CN110185021A - 一种塑料排水板与cfg桩软基过渡段的补偿路基施工结构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构及方法，该方法是在塑料排水板加固区与CFG桩加固区的过渡段处，在塑料排水板加固区的上部开挖软土地基，软土地基的底部铺设有一层中粗砂垫层，软土地基内以及软土地基上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体，EPS块体的顶面上铺设有钢筋混凝土层，所述过渡段处CFG桩加固区的上方与地面线上方的EPS块体同步并对称地施工有另外半幅路基。能够防止过渡段两侧软基过度沉降，进而有效地控制差异沉降，从而确保过渡段的平顺和稳定性。属于路基工程软基施工领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构及方法，属于铁路软基过渡段处治技术领域。
背景技术
在实际工程中处理软土地基时，由于受到土层性质、地质地貌以及施工工期等条件的限制，往往会采用多种处理方法共同进行软基加固，此时由于处理后所形成的复合地基的刚度差异较大，所以在施工期间以及完工后都会出现很大的差异沉降，因此需要在相邻的两种处理方法之间需要设置过渡段以平衡差异沉降。目前，处理过渡段差异沉降的思路及方法主要有两大类：一种是提高路基的刚度来减小路基在使用荷载下的压缩变形，进而平衡差异沉降，常用的方法是在路堤填土中水平铺设土工格栅形成加筋复合体，利用土体与土工格栅之间的粘结作用来提高土体抵抗变形的能力，达到减小沉降的目的；一种是增大地基土的强度或减小路堤的自重，从而减小在使用荷载作用下地基的沉降变形，以满足过渡段工后差异沉降的要求。常见处理方法有堆载预压、超载预压或者采用EPS等轻质材料进行路堤填筑。因此，有必要针对软基过渡段的工程特征和破坏机制，提出针对性更强的处治方法，降低甚至消除差异沉降。
发明内容
本发明提供一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构及方法，能够防止过渡段两侧软基过度沉降，进而有效地控制差异沉降，从而确保过渡段的平顺和稳定性。
为解决上述问题，拟采用这样一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，该方法是在塑料排水板加固区与CFG桩加固区的过渡段处，在塑料排水板加固区的上部开挖软土地基，软土地基的底部铺设有一层中粗砂垫层，软土地基内以及软土地基上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体，EPS块体的顶面上铺设有钢筋混凝土层，所述过渡段处CFG桩加固区的上方与地面线上方的EPS块体同步并对称地施工有另外半幅路基。
前述方法中，所述EPS块体为错缝铺设，错缝大于等于50cm，EPS块体间的缝隙和平整度分别控制在20mm和10mm以内,块体之间产生缝隙和高差时,以及块体与结构物之间有间隙时,均采用水泥砂浆调平；
前述方法中，EPS块体之间采用双面或单面爪形金属连接件固定，双面金属连接件用于固定EPS块体之间的连接,单面爪形金属连接件用于固定EPS块体外侧面和顶面的连接，最下层的EPS块体与施工基面和土基之间采用L型或I型的金属销钉联结,销钉插入施工基面以下非排水垫层不小于20cm，爪型金属连接件是现有成品，爪型金属连接件的优点是可以将EPS块体之间紧密连接在一起，并可起到固定在一个平面上的EPS块体之间的，还可固定上下EPS块体之间的位置关系，并可减少路基沉降量，进而减小差异沉降，实现过渡段沉降的平稳过渡。
前述方法中，所述中粗砂垫层的厚度为20cm，用于找平和排水，钢筋混凝土层的厚度为20cm，起压重作用，抵抗地下水对EPS浮力，同时还可以使得基面上荷载得以分散；
本发明还提供了一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构，包括塑料排水板加固区和CFG桩加固区，在塑料排水板加固区和CFG桩加固区过渡段的塑料排水板加固区上挖设有软土地基，软土地基的底部铺设有一层中粗砂垫层，软土地基内以及软土地基上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体，EPS块体的顶面上铺设有钢筋混凝土层，与之相对的，所述过渡段的CFG桩加固区的上方与地面线上方的EPS块体对称地施工有另外半幅路基，钢筋混凝土层的上端与另外半幅路基的上端面相平齐，EPS块体和另外半幅路基共同组成路基主体。
前述方法中，所述EPS块体为错缝铺设，错缝大于等于50cm，EPS块体间的缝隙和平整度分别控制在20mm和10mm以内。
基本原理：路基下附加应力是产生差异沉降的根因，为避免差异沉降只需保证附加应力为0。为此在左侧塑料排水板区域(排水板加固区)开挖一定量软土地基，卸除部分自重应力，以EPS块体换填并叠加至地面以上作为路基填筑，使得左侧被开挖软基质量及右侧路基填土质量在左侧塑料排水板区域地基产生的附加应力总和与左侧换填EPS块体质量相当，此时左侧塑料排水板区域地基所受附加应力基本为0，从而避免该处沉降或者侧向流动的产生，右侧因CFG桩复合地基刚度较大，所产生沉降较小，故成功降低塑料排水板与CFG桩软基处理过渡段差异沉降，从而确保过渡段的平顺和稳定性。
与现有技术相比，本发明所述方法利用在开挖软基中产生附加应力为0控制沉降的原理，在地基本体中开挖换填EPS块体的同时，减轻两种较大的沉降差异，保证道路运行的安全和平顺；EPS块体作为路堤填料具有轻质，施工简便，直接砌筑，且其填筑不会影响到路堤稳定等优点。
附图说明
图1是本发明的剖面结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
参照图1，本实施例提供一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构，包括塑料排水板加固区1和CFG桩加固区2，在塑料排水板加固区1和CFG桩加固区2过渡段的塑料排水板加固区1上挖设有软土地基3，软土地基3的底部铺设有一层中粗砂垫层5，软土地基3内以及软土地基3上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体4，EPS块体4的顶面上铺设有钢筋混凝土层6，与之相对的，所述过渡段的CFG桩加固区2的上方与地面线上方的EPS块体4对称地施工有另外半幅路基7，钢筋混凝土层6的上端与路基7的上端面相平齐，与另外半幅路基7相对的EPS块体4的另一侧也堆填有路基坡体8，EPS块体4和EPS块体4两侧的路基结构共同组成路基主体。
实施例2
参照图1，本实施例提供一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，在塑料排水板与CFG桩软基处理过渡段将EPS块体代替填筑材料进行铺叠，代替软弱地基上的填土，可以有效的减少填土的自重，充分利用软基的承载能力，可以减少软基的处理工作量。用EPS块体4代替填土的设计思路是：开挖一定量软土地基3，卸除部分自重应力，以EPS块体4换填并叠加至地面以上作为路基填筑，如图1，使得被开挖软基质量与上覆换填EPS块体4质量及右侧路基填土质量总和相当，此时左侧的塑料排水板区1地基所受附加应力基本为0，从而避免该处沉降或者侧向流动的产生，右侧因CFG桩复合地基刚度较大，所产生沉降较小，故成功降低塑料排水板与CFG桩软基处理过渡段差异沉降，从而确保过渡段的平顺和稳定性，该法称为补偿路基法。
EPS块体补偿路基的施工步骤主要如下：
(1)目前许多土工工程中用作轻质填料的EPS,其密度常为20kg/m3,仅为普通填料的1/100～1/50；EPS块体4可选用300cm×124cm×63cm尺寸,须满足设计要求的抗压强度,当试件压缩变形为5％时,平均抗压强度为100kPa,单个试件不低于80kPa,块体需要切割时,应采用电热丝进行切割。
(2)EPS块体4铺设在施工基面上,施工基面横向做成4％起拱层,纵向按路面纵坡要求放样,基层顶面为20cm中粗砂垫层5,用于找平和排水，含泥量不大于3％,要求厚度均匀,表面平整,顶面平整度误差为10mm，与此同时，在EPS块体4顶面，或者铺设4～6层块体后,应现浇一层厚度10～30cm的钢筋混凝土层6,其目的在于调整EPS块体铺设时可能形成的错台和不平整,使EPS块体形成一个良好的整体防止有害物质侵入EPS块体,并作为EPS块体以上路基、路面施工的施工基面,均匀扩散路面结构荷载，并起压重作用，抵抗地下水对EPS浮力。
(3)EPS块体4铺设时采用错缝方式,错缝要求一般不小于50cm,特殊部位(如边缘部位)不小于50cm,块体间的缝隙和平整度应分别控制在20mm和10mm以内,块体之间产生缝隙和高差时,以及块体与结构物之间有间隙时,均采用水泥砂浆调平。
(4)EPS块体4间采用双面或单面爪形金属连接件固定。双面金属连接件用于固定EPS块体4之间的连接,单面爪形金属连接件用于固定EPS块体4外侧面和顶面的连接。在最下层块体与施工基面和土基之间采用L型或I型金属销钉联结,销钉插入施工基面以下非排水垫层不小于20cm。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，其特征在于：该方法是在塑料排水板加固区(1)与CFG桩加固区(2)的过渡段处，在塑料排水板加固区(1)的上部开挖软土地基(3)，软土地基(3)的底部铺设有一层中粗砂垫层(5)，软土地基(3)内以及软土地基(3)上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体(4)，EPS块体(4)的顶面上铺设有钢筋混凝土层(6)，所述过渡段处CFG桩加固区(2)的上方与地面线上方的EPS块体(4)同步并对称地施工有另外半幅路基(7)。
2.根据权利要求1所述一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，其特征在于：所述EPS块体(4)为错缝铺设，错缝大于等于50cm，EPS块体(4)间的缝隙和平整度分别控制在20mm和10mm以内,块体之间产生缝隙和高差时,以及块体与结构物之间有间隙时,均采用水泥砂浆调平。
3.根据权利要求1所述一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，其特征在于：EPS块体(4)之间采用双面或单面爪形金属连接件固定，双面金属连接件用于固定EPS块体(4)之间的连接,单面爪形金属连接件用于固定EPS块体(4)外侧面和顶面的连接，最下层的EPS块体(4)与施工基面和土基之间采用L型或I型的金属销钉联结,销钉插入施工基面以下非排水垫层不小于20cm。
4.根据权利要求1所述一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工方法，其特征在于：所述中粗砂垫层(5)的厚度为20cm，钢筋混凝土层(6)的厚度为20cm。
5.一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构，包括塑料排水板加固区(1)和CFG桩加固区(2)，其特征在于：在塑料排水板加固区(1)和CFG桩加固区(2)过渡段的塑料排水板加固区(1)上挖设有软土地基(3)，软土地基(3)的底部铺设有一层中粗砂垫层(5)，软土地基(3)内以及软土地基(3)上方的路基主体处叠加铺设有EPS块体(4)，EPS块体(4)的顶面上铺设有钢筋混凝土层(6)，与之相对的，所述过渡段的CFG桩加固区(2)的上方与地面线上方的EPS块体(4)对称地施工有另外半幅路基(7)，钢筋混凝土层(6)的上端与另外半幅路基(7)的上端面相平齐，EPS块体(4)和另外半幅路基(7)共同组成路基主体。
6.根据权利要求5所述一种塑料排水板与CFG桩软基过渡段的补偿路基施工结构，其特征在于：所述EPS块体(4)为错缝铺设，错缝大于等于50cm，EPS块体(4)间的缝隙和平整度分别控制在20mm和10mm以内。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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