CN114197261A - 一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法，路基填筑方法包括：在需要扩建的道路的原路基边坡外侧开挖基坑，并在基坑外侧安装抗渗混凝土挡板墙；在基坑底部铺设建筑垃圾再生集料垫层；对需要扩建的道路的原路基边坡进行挖台阶处理，进而形成台阶面；在抗渗混凝土挡板墙和台阶面之间的建筑垃圾再生集料垫层上浇筑泡沫轻质土，待泡沫轻质土凝固后形成新路基。本发明结构简单，治理目标明确，可有效解决浸水路段道路拓宽路基填筑时占地大、差异性沉降以及施工难度大的问题；通过采用建筑垃圾再生集料垫层，可有效解决建筑材料短缺、垃圾围城等现实问题，符合现行“绿色公路”建设的理念。

Description

一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法

技术领域

本发明涉及道路拓宽技术领域，具体涉及一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法。

背景技术

现有道路扩建已成为提高道路通行能力、适应交通量增长和社会需求的主要措施。由于我国幅员辽阔，道路改扩建建设过程中不可避免的会经过地势低洼地段，或临河(湖、水库路段，或边坡体有地下水渗出路段。常规的处治方法一般采用浸水挡墙或浸水边坡处理。浸水挡墙通过采用大断面、圬工挡墙，采用混凝土扩大基础、复合桩体或透水性换填料对原地基进行处治后砌筑重力式挡墙。浸水边坡一般采用圬工全封闭式护坡对边坡进行防护。以上方法施工工艺复杂，对建筑材料消耗量大。尤其对道路拓宽工程建设而言，如何去处理浸水对路基的潜在危害，确保路基的稳定；同时，利用新的材料、装置和方法提高施工效率，减少对环境破坏，减少占地资源是浸水路段道路拓宽的关键问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明提供了一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法。

本发明公开了一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法，所述路基填筑方法包括：

在需要扩建的道路的原路基边坡外侧开挖基坑，并在基坑外侧安装抗渗混凝土挡板墙；

在所述基坑底部铺设建筑垃圾再生集料垫层；

对需要扩建的道路的原路基边坡进行挖台阶处理，进而形成台阶面；

在所述抗渗混凝土挡板墙和所述台阶面之间的建筑垃圾再生集料垫层上浇筑泡沫轻质土，待所述泡沫轻质土凝固后形成新路基，所述新路基与所述原路基通过所述台阶面连接。

作为本发明的进一步改进，所述抗渗混凝土挡板墙的厚度不小于20cm，所述抗渗混凝土挡板墙的下端置于地面线以下一定距离；

所述抗渗混凝土挡板墙的下端水平向两侧各延伸不小于20cm，构成“T”型结构。

作为本发明的进一步改进，所述抗渗混凝土挡板墙中的抗渗混凝土由水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料和外加剂组成。

作为本发明的进一步改进，所述台阶面的宽度不小于1m；

水平台阶面向原路基内倾预设坡度，所述坡度不小于2％。

作为本发明的进一步改进，所述建筑垃圾再生集料垫层置于原地基之上，所述建筑垃圾再生集料垫层采用分层铺填方法铺设，分层厚度为20cm～30cm；

所述建筑垃圾再生集料垫层的总体厚度为50cm～60cm，且所述建筑垃圾再生集料垫层的压实度不小于93％。

作为本发明的进一步改进，所述建筑垃圾再生集料垫层由混凝土、砂浆、石和砖块中的一种或多种组成，所述建筑垃圾再生集料垫层中的最大粒径不大于150mm；

所述建筑垃圾再生集料垫层中的砖块含量不大于20％；有机质含量不大于5％，轻质杂物含量不大于0.3％，含泥量不大于5％。

作为本发明的进一步改进，所述泡沫轻质土采用分层浇筑法浇筑；

所述泡沫轻质土由水泥、水、发泡剂、矿粉和煤灰粉中的一种或多种混合制成。

作为本发明的进一步改进，所述路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土之前，在原路基边坡的所述台阶面的水平面和竖直面、建筑垃圾再生集料垫层上方均铺设有一层防渗土工布；

在泡沫轻质土凝固后，在所述泡沫轻质土的上侧也铺设一层防渗土工布；

所述防渗土工布为以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料。

作为本发明的进一步改进，所述路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土后，在所述泡沫轻质土内沿竖直方向按一定间隔打入多条斜向的抗浮锚杆；

每条所述抗浮锚杆的一端置于所述泡沫轻质土内，另一端斜穿过对应的所述台阶面后置于原路基内。

作为本发明的进一步改进，所述抗浮锚杆为直径不小于

的螺纹钢锚杆，所述螺纹钢锚杆深入原路基的深度为2m-3m；

所述螺纹钢锚杆的外露端头长度不小于20cm，所述螺纹钢锚杆内设置一根锚筋，所述锚筋前端设置有长度不小于100mm的导向钢筋；所述导向钢筋与所述螺纹钢锚杆尾部之间形成沉渣段；

所述螺纹钢锚杆内水泥砂浆采用1：1注浆，所述水泥砂浆中的水灰比为0.4，且水泥砂浆强度不低于30Mpa。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明结构简单，治理目标明确，可有效解决浸水路段道路拓宽路基填筑时占地大、差异性沉降以及施工难度大的问题；

本发明采用了建筑垃圾再生集料垫层，可有效解决建筑材料短缺、垃圾围城等现实问题，符合现行“绿色公路”建设的理念；

本发明相比较常规浸水挡墙及浸水边坡，该方法作业面窄，对原地基承载力要求低，可节省大量土地资源，并降低大量时间成本，其现实意义及应用前景广阔。

附图说明

图1为本发明公开的一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法的流程示意图；

图2为本发明公开的一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法的结构示意图；

图3为本发明公开的一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法的抗浮锚杆结构示意图。

图中：

1、原路基；2、新路基；3、泡沫轻质土；4、防渗土工布；5、螺纹钢锚杆；5-1、沉渣段；6、建筑垃圾再生集料垫层；7、抗渗混凝土挡板墙；8、锚筋；8-1、挂接钢筋；9、导向钢筋；10、对中支架。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等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，而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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，本发明公开了一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法，路基填筑方法包括：

在需要扩建的道路的原路基1边坡外侧开挖基坑，并在基坑外侧安装抗渗混凝土挡板墙7；

在基坑底部铺设建筑垃圾再生集料垫层6；

对需要扩建的道路的原路基1边坡进行挖台阶处理，进而形成台阶面；

在抗渗混凝土挡板墙7和台阶面之间的建筑垃圾再生集料垫层6上浇筑泡沫轻质土3，待泡沫轻质土3凝固后形成新路基2，新路基2与原路基1通过台阶面连接。

本发明结构简单，治理目标明确，可有效解决浸水路段道路拓宽路基填筑时占地大、差异性沉降以及施工难度大的问题；

本发明采用了建筑垃圾再生集料垫层6，可有效解决建筑材料短缺、垃圾围城等现实问题，符合现行“绿色公路”建设的理念；

本发明相比较常规浸水挡墙及浸水边坡，该方法作业面窄，对原地基承载力要求低，可节省大量土地资源，并降低大量时间成本，其现实意义及应用前景广阔。

具体的：

如图2所示，本发明中的抗渗混凝土挡板墙7的厚度不小于20cm，本发明中抗渗混凝土挡板墙7的厚度优选20cm，抗渗混凝土挡板墙7的下端置于地面线以下一定距离；抗渗混凝土挡板墙7的下端水平向两侧各延伸不小于20cm，构成“T”型结构；本发明中抗渗混凝土挡板墙7的下端水平向两侧各延伸20cm，“T”型结构的设置，可以有效增强抗渗混凝土挡板墙7的结构稳定性，抗渗混凝土挡板墙7的设置，可以确保泡沫轻质土3浇筑时封闭的空间环境，也可提高抗渗性，防止外侧水进入路基内部。

进一步的，本发明中抗渗混凝土挡板墙7中的抗渗混凝土由水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料和外加剂组成。主要原料及配比要求如下：

1、水泥：1)、普通硅酸盐水泥，强度不低于32.5Mpa；2)、采用低水化热水泥，水泥的7天水化热指标不高于275kJ/kg，不得使用带有R字样的早强水泥；3)、水泥的碱含量须满足每立方米混凝土中水泥的总碱量不大于2.25kg。

2、粉煤灰：粉煤灰的级别不低于II级，不得使用高钙粉煤灰。

3、粗骨料：粗骨料宜采用连续级配，宜采用5～31.5mm级配均匀的机碎石，含泥量不得大于1％。

4、细骨料：为减小混凝土的后期收缩，宜采用中粗砂，细度模数2.5～3.0。砂的含泥量不得大于3％。泥块含量不得大于1.0％；

5、外加剂：1)、外加剂应采用低碱、低水化热的防水剂、膨胀剂、引气剂、减水剂或引气减水剂。外加剂的掺量不大于水泥质量的5％；2)、具有早强性能；3)、采用高效减水剂。

进一步的，本发明中的抗渗混凝土配合比设计要求如下：

(1)、每立方米混凝土中的水泥和矿物掺合料总量不宜小于320kg；

(2)、砂率宜为35％～45％；3、掺用引气剂的抗渗混凝土，其含气量宜控制在3％-5％。4、进行抗渗混凝土配合比设计时，尚应增加抗渗性能试验。

(3)、掺引气剂的混凝土还应进行含气量试验。

在实际施工时，抗渗混凝土挡板墙7可采用现场浇筑，根据工程项目要求高度，支立模板后浇筑。当挡板墙形成一定的强度后再拆模。为了实现混凝土的抗渗性能，本发明通过掺加引气型外加剂，使混凝土内部产生不连通的气泡，截断毛细管通道，改变孔隙结构，从而提高混凝土的抗渗性，此外减小水灰比，选用适当品种及强度等级的水泥，保证施工质量，特别是振捣、养护充分等施工工艺，都对提高抗渗性能有重要作用。

进一步的，在施工时，抗渗混凝土挡板墙7除作为外侧模板功能，还作为饰面，美化泡沫轻质土3整体外观，在抗渗混凝土挡板墙7预制过程中，要严格控制尺寸，便于安装。由于泡沫轻质土3属于大体积结构在边部和顶部尺寸不断变化，要按照尺寸分解预制部分异型板，在拼装时根据实际情况进行尺寸调整，抗渗混凝土挡板墙7的板面之间应拼接牢固，避免漏浆。

进一步的，本发明中的台阶面的宽度不小于1m；水平台阶面向原路基内倾预设坡度，坡度不小于2％，本发明中的台阶面的宽度优选1m；水平台阶面向原路基内倾预设坡度优选2％，本发明中的新路基2与原路基1通过台阶面连接。

进一步的，本发明中的建筑垃圾再生集料垫层6置于原地基1之上，建筑垃圾再生集料垫层6采用分层铺填方法铺设，分层厚度为20cm～30cm；建筑垃圾再生集料垫层6的总体厚度为50cm～60cm，且建筑垃圾再生集料垫层6的压实度(重型)应与相同层位的路堤压实度要求相同，且不小于93％；建筑垃圾再生集料垫层6由混凝土、砂浆、石和砖块中的一种或多种组成，建筑垃圾再生集料垫层6中的最大粒径不大于150mm；建筑垃圾再生集料垫层中的砖块含量不大于20％；有机质含量不大于5％，轻质杂物含量不大于0.3％，含泥量不大于5％。本发明中的建筑垃圾再生集料垫层6的再生集料技术指标见表1所示。

表1再生集料技术指标

进一步的，本发明中的建筑垃圾再生集料垫层6在具体施工时，机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度、最佳含水率等施工参数应根据现场铺筑试验段确定。

进一步的，本发明中的泡沫轻质土3采用分层浇筑法浇筑；由于泡沫轻质土3其容重一般为普通水泥混凝土的20％～60％，因此对地基的附加荷载较小。这就降低了对原地基承载力的要求。因此，传统的“通过加强原地基承载力以减小路基沉降”的观念转变为“通过减小路基自身的附加荷载以减小路基沉降”。

进一步的，泡沫轻质土3由水泥、水、发泡剂、矿粉和煤灰粉中的一种或多种混合制成轻质流态建筑材料；其中，泡沫轻质土3的配合比需要根据强度、湿容重、流动性等要求进行选择，本发明中的泡沫轻质土3的制作首先分两步同时进行；其一为水泥浆的制作，将水与水泥进行不小于10s的搅拌混合；其二为气泡群的制作，将发泡剂和水按1：39的比例连续加入稀释装置，制成稀释液加入气泡装置，同时控制空气压力不小于0.6MPa。第二步为将水泥浆和气泡群进行5s的搅拌混合，即可进行管泵输送浇筑。

在实际施工时，由于泡沫轻质土3的组成材料特性使得轻质土流动性很强，因此在施工中很容易自身流动整平并且不需要对材料进行振捣和压实。这就大大减少了机械施工时所需的工作面，降低了对征地的需求。泡沫轻质土3还具有自立性，并且硬化成形后对侧向作用力较小，此特点可减少对支挡结构的力学性能依赖，减少支挡构造物尺寸从而节省了圬工。经过室内试验及工程实践，泡沫轻质土3硬化后具备路基填料的强度、耐久性等力学特性。

进一步的，本发明中的路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土3之前，在原路基1边坡的台阶面的水平面和竖直面、建筑垃圾再生集料垫层6上均铺设有一层防渗土工布4；

在泡沫轻质土3凝固后，在泡沫轻质土3的上侧也铺设一层防渗土工布4；

本发明中的防渗土工布4为以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料；本发明中的防渗土工布4具有比重小、延伸性较好、耐腐蚀、耐低温、抗冻性能好，可以有效防止水分对原路基1的侵害。本发明中的台阶面的水平面和竖直面的防渗土工布4的设置，可以有效增强原路基1和新路基2的嵌锁能力。

如图1-2所示，本发明中的路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土3后，在泡沫轻质土3内沿竖直方向按一定间隔打入多条斜向的抗浮锚杆；

每条抗浮锚杆的一端置于泡沫轻质土3内，另一端斜穿过对应的台阶面后置于原路基内。

进一步的，本发明中的多条抗浮锚杆中竖直方向锚杆可根据路基高度不同隔一定距离设置，可在每台阶处设置。水平方向可每隔5m设置一处。多条抗浮锚杆的设置可有效防止水的浮力作用对泡沫轻质土3路基的稳定性产生影响，从而利用锚杆的锚固作用，增强路基的稳定性。

进一步的，本发明中的抗浮锚杆为直径不小于

的螺纹钢锚杆5，本发明中的抗浮锚杆优选抗拉强度很大、易切割、抗腐蚀性能好的直径为

的螺纹钢锚杆5，螺纹钢锚杆5深入原路基1的深度可根据原路基1填料进行调整，本发明中的螺纹钢锚杆5深入原路基1的深度优选为2m-3m；

进一步的，本发明中为增强锚杆的锚固作用，螺纹钢锚杆5的外露端头长度不小于20cm，本发明中的螺纹钢锚杆5的外露端头优选20cm，且为了确保锚杆在空中位置保持居中，本发明中的锚杆每隔一定长度设置对中支架10，本发明中的对中支架10优选直径为8mm的圆钢；

进一步的，本发明中的螺纹钢锚杆5内设置一根锚筋8，锚筋8的前端设置有长度为100mm的导向钢筋9，本发明中导向钢筋9由两段不低于

以上的螺纹钢焊接；锚筋8的后端焊接有挂接钢筋8-1；本发明中可通过在泡沫轻质土3内设置有钢丝网，以方便锚筋的后端的挂接钢筋8-1横跨在钢丝网的网格上；导向钢筋9与螺纹钢锚杆5尾部之间为沉渣段5-1，沉渣段5-1的长度可根据实际工况进行调整。

在实际施工时，本发明中的螺纹钢锚杆5内由水泥砂浆填充，其中注浆采用1：1注浆，水泥砂浆中的水灰比为0.4，砂浆强度不低于30Mpa。

进一步的，本发明中在浇筑泡沫轻质土3前应根据拌和需求和体积设置施工缝，本发明与抗渗混凝土挡板墙7及抗渗混凝土挡板墙7基础的施工缝对应设置，用沥青木板或夹板填塞满，本发明中的施工缝的缝宽优选1cm。

进一步的，本发明中由于泡沫轻质土3流动性大，不易在浇筑过程中调整路基纵横坡，待达到一定强度后，根据路基纵横坡分段调整浇筑标高，再由路面底基层进行局部调整。

进一步的，本发明中在泡沫轻质土3浇筑完成后，在泡沫轻质土3终凝后及时铺设防渗土工布，加强后期养护采用喷淋措施，可以有效预防固化前的泡沫轻质土3的收缩干裂。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述路基填筑方法包括：

在需要扩建的道路的原路基边坡外侧开挖基坑，并在基坑外侧安装抗渗混凝土挡板墙；

在所述基坑底部铺设建筑垃圾再生集料垫层；

对需要扩建的道路的原路基边坡进行挖台阶处理，进而形成台阶面；

在所述抗渗混凝土挡板墙和所述台阶面之间的建筑垃圾再生集料垫层上浇筑泡沫轻质土，待所述泡沫轻质土凝固后形成新路基，所述新路基与所述原路基通过所述台阶面连接。

2.根据权利要求1所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述抗渗混凝土挡板墙的厚度不小于20cm，所述抗渗混凝土挡板墙的下端置于地面线以下一定距离；

所述抗渗混凝土挡板墙的下端水平向两侧各延伸不小于20cm，构成“T”型结构。

3.根据权利要求2所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述抗渗混凝土挡板墙中的抗渗混凝土由水泥、粉煤灰、粗骨料、细骨料和外加剂组成。

4.根据权利要求1所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述台阶面的宽度不小于1m；

水平台阶面向原路基内倾预设坡度，所述坡度不小于2％。

5.根据权利要求1所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述建筑垃圾再生集料垫层置于原地基之上，所述建筑垃圾再生集料垫层采用分层铺填方法铺设，分层厚度为20cm～30cm；

所述建筑垃圾再生集料垫层的总体厚度为50cm～60cm，且所述建筑垃圾再生集料垫层的压实度不小于93％。

6.根据权利要求5所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述建筑垃圾再生集料垫层由混凝土、砂浆、石和砖块中的一种或多种组成，所述建筑垃圾再生集料垫层中的最大粒径不大于150mm；

所述建筑垃圾再生集料垫层中的砖块含量不大于20％；有机质含量不大于5％，轻质杂物含量不大于0.3％，含泥量不大于5％。

7.根据权利要求1所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述泡沫轻质土采用分层浇筑法浇筑；

所述泡沫轻质土由水泥、水、发泡剂、矿粉和煤灰粉中的一种或多种混合制成。

8.根据权利要求1-7任一项所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土之前，在原路基边坡的所述台阶面的水平面和竖直面、建筑垃圾再生集料垫层上方均铺设有一层防渗土工布；

在泡沫轻质土凝固后，在所述泡沫轻质土的上侧也铺设一层防渗土工布；

所述防渗土工布为以塑料薄膜作为防渗基材，与无纺布复合而成的土工防渗材料。

9.根据权利要求1-7任一项所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述路基填筑方法还包括：

在浇筑泡沫轻质土后，在所述泡沫轻质土内沿竖直方向按一定间隔打入多条斜向的抗浮锚杆；

每条所述抗浮锚杆的一端置于所述泡沫轻质土内，另一端斜穿过对应的所述台阶面后置于原路基内。

10.根据权利要求9所述的浸水路段道路拓宽路基填筑方法，其特征在于，所述抗浮锚杆为直径不小于

的螺纹钢锚杆，所述螺纹钢锚杆深入原路基的深度为2m-3m；

所述螺纹钢锚杆的外露端头长度不小于20cm，所述螺纹钢锚杆内设置一根锚筋，所述锚筋前端设置有长度不小于100mm的导向钢筋；所述导向钢筋与所述螺纹钢锚杆尾部之间形成沉渣段；

所述螺纹钢锚杆内的水泥砂浆采用1：1注浆，所述水泥砂浆中的水灰比为0.4，且水泥砂浆强度不低于30Mpa。

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