CN110670436A - 防止城市道路路基不均匀沉降结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本防止城市道路路基不均匀沉降结构，用于城市道路路面下方为硬路基和软路基相交处，有隔墙墙体，软路基下方设置有支护桩，支护桩与隔墙墙体之间为回填砂砾，通过设置牛腿、混凝土支块、搭板等结构，形成一种防止隔墙墙体和支护桩之间路基沉降的结构，耐久性高，结构稳固，解决了市政道路建筑领域的难题。
Description
技术领域
本发明涉及路面施工领域，特别涉及到防止城市道路路基不均匀沉降结构及其施工方法。
背景技术
在城市道路施工中，道路的路基构成对道路沉降程度有着重要影响。硬质路基道路沉降程度小，软质路基道路的路基填充为为新进填土，沉降未完成，且若有地面渗水或地下渗水的侵蚀，易造成水土流失，造成路基沉降沉降程度较大。
在城市日益拥挤，汽车保有量越来越大的趋势下，越来越多的城市地下空间被用来建造成地下车库，以满足居住人口的需求。地下车库在修建时，有时不免遇到车库外墙隔墙正好处于城市道路的下方的情况，隔墙靠地下车库的一侧上部为顶板，顶板为刚性，后期在顶板上进行道路的建设和施工属于硬质路基道路；隔墙的外侧路基常规为回填砂砾，回填砂砾为软质土层，在其上铺设的道路属于软质路基道路，因此形成了道路下方的路基一部分属于硬质路基，一部分属于软质路基的情况。硬路基因为刚性比较高，一般情况下能够支撑上方的路面而不产生沉降，而软路基，不同的路基沉降不一，最终路面表面结构会发生裂纹，沟壑，阶梯状凹陷等，损坏了路面，给车辆行驶造成不安全隐患。
鉴于以上的缺点，人们对软路基进行处理，例如进行夯实、压实等，以减小砂土疏松进一步加剧路面沉降。夯实、压实路面的施工行之有效，的确大大减轻了路面的沉降，但是新的问题随之出现：为了保证地下车库周边基坑开挖过程中及基坑的使用期间，维持临空的土体稳定，以及管、线、缆的安全，软路基基坑下方设置支护桩。但是支护桩带来的问题是：地下车库隔墙与支护桩间路基压实范围小，又紧靠隔墙，常规道路施工机械体积庞大，没有足够的施工作业空间进行回填砂土的压实、夯实的操作；即使可以进行小范围的施工，但是施工操作面小，常规做法难以保证工程质量。
经过检索，发现了一些现有关于应对城市道路路基沉降方案的相关资料，例如：
1、一种高架桥梁基础周边地面道路结构，申请号：CN201721313897.9；申请人：上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司；摘要：一种高架桥梁基础周边地面道路结构，其特征在于高架桥梁承台边缘处设置倒角，周边道路开挖台阶至承台底，回填碎石、砾石或砂至承台顶部以上，形成周边道路路基，在桥梁承台上方填土形成稳定放坡面，承台上方回填土与周边道路路基之间设置土工布形成稳定滑动面，从而将道路路基沉降区与承台沉降区形成两个独立的沉降区。最后完成路基路面及中央分隔带施工。与现有技术相比，本实用新型施工方便，造价经济，防治高架桥梁基础周边地面道路不均匀沉降效果良好。
2、一种防止沉降的桥头结构及使用该桥头结构的桥梁，申请号：CN201220025591.4；申请人：河南红桥锚机有限公司；摘要：一种防止沉降的桥头结构，包括用于支撑主梁的桥头基座、设于该桥头基座的远离主梁一侧的路基，该桥头结构还包括设于路基中的用于支撑路面的搭板，该搭板的一端搭接在所述桥头基座的顶部，该搭板的另一端搭接在所述路基中所设的路基承压板上；同时本实用新型还涉及使用该桥头结构的桥梁。本实用新型在路基中设有用于支撑路面的搭板，该搭板的一端搭接在所述桥头基座的顶部，该搭板的另一端搭接在所述路基中所设的路基承压板上，这样在桥头基座与路基之间具有过渡，同时路基承压板将相对集中的载荷分散到更大范围的路基承担，降低路基载荷压强，很好地解决了现有技术中路基沉降造成桥头跳车的问题。
3、公路路基防沉降设施，申请号：CN201720309523.3；申请人：候春艳；摘要：涉及公路路基防沉降设施，可有效解决桥梁本体和桥梁桥头的路基沉降量不一致导致车辆行驶存在安全隐患的问题，土层上有砂石层，砂石层的上部有混凝土块，混凝土块内有腔体，腔体的上端为开口状，混凝土块的上端面有盖板，腔体的底面上有多个盲孔，盖板的下端面上有多个固定柱，固定柱置于腔体内，固定柱的下端面置于盲孔内，固定柱的外缘面上有多个上下排列的环形固定板，混凝土块上有与盲孔的底面连通的排水槽，腔体内堆满有石子，盖板上有多个石子放置孔，本实用新型结构新颖，可重复使用，排水方便，能有效的对重型车辆的压力进行缓冲，能大大的减小桥头路基的沉降量。
从以上公开文献中看出，现有的路基结构也应用了一些防止道路沉降的方法，文件1采用了分成两个单独的沉降区解决沉降不均匀的问题；文件2采用了设置搭板放置在承压件上，起到缓和不均匀沉降的问题；文件3在地基处设置了混凝土块和盖板进行对压力进行缓冲，减小沉降。但是对于道路下方具有软硬两种路基，并且有隔墙、支护桩结构的特殊情况，公开文献中并未提及有不均匀沉降的相关处理措施。
发明内容
本发明提供一种防止城市道路路基不均匀沉降结构及其施工方法，在路基下方隔墙上连体浇筑牛腿，牛腿上设置搭板，支护桩上浇筑混凝土支块等措施，能有效防止或减小此类情况下的城市道路不均匀沉降问题。
本发明通过以下技术方案实现：
防止城市道路路基不均匀沉降结构，城市道路路面下方的硬路基和软路基相交处，有隔墙墙体，隔墙墙体软路基一侧上设置牛腿，外墙连体浇筑牛腿，牛腿位于地下构筑物顶面下不低于35cm。
软路基下方设置有支护桩，支护桩与隔墙墙体之间为回填砂砾，回填高度至支护桩冠梁顶，回填砂砾上方为混凝土支块，混凝土支块可选用C15无砂大孔砼材料浇筑，既能满足路基的强度要求，又能尽可能地节省成本；混凝土支块一侧紧靠隔墙墙体，下端被支护桩冠梁顶支撑，混凝土支块上端高度至牛腿的下端平面；其余部分为回填土基层，回填土基层至牛腿的上端平面，回填土基层经过压实，压实度≥93%。混凝土支块给上方的搭板提供了支撑力，把上方的压力通过支护桩传递到地底，回填砂土不受压力，使隔墙和支护桩之间的狭窄部位不会发生地基沉降。
回填土基层上再铺设搭板，搭板为C15混凝土材料制造，搭板长度为地构筑物延伸至人行道内，在搭板以及构筑物顶板硬路基的上方铺设路面，构筑物顶板预先做好防水处理。这样，路面上的压力传递至搭板，搭板再将一部分压力直接通过牛腿传递到隔墙墙体，直接传递至地基底部，避免了对回填砂土的压力，避免了局部沉降，另一方面，搭板其他部位压在回填土基层上。
在硬路基和软路基相交接处上方，铺设一层玻纤格栅层，玻纤格栅是玻璃纤维土工格栅的简称，选用优质增强型无碱玻纤纱，经编机织成基材，采用经编定向结构，充分利用织物中纱线强力，改善其力学性能，具有经、纬双向很高的抗拉强度和较低的延伸率，并具有耐高温、耐低寒、抗老化、耐腐蚀等优良性能，使其具有良好的抗拉强度，抗撕裂强度和耐蠕变性能，并经过沥青涂覆处理而成的平面网络状材料。其因循相似相容原理，其与沥青混合料的复合后，沥青路面交界处不容易发生裂痕，防止搭板产生的轻微位移，路面承载应力分散，延长路面使用寿命，高抗拉强度低延伸率，无长期蠕变，物理化学稳定性好，热稳定性好，抗疲劳开裂。
所述路面为多层结构，整体厚度不小于30cm，从下至上分别包括：乳化沥青粘层+黏层、粗粒式沥青砼层、乳化沥青粘层和细粒式沥青砼。乳化沥青粘层采用改性乳化沥青混合料，起到防水和粘结作用；黏层是喷洒在沥青路面两层之间，使上下面层有足够的粘结力，使二者粘结成牢固的整体。在洒布粘层油时层面间要清扫干净；粗粒式沥青砼层是AC-25沥青混凝土层，强度较高，温度稳定性较好，给上层的面层结构提供了稳定的支持。乳化沥青黏层是喷洒在沥青路面两层之间，使上下面层有足够的粘结力，使二者粘结成牢固的整体，为了增强粗粒沥青层和细粒式沥青层的粘结效果，使路面各层组成一个稳定的结构。细粒式沥青砼是AC-13沥青混凝土层，有较强的防水性能，较高的平整性，车辆在行驶过程中噪声低。
所述城市道路路面的硬路基和软路基上方还分别设置人行道路面，软路基一侧，人行道路面铺设于回填土基层之上，硬路基一侧，人行道路面铺设于硬路基上方，人行道路面为多层结构，从下至上分别包括：级配碎石层、水泥砂层和步砖层。级配碎石层作为底基层，有良好的支持作用。水泥砂层为1:5水泥中砂干拌制成，可固定下层碎石，并且给上层步砖提供了平整的基底，将步砖牢固定位。步砖层可选用透水砖。
所述混凝土支块截面为直角梯形，梯形的直角边紧靠隔墙墙体，斜边下方搭在支护桩冠梁顶上。混凝土支块将隔墙和支护桩之间的回填砂土与上层路面进行隔离，同时给上方搭板提供支持力，直角梯形的结构使混凝土支块不易发生滑移，
所述硬路基为构筑物顶板，构筑物可为地下商场、地下通道、地下停车场等。
所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构应用于城市道路路面下方的地下车库结构。
所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其施工的方法包括如下步骤：
A、根据基坑开挖范围，挖除隔墙墙体与道路路基间的路基土，并压实开挖底路基；
B、隔墙墙体连体浇筑牛腿；
C、隔墙墙体与支护桩之间回填砂砾，回填高度至支护桩冠梁顶；
D、牛腿外侧与冠梁顶之间碾压不到之处浇筑混凝土支块，其余路基开挖范围回填符合路基要求的合格土，并压实路基，形成回填土基层；
E、在牛腿上设置一块搭板，搭板长度从牛腿延伸至人行道路面下方；
F、在硬路基与道路路基相交处铺设一层玻纤格栅，玻纤格栅位于级配碎石垫层及搭板之上；
G、铺设路面和人行道路面。
本发明有益效果是：
1、本发明结构针对城市地下构筑物外墙隔墙处于市政道路下方的情况，防止城市道路发生不均匀沉降结构效果好，不均匀沉降小，耐久性高，结构稳固。解决了构筑物隔墙与支护桩间压实范围小，常规道路施工机械压路机没有足够的施工作业空间的问题。
2、本发明结构的道路，与地基粘结牢固，沥青路面结构紧密，长期使用变形程度小，防水平整，车辆行驶噪声得到控制。
附图说明
图1为本发明防止城市道路路基不均匀沉降结构的示意图；
图2为图1中Ⅰ处的放大图；
图中标号说明：
1、隔墙墙体；12、牛腿；2、搭板；3、支护桩；31、支护桩冠梁顶；4、回填砂砾；5、混凝土支块；6、回填土基层；7、路面；71、乳化沥青粘层+黏层；72、粗粒式沥青砼层；73、乳化沥青黏层；74、细粒式沥青砼；8、玻纤格栅层；9、人行道路面；91、级配碎石层；92、水泥砂层；93、步砖层；10、顶板。
具体实施例
实施例1
防止城市道路路基不均匀沉降结构，城市道路路面下方的硬路基和软路基相交处，有隔墙墙体1，隔墙墙体1软路基一侧上设置牛腿12，软路基下方设置有支护桩3，支护桩3与隔墙墙体1之间为回填砂砾4，回填高度至支护桩冠梁顶31，回填砂砾4上方为混凝土支块5，混凝土支块5一侧紧靠隔墙墙体1，下端被支护桩冠梁顶31支撑，与冠梁顶接触的宽度为0.3m，上端高度至牛腿12的下端平面；其余部分为回填土基层6，回填土基层6至牛腿12的上端平面，回填土基层6上再铺设搭板2，搭板为35cm厚的C15材料制造，在搭板2以及隔墙墙体1硬路基的上方铺设路面7，搭板长度为地构筑物延伸至人行道内50cm；
在硬路基和软路基相交接处上方，铺设一层玻纤格栅层8，玻纤格栅宽度为2m；
所述路面7为多层结构，从下至上分别包括：厚度为0.6cm的乳化沥青封层+黏层71、厚度为8cm的粗粒式沥青砼层72、乳化沥青黏层73和厚度为4cm的细粒式沥青砼74；
所述城市道路路面的硬路基和软路基上方还分别设置人行道路面9，软路基一侧，人行道路面9铺设于回填土基层6之上，硬路基一侧，人行道路面9铺设于硬路基上方，人行道路面9为多层结构，从下至上分别包括：厚度为15cm的级配碎石层91、厚度为5cm的水泥砂层92和，厚度为6cm的步砖层93；
所述混凝土支块5截面为直角梯形，梯形的直角边紧靠隔墙墙体1，斜边下方搭在支护桩冠梁顶31上；
所述硬路基为地下车库顶板10；
所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构应用于城市道路路面下方的地下车库结构；
所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其施工的方法包括如下步骤：
A、根据基坑开挖范围，挖除隔墙墙体与道路路基间的路基土，并压实开挖底路基；
B、隔墙墙体连体浇筑牛腿；
C、隔墙墙体与支护桩之间回填砂砾，回填高度至支护桩冠梁顶；
D、牛腿外侧与冠梁顶之间碾压不到之处浇筑混凝土支块，其余路基开挖范围回填符合路基要求的合格土，并压实路基，形成回填土基层；
E、在牛腿上设置一块搭板，搭板长度从牛腿延伸至人行道路面下方以内；
F、在硬路基与道路路基相交处铺设一层玻纤格栅，玻纤格栅位于搭板之上；
G、铺设路面和人行道路面。
Claims (8)
1.防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：城市道路路面下方的硬路基和软路基相交处，有隔墙墙体（1），隔墙墙体（1）软路基一侧上设置牛腿（12），软路基下方设置有支护桩（3），支护桩（3）与隔墙墙体（1）之间为回填砂砾（4），回填高度至支护桩冠梁顶（31），回填砂砾（4）上方为混凝土支块（5），混凝土支块（5）一侧紧靠隔墙墙体（1），下端被支护桩冠梁顶（31）支撑，上端高度至牛腿（12）的下端平面；其余部分为回填土基层（6），回填土基层（6）至牛腿（12）的上端平面，回填土基层（6）上再铺设搭板（2），在搭板（2）以及隔墙墙体（1）硬路基的上方铺设路面（7）。
2.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：在硬路基和软路基相交接处上方，铺设一层玻纤格栅层（8）。
3.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：所述路面（7）为多层结构，从下至上分别包括：乳化沥青粘层+黏层（71）、粗粒式沥青砼层（72）、乳化沥青黏层（73）和细粒式沥青砼（74）。
4.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：所述城市道路路面的硬路基和软路基上方还分别设置人行道路面（9），软路基一侧，人行道路面（9）铺设于回填土基层（6）之上，硬路基一侧，人行道路面（9）铺设于硬路基上方，人行道路面（9）为多层结构，从下至上分别包括：级配碎石层（91）、水泥砂层（92）和步砖层（93）。
5.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：所述混凝土支块（5）截面为直角梯形，梯形的直角边紧靠隔墙墙体（1），斜边下方搭在支护桩冠梁顶（31）上。
6.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其特征在于：所述硬路基为构筑物顶板（10）。
7.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构应用于城市道路路面下方的地下车库结构。
8.根据权利要求1所述的防止城市道路路基不均匀沉降结构，其施工的方法包括如下步骤：
A、根据基坑开挖范围，挖除隔墙墙体与道路路基间的路基土，并压实开挖底路基；
B、隔墙墙体连体浇筑牛腿；
C、隔墙墙体与支护桩之间回填砂砾，回填高度至支护桩冠梁顶；
D、牛腿外侧与冠梁顶之间碾压不到之处浇筑混凝土支块，其余路基开挖范围回填符合路基要求的合格土，并压实路基，形成回填土基层；
E、在牛腿上设置一块搭板，搭板长度从牛腿延伸至人行道路面下方50cm以内；
F、在硬路基与道路路基相交处铺设一层玻纤格栅，玻纤格栅位于级配碎石及搭板之上；
G、铺设路面和人行道路面。
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