CN110670433A - 一种在软土地基上构建道路的施工结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种在软土地基上构建道路的施工结构，包括依次铺设在软土层上方的碎石层、混凝土层，还包括若干打入软土层中的纵向松木桩，松木桩分列于延路面长度方向的两侧；纵向松木桩的上端贯穿碎石层并埋设于混凝土层内，混凝土内埋设有与纵向松木桩连接的钢筋结构。通过上述设置，当混凝土层上方承载行人、车辆等重物时，通过钢筋结构提高了混凝土层的抗弯能力，并且混凝土层和钢筋结构与纵向松木桩支撑锚固连接，从而路面下方的软土地基局部沉降时，局部沉降位置四周的碎石层承受混凝土层的压力荷载，两侧的纵向松木桩承受混凝土层两侧的拉应力荷载，从而使混凝土层不容易坍陷或断裂，从而保护了道路上的行人生命财产安全。

Description

一种在软土地基上构建道路的施工结构

技术领域

本发明涉及软土地基道路结构的技术领域，尤其是涉及一种在软土地基上构建道路的施工结构。

背景技术

我国公路行业规范对软土地基定义是指强度低，压缩量较高的软弱土层，多数含有一定的有机物质。日本高等级公路设计规范将其定义为：主要由粘土和粉土等细微颗粒含量多的松软土、孔隙大的有机质土、泥炭以及松散砂等土层构成。因此，软土地基主要指的是：地下水位高,其上的填方及构造物稳定性差且易发生沉降的地基。

当铺设道路过程中遇到局部沼泽地带或软土地带时，若直接将刚性的混凝土铺设在软度地基上，会存在因混凝土道路下方的软土地基沉降形成中空区域而容易导致混凝土道路局部坍陷的情况，对道路上的行人车辆造成威胁，因此，存在改进空间。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种在软土地基上构建道路的施工结构，具有提高混凝土道路在软土地基上的抗破坏能力，从而降低因软土地基沉降导致的混凝土道路的局部坍陷的情况。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种在软土地基上构建道路的施工结构，包括依次铺设在软土层上方的碎石层、混凝土层，还包括若干打入软土层中的纵向松木桩，所述松木桩分列于延路面长度方向的两侧；所述纵向松木桩的上端贯穿碎石层并埋设于混凝土层内，所述混凝土内埋设有与所述纵向松木桩连接的钢筋结构。

通过上述设置，当铺设道路遇到局部沼泽地带或软土地带时，通过现有的测量放线规划出道路的铺设位置和延伸方向，然后将纵向松木桩竖直打入软土层中，纵向松木桩的长度满足使挖机无法继续下压纵向松木桩，因纵向松木桩为松木材质，外周面较为粗糙，与软土层之间的摩擦力较大，使纵向松木桩与软土层锚固，从纵向和周向均可承受一定的压力和拉力。其中纵向松木桩分为两列分为位于路面长度方向的两侧，再在两列纵向纵向松木桩之间铺设碎石层，碎石层的厚度满足纵向松木桩上端伸出碎石层，再在碎石层上方铺设埋没纵向松木桩顶端的混凝土层，其中混凝土层内埋设有与纵向松木桩连接的钢筋结构。当混凝土层上方承载行人、车辆等重物时，通过钢筋结构提高了混凝土层的抗弯能力，并且混凝土层和钢筋结构与纵向松木桩支撑锚固连接，从而路面下方的软土地基局部沉降时，局部沉降位置四周的碎石层承受混凝土层的压力荷载，两侧的纵向松木桩承受混凝土层两侧的拉应力荷载，从而使混凝土层不容易坍陷或断裂，从而保护了道路上的行人生命财产安全。混凝土层不会发生局部大块坍陷，但当混凝土层局部破碎的时候，可以提醒市政部门对道路进行维护，起到预警的作用。

本发明进一步设置，沿路面长度方向两侧的所述纵向松木桩正对设置，所述钢筋结构包括若干第一环形钢筋和第二环形钢筋，所述第一环形钢筋两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的所述纵向松木桩的外周面，若干所述第二环形钢筋与所述第一环形钢筋套接，所述第二环形钢筋所在平面与所述第一环形钢筋所在平面垂直并沿路面长度方向延伸。

通过上述设置，第一环形钢筋和第二环形钢筋均通过钢条弯曲并焊接形成类椭圆形，其中两长边相互平行。钢筋结构的第一环形钢筋两端缠绕在路面两侧正对的纵向松木桩的外周面，第二环形钢筋和垂直于第一环形钢筋设置并与第一环形钢筋套接，从而在混凝土层中形成框架结构，提高了混凝土层整体的抗弯和抗破坏能力，并且提高了混凝土层的韧性，当软土地基发生沉降坍陷时，混凝土层仍具有较好的承力和抗弯能力。

本发明进一步设置，所述纵向松木桩埋藏于所述混凝土层的部分均贯通开设有轴线与路面长度方向平行的通孔，位于同一列的所述纵向松木桩的通孔正对并插接有承力杆。

通过上述设置，将纵向松木桩埋藏于混凝土层的部分均贯通有轴线与路面长度方向平行的通孔，并将同一列纵向松木桩的通孔插接有承力杆，承力杆可以为钢筋等，通过承力杆的设置加强了同一列的纵向松木桩之间的整体性，减少同一列的纵向松木桩发生错位的情况，从而使纵向松木桩保持度钢筋结构的限位和承受抗拉荷载，从而提高了混凝土层的承力和抗破坏能力。

本发明进一步设置，所述钢筋结构包括若干第三环形钢筋，所述第三环形钢筋两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的所述承力杆的外周面，所述第三环形钢筋所在平面分别与所述第一环形钢筋所在平面和第二环形钢筋所在平面垂直。

通过上述设置，钢筋结构的第三环形钢筋与两列纵向松木桩的承力杆套接，从而进一步加强了钢筋笼的是抗拉和抗弯能力，提高了纵向松木桩与混凝土层之间的连接关系，提高了混凝土层的宽度方向的抗弯能力，从而提高了混凝土层的承力和抗破坏能力。

本发明进一步设置，所述纵向松木桩位于所述软土层内的部分的外周面开设有卡口，同一列所述纵向松木桩的卡口共同卡接固定有横向松木桩。

通过上述设置，在纵向松木桩位于软土层内的部分开设有卡口，并且两列纵向松木桩的正对的纵向松木桩的卡口正对设置，同一列的纵向松木桩的卡口共同卡接有横向松木桩，通过横向松木张的设置提高了纵向松木桩在软土层中抗水平位移的能力，从而提高了纵向松木桩承受来自混凝土层的拉应力的能力，从而提高了混凝土层的承力和抗破坏能力。

本发明进一步设置，所述横向松木桩沿自身长度方向的横截面为半圆形，所述横向松木桩远离圆弧面的平面与所述卡口的底面贴合。

通过上述设置，将横向松木桩沿长度方向的横截面设置为半圆形，便于横向松木桩远离圆弧面的平面与卡口的地面贴合，从而减小了将横向松木桩打入软土层时的压力，并且对此事横向松木桩的下端截面面积较小，增大了压强，便于将横向松木桩打入软土层中。

本发明进一步设置，所述横向松木桩与所述纵向松木桩通过固定件固定连接。

通过上述设置，固定件选用常规的螺钉或螺栓等，从而使横向松木桩打入软土层的过程横向松木桩不容易发生偏移或脱离，并且固定件的设置提高了纵向松木桩的抗水平位移能力。

本发明进一步设置，还包括若干打入软土层中的抗弯松木桩，所述抗弯松木桩的上端贯穿碎石层并埋设于混凝土层内，所述抗弯松木桩位于两列所述纵向松木桩之间。

通过上述设置，抗弯松木桩位于两列纵向松木桩之间，抗弯松木桩的顶端贯穿碎石层并埋设于混凝土层内，从而为混凝土层中部提供支撑，提高了混凝土层中部的抗弯能力。

本发明进一步设置，所述混凝土层与所述碎石层之间铺设有砂浆隔离层。

通过上述设置，混凝土层与碎石层之间铺设有砂浆隔离层，通过砂浆隔离层将碎石层找平并将碎石层上部固结，从而更好地承载混凝土层，减少混凝土层凝固前的渗漏。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1.通过设置分列道路两侧并沿道路长度长度方向排列的纵向松木桩，混凝土层中埋藏有与两列纵向松木桩连接的钢筋结构，从而通过纵向松木桩承受混凝土层的拉应力，并且提高了混凝土层的抗弯能力，从而提高了混凝土层的承力和抗破坏能力，减少因下方软土地基沉降而导致的坍陷，减少对人员生命财产安全的损失；

2.通过设置与纵向松木桩套接的第一环形钢筋、与第一环形钢筋套接的第二环形钢筋和与承力杆套接的第三环形钢筋，提高了混凝土层多个方向的韧性，从而提高了混凝土层的承力和抗破坏能力；

3.通过设置横向松木桩、承力杆以及抗弯松木桩，提高了纵向松木桩的抗水平位移能力，配合抗弯松木桩提高了混凝土层的抗弯能力，减少因下方软土地基沉降而导致的坍陷。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例的软土层的内部结构示意图；

图3为本实施例的混凝土层的内部结构示意图；

图4为图3中A处的放大图。

附图标记：1、混凝土层；2、碎石层；3、砂浆隔离层；4、软土层；5、纵向松木桩；51、承力杆；52、卡口；6、横向松木桩；61、固定件；7、抗弯松木桩；81、第一环形钢筋；82、第二环形钢筋；83、第三环形钢筋。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

如图1至图2所示，本发明公开的一种在软土地基上构建道路的施工结构，包括依次铺设在软土层4上方的碎石层2、砂浆隔离层3和混凝土层1。其中在依次铺设碎石层2、砂浆隔离层3和混凝土层1之前先在软土层4中打入若干与地面垂直并相互平行的纵向松木桩5，纵向松木桩5分为并排设置的两列并分列路面延伸方向的两侧，其中在两列纵向松木桩5之间还打入有一列抗弯松木桩7，抗弯松木桩7沿路面延伸方向平列并与纵向松木桩5平行设置。

其中纵向松木桩5和抗弯松木桩7的均为松木材质，纵向松木桩5和抗弯松木桩7均为下端尖锐设置的圆柱体状，纵向松木桩5和抗弯松木桩7的长度以打入软土层4时打桩机或挖掘机下压不动为准，因为随着纵向松木桩5和抗弯松木桩7插入软土层4的深度逐渐加深与软土层4逐渐的摩擦力逐渐增大。

碎石层2、砂浆隔离层3和混凝土层1的厚度满足使纵向松木桩5及抗弯松木桩7的上端贯穿碎石层2、砂浆隔离层3并埋设于混凝土层1内，其中纵向松木桩5位于软土层4内的部分的外周面开设有卡口52，卡口52深度小于或等于纵向松木桩5的半径。沿路面长度方向两侧的纵向松木桩5正对设置，正对的纵向松木桩5的卡口52相互朝向设置，同一列纵向松木桩5的卡口52共同卡接固定有横向松木桩6。横向松木桩6的长度方向与纵向松木桩5垂直设置，横向松木桩6沿自身长度方向的横截面为半圆形，横向松木桩6远离圆弧面的平面与卡口52的地面贴合，横向松木桩6与纵向松木桩5之间通过固定件61固定连接，固定件61采用螺钉或螺栓等常规固定。

如图3至图4所示，纵向松木桩5埋藏于混凝土层1的部分均贯通设置有轴线与道路长度方向平行的通孔，同一列的若干纵向松木桩5的通孔正对设置并共同插接有承力杆51。

混凝土层1内埋设有与纵向松木桩5连接的钢筋结构，钢筋结构包括若干通过钢条焊接成类椭圆形的第一环形钢筋81、第二环形钢筋82和第三环形钢筋83，其中第一环形钢筋81两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的纵向松木桩5的外周面，若干第二环形钢筋82与第一环形钢筋81套接，第二环形钢筋82所在平面与第一环形钢筋81所在平面垂直并沿路面长度方向延伸。第三环形钢筋83两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的承力杆51的外周面，第三环形钢筋83所在平面分别与第一环形钢筋81所在平面和第二环形钢筋82所在平面垂直。并且第一环形钢筋81、第二环形钢筋82和第三环形钢筋83之间接触部分可以通过点焊进行局部固定，便于安装和定位。从而通过第一环形钢筋81、第二环形钢筋82和第三环形钢筋83形成框架结构状的钢筋结构并埋设于混凝土层1中，提高了混凝土层1的抗弯、抗拉性能，并通过纵向松木桩5承载混凝土层1的拉应力，通过钢筋结构和抗弯松木桩7提高了混凝土层1的抗弯性能。

本实施例的实施原理为：

在铺设该在软土地基上构建道路的施工结构时，先通过常规的测量放线规划出该路面的延伸方向，然后在路面经过的局部软土地基打入若干安装有横向松木桩6、承力杆51的纵向松木桩5，以及在两列纵向松木桩5之间打入抗弯松木桩7，直至挖机压不动为止，然后铺设碎石层2和砂浆隔离层3，再在纵向松木桩5伸出部分安装钢筋结构，最后浇注混凝土将钢筋结构及纵向松木桩5顶端完全遮盖，完成混凝土层1的浇注，进而完成该在软土地基上构建道路的施工结构的修筑。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：包括依次铺设在软土层(4)上方的碎石层(2)、混凝土层(1)，还包括若干打入软土层(4)中的纵向松木桩(5)，所述松木桩分列于延路面长度方向的两侧；所述纵向松木桩(5)的上端贯穿碎石层(2)并埋设于混凝土层(1)内，所述混凝土内埋设有与所述纵向松木桩(5)连接的钢筋结构。

2.根据权利要求1所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：沿路面长度方向两侧的所述纵向松木桩(5)正对设置，所述钢筋结构包括若干第一环形钢筋(81)和第二环形钢筋(82)，所述第一环形钢筋(81)两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的所述纵向松木桩(5)的外周面，若干所述第二环形钢筋(82)与所述第一环形钢筋(81)套接，所述第二环形钢筋(82)所在平面与所述第一环形钢筋(81)所在平面垂直并沿路面长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述纵向松木桩(5)埋藏于所述混凝土层(1)的部分均贯通开设有轴线与路面长度方向平行的通孔，位于同一列的所述纵向松木桩(5)的通孔正对并插接有承力杆(51)。

4.根据权利要求3所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述钢筋结构包括若干第三环形钢筋(83)，所述第三环形钢筋(83)两端缠绕在沿路面长度方向两侧正对的所述承力杆(51)的外周面，所述第三环形钢筋(83)所在平面分别与所述第一环形钢筋(81)所在平面和第二环形钢筋(82)所在平面垂直。

5.根据权利要求1所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述纵向松木桩(5)位于所述软土层(4)内的部分的外周面开设有卡口(52)，同一列所述纵向松木桩(5)的卡口(52)共同卡接固定有横向松木桩(6)。

6.根据权利要求5所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述横向松木桩(6)沿自身长度方向的横截面为半圆形，所述横向松木桩(6)远离圆弧面的平面与所述卡口(52)的底面贴合。

7.根据权利要求6所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述横向松木桩(6)与所述纵向松木桩(5)通过固定件(61)固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：还包括若干打入软土层(4)中的抗弯松木桩(7)，所述抗弯松木桩(7)的上端贯穿碎石层(2)并埋设于混凝土层(1)内，所述抗弯松木桩(7)位于两列所述纵向松木桩(5)之间。

9.根据权利要求1所述的一种在软土地基上构建道路的施工结构，其特征是：所述混凝土层(1)与所述碎石层(2)之间铺设有砂浆隔离层(3)。

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