CN113897830B - 软弱地基路堤施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种软弱地基路堤施工方法，在路基上填土压实而形成路堤主体，在形成路堤主体前还包括以下步骤：第一步、排水系统建设：在路基两侧开挖排水沟和收集排水沟内的水的集水井，集水井设置有用于将集水井内的水排入地方水系的倒虹吸管；第二步、排水：使路基的水排到排水系统；第三步、原地面处理：对路基清除表层后进行就地固化而形成厚度95厘米～105厘米的表面硬壳层，路堤主体建筑在所述表面硬壳层上；就地固化的具体方法为：添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌。本发明旨在提供一种能够使得建筑在软软路基上的路堤的稳定性好的软弱地基路堤施工方法，解决现有的方法在软软地基上建筑出的路堤易沉降和稳定性差的问题。

Description

软弱地基路堤施工方法

技术领域

本发明涉及道路交通施工技术领域，尤其涉及一种软弱地基路堤施工方法。

背景技术

软土在我国的沿海和内陆地区都有相当大的分布范围，公路建设中经常遇到软土地基(沼泽地时的软土地还富含游离水)。软弱层往往比较厚，具有高含水量、高压缩性、高灵敏度和易扰动、易变形、承载力低等特性，对路基的稳定性影响大，地基在上部荷载的作用下易引起过量沉降及不均匀沉降，影响道路的使用性能和使用寿命。现有的道路路堤施工时为在硬路基上一样的施工方法，将土一次性填到位后进行压实到设定的厚度设定路堤厚度符合要求，该施工方式在软弱地基上施工出的路堤十分的容易产生不均匀沉降和损坏。

发明内容

本发明旨在提供一种能够使得建筑在软弱路基上的路堤的稳定性好的软弱地基路堤施工方法，解决现有的方法在软软地基上建筑出的路堤易沉降和稳定性差的问题。

以上技术问题是通过以下技术方案解决的：一种软弱地基路堤施工方法，在路基上填土压实而形成路堤主体，其特征在于，在形成路堤主体前还包括以下步骤：第一步、排水系统建设：在路基两侧开挖排水沟和收集排水沟内的水的集水井，集水井设置有用于将集水井内的水排入地方水系的倒虹吸管；第二步、排水：使路基的水排到所述排水系统；第三步、原地面处理：对路基清除表层后进行就地固化而形成厚度95厘米～105厘米的表面硬壳层，所述路堤主体建筑在所述表面硬壳层上；所述就地固化的具体方法为：添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌。本技术方案，先进行排水，然后对路基原地面进行硬化，能够提高路基强度。施工时，对路基进行硬化前，先使路基的水从排水沟排出，使得硬化时耗费固化剂的量少。

作为优选，建筑所述路堤主体所用的土为废弃土固化而成的固化土，所述路堤主体包括路基顶层、两层基础层和若干位于路基顶层和基础层之间的增高层；基础层的松铺厚度60cm～65cm，压实厚度为43厘米～47厘米45cm；增高层的压实厚度为20cm～25cm。路堤主体的压实效果好，节约资源。

作为优选，建筑所述路堤主体所用的土为废弃土固化而成的固化土，所述路堤主体包括路基顶层、两层基础层和若干位于路基顶层和基础层之间的增高层；所述基础层中的固化土为废弃土中掺入水泥和石灰固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的3％,掺入的石灰的质量为废弃土的质量的4％；增高层和路基顶层的固化土都为废弃土中掺入水泥固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的4％。能够提高路堤质量。

作为优选，第三步中水泥的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的3％～4％，固化剂的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的2％～4％，所述固化剂为粉煤灰、石灰或矿渣微粉。固化效果好且能够节约固化剂水泥的量。

作为优选，第二步中排水时通过排水器来加速路基中的水进入排水沟内；所述排水器包括两个设行走轮的支撑座和若干排水单元，所述排水单元包括承载座，所述承载座的上表面设有沿路基宽度方向延伸的通槽，所述通槽的底壁上设有若干竖向连接孔，所有的排水单元的承载座可拆卸连接在一起且通槽对接在一起形成排水槽，所述排水沟的两端同两个所述支撑座连接在一起，排水槽的两端设有位于所述排水沟上方的排水口，所述竖向连接孔内能够升降地连接有用于插入路基内的外管，所述外管内能够升降和转动地穿设有内部设聚水腔的内杆，所述外管的周面上设有外管部水孔，所述外管部水孔设有滤水网，所述聚水腔设有能够一一对应地同所述外管部水孔对齐的内杆部水孔，所述外管的上端通过外管升降结构同承载座连接在一起，所述内杆的上端同内杆升降结构和内杆旋转结构连接在一起；通过排水器排掉路基中的水的具体过程为：外管升降结构驱动外管下降而插入路基内，内杆升降结构驱动内杆下降而穿设到外管内，内杆旋转结构驱动内杆旋转到内管部水孔同外管部水孔对齐，路基泥土内的游离水经过外管部水孔和内管部水孔进入储水腔，泥土被滤水网阻拦在储水腔外部，内杆旋转结构驱动内杆转动到内杆部水孔同外管部水孔错开使得内杆部水孔被外管封闭，内杆升降结构驱动内杆上升到位于最下方的内杆部水孔高于外管的上端，储水腔内的水经过内管部水孔流出到排水槽内进而流道排水沟内，重复以上排水过程直到路基的水排出到符合要求。能够更为充分快速的将路基内部的水吸取出排放掉。

作为优选，所有的外管部竖孔中的滤水网连接在一起而构成一个过滤管，所述过滤管穿设在外管内。在外管部水孔内设置滤水网时方便。

作为优选，所述连接孔的上端设有突出于排水通槽底壁的凸起段，所述外管的上端设有阻挡住所述凸起段的外翻边。能够可靠地阻止排水槽内的水从外管和承载座之间承载座重新流回路基。使得外管同承载座之间能够送配合，从而升降外管时省力。

作为优选，所述储水腔的壁上通过水平铰轴铰接有若干沿内杆周向分布的能够收拢到储水腔内和伸出储水腔的搅拌杆；第三步中添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌的具体过程为：内杆最后一次上升而将储水腔内的水排出后，经过外管的上端添加水泥和固化剂到内管内从而实现添加水泥和固化剂到路基上，外管升降结构驱动外管上升而拔出路基，内杆升降结构驱动内杆下降而插入路基内，使搅拌杆伸出储水腔，通过内管旋转结构驱动内杆旋转，内杆旋转时驱动搅拌杆旋转从而实现对添加水泥和固化剂后的路基进行搅拌。排水器还能够用于在添加固化剂后进行搅拌，该方法能够将水泥和固化剂添加到路基内部，从而上端搅拌时更容易均匀。

作为优选，所述搅拌杆上设有支撑臂，所述储水腔内设有托持块；所述搅拌杆收拢到储水腔内时，所述支撑臂支撑在所述托持块上，所述搅拌杆的重力产生的力矩为驱动支撑臂去支撑在托持块上。能够实现转动内杆时省力。

作为优选，所述内杆升降结构包括举升板、将举升板支撑在承载座上的举升板升降气缸、连接在举升板上的电机、设置在电机动力输出轴上的主动齿轮和若干一一对应地连接在内杆上的同主动齿轮啮合在一起的从动齿轮，所述内杆能够转动地穿设在举升板上且设有同举升板配合的而使得举升板能够举起内杆的挡块；所述外管升降机构为外管升降气缸，所述外管升降气缸一端同外管连接在一起、另一端同承载座连接在一起。

作为优选，两个支撑座的所述行走轮一一对应地支撑在位于路基两侧的所述排水沟内。能够避免排水器压花路面而需要进行而成平整。

本发明具有下述优点：一是针对软弱地基地下水位高特点，采用排水沟+集水井、倒虹吸管优化排水措施，可以保证路基水能顺利排放到地方水系中；二是对软弱原地面采用强力搅拌法就地固化处理，使路基表面迅速形成硬壳层，提高承载力；三是路基首层采用水泥、石灰双掺，有利于提高软弱地基水稳定性；四是首层和第二层采用厚层填筑，有利于路堤机械化施工；四是路堤采用弃土地固化土，路堤重量轻，避免不均匀沉降同时，做到资源节约、污染控制。

附图说明

图1为本发明制作出的路堤的端面图；

图2为排水结构的示意图；

图3为排水器的外管和内杆都插入路基内时的剖视示意图；

图4为图3的A处的局部放大示意图；

图5为排水器的俯视示意图；

图6为排水器的外管插入路基内杆拔出外管进行排水时的局部放大示意图；

图7为排水器的外管拔出路基内杆插入路基内进行搅拌时的局部放大示意图。

图中：排水沟1、集水井2、地方水系3、倒虹吸管6、表面硬壳层7、路基顶层8、基础层9、增高层10、走轮11、支撑座12、承载座13、通槽14、竖向连接孔15、排水槽16、排水口17、外管18、聚水腔19、内杆20、外管部水孔21、滤水网22、内杆部水孔23、外管升降结构24、举升板25、举升板升降气缸26、电机28、主动齿轮29、从动齿轮30、凸起段31、外翻边32、水平铰轴33、搅拌杆34、支撑臂35、托持块36、导向竖杆38、连接耳39、路基40、螺栓41、螺母42。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1到图7，一种软弱地基路堤施工方法，在路基40上填土压实而形成路堤主体。在形成路堤主体前还包括以下步骤：第一步、排水系统建设：在路基两侧开挖沟深60cm以上的排水沟1和收集排水沟内的水的集水井2，集水井深1.0～1.5m。集水井设置有用于将集水井内的水排入地方水系3的倒虹吸管6；第二步、排水：使路基的水排到排水系统；第三步、原地面处理：对路基清除表层后进行就地固化而形成厚度95厘米～105厘米的表面硬壳层7，路堤主体建筑在所述表面硬壳层上；就地固化的具体方法为：添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌。建筑所述路堤主体所用的土为废弃土固化而成的固化土，所述路堤主体包括路基顶层8、两层基础层9和若干位于路基顶层和基础层之间的增高层10、具体地本实施例中增高层为2层。基础层的松铺厚度为60cm～65cm，压实厚度为43厘米～47厘米45cm；增高层的压实厚度为20cm～25cm。基础层中的固化土为废弃土中掺入水泥和石灰固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的3％,掺入的石灰的质量为废弃土的质量的4％；增高层和路基顶层的固化土都为废弃土中掺入水泥固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的4％。第三步中水泥的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的3％～4％，固化剂的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的2％～4％，所述固化剂为粉煤灰、石灰或矿渣微粉。

第二步中排水时通过排水器来加速路基40中的水进入排水沟内；排水器包括两个设行走轮11的支撑座12和若干排水单元，本实施例中为3个排水单元，排水单元根据路基的宽度来决定安装的数量。排水单元包括承载座13，承载座的上表面设有沿路基宽度方向延伸的通槽14，通槽的底壁上设有若干竖向连接孔15，具体地一个排水单元的通槽设有4个竖向连接孔。所有的排水单元的承载座可拆卸连接在一起且通槽对接在一起形成排水槽16，具体地承载座通过连接耳39配合螺栓41螺母42固定在一起。排水沟的两端同两个支撑座连接在一起，排水槽的两端设有位于排水沟上方的排水口17。竖向连接孔内能够升降地连接有用于插入路基内的外管18，外管内能够升降和转动地穿设有内部设聚水腔19的内杆20。外管的周面上设有外管部水孔21，外管部水孔设有滤水网22。聚水腔设有能够一一对应地同外管部水孔对齐的内杆部水孔23，外管的上端通过外管升降结构24同承载座连接在一起。外管升降机构为外管升降气缸，外管升降气缸一端同外管连接在一起、另一端同承载座连接在一起。内杆的上端同内杆升降结构和内杆旋转结构连接在一起。内杆升降结构包括举升板25、将举升板支撑在承载座上的举升板升降气缸26和设置在内杆上的配合的举升板而使得举升板能够举起内杆的挡块。能够旋转结构包括连接在举升板上的电机28、设置在电机动力输出轴上的主动齿轮29和若干一一对应地连接在内杆上的同主动齿轮啮合在一起的从动齿轮30。内杆能够转动和升降地穿设在举升板上。通过排水器排掉路基中的水的具体过程为：外管升降结构驱动外管下降而插入路基内，内杆升降结构驱动内杆下降而穿设到外管内，内杆旋转结构驱动内杆旋转到内管部水孔同外管部水孔对齐，路基泥土内的游离水经过外管部水孔和内管部水孔进入储水腔，泥土被滤水网阻拦在储水腔外部，内杆旋转结构驱动内杆转动到内杆部水孔同外管部水孔错开使得内杆部水孔被外管封闭，内杆升降结构驱动内杆上升到位于最下方的内杆部水孔高于外管的上端，储水腔内的水经过内管部水孔流出到排水槽内进而流道排水沟内，重复以上排水过程直到路基的水排出到符合要求。所有的外管部竖孔中的滤水网连接在一起而构成一个过滤管，过滤管穿设在外管内。连接孔的上端设有突出于排水通槽底壁的凸起段31，所述外管的上端设有阻挡住所述凸起段的外翻边32。储水腔的壁上通过水平铰轴33铰接有若干沿内杆周向分布的能够收拢到储水腔内和伸出储水腔的搅拌杆34具体地搅拌杆为3根。第三步中添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌的具体过程为：内杆最后一次上升而将储水腔内的水排出后，经过外管的上端添加水泥和固化剂到内管内从而实现添加水泥和固化剂到路基上，外管升降结构驱动外管上升而拔出路基，内杆升降结构驱动内杆下降而插入路基40内，使搅拌杆伸出储水腔(比如在搅拌杆上设置拉索拉来使得搅拌板倾倒而伸长内杆)，通过内管旋转结构驱动内杆旋转，内杆旋转时驱动搅拌杆旋转从而实现对添加水泥和固化剂后的路基进行搅拌。搅拌杆上设有支撑臂35，储水腔内设有托持块36；搅拌杆收拢到储水腔内时，支撑臂支撑在所述托持块上，搅拌杆的重力产生的力矩为驱动支撑臂去支撑在托持块上。两个支撑座的所述行走轮一一对应地支撑在位于路基两侧的所述排水沟内。举升板套设在连接在承载座上的导向竖杆38上。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新本的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种软弱地基路堤施工方法，在路基上填土压实而形成路堤主体，其特征在于，在形成路堤主体前还包括以下步骤：第一步、排水系统建设：在路基两侧挖出排水沟和收集排水沟内的水的集水井，集水井设置有用于将集水井内的水排入地方水系的倒虹吸管；第二步、排水：使路基的水排到所述排水系统；第三步、原地面处理：对路基清除表层后进行就地固化而形成厚度95厘米～105厘米的表面硬壳层，所述路堤主体建筑在所述表面硬壳层上；所述就地固化的具体方法为：添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌，第二步中排水时通过排水器来加速路基中的水进入排水沟内；所述排水器包括两个设行走轮的支撑座和若干排水单元，所述排水单元包括承载座，所述承载座的上表面设有沿路基宽度方向延伸的通槽，所述通槽的底壁上设有若干竖向连接孔，所有的排水单元的承载座可拆卸连接在一起且通槽对接在一起形成排水槽，所述排水沟的两端同两个所述支撑座连接在一起，排水槽的两端设有位于所述排水沟上方的排水口，所述竖向连接孔内能够升降地连接有用于插入路基内的外管，所述外管内能够升降和转动地穿设有内部设聚水腔的内杆，所述外管的周面上设有外管部水孔，所述外管部水孔设有滤水网，所述聚水腔设有能够一一对应地同所述外管部水孔对齐的内杆部水孔，所述外管的上端通过外管升降结构同承载座连接在一起，所述内杆的上端同内杆升降结构和内杆旋转结构连接在一起；通过排水器排掉路基中的水的具体过程为：外管升降结构驱动外管下降而插入路基内，内杆升降结构驱动内杆下降而穿设到外管内，内杆旋转结构驱动内杆旋转到内管部水孔同外管部水孔对齐，路基泥土内的游离水经过外管部水孔和内管部水孔进入储水腔，泥土被滤水网阻拦在储水腔外部，内杆旋转结构驱动内杆转动到内杆部水孔同外管部水孔错开使得内杆部水孔被外管封闭，内杆升降结构驱动内杆上升到位于最下方的内杆部水孔高于外管的上端，储水腔内的水经过内管部水孔流出到排水槽内进而流道排水沟内，重复以上排水过程直到路基的水排出到符合要求。

2.根据权利要求1所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，建筑所述路堤主体所用的土为废弃土固化而成的固化土，所述路堤主体包括路基顶层、两层基础层和若干位于路基顶层和基础层之间的增高层；基础层的松铺厚度60cm～65cm，压实厚度为43厘米～47厘米45cm；增高层的压实厚度为20cm～25cm。

3.根据权利要求1所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，建筑所述路堤主体所用的土为废弃土固化而成的固化土，所述路堤主体包括路基顶层、两层基础层和若干位于路基顶层和基础层之间的增高层；所述基础层中的固化土为废弃土中掺入水泥和石灰固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的3％,掺入的石灰的质量为废弃土的质量的4％；增高层和路基顶层的固化土都为废弃土中掺入水泥固化而成，掺入的水泥的质量为废弃土的质量的4％。

4.根据权利要求1所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，第三步中水泥的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的3％～4％，固化剂的质量为路基土体中形成表面硬壳层部分的质量的2％～4％，所述固化剂为粉煤灰、石灰或矿渣微粉。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，所有的外管部竖孔中的滤水网连接在一起而构成一个过滤管，所述过滤管穿设在外管内。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，所述连接孔的上端设有突出于排水通槽底壁的凸起段，所述外管的上端设有阻挡住所述凸起段的外翻边。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，所述储水腔的壁上通过水平铰轴铰接有若干沿内杆周向分布的能够收拢到储水腔内和伸出储水腔的搅拌杆；第三步中添加水泥和固化剂到路基上后对路基进行搅拌的具体过程为：内杆最后一次上升而将储水腔内的水排出后，经过外管的上端添加水泥和固化剂到内管内从而实现添加水泥和固化剂到路基上，外管升降结构驱动外管上升而拔出路基，内杆升降结构驱动内杆下降而插入路基内，使搅拌杆伸出储水腔，通过内管旋转结构驱动内杆旋转，内杆旋转时驱动搅拌杆旋转从而实现对添加水泥和固化剂后的路基进行搅拌。

8.根据权利要求7所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，所述搅拌杆上设有支撑臂，所述储水腔内设有托持块；所述搅拌杆收拢到储水腔内时，所述支撑臂支撑在所述托持块上，所述搅拌杆的重力产生的力矩为驱动支撑臂去支撑在托持块上。

9.根据权利要求1或2或3或4所述的软弱地基路堤施工方法，其特征在于，所述内杆升降结构包括举升板、将举升板支撑在承载座上的举升板升降气缸、连接在举升板上的电机、设置在电机动力输出轴上的主动齿轮和若干一一对应地连接在内杆上的同主动齿轮啮合在一起的从动齿轮，所述内杆能够转动地穿设在举升板上且设有同举升板配合的而使得举升板能够举起内杆的挡块；所述外管升降机构为外管升降气缸，所述外管升降气缸一端同外管连接在一起、另一端同承载座连接在一起。

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