CN108316077A - 一种下伏浅埋窑洞路基处治结构及方法 - Google Patents

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王云
卓浩
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Abstract

本发明公开了一种下伏浅埋窑洞路基处治结构，包括基坑、台阶、回填料、聚酯加筋滤网，还公开了一种下伏浅埋窑洞路基处治方法，包括施工准备，测量放样，放坡开挖，分层回填路基，刷坡，铺设聚酯加筋滤网。本发明施工简单、安全可靠，可有效防止废弃窑洞塌陷导致的路面沉陷与破坏。

Description

一种下伏浅埋窑洞路基处治结构及方法
技术领域
本发明属于道路工程领域，特别涉及一种下伏浅埋窑洞路基处治结构，还涉及一种下伏浅埋窑洞路基处治方法。适用于埋深不大于3m的浅埋废弃窑洞的处理。
背景技术
黄土高原地区存在着大量的废弃窑洞。随着黄土地区公路建设的发展，不可避免的会遇到跨越废弃窑洞的情况，若处理不当，往往会出现路基路面变形、甚至塌陷定病害，给公路运营带来潜在的威胁，造成较大的经济损失。
目前，对于在道路施工过程中遇到浅埋窑洞的情况，一般采取在窑洞范围内垂直挖开后，直接灌注混凝土的方法，该方法虽然可以保证路基具有足够的强度与稳定性，但成本较高；另外还有直接灌砂充填窑洞的，该方法由于不能保证砂土具有足够的密实性，会导致工后沉降和变形较大。因此，需要寻找一种步骤简单、经济合理且实现方便的废弃窑洞的处治方法，对浅埋窑洞进行有效处治。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明的目的之一在于提供了一种下伏浅埋窑洞路基处治结构，适用于埋深不大于3m的浅埋窑洞，结构简单且设计合理，通过台阶式放坡开挖及在回填料顶面铺设聚酯加筋滤网，大幅度提高了路基的整体性，可有效防止废弃涵洞处理不当导致的路面变形及路面塌陷。
本发明的目的之二是在于提供了一种下伏浅埋窑洞路基处治方法，方法简单且使用方便，能简便、快速、经济的对浅埋窑洞进行有效处治。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种下伏浅埋窑洞路基处治结构，包括基坑，基坑的底部与废弃窑洞的底部平齐且尺寸相同，基坑内为台阶式边坡，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡的台阶高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶高度为0.3m或0.4m或0.5m，基坑内分层摊铺有回填料，每层回填料的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料压实度为94%或以上，废弃窑洞洞门方向的回填料的边坡的坡率为1:1.5，回填料顶部与原地面交界处铺设聚酯加筋滤网，聚酯加筋滤网（5）采用通长加筋，铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网一端铺设在回填料顶部，另一端铺设在原地面，铺设在原地面和回填料的长度均大于5m或均大于6m或均大于7m，相邻聚酯加筋滤网搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m。
一种下伏浅埋窑洞路基处治方法，包括以下步骤：
步骤1、施工准备：选择施工机械和回填料；
步骤2、测量放样：测量废弃窑洞的埋深范围，确定基坑的开挖范围、台阶式边坡的坡率和台阶式边坡的台阶的尺寸，基坑的底部与废弃窑洞的底部平齐且尺寸相同，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡的台阶的高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶高度为0.3m或0.4m或0.5m；
步骤3、放坡开挖：根据基坑开挖范围，从原地面往下至废弃窑洞底部以台阶式放坡开挖，台阶式放坡开挖形成的台阶式边坡；
步骤4、分层回填：将回填料分层摊铺并逐层碾压密实，每层回填料的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料的机械碾压密实遍数为3遍或4遍或5遍或6遍或7遍或8遍，回填料压实度达到94%或以上，每层回填料的碾压遍数保持一致，直至回填料回填至与原地面平齐；
步骤5、刷坡：基坑回填完成后，对废弃窑洞洞门方向的回填料进行刷坡，坡率为1:1.5；
步骤6、铺设聚酯加筋滤网：在回填料顶面与原地面交界处铺设聚酯加筋滤网，聚酯加筋滤网采用通长加筋，聚酯加筋滤网的铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网一端铺设在回填料顶部，另一端铺设在原地面，铺设在原地面和回填料的长度均大于5m或大于6m或大于7m，相邻聚酯加筋滤网搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m。
本发明具有以下优点和效果：
1、施工简单且施工周期短，可以有效处理路基下的废弃窑洞，主要包括施工准备、测量放样、放坡开挖、分层回填路基、刷坡、铺设聚酯加筋滤网几个步骤。台阶式基坑可以让非窑洞路基与窑洞路基之间形成渐变过渡，有效控制不均匀沉降；基坑回填时，回填料采用水泥稳定碎石或级配碎石或级配砂砾或水泥土或石灰土，易于压实且工后沉降小；在回填路基顶部与原路基交界处铺设聚酯加筋滤网可大幅度提高窑洞处治段路基的整体性，有效防止窑洞处治段路基下沉脱空导致的道路不均匀沉降。
综上所述，本发明方法步骤简单、设计合理且实现方便，能简单、快速的对黄土窑洞路基进行处理，具有很好的推广应用前景。
说明书附图
图1为基坑2回填前的纵断面图；
图2为基坑2回填后的纵断面图；
图3为一种下伏浅埋窑洞路基处治结构的横断面图；
图4为一种下伏浅埋窑洞路基处治方法的流程图。
图中：1-废弃窑洞；2-基坑；3-台阶；4-回填料；5-聚酯加筋滤网；6-原地面。
具体实施方式
实施例1：
如图1～3所示，一种下伏浅埋窑洞路基处治结构包括基坑2、台阶3、回填料4、聚酯加筋滤网5，废弃窑洞1位于拟建道路路线上，根据废弃窑洞1所处位置确定拟开挖范围，沿台阶3从原地面6往下开至挖废弃窑洞1底部形成基坑2，基坑2的底部与废弃窑洞1的底部平齐且尺寸相同，在基坑2中分层摊铺回填料4并碾压密实，回填料4顶部与原地面6交界处铺设聚酯加筋滤网5。
废弃窑洞1位于拟建道路路线上，废弃窑洞1埋深不大于3m。
基坑2是将废弃窑洞1开挖所得，基坑2底部尺寸与废弃窑洞1底部尺寸相同，基坑2内为台阶式边坡，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡可增大回填料4与原地基的接触面积，防止回填料4与原地基间因受力不均导致路基不均匀沉降，开挖机械采用小型挖土机。
台阶式边坡的台阶3位于基坑2内，台阶3高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶3高度为0.3m或0.4m或0.5m。
回填料4在已开挖基坑2内分层摊铺并逐层碾压密实，每层回填料4的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料4的机械碾压密实遍数为3遍或4遍或5遍或6遍或7遍或8遍，直到回填料4压实度达到94%或以上，并记录碾压遍数，使整个回填料4的碾压遍数保持一致，回填料4为水泥稳定碎石或级配碎石或级配砂砾或水泥土或石灰土；采用的施工机械为小型碾压机或打夯机。基坑2回填完成后对废弃窑洞1洞门方向的回填料4进行刷坡，坡率一般为1:1.5。
所述的聚酯加筋滤网5，铺设于回填料4顶面与原地面6交界处，聚酯加筋滤网5纵向2％伸长率时的拉伸模量≥1000kN/m，纵向断裂延伸率≤12%，渗透系数≤1.0cm/s，120年长期蠕变折减系数≤1.45，幅宽≥5.0m，聚酯加筋滤网5采用通长加筋，铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网5一端铺设在回填料4顶部，另一端铺设在原地面6，铺设在原地面6和回填料4的长度均大于5m或大于6m或大于7m，相邻聚酯加筋滤网5搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m，铺设聚酯加筋滤网5可大幅度提高窑洞1处治段路基的整体性，有效防止窑洞1处治段路基下沉脱空导致的道路不均匀沉降，同时，可以使下部路基与上部结构有很好的接触。
所述的原地面6为天然路基，且满足路基承载力的要求，当原地面6承载力不满足要求时，应采用密实法或换填法或加固法进行处理。
实施例2：
根据图1～4可知，一种下伏浅埋窑洞路基处治方法，包括以下步骤：
步骤1、施工准备：根据施工当地筑路材料的来源和造价，选择合适的施工机械和回填料4（水泥稳定碎石或级配碎石或者级配砂砾或水泥土或石灰土）。
步骤2、测量放样：测量废弃窑洞1的埋深范围，确定基坑2的开挖范围、台阶式边坡的坡率和台阶3的尺寸，基坑2的底部与废弃窑洞1的底部平齐且尺寸相同，基坑2内为台阶式边坡，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡的台阶3的高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶3高度为0.3m或0.4m或0.5m。
步骤3、放坡开挖：根据确定的基坑2开挖范围，从原地面6往下至废弃窑洞1底部以台阶式放坡开挖，台阶式放坡开挖形成的台阶式边坡可增大回填料4与原地基的接触面积，防止原地基与原地面6间因受力不均导致路基不均匀沉降。
步骤4、分层回填：将回填料4分层摊铺并逐层碾压密实，每层回填料4的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料4的机械碾压密实遍数为3遍或4遍或5遍或6遍或7遍或8遍，直到回填料4压实度达到94%或以上，并记录碾压遍数，使每层回填料4的碾压遍数保持一致，直至回填料4回填至与原地面6平齐。
步骤5、刷坡：基坑2回填完成后，对废弃窑洞1洞门方向的回填料4进行刷坡，坡率一般为1:1.5。
步骤6、铺设聚酯加筋滤网5：在回填料4顶面与原地面6交界处铺设聚酯加筋滤网5，聚酯加筋滤网5纵向2％伸长率时的拉伸模量≥1000kN/m，纵向断裂延伸率≤12%，渗透系数≤1.0cm/s，120年长期蠕变折减系数≤1.45，幅宽≥5.0m，聚酯加筋滤网5采用通长加筋，铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网5一端铺设在回填料4顶部，另一端铺设在原地面6，铺设在原地面6和回填料4的长度均大于5m或大于6m或大于7m，相邻聚酯加筋滤网5搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m，铺设聚酯加筋滤网5可大幅度提高窑洞1处治段路基的整体性，有效防止窑洞1处治段路基下沉脱空导致的道路不均匀沉降。至此，浅埋窑洞处治完成，等待下一步部路基或路面工程的施工。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (2)

1.一种下伏浅埋窑洞路基处治结构，包括基坑（2），其特征在于，基坑（2）的底部与废弃窑洞（1）的底部平齐且尺寸相同，基坑（2）内为台阶式边坡，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡的台阶（3）高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶（3）高度为0.3m或0.4m或0.5m，基坑（2）内分层摊铺有回填料（4），每层回填料（4）的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料（4）压实度为94%或以上，废弃窑洞（1）洞门方向的回填料（4）的边坡的坡率为1:1.5，回填料（4）顶部与原地面（6）交界处铺设聚酯加筋滤网（5），聚酯加筋滤网（5）采用通长加筋，铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网（5）一端铺设在回填料（4）顶部，另一端铺设在原地面（6），铺设在原地面（6）和回填料（4）的长度均大于5m或均大于6m或均大于7m，相邻聚酯加筋滤网（5）搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m。
2.一种下伏浅埋窑洞路基处治方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、施工准备：选择施工机械和回填料（4）；
步骤2、测量放样：测量废弃窑洞（1）的埋深范围，确定基坑（2）的开挖范围、台阶式边坡的坡率和台阶式边坡的台阶（3）的尺寸，基坑（2）的底部与废弃窑洞（1）的底部平齐且尺寸相同，台阶式边坡的坡率为1:1或1:1.25或1:1.5，台阶式边坡的台阶（3）的高宽比为1:1或1:1.25或1:1.5，每一级台阶（3）高度为0.3m或0.4m或0.5m；
步骤3、放坡开挖：根据基坑（2）开挖范围，从原地面（6）往下至废弃窑洞（1）底部以台阶式放坡开挖，台阶式放坡开挖形成的台阶式边坡；
步骤4、分层回填：将回填料（4）分层摊铺并逐层碾压密实，每层回填料（4）的铺设厚度为0.2m或0.25m或0.3m，每层回填料（4）的机械碾压密实遍数为3遍或4遍或5遍或6遍或7遍或8遍，回填料（4）压实度达到94%或以上，每层回填料（4）的碾压遍数保持一致，直至回填料（4）回填至与原地面（6）平齐；
步骤5、刷坡：基坑（2）回填完成后，对废弃窑洞（1）洞门方向的回填料（4）进行刷坡，坡率为1:1.5；
步骤6、铺设聚酯加筋滤网（5）：在回填料（4）顶面与原地面（6）交界处铺设聚酯加筋滤网（5），聚酯加筋滤网（5）采用通长加筋，聚酯加筋滤网（5）的铺设长度为20m或25m或30m，聚酯加筋滤网（5）一端铺设在回填料（4）顶部，另一端铺设在原地面（6），铺设在原地面（6）和回填料（4）的长度均大于5m或大于6m或大于7m，相邻聚酯加筋滤网（5）搭接宽度为0.1m或0.15m或0.2m。
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