CN106869145A - 基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，包括如下步骤：设计路堤边坡支护方案，确定定位桩的入土深度；制造废旧轮胎配重块；打入定位桩，使其穿过潜在滑裂面插入强度较高的地层中；组装护坡结构，组装形成若干废旧轮胎配重块与连接钢板交替分布、各列废旧轮胎配重块的高度超过路面的高度的护坡结构；分层填筑坍塌区域，对坍塌区域进行分层回填并压实；水泥砂浆抹面，废旧轮胎配重块修建的护坡结构经评估满足要求后可成为永久性护坡工程，对废旧轮胎的外露面喷射水泥砂浆进行抹面防护。本发明中的废旧轮胎配重块制作简单，价格低廉，整体稳定性高，施工简单方便，施工速度快，满足路堤坍塌抢修的紧迫性需求。
Description
技术领域：
本发明涉及公路工程施工技术领域，尤其涉及一种基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法。
背景技术：
公路路堤(边坡)坍塌是公路工程中最为常见的路基病害之一。公路路堤边坡由软质土料填筑而成，在连续降雨后，较容易发生边坡坍塌病害。尽管其坍塌规模从由几十到上万立方米不等，但往往造成交通中断，带来较大的社会影响。因此，不论路堤坍塌规模有多大，都应及时进行抢修，尽快恢复交通，把坍塌的影响降低到最小。
如何确保后续交通荷载作用下坍塌区新填筑体的稳定性，是路堤坍塌抢修中的关键技术问题。一般可采用片石混凝土挡墙、土工编织袋挡墙、柔性加筋注浆快速回填技术、微型桩快速加固技术、锚杆（索）施工与锚固系统快速承载技术等方法，维护坍塌侧路堤边坡的稳定性。
另一方面，我国每年产生的废旧轮胎居世界前列，2013年我国废旧轮胎产生量已经达到2.99亿条、重量达到1080万吨，并以每年约8%~10%的速度增长。到2020年，我国废旧轮胎年产量将达2000万吨。如何安全、环保的处理与日俱增的废旧轮胎，是亟待解决的问题。
若能够把废旧轮胎用于路堤坍塌侧边坡挡土墙的修建，一方面可以降低抢修工程造价、提高抢修速度，另一方面也为废旧轮胎的再利用提供新途径，显然符合资源再利用的发展需求。
可见，有必要探讨利用废旧轮胎对公路路堤局部坍塌的快速抢修方法，促进现有技术的革新与进步。
发明内容：
为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其操作简单、施工速度快，为路堤坍塌快速抢修提供一种可靠的施工技术。
本发明的技术方案如下：
基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、设计路堤边坡支护方案：
根据公路路堤坍塌的位置、规模、地质条件、环境条件、填料特征等因素，设计坍塌区域护坡工程的位置及参数，确定定位桩的入土深度；
2）、制造废旧轮胎配重块：
根据设计要求制造废旧轮胎配重块待用，废旧轮胎配重块采用废旧轮胎内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土构成，且在中心处设有与定位桩外壁相配合的预留孔；
3）、打入定位桩：
根据设计方案，在坍塌区域路肩位置打入定位桩，使定位桩穿过潜在滑裂面插入强度较高的地层中，且处于竖直状态；
4）、组装护坡结构：
平整各定位桩根部的泥土面，基于预留孔把废旧轮胎配重块均匀、对称地套在各定位桩上，并选择合适位置在各相邻定位桩上套入横向连接板与纵向连接钢板，组装形成若干废旧轮胎配重块与连接钢板交替分布、各列废旧轮胎配重块的高度超过路面的高度且各列废旧轮胎配重块的顶部标高一致的护坡结构；
5）、分层填筑坍塌区域：
采用符合路基填料最小强度和最大粒径要求的填方材料，对坍塌区域进行分层回填并压实，且纵、横向排水设计与压实度满足相关规范要求；抢修后的公路能满足临时性交通通行需求；
6）、水泥砂浆抹面：
抢修结束且通车一段时间后，上述废旧轮胎配重块修建的护坡结构经评估满足要求后可成为永久性护坡工程；新建坍塌区域路面后，对废旧轮胎的外露面喷射水泥砂浆进行抹面防护。
所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的废旧轮胎配重中心处设有预留孔，预留孔为工字型孔；预留孔的尺寸大于定位桩的外轮廓尺寸。
所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的定位桩采用工字钢。
所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的横向连接板与纵向连接钢板的两端均设有连接孔，连接孔为方形孔，连接孔的长度与宽度分别大于定位桩的高度与翼缘宽度。
所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的横向连接板与纵向连接钢板两端连接孔之间的中心距离，等于废旧轮胎的外轮廓直径。
本发明的有益效果是：
1、本发明利用废旧轮胎制作配重块，一方面废旧轮胎为外框架可省去模板，另一方面废旧轮胎可有效保护其内槽内的钢筋混凝土，混凝土内仅配少量构造钢筋即可，且可把适度粒径的建筑垃圾、碎石等拌入混凝土中，取材方便，提前预制备用，整体价格低廉。
2、本发明各定位桩穿过潜在滑裂面打入较深的土层中，其上部通过横向与纵向连接钢板进行相互固定，整体抗弯与抗剪强度大，能抵抗路堤边坡产生的土压力，整体稳定性高。
3、本发明通过废旧轮胎配重块套入定位桩形成的路堤护坡结构，施工简单方便，施工速度快，满足路堤坍塌抢修的紧迫性需求。
附图说明：
图1为本发明的废旧轮胎配重块结构示意图。
图2为本发明的横向连接板结构示意图。
图3为本发明的纵向连接钢板结构示意图。
图4为本发明的实施方式一结构示意图。
图5为A-A剖面图。
图6为本发明的实施方式一连接钢板与定位桩搭接示意图。
图7为本发明的实施方式二结构示意图。
图8为本发明的实施方式二连接钢板与定位桩搭接示意图。
附图标记说明：1、废旧轮胎；2、钢筋混凝土；3、预留孔；4、横向连接板；5、连接孔；6、纵向连接钢板；7、原路堤；8、新填土；9、定位桩；10、塌方部分；11、潜在滑裂面。
具体实施方式：
参见附图：
基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，具体实施步骤详细描述如下：
1）、设计路堤边坡支护方案：
根据公路路堤坍塌的位置、规模、地质条件、环境条件、填料特征等因素，设计坍塌区域护坡工程的位置及参数，确定定位桩9的入土深度；
可根据实际情况使用单排、双排等高、双排不等高及多排废旧轮胎配重块的护坡构型；图4给出了双排等高的布置方式，图7给出了双排不等高的布置方式，形成两种不同的实施方式；当路堤坍塌区域的填筑高度不大时，可采用单排或双排不等高的废旧轮胎配重块组成的护坡结构；当路堤坍塌区域的填筑高度较大时，其产生的土压力较大，可采用双排等高或多排废旧轮胎配重块组成的护坡结构，其整体抗侧移刚度大，能有效维护填筑体的稳定性。
2）、打入定位桩：
根据设计方案，在坍塌区域路肩位置打入定位桩9，使定位桩9穿过潜在滑裂面11插入强度较高的地层中，且处于竖直状态；
实际施工过程中，定位桩9的位置有一定误差也是正常的。由于连接孔5的尺寸略大于定位桩9外轮廓，其能够适应定位桩9在一定范围内的偏移。但若定位桩9的位置偏移太大，导致横向连接板4及纵向连接钢板6无法套入相邻的定位桩9时，需重新打设定位桩9。故施工过程中尽可能保证施工精度。定位桩4应穿过潜在滑裂面位置打入强度较高的土层中，其可发挥类似抗滑桩的作用。
3）、组装护坡结构：
平整各定位桩9根部的泥土面，基于预留孔3把废旧轮胎配重块均匀、对称地套在各定位桩9上，并选择合适位置在各相邻定位桩9上套入横向连接板4与纵向连接钢板6，组装形成若干废旧轮胎配重块与连接钢板交替分布、各列废旧轮胎配重块的高度超过路面的高度且各列废旧轮胎配重块的顶部标高一致的护坡结构。
废旧轮胎配重块为废旧轮胎1内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土2形成。以常见小轿车轮胎型号195/60R15为例，其内腔体积约为0.055 m3，内槽浇筑钢筋混凝土后整体重量约为130kg；2~4人能把该重量的废旧轮胎配重块抬起套入定位桩9中；同一工程中应选用同一规格的废旧轮胎制作配置块；施工中应尽可能的较少废旧轮胎配重块对定位桩9的碰撞，以维护整体的稳定性与安全性；图6与图8给出了不同情况下定位桩9与连接钢板的搭接情况。
可在废旧轮胎配重块之间加入不同厚度垫层的方式，使各列废旧轮胎配重块的顶部标高基本一致。
4）、分层填筑坍塌区域：
采用符合路基填料最小强度和最大粒径要求的填方材料，对坍塌区域进行分层回填并压实，且纵、横向排水设计与压实度满足相关规范要求。抢修后的公路能满足临时性交通通行需求。
坍塌区域路堤采用水平分层填筑，按照横断面全宽分成水平层次，逐层向上填筑。土料摊铺平整后即开始碾压，先用推土机或轻型压路机对松铺层表面进行预压，然后再用大吨位振动压路机压实。
路基压实后，可在表面铺设一层碎石，即可对路段进行交通放行，把坍塌对交通中断的影响降低到最小。在后续交通荷载的作用下，填筑区域会进一步压实，应进一步补充填筑粗骨料，维护路面的平整性。
5）、水泥砂浆抹面：
抢修结束且通车一段时间后，上述废旧轮胎配重块修建的护坡结构经评估满足要求后可成为永久性护坡工程。新建坍塌区域路面后，对废旧轮胎的外露面喷射水泥砂浆进行抹面防护，防止废旧轮胎在特殊情况下发生燃烧，也可有效延缓废旧轮胎中橡胶的老化。
前期的快速抢险工作，是为了尽快恢复交通。当然，前期的护坡结构设计应满足长期的稳定性要求，以便形成永久性护坡工程，降低工程造价。恢复通车一段时间后，在交通量较小的时间段，应尽快使用原路面相同的材料补修路面，恢复原样，并对废旧轮胎配重块修建的护坡结构进行抹面处理。
在特殊情况下，如雷击、明火引燃等作用下，废旧轮胎可能发生燃烧，造成护坡工程的失效。故应在废旧轮胎外露面喷射水泥砂浆形成抹面，防止废旧轮胎在特殊情况下发生燃烧。施工中，可在废旧轮胎表面附着、固定、包裹辅助土工织物，使水泥砂浆能牢固、有效的包裹住废旧轮胎外表面，形成稳定的保护层。
废旧轮胎配重块为废旧轮胎1内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土2形成，且在中心处设有预留孔3，预留孔3的尺寸略大于定位桩9的外轮廓尺寸，方便预留孔3套在定位桩9上。由于废旧轮胎可有效保护其内槽内的钢筋混凝土，故混凝土中可掺入适度粒径的建筑垃圾与碎石等，进一步降低造价。
横向连接板4的两端设置连接孔5，连接孔5呈矩形状，其长度与宽度分别大于定位桩9的高度与翼缘宽度。纵向连接钢板6的两端也设有连接孔5。横向连接板4与纵向连接钢板6两端两端连接孔5之间的中心距离，等于废旧轮胎的外轮廓直径。
上述“横向”是指护坡工程的延伸方向即长度方向，“纵向”是护坡工程的宽度方向。如在图4中，横向指五个废旧轮胎排列形成的长度方向，纵向指两个(列)废旧轮胎排列形成的宽度方向。
可见，横向连接板4与纵向连接钢板6上连接孔5的尺寸完全相同，仅布置方向不同，以适应两个方向套入定位桩9的位置区别。
路堤坍塌抢修具有紧迫性，故上述所提抢修方法中涉及的定位桩9、横向连接板4、纵向连接钢板6、废旧轮胎配重块、打桩设备及其他辅助工具，应提前储备，在灾害期间能够迅速运至抢险现场，满足抢险的应急需要。
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，包括如下步骤：
1）、设计路堤边坡支护方案：
根据公路路堤坍塌的位置、规模、地质条件、环境条件、填料特征等因素，设计坍塌区域护坡工程的位置及参数，确定定位桩的入土深度；
2）、制造废旧轮胎配重块：
根据设计要求制造废旧轮胎配重块待用，废旧轮胎配重块采用废旧轮胎内部凹槽空间内绑扎构造钢筋并浇筑混凝土构成，且在中心处设有与定位桩外壁相配合的预留孔；
3）、打入定位桩：
根据设计方案，在坍塌区域路肩位置打入定位桩，使定位桩穿过潜在滑裂面插入强度较高的地层中，且处于竖直状态；
4）、组装护坡结构：
平整各定位桩根部的泥土面，基于预留孔把废旧轮胎配重块均匀、对称地套在各定位桩上，并选择合适位置在各相邻定位桩上套入横向连接板与纵向连接钢板，组装形成若干废旧轮胎配重块与连接钢板交替分布、各列废旧轮胎配重块的高度超过路面的高度且各列废旧轮胎配重块的顶部标高一致的护坡结构；
5）、分层填筑坍塌区域：
采用符合路基填料最小强度和最大粒径要求的填方材料，对坍塌区域进行分层回填并压实，且纵、横向排水设计与压实度满足相关规范要求；抢修后的公路能满足临时性交通通行需求；
6）、水泥砂浆抹面：
抢修结束且通车一段时间后，上述废旧轮胎配重块修建的护坡结构经评估满足要求后可成为永久性护坡工程；新建坍塌区域路面后，对废旧轮胎的外露面喷射水泥砂浆进行抹面防护。
2.根据权利要求1所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的废旧轮胎配重中心处设有预留孔，预留孔为工字型孔；预留孔的尺寸大于定位桩的外轮廓尺寸。
3.根据权利要求1所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的定位桩采用工字钢。
4.根据权利要求1所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的横向连接板与纵向连接钢板的两端均设有连接孔，连接孔为方形孔，连接孔的长度与宽度分别大于定位桩的高度与翼缘宽度。
5.根据权利要求1所述的基于废旧轮胎的公路路堤局部坍塌快速抢修方法，其特征在于，所述的横向连接板与纵向连接钢板两端连接孔之间的中心距离，等于废旧轮胎的外轮廓直径。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20170620 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |