CN111877070B

CN111877070B - 泡沫轻质土施工方法

Info

Publication number: CN111877070B
Application number: CN202010548761.6A
Authority: CN
Inventors: 王珏; 常磊; 李东勇; 丁杰; 田岱松
Original assignee: CCCC Third Highway Engineering Co Ltd
Current assignee: CCCC Third Highway Engineering Co Ltd
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2020-06-16
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2040-06-16
Also published as: CN111877070A

Abstract

本发明公开了一种泡沫轻质土施工方法，包括：步骤一、按预设标高挖设基槽，对基槽底部软基进行加固处理；步骤二、沿路基的长度方向间隔设置多个沉降缝；步骤三、相邻两个沉降缝之间为一个路基段，沿路基的长度方向分段施工浇注路基段，沿路基高度方向分层浇注每个路基段，路基段包括：底基层，其铺设于基槽底部的软基上，底基层包括至少两层底基单元，底基层两侧呈台阶状，底基单元包括抗沉结构、连接球体、限位网、泡沫轻质土层；承力层，其包括多层承力单元，承力单元包括承接网和泡沫轻质土层；其中，当位于下层的泡沫轻质土层的初凝强度大于0.3MPa时，浇注上层的泡沫轻质土层。本发明具有有效减少路基工后沉降的有益效果。

Description

泡沫轻质土施工方法

技术领域

本发明涉及路基修建领域。更具体地说，本发明涉及一种泡沫轻质土施工方法。

背景技术

工程中的软基处理、桥头等建筑物端头处理是工程造价很大一部分开支；传统填料的不经济性、不环保性、不安全性日益突出。泡沫轻质土是一种轻质环保材料，泡沫轻质土适用于桥台台背高路堤软基路段、一般软基路段、新近填海路段、软基路段地下管道等。

在软基上修建路基，一旦处理不好就会产生病害，给工程造成病害的主要因素是沉降变形过大,应用常规填料对路基进行填筑时，造成沉降变形过大的原因除回填材料自身的固结沉降外，天然地基土长期承受除自重以外过大的附加荷载也会产生过大的沉降变形，还会发生工后沉降，在修建好后，投入使用后在车辆负荷下引起的不均匀沉降，这增加了路基运营过程中的维护成本，影响了道路的平顺，甚至威胁车辆运行安全。因此，本发明人经过不断的研究和改进后，得到了在软基上施工时，有效减少路基工后沉降的施工方法。

发明内容

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种泡沫轻质土施工方法，通过将路基分成多段路基段，每段路基段纵向分层施工，并且将路基段设置为台阶形状，使相同压力大小时，压强逐层减小，从而减小沉降量。以及通过设置在底基单元内设置抗沉结构、连接球体、限位网进一步缓解压力，使一部分压力消耗在底基单元内部，从而进一步起到减少沉降量的作用。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种泡沫轻质土施工方法，包括以下步骤：

步骤一、按照预设标高挖设基槽，对基槽底部软基进行加固处理；

步骤二、沿路基的长度方向间隔设置多个沉降缝；

步骤三、相邻两个沉降缝之间为一个路基段，沿路基的长度方向分段施工浇注路基段，沿路基高度方向分层浇注每个路基段，每个路基段包括：

底基层，其铺设于所述基槽底部的软基上，所述底基层包括至少两层依次叠加的底基单元，所述底基层平行于所述路基长度方向的两侧呈台阶状，每层底基单元包括从下至上间隔设置的抗沉结构、连接球体、限位网，以及还包括填充于所述抗沉结构、所述连接球体、所述限位网之间的泡沫轻质土层和浇注于所述限位网上方的泡沫轻质土层，所述抗沉结构的材质为橡胶，其中，

所述抗沉结构包括：

下底框，其铺设于所述基槽的软基上，所述下底框呈长方形，所述下底框上间隔设有多个平行于路基宽度方向的横杆，所述横杆上间隔固定有多对杆体，每对杆体的下端间隔固定于同一横杆上；

上底框，其位于所述下底框正上方，所述上底框上间隔设有多个平行于路基长度方向的竖杆，每对杆体的上端固定于同一个竖杆上的同一点位置上；

所述连接球体包括椭圆形的实心球、相对设置于所述实心球长轴方向上的一对平衡尖刺、设置于所述实心球短轴方向上的一个竖尖刺，所述连接球体的长轴长度大于所述限位网的网孔；

承力层，其铺设于所述底基层上，所述承力层平行于所述路基长度方向的两侧呈台阶状，所述承力层包括从下至上依次铺设的多层承力单元，每层承力单元包括底层的承接网和顶层的泡沫轻质土层；

其中，当位于下层的泡沫轻质土层的初凝强度大于0.3MPa时，浇注上层的泡沫轻质土层。

优选的是，所述沉降缝包括依次敷设的第一橡胶板、木板、第二橡胶板，所述第一橡胶板、所述木板、所述第二橡胶板平行于路基宽度方向，所述第一橡胶板、所述第二橡胶板相背离的侧壁上间隔设置有多个圆柱形的凸起，所述凸起的材质为橡胶。

优选的是，所述第一橡胶板、所述木板、所述第二橡胶板的厚度分别为6mm、8mm、6mm，所述凸起的直径和高分别为6mm和5mm。

优选的是，所述第一橡胶板、所述第二橡胶板、所述凸起的邵氏硬度分别为90～96度、90～96度、65～70度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量。

优选的是，所述底基单元和所述承力单元沿竖直方向的长度分别为30～40cm、40～50cm。

优选的是，所述上底框、所述下底框沿竖直方向的间距为5～8mm，一对杆体之间的夹角为100～150℃。

优选的是，所述下底框、所述上底框、所述杆体的邵氏硬度分别为65～70度、65～70度、80～85度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量。

优选的是，所述实心球的长轴与短轴比为5:3，所述平衡尖刺和所述竖尖刺呈圆锥形，所述平衡尖刺和所述竖尖刺的高与所述实心球的长轴的比为1:2，所述实心球的密度是所述泡沫轻质土为湿基状态时的密度0.95～1.05倍。

优选的是，所述限位网位于所述底基单元的重心下方。

本发明至少包括以下有益效果：

第一、通过将路基分成多段路基段，每段路基段纵向分层施工，并且将路基段设置为台阶形状，使相同压力大小时，压强逐层减小，从而减小沉降量。以及通过设置在底基单元内设置抗沉结构、连接球体、限位网进一步缓解压力，使一部分压力消耗在底基单元内部，从而进一步起到减少沉降量的作用。

第二、底基单元由于位于整个路基段的最底层，当施工完毕后，路基段顶部承受的压力，会与底基单元上部路基结构的重力和使用压力一同作用到底基单元上，因此，底基单元不仅需要抗沉能力更强，自身的抗压能力也需要增强，采用连接球体，其具有一定的形变弹力能力，可以缓解底基单元内部的压力作用，也能缓解一部分由底基单元向基槽传递的压力，最终也是减少沉降量，提高底基单元使用寿命。

第三、当路基底部发生不均匀沉降时，由于第一橡胶板、木板、第二橡胶板所形成的沉降缝与路基段之间的固结作用小于路基段内部的固结作用，因此，可以将力转动到沉降缝处断裂，而不会引起路基段内部的断裂，用于保护路基段，而沉降缝的维修难度远低于路基段的维修，采用第一橡胶板、木板、第二橡胶板的固结结构更方便维修，而圆柱表的凸起又有利于沉降缝与路基段之间的连接作用，具有保持路面平整的作用。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的其中一种技术方案的所述基槽、所述路基段、所述沉降缝的俯视图；

图2为本发明的其中一种技术方案的所述路基段沿路基宽度方向的剖面图；

图3为本发明的其中一种技术方案的所述抗沉结构的细节图；

图4为本发明的其中一种技术方案的所述沉降缝的细节图；

图5为本发明的其中一种技术方案的所述连接球体的细节图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～5所示，本发明提供一种泡沫轻质土施工方法，包括以下步骤：

步骤一、按照预设标高挖设基槽1，对基槽1底部软基进行加固处理；加固处理的方式很多，通常采用在基槽1区域及其附近至少10m的范围设置多个水泥咬合搅拌桩进行加固，伸入的深度和加固的管道根数依据软基情况和预设标高确定。

步骤二、沿路基的长度方向间隔设置多个沉降缝2；待基槽1加固完毕后，每隔15～20m设置一个沉降缝2，沉降缝2的宽度设置为2～3cm，高度按照预设标高设置，沉降缝2底部埋入基槽1底部一定深度。

步骤三、相邻两个沉降缝2之间为一个路基段3，沿路基的长度方向分段施工浇注路基段3，沿路基高度方向分层浇注每个路基段3，浇注时位于同一沉降缝2两侧的路基段3同步施工浇注，若不能同步施工时，未浇注的一侧采用支撑架支撑，避免浇注泡沫轻质土一侧朝向未浇注的一侧倾斜，每个路基段3包括：

底基层，其铺设于所述基槽1底部的软基上，所述底基层包括至少两层依次叠加的底基单元4，所述底基层平行于所述路基长度方向的两侧呈台阶状，减小每层底基单元4向下的压强，减少沉降量，每层底基单元4包括从下至上间隔设置的抗沉结构5、连接球体6、限位网7，以及还包括填充于所述抗沉结构5、所述连接球体6、所述限位网7之间的泡沫轻质土层8和浇注于所述限位网7上方的泡沫轻质土层8，所述抗沉结构5的材质为橡胶，其中，

所述抗沉结构5包括：

下底框51，其铺设于所述基槽1的软基上，所述下底框51呈长方形，所述下底框51上间隔设有多个平行于路基宽度方向的横杆52，所述横杆52上间隔固定有多对杆体53，每对杆体53的下端间隔固定于同一横杆52上；下底框51与软基直接触，由于橡胶材质的比重小，不容易引起沉降，多对杆体53形成的立式的三角形，有助于将上部相同大小的压力转变为更小的压强传递至软基上，减少沉降量。

上底框54，其位于所述下底框51正上方，所述上底框54上间隔设有多个平行于路基长度方向的竖杆55，每对杆体53的上端固定于同一个竖杆55上的同一点位置上；上底框54有助于将杆体53形成的多个三角形的结构连接成一个整体，当浇注泡沫轻质土时，减少杆体53形成的三角形偏离原位置的量。

所述连接球体6包括椭圆形的实心球61、相对设置于所述实心球61长轴方向上的一对平衡尖刺62、设置于所述实心球61短轴方向上的一个竖尖刺63，所述连接球体6的长轴长度大于所述限位网7的网孔，限位网7用于限定连接球体6在竖直高度上的位置；底基单元4由于位于整个路基段3的最底层，当施工完毕后，路基段3顶部承受的压力，会与底基单元4上部路基结构的重力和使用压力一同作用到底基单元4上，因此，底基单元4不仅需要抗沉能力更强，自身的抗压能力也需要增强，采用连接球体6，其具有一定的形变弹力能力，可以缓解底基单元4内部的压力作用，也能缓解一部分由底基单元4向基槽1传递的压力，最终也是减少沉降量，提高底基单元4使用寿命。平衡尖刺62一是可以使连接球体6与泡沫轻质土连接更紧密，二是在浇注泡沫轻质土时，可以使连接球体6保持平衡，减少连接球体6伸入到抗沉结构5的空间位置中去，而影响底基单元4的整体性能，竖尖刺63可以增加连接球体6与泡沫轻质土层8的接触，增大连接球体6与泡沫轻质土层8的相互作用。

承力层，其铺设于所述底基层上，所述承力层平行于所述路基长度方向的两侧呈台阶状，所述承力层包括从下至上依次铺设的多层承力单元9，每层承力单元9包括底层的承接网91和顶层的泡沫轻质土层8；承接网91用于连接相邻的两层承力单元9，或连接承力单元9与底基单元4，可以将泡沫轻质土层8的压力转化为压强更小的力再向下传递。

其中，当位于下层的泡沫轻质土层8的初凝强度大于0.3MPa时，浇注上层的泡沫轻质土层8。从而保证泡沫轻质土层8达到施工标准，保证泡沫轻质土层8的施工质量。

在上述技术方案中，通过将路基分成多段路基段3，每段路基段3纵向分层施工，并且将路基段3设置为台阶形状，使相同压力大小时，压强逐层减小，从而减小沉降量。以及通过设置在底基单元4内设置抗沉结构5、连接球体6、限位网7进一步缓解压力，使一部分压力消耗在底基单元4内部，从而进一步起到减少沉降量的作用。

在另一种技术方案中，所述沉降缝2包括依次敷设的第一橡胶板21、木板22、第二橡胶板23，所述第一橡胶板21、所述木板22、所述第二橡胶板23平行于路基宽度方向，所述第一橡胶板21、所述第二橡胶板23相背离的侧壁上间隔设置有多个圆柱形的凸起24，所述凸起24的材质为橡胶。

在上述技术方案中，当路基底部发生不均匀沉降时，由于第一橡胶板21、木板22、第二橡胶板23所形成的沉降缝2与路基段3之间的固结作用小于路基段3内部的固结作用，因此，可以将力转动到沉降缝2处断裂，而不会引起路基段3内部的断裂，用于保护路基段3，而沉降缝2的维修难度远低于路基段3的维修，采用第一橡胶板21、木板22、第二橡胶板23的固结结构更方便维修，而圆柱表的凸起24又有利于沉降缝2与路基段3之间的连接作用，具有保持路面平整的作用。

在另一种技术方案中，所述第一橡胶板21、所述木板22、所述第二橡胶板23的厚度分别为6mm、8mm、6mm，所述凸起24的直径和高分别为6mm和5mm。使沉降缝2与路基段3之间的相互作用力更合理，使修建好的路面更容易保持平整。

在另一种技术方案中，所述第一橡胶板21、所述第二橡胶板23、所述凸起24的邵氏硬度分别为90～96度、90～96度、65～70度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量。当发生不均匀沉降时，第一橡胶板21和第二橡胶板23的形变作用具有保护路基段3的作用，而由于凸起24与路基段3(泡沫轻质土层8)内部更深，使用弹性更优的橡胶材质，更有利于保护路基段3，减少泡沫轻质土层8的损坏。

在另一种技术方案中，所述底基单元4和所述承力单元9沿竖直方向的长度分别为30～40cm、40～50cm。有利于泡沫轻质土的固化，节约固化时间，保证固化质量。

在另一种技术方案中，所述上底框54、所述下底框51沿竖直方向的间距为5～8mm，一对杆体53之间的夹角为100～150℃。缓解压力的能力更佳，浇注泡沫轻质土时，杆体53更不易变形。

在另一种技术方案中，所述下底框51、所述上底框54、所述杆体53的邵氏硬度分别为65～70度、65～70度、80～85度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量。缓解压力的能力更佳，在浇注泡沫轻质土时，杆体53的硬度强一些，有助于杆体53保持原如状态，有利于路基段3成形后，其缓解能力的保持。

在另一种技术方案中，所述实心球61的长轴与短轴比为5:3，所述平衡尖刺62和所述竖尖刺63呈圆锥形，所述平衡尖刺62和所述竖尖刺63的高与所述实心球61的长轴的比为1:2，所述实心球61的密度是所述泡沫轻质土为湿基状态时的密度0.95～1.05倍。使连接球体6可以悬浮于湿基的泡沫轻质土中，待泡沫轻质土固化成形后，连接球体6的分布更均匀，位置也位于限制的位置范围内，有利于连接球体6功能的发挥。

在另一种技术方案中，所述限位网7位于所述底基单元4的重心下方。使路基段3重心更稳。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims

1.泡沫轻质土施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤二、沿路基的长度方向间隔设置多个沉降缝；

所述抗沉结构包括：

其中，当位于下层的泡沫轻质土层的初凝强度大于0.3MPa时，浇注上层的泡沫轻质土层；

所述下底框、所述上底框、所述杆体的邵氏硬度分别为65～70度、65～70度、80～85度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量；

所述实心球的长轴与短轴比为5:3，所述平衡尖刺和所述竖尖刺呈圆锥形，所述平衡尖刺和所述竖尖刺的高与所述实心球的长轴的比为1:2，所述实心球的密度是所述泡沫轻质土为湿基状态时的密度0.95～1.05倍。

2.如权利要求1所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述沉降缝包括依次敷设的第一橡胶板、木板、第二橡胶板，所述第一橡胶板、所述木板、所述第二橡胶板平行于路基宽度方向，所述第一橡胶板、所述第二橡胶板相背离的侧壁上间隔设置有多个圆柱形的凸起，所述凸起的材质为橡胶。

3.如权利要求2所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述第一橡胶板、所述木板、所述第二橡胶板的厚度分别为6mm、8mm、6mm，所述凸起的直径和高分别为6mm和5mm。

4.如权利要求3所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述第一橡胶板、所述第二橡胶板、所述凸起的邵氏硬度分别为90～96度、90～96度、65～70度，邵氏硬度均采用邵氏A型计量。

5.如权利要求1所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述底基单元和所述承力单元沿竖直方向的长度分别为30～40cm、40～50cm。

6.如权利要求1所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述上底框、所述下底框沿竖直方向的间距为5～8mm，一对杆体之间的夹角为100～150℃。

7.如权利要求1所述的泡沫轻质土施工方法，其特征在于，所述限位网位于所述底基单元的重心下方。