至柔性缓冲层以下位置，所述隔震沟和隔震桩孔内填充细沙碎石混合物；所述套头刚性隔震桩包括从下之上依次插入隔震桩孔、柔性缓冲层的第一刚性桩，设置于第一刚性桩顶部的重载万向球轴承，刚性套头，第二刚性桩和若干减震阻尼器；所述刚性套头的底部槽口套罩在第一刚性桩顶部且与重载万向球轴承抵接，所述刚性套头顶部与混凝土承载层下表面抵接；若干所述减震阻尼器呈环向均匀布置在第一刚性桩顶部周侧且水平连接于刚性套头底部槽口侧壁与第一刚性桩外壁之间；所述第二刚性桩与刚性套头顶部固定连接成整体结构且插接在混凝土承载层内。
4、优选的，所述隔震垫层包括2-3层依次设置的橡胶砂层。
5、优选的，相邻的橡胶砂层之间，隔震垫层最下层的橡胶砂层与混凝土承载层之间，隔震垫层最上层的橡胶砂层与高阻尼混凝土层之间均设置土工格栅层。
6、优选的，所述橡胶砂层采用2～5mm的橡胶颗粒与粒径为1～4mm粗砂颗粒混合而成。
7、优选的，所述隔震垫层的厚度为300～400 mm，所述高阻尼混凝土层的厚度为100～150 mm，所述混凝土承载层的厚度为300～500 mm，所述柔性缓冲层的厚度为500～800mm。
8、优选的，若干所述减震阻尼器分两层布置在第一刚性桩顶部周侧，若干所述减震阻尼器的长度l均为150～250mm，上层所述减震阻尼器的弹簧刚度≥100n/mm，下层所述减震阻尼器的弹簧刚度≥150n/mm。
9、优选的，所述减震阻尼器包括依次连接成整体结构的第一连接片、减震弹簧、橡胶减震块和第二连接片，套罩在减震弹簧外部且连接于第一连接片与橡胶减震块之间的限位组件；所述限位组件包括依次滑动套接的2～4个刚性限位套环。
10、优选的，所述第一连接片和第二连接片上均设置有螺栓孔，所述减震阻尼器两端分别通过第一连接片、第二连接片利用螺栓与螺栓孔配合固定连接在刚性套头底部槽口侧壁和第一刚性桩外壁上。
11、优选的，所述套头刚性隔震桩还包括橡胶密封垫圈，所述橡胶密封垫圈设置于刚性套头的底部槽口与第一刚性桩之间的间隙处，以防止刚性套头底部附近的土体进入刚性套头内部。
12、优选的，所述高阻尼混凝土层的宽度略大于路堤宽度，所述高阻尼混凝土层、隔震垫层、混凝土承载层和柔性缓冲层的宽度相同或者逐层递增。
13、第二方面，本专利技术提供了一种隔震道路结构，包括设置于路堤上的面层，其特征在于，还包括上述隔震路基结构。
14、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：（1）本专利技术道路隔震路基结构在地震过程中，道路的变形将部分由路基承担，其中高阻尼混凝土层能利用自身高阻尼材料和隔震性能组分，进而减少高频地震波向上部路堤的传播。隔震垫层由多层橡胶砂层组成，橡胶砂层采用橡胶颗粒与砂颗粒混合而成，能够增加路基与路堤之间的阻尼比，吸收高频地震波，降低峰值加速度，减少地震波对道路的影响，达到隔震的效果。
15、（2）本专利技术道路隔震路基结构具有较大的竖向承载能力，在道路使用情况下，承载着道路的所有重量和使用荷载，具有很大的竖向承载力安全系数，确保道路在使用情况下的安全；微小地震时，具有足够的水平刚度，上部道路的水平位移极小，不影响使用要求；在中强地震发生时，隔震垫层水平刚度较小，上部道路水平滑动，其自振频率大大延长，远离上部道路的自振周期和场地特征周期，从而把地面震动有效地隔开，明显地降低结构地震反应，并且能够吸收高频地震波，降低传至路堤底部地震加速度峰值。
16、（3）本专利技术道路隔震路基结构能控制下部的地震运动向上部路堤的传递，降低路堤振动基本频率，延长基本周期，使其避开地震动的主要能量传播频率，以减小地震能量向路堤的传播，这样就使路堤与地面振动相对分离，同时套头刚性隔震桩的消能可以减小路堤的位移，从而达到全面降低道路动力响应的目的，保护道路安全。
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1.一种道路隔震路基结构，包括路堤（10），其特征在于包括，从上至下依次设置于路堤（10）下方的高阻尼混凝土层（4）、隔震垫层（3）、混凝土承载层（2）和柔性缓冲层（1），呈阵列设置于柔性缓冲层（1）下方土体内的隔震桩孔（5），贴合隔震桩孔（5）内壁插接在隔震桩孔（5）中的橡胶护孔套（6），紧临路堤（10）两侧沿道路走向开挖的隔震沟（7），套头刚性隔震桩（8）；其中，所述隔震沟（7）开挖至柔性缓冲层（1）以下位置，所述隔震沟（7）和隔震桩孔（5）内填充细沙碎石混合物（12）；所述套头刚性隔震桩（8）包括从下之上依次插入隔震桩孔（5）、柔性缓冲层（1）的第一刚性桩（801），设置于第一刚性桩（801）顶部的重载万向球轴承（804），刚性套头（802），第二刚性桩（803）和若干减震阻尼器（805）；所述刚性套头（802）的底部槽口套罩在第一刚性桩（801）顶部且与重载万向球轴承（804）抵接，所述刚性套头（802）顶部与混凝土承载层（2）下表面抵接；若干所述减震阻尼器（805）呈环向均匀布置在第一刚性桩（801）顶部周侧且水平连接于刚性套头（802）底部槽口侧壁与第一刚性桩（801
2.如权利要求1所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述隔震垫层（3）包括2-3层依次设置的橡胶砂层（301）。
3.如权利要求2所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，相邻的橡胶砂层（301）之间，隔震垫层（3）最下层的橡胶砂层（301）与混凝土承载层（2）之间，隔震垫层（3）最上层的橡胶砂层（301）与高阻尼混凝土层（4）之间均设置土工格栅层（9）。
4.如权利要求2所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述橡胶砂层（301）采用2～5mm的橡胶颗粒与粒径为1～4mm粗砂颗粒混合而成。
5.如权利要求1所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述隔震垫层（3）的厚度为300～400 mm，所述高阻尼混凝土层（4）的厚度为100～150 mm，所述混凝土承载层（2）的厚度为300～500 mm，所述柔性缓冲层（1）的厚度为500～800 mm。
6.如权利要求1所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，若干所述减震阻尼器（805）分两层布置在第一刚性桩（801）顶部周侧，若干所述减震阻尼器（805）的长度L均为150～250mm，上层所述减震阻尼器（805）的弹簧刚度≥100N/mm，下层所述减震阻尼器（805）的弹簧刚度≥150N/mm。
7.如权利要求6所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述减震阻尼器（805）包括依次连接成整体结构的第一连接片（8051）、减震弹簧（8052）、橡胶减震块（8053）和第二连接片（8054），套罩在减震弹簧（8051）外部且连接于第一连接片（8051）与橡胶减震块（8053）之间的限位组件（8055）；所述限位组件（8055）包括依次滑动套接的2～4个刚性限位套环（8056）。
8.如权利要求7所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述第一连接片（8051）和第二连接片（8054）上均设置有螺栓孔，所述减震阻尼器（805）两端分别通过第一连接片（8051）、第二连接片（8054）利用螺栓与螺栓孔配合固定连接在刚性套头（802）底部槽口侧壁和第一刚性桩（801）外壁上。
9.如权利要求1所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述套头刚性隔震桩（8）还包括橡胶密封垫圈（806），所述橡胶密封垫圈（806）设置于刚性套头（802）的底部槽口与第一刚性桩（801）之间的间隙处，以防止刚性套头（802）底部附近的土体进入刚性套头（802）内部。
10.一种隔震道路，包括设置于路堤（10）上的面层，其特征在于，还包括权利要求1至9所述的隔震路基结构。
...【技术特征摘要】
1.一种道路隔震路基结构，包括路堤（10），其特征在于包括，从上至下依次设置于路堤（10）下方的高阻尼混凝土层（4）、隔震垫层（3）、混凝土承载层（2）和柔性缓冲层（1），呈阵列设置于柔性缓冲层（1）下方土体内的隔震桩孔（5），贴合隔震桩孔（5）内壁插接在隔震桩孔（5）中的橡胶护孔套（6），紧临路堤（10）两侧沿道路走向开挖的隔震沟（7），套头刚性隔震桩（8）；其中，所述隔震沟（7）开挖至柔性缓冲层（1）以下位置，所述隔震沟（7）和隔震桩孔（5）内填充细沙碎石混合物（12）；所述套头刚性隔震桩（8）包括从下之上依次插入隔震桩孔（5）、柔性缓冲层（1）的第一刚性桩（801），设置于第一刚性桩（801）顶部的重载万向球轴承（804），刚性套头（802），第二刚性桩（803）和若干减震阻尼器（805）；所述刚性套头（802）的底部槽口套罩在第一刚性桩（801）顶部且与重载万向球轴承（804）抵接，所述刚性套头（802）顶部与混凝土承载层（2）下表面抵接；若干所述减震阻尼器（805）呈环向均匀布置在第一刚性桩（801）顶部周侧且水平连接于刚性套头（802）底部槽口侧壁与第一刚性桩（801）外壁之间；所述第二刚性桩（803）与刚性套头（802）顶部固定连接成整体结构且插接在混凝土承载层（2）内。
2.如权利要求1所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述隔震垫层（3）包括2-3层依次设置的橡胶砂层（301）。
3.如权利要求2所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，相邻的橡胶砂层（301）之间，隔震垫层（3）最下层的橡胶砂层（301）与混凝土承载层（2）之间，隔震垫层（3）最上层的橡胶砂层（301）与高阻尼混凝土层（4）之间均设置土工格栅层（9）。
4.如权利要求2所述的一种道路隔震路基结构，其特征在于，所述橡胶砂层（301）采用2～5mm的橡胶颗粒与粒径为1～4mm粗砂颗粒混合而成。
5.如权利要求1...
【专利技术属性】
技术研发人员：谭佳隆，曹超，李小静，欧阳鹏博，陈亚军，肖洪波，凌峰笑，古昊明，刘晓培，
申请(专利权)人：中建五局土木工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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