CN114855517A - 用于软土路基的路面加强结构 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了用于软土路基的路面加强结构,属于路基领域,该路面加强结构包括:土工格栅层、钢丝格栅层、雷诺护垫、第一砂石层、第二砂石层、第三砂石层、钢筋混凝土面层;第二砂石层位于雷诺护垫内,两者共同构成雷诺护垫层;土工格栅层铺设于软土路基上,并且,土工格栅层、第一砂石层、钢丝格栅层、雷诺护垫层、第三砂石层、钢筋混凝土面层由下至上依次层叠。从三维角度以及多层次地对软土路基进行加固,不仅能显著提高软土路基的承载力,且具有施工难度小的优点。
Description
技术领域
本发明涉及路基领域,特别涉及用于软土路基的路面加强结构。
背景技术
软土地基是指由软弱土构成的压缩层或者由其它高压缩性土层所组成的地基,软土包括保水的软弱黏性土和淤泥等,具有天然含水量高、孔隙比大、抗剪强度低、渗透系数小等特点。软土地基抗剪强度比较低,当其抗剪强度明显低于上部结构的自重以及附加载荷时,软土地基就会表现出很强的流性,导致地基出现局部或者整体剪切破坏。这种剪切破坏往往表现为地基的较大沉降或不均匀沉降变形,如果地基上部结构的自重和附加外部载荷的作用超出其最大限度,将会导致更为严重的沉陷、塌方、失稳或者建筑物基础结构的开裂破坏,甚至造成事故。
目前,对软土地基的处理方法包括:电渗法、换填法等,以换填法举例来说,其将基础地面以下一定范围内的软弱土挖去,然后回填强度高,压缩性较低,并且没有侵蚀性的材料。
在实现本发明的过程中,发明人发现现有技术中至少存在以下问题:
对于湿土地基、淤泥地基等软土地基,其地质条件较为复杂,采用现有技术提供的软土地基处理方法,具有施工难度大,且处理效果有限等缺陷。
发明内容
鉴于此,本发明提供一种用于软土路基的路面加强结构,能够解决上述技术问题。
具体而言,包括以下的技术方案:
一种用于软土路基的路面加强结构,所述路面加强结构包括:土工格栅层、钢丝格栅层、雷诺护垫、第一砂石层、第二砂石层、第三砂石层、钢筋混凝土面层;
所述第二砂石层位于所述雷诺护垫内,两者共同构成雷诺护垫层;
所述土工格栅层铺设于软土路基上,并且,所述土工格栅层、所述第一砂石层、所述钢丝格栅层、所述雷诺护垫层、所述第三砂石层、所述钢筋混凝土面层由下至上依次层叠。
在一些可能的实现方式中,所述土工格栅层包括:土工格栅底支撑段、两个土工格栅侧包覆段、两个土工格栅顶包边段;
所述两个土工格栅侧包覆段的底端与所述土工格栅底支撑段对称的两侧连接;
所述两个土工格栅侧包覆段的顶端分别与对应的所述土工格栅顶包边段连接;
所述土工格栅底支撑段、所述两个土工格栅侧包覆段、所述两个土工格栅顶包边段配合构成第一容纳腔,所述第一容纳腔用于容纳所述第一砂石层。
在一些可能的实现方式中,所述钢丝格栅层包括:钢丝格栅底支撑段、两个钢丝格栅侧包覆段、两个钢丝格栅顶包边段;
所述两个钢丝格栅侧包覆段的底端与所述钢丝格栅底支撑段对称的两侧连接;
所述两个钢丝格栅侧包覆段的顶端分别与对应的所述钢丝格栅顶包边段连接;
所述钢丝格栅底支撑段、所述两个钢丝格栅侧包覆段、所述两个钢丝格栅顶包边段配合构成第二容纳腔,所述第二容纳腔用于容纳所述雷诺护垫层。
在一些可能的实现方式中,所述雷诺护垫包括多个笼状单元;
所述笼状单元包括:底层、面层、以及位于底层和面层之间的侧围层,所述底层、所述面层、所述侧围层配合构成封闭腔体,所述封闭腔体用于容纳所述第二砂石层。
在一些可能的实现方式中,所述底层、所述面层、所述侧围层的端部采用的钢丝直径大于主体部分采用的钢丝直径。
在一些可能的实现方式中,所述第一砂石层的厚度为100mm-200mm;
所述第一砂石层采用粒径小于或等于8cm的第一级配砂石。
在一些可能的实现方式中,所述第二砂石层的厚度为150mm-400mm;
所述第二砂石层由卵石、以及位于卵石之间的缝隙中的第二级配砂石和级配碎石构成;
所述卵石的粒径为80mm-150mm;
所述第二级配砂石的粒径分布如下所示:
所述第二级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
所述第二级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
所述第二级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
所述第二级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
所述第二级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为15%-36%;
所述第二级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为5%-10%;
所述级配碎石的粒径分布如下所示:
所述级配碎石通过31.5mm孔径的筛孔的百分率为100%;
所述级配碎石通过9.5mm孔径的筛孔的百分率为54%;
所述级配碎石通过4.75mm孔径的筛孔的百分率为37%-45%;
所述级配碎石通过2.36mm孔径的筛孔的百分率为25.5%-37%;
所述级配碎石通过0.6mm孔径的筛孔的百分率为13.5%-17.5%;
所述级配碎石通过0.075mm孔径的筛孔的百分率为3.5%-7.5%。
在一些可能的实现方式中,所述第三砂石层的厚度为40mm-60mm;
所述第三砂石层由第三级配砂石构成,并且所述第三级配砂石的粒径分布如下所示:
所述第三级配砂石通过100mm孔径的筛孔的百分率为100%;
所述第三级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
所述第三级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
所述第三级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
所述第三级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
所述第三级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为30%-55%;
所述第三级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为15%-35%;
所述第三级配砂石通过0.5mm孔径的筛孔的百分率为10%-20%。
在一些可能的实现方式中,所述钢筋混凝土面层的厚度150mm-250mm。
在一些可能的实现方式中,所述钢筋混凝土面层包括:底部交叉设置的钢筋层、以及铺设于所述钢筋层上的混凝土层。
本发明实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构,使用了自下而上依次铺设的土工格栅层、第一砂石层、钢丝格栅层、雷诺护垫层、第三砂石层、钢筋混凝土面层。在车辆荷载的作用下,钢筋混凝土面层首先承受上部车辆及设备等各向荷载,并将上部荷载传递到第三砂石层,通过第三砂石层传递给雷诺护垫层,由于雷诺护垫具有三维约束特性,相当于给内部的第二砂石层施加了侧向围压,大幅度赋予路基抵抗不均匀沉降的能力。通过钢丝格栅层来协调雷诺护垫层底部的不均匀沉降和竖向变形,同时,通过钢丝格栅层和雷诺护垫层之间的摩擦力和咬合力,限制雷诺护垫层的侧向水平位移,提高了地基承载力。荷载传递到第一砂石层,应力得到进一步的扩散,竖向应力逐渐变小,在第一砂石层的底部设有土工格栅层,以协调软土路基的不均匀沉降。可见,本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构,从三维角度以及多层次地对软土路基进行加固,显著提高了软土路基的承载力。相比现有技术,本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构不仅能显著提高软土路基的承载力,且具有施工难度小的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一示例性路面加强结构的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的一示例性雷诺护垫层的俯视截面图;
图3为本发明实施例提供的一示例性雷诺护垫的结构示意图。
附图标记分别表示:
1-土工格栅层,
11-土工格栅底支撑段,12-土工格栅侧包覆段,13-土工格栅顶包边段,
2-第一砂石层,
3-钢丝格栅层,
31-钢丝格栅底支撑段,32-钢丝格栅侧包覆段,33-钢丝格栅顶包边段,
4-雷诺护垫层,
41-雷诺护垫,411-笼状单元,4111-底层,4112-面层,4113-侧围层,
42-第二砂石层,
5-第三砂石层,
6-钢筋混凝土面层,
7-排水沟。
具体实施方式
为使本发明的技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种用于软土路基的路面加强结构,如附图1和附图2所示,该所述路面加强结构包括:土工格栅层1、第一砂石层2、钢丝格栅层3、雷诺护垫41、第二砂石层42、第三砂石层5、钢筋混凝土面层6;
第二砂石层42位于雷诺护垫41内,两者共同构成雷诺护垫层4(也就是说,第二砂石层42和雷诺护垫41共同构成雷诺护垫层4);
土工格栅层1铺设于软土路基上,并且,土工格栅层1、第一砂石层2、钢丝格栅层3、雷诺护垫层4、第三砂石层5、钢筋混凝土面层6由下至上依次层叠。
本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构,使用了自下而上依次铺设的土工格栅层1、第一砂石层2、钢丝格栅层3、雷诺护垫层4、第三砂石层5、钢筋混凝土面层6。在车辆荷载的作用下,钢筋混凝土面层6首先承受上部车辆及设备等各向荷载,并将上部荷载传递到第三砂石层5,通过第三砂石层5传递给雷诺护垫层4,由于雷诺护垫41具有三维约束特性,相当于给内部的第二砂石层42施加了侧向围压,大幅度赋予路基抵抗不均匀沉降的能力。通过钢丝格栅层3来协调雷诺护垫层4底部的不均匀沉降和竖向变形,同时,通过钢丝格栅层3和雷诺护垫层4之间的摩擦力和咬合力,限制雷诺护垫层4的侧向水平位移,提高了地基承载力。荷载传递到第一砂石层2,应力得到进一步的扩散,竖向应力逐渐变小,在第一砂石层2的底部设有土工格栅层1,以协调软土路基的不均匀沉降。可见,本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构,从三维角度以及多层次地对软土路基进行加固,显著提高了软土路基的承载力。相比现有技术,本发明实施例提供的用于软土路基的路面加强结构不仅能显著提高软土路基的承载力,且具有施工难度小的优点。
以下就本发明实施例提供的路面加强结构中涉及的各个部分的结构和作用进行进一步地描述:
(1)对于土工格栅层1
本发明实施例选用双向钢塑土工格栅来作为土工格栅层1,该类土工格栅条的交叉节点处固定设置垂直格栅条的定位柱,以便于插入软土路基中,所形成的网孔的孔径为4cm×4cm,具体材料的性能要求可参见表1。
该类土工格栅的抗拉强度已接近于软钢,再加之孔眼对土的锁定作用,土对栅肋的被动阻抗作用,使得土工格栅等在土中抗拔能力或格栅对土的加固效果明显高于其他加筋构件。
表1土工格栅层1的材料参数
在一些可能的实现方式中,土工格栅层1采用反包形式(当然也可以不采用反包形式,仅平铺于软土路基上),以进一步优化所带来的效果。
示例地,如附图1所示,土工格栅层1包括:土工格栅底支撑段11、两个土工格栅侧包覆段12、两个土工格栅顶包边段13;
两个土工格栅侧包覆段12的底端与土工格栅底支撑段11对称的两侧连接;
两个土工格栅侧包覆段12的顶端分别与对应的土工格栅顶包边段13连接;
土工格栅底支撑段11、两个土工格栅侧包覆段12、两个土工格栅顶包边段13配合构成第一容纳腔,第一容纳腔用于容纳第一砂石层2。
土工格栅顶包边段13仅铺设于第一砂石层2的部分表面即可,例如,土工格栅顶包边段13的搭接尺寸大于1米,以能够确保被钢丝格栅层3牢固地压住即可。利用土工格栅层1提供的第一容纳腔来容纳第一砂石层2,能够限制第一砂石层2的水平位移,起到优异的隔离作用。
最底层的土工格栅层1在高含水率粉质黏土路基上与道路两侧的排水沟7相连接,以便于排水。
(2)对于钢丝格栅层3
本发明实施例使用钢丝格栅来制备钢丝格栅层3,钢丝格栅具有双相钢强度高,刚性大的特点,是替代复合熔接土工格栅、编织生产的土工格栅的理想材料。钢丝格栅具有以下优点:接点强度(抗拉、抗剪、抗撕裂、抗扭)高;格栅纵横向筋肋的接点传力性能好;能够将横向筋条受到的作用力通过接点传到纵向肋条。钢丝格栅层3可以用小钢丝弯折,扎紧紧固,使整个结构成为一体,同时也使整个立体加筋结构具有良好的耐久性。
本发明实施例中,钢丝格栅的横向筋条和纵向肋条的总面积小于其上的网孔面积,以保证机械咬合与互锁作用比较大;格栅的横向筋条和纵向肋条要互相垂直,以便更有效的传递荷载。
具体使用的钢丝格栅的型号可参见以下表2:
表2钢丝格栅材料规格
钢丝格栅层3采用反包形式(当然也可以不采用反包形式),以进一步优化所带来的效果。
在一些可能的实现方式中,如附图1所示,钢丝格栅层3包括:钢丝格栅底支撑段31、两个钢丝格栅侧包覆段32、两个钢丝格栅顶包边段33;
两个钢丝格栅侧包覆段32的底端与钢丝格栅底支撑段31对称的两侧连接;
两个钢丝格栅侧包覆段32的顶端分别与对应的钢丝格栅顶包边段33连接;
钢丝格栅底支撑段31、两个钢丝格栅侧包覆段32、两个钢丝格栅顶包边段33配合构成第二容纳腔,第二容纳腔用于容纳雷诺护垫层4。
钢丝格栅顶包边段33仅铺设于雷诺护垫层4的部分表面即可,例如,钢丝格栅顶包边段33的搭接尺寸大于1米。利用钢丝格栅层3提供的第二容纳腔来容纳雷诺护垫层4,能够限制雷诺护垫层4的水平位移,起到优异的隔离作用。
(3)对于雷诺护垫层4
本发明实施例中,雷诺护垫41是指由优质低碳钢丝编织而成的六边形金属网面,是一种厚度远小于长度和宽度的垫形工程构件,本发明实施中在雷诺护垫41中装入砂石后连成一体的结构,具有柔性、对地基适应性的优点。
在一些可能的实现方式中,本发明实施例提供的雷诺护垫41包括多个笼状单元411(被分隔成多个单元格,);其中,如附图3所示,笼状单元411包括:底层4111、面层4112、以及位于底层4111和面层4112之间的侧围层4113,底层4111、面层4112、侧围层4113配合构成封闭腔体,封闭腔体用于容纳第二砂石层42。
通过将雷诺护垫41设计成多个依次相邻的笼状单元411,每一笼状单元411均具有封闭腔体,以容纳构成第二砂石层42的砂石。相邻的笼状单元411可以通过铁丝绑扎连接起来。
在一些可能的实现方式中,笼状单元411为矩形形状,也就是说,封闭腔体为矩形腔体。对于每一笼状单元411,其尺寸为100cm×100cm×(15-40)cm(长×宽×高),这种尺寸并不是市面上常见的通用尺寸,而是经过反复试验和工程实践确定的一种相对较薄的尺寸,并且,在该尺寸下还能确保雷诺护垫41具有高强度。
底层4111与侧围层4113的底部连接,面层4112与侧围层4113的顶部连接,本发明实施例中,使底层4111与侧围层4113之间不可拆卸,使面层4112设计成可开合状,以方便向封闭腔体内部充填砂石。
本发明实施例中,为了加强雷诺护垫41结构的强度,使底层4111、面层4112、侧围层4113的端部采用的钢丝直径大于主体部分采用的钢丝直径。也就是说,所有的面板的边端均采用直径更大的钢丝,从而使得在拉结钢丝所编制的网内植入骨架结构。
举例来说,雷诺护垫41的材料为镀锌钢丝,底层4111、面层4112、侧围层4113的钢丝网面的钢丝线径为2.7mm,底层4111、面层4112、侧围层4113的边端的钢丝线径为3.4mm,绞合端线径为2.4mm,采用机器编织的方法形成40mm×60mm的六边形状网面。
本发明实施例使用的雷诺护垫41的抗拉强度不小于30kN/m2,雷诺护垫41的钢丝抗拉强度不小于300MPa,延伸率不低于12%,整体材料使用寿命不低于50年。当钢丝缠绕4倍于钢丝直径的钢棒6圈时,用手指摩擦,镀层不会出现剥落或者开裂的情况。
(4)钢筋混凝土面层6
本发明实施例使用钢筋混凝土面层6作为加强结构的面层,能够有效保护加强结构的各部分受到破坏。为了优化该效果,本发明实施例中,钢筋混凝土面层6包括:底部交叉设置的钢筋层、以及铺设于钢筋层上的混凝土层。示例的,底部交叉设置的钢筋层包括多根互相垂直连接的钢筋,例如,钢筋可以选自HRB335直径为10mm的钢筋,提高面层的承载力,增强结构强度。
本发明实施例使用的钢筋混凝土面层6可以为C30钢筋混凝土面层6,在一些可能的实现方式中,钢筋混凝土面层6的厚度150mm-250mm。
(5)对于第一砂石层2
在一些可能的实现方式中,第一砂石层2的厚度为100mm-200mm;第一砂石层2采用粒径小于或等于8cm的第一级配砂石。
级配砂石为级配连砂石,按照《公路工程施工工艺标准》选用,最大粒径不得大于8cm,为保证与土工格栅紧密作用,需用没棱角的(以光圆面最佳)级配连砂石铺设连砂石层之后,为达到更佳的铺设效果,应采用振动式压路机YZYL-3.0Q,分段振动碾压砂石,并在分段处多次碾压,防止出现填料不均匀,受力不集中等不良现象。
(6)对于第二砂石层42
在一些可能的实现方式中,第二砂石层42的厚度为150mm-400mm;
并且,第二砂石层42由卵石、以及位于卵石之间的缝隙中的第二级配砂石和级配碎石构成。
其中,卵石的粒径为80mm-150mm;
第二级配砂石和级配碎石构成,两者相互配合,主要在雷诺护垫41内部起到良好的骨架支撑作用。
第二级配砂石的粒径分布可参见表3,其如下所示:
第二级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
第二级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
第二级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
第二级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
第二级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为15%-36%;
第二级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为5%-10%;
表3
级配碎石的粒径分布可参见表4,其如下所示:
级配碎石通过31.5mm孔径的筛孔的百分率为100%;
级配碎石通过9.5mm孔径的筛孔的百分率为54%;
级配碎石通过4.75mm孔径的筛孔的百分率为37%-45%;
级配碎石通过2.36mm孔径的筛孔的百分率为25.5%-37%;
级配碎石通过0.6mm孔径的筛孔的百分率为13.5%-17.5%;
级配碎石通过0.075mm孔径的筛孔的百分率为3.5%-7.5%。
表4
第二级配砂石和级配碎石的配合比经由大量试验确定,能够起到良好的透水与扩散应力的作用。
其中,较大粒径的卵石起到“大骨架”的作用,填充卵石之间空隙的上述级配连砂石起到“小骨架”的作用,两者联合发挥作用作为雷诺护垫内的填充物起骨架作用,且雷诺护垫层与下层钢丝格栅组成道路结构中的底基层部分。
级配连砂石又由表3所示的第二级配砂石和表4所示的级配碎石组成,两者粒径不同且互补,联合发挥作用填充于大粒径卵石之间的空隙。
(7)对于第三砂石层5
在一些可能的实现方式中,第三砂石层5的厚度为40mm-60mm;
第三砂石层5由第三级配砂石构成,并且第三级配砂石的粒径分布可参见表5,其如下所示:
第三级配砂石通过100mm孔径的筛孔的百分率为100%;
第三级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
第三级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
第三级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
第三级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
第三级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为30%-55%;
第三级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为15%-35%;
第三级配砂石通过0.5mm孔径的筛孔的百分率为10%-20%。
表5
第三级配砂石的配合比经由大量试验确定,其主要起到更佳的承载过渡的作用。
另一方面,基于本发明实施例提供的上述路面加强结构,在一些可能的实现方式中,可以通过下述的施工方法来得到该路面加强结构:
(1)路基的压实平整
施工放样→清除表土→填前处理(含水量检查)→分层填筑土方→整平(厚度、宽度检查)→碾压→整修
(2)土工格栅铺设与第一砂石层的铺设压实
经过现场试验研究,表明:铺设砂垫层(高度不大于10cm)→碾压成平台→铺设土工格栅GG2525(纵轴向应与主要受力方向一致,纵向搭接18~25cm,横向15cm)→搭接处用高强聚丙烯带绑扎→在铺设的土工格栅GG2525每隔1.5~2m用U型钉固定→在铺设的土工格栅中回填级配碎石→并用振动碾压使地基土孔隙比减少,强度提高达到地基处理的目的。
在土工格栅蹭的铺设过程中,保证工序的高质量应采用人工铺设方法,“先两侧,在中间”的原则,保证铺设的连续性与平整度(平整度控制在2cm以内),铺设过程中不得出现褶皱、断层、错位等不规范现象,时刻拉紧格栅保证与下层的贴合度。
特别地,土工格栅层采用反包形式,将第一砂石层包裹在内,土工格栅顶包边段的搭接长度至少为一米保证连砂石的整体性,搭接要紧实。
在填完第一砂石层之后、碾压第一砂石层之前,应再次拉紧土工格栅,使土工格栅保持受力状态,
采用振动式压路机YZYL-3.0Q,先两边后中间,功率先小后大,压力度先轻后重,从筋带中部开始,逐步到筋带尾部,最后到路基边缘,在距离路基0.3m以内采用人工振动夯实,减少对路基边缘的扰动。
(3)钢丝格栅层的铺设
施工准备→检查下承层及铺设质量→人工铺设钢丝格栅→摊铺上层连砂石→碾压→密实度检测→准备后续工序。
①标示出钢丝格栅铺设的范围,在平整的下承层(已铺有雷诺护垫层4)上沿路基纵向在路基范围内全宽铺设,两侧宽度与路基同宽。
②钢丝格栅铺设过程中,应该保证其连续性与平整性。不得出现扭曲、褶皱、重叠等问题保证钢丝格栅能紧贴下承层。
③相邻钢丝格栅之间的连接采用搭接的方式进行,搭接宽度不小于15-20cm,每搭接5cm用高强聚丙烯带固定连接。
进一步地,还可以在钢丝格栅层上铺设级配砂砾层,包括以下步骤:
④钢丝格栅上层级配砂砾的铺设采用人工摊铺的方法进行,按照“先两侧,后中间”的原则,严禁先填路堤中部。
⑤级配砂砾尺寸最大粒径不得大于10cm,并且圆角砾石为主。
⑥在填完级配砂砾之后、碾压级配砂砾之前,应再次拉紧钢丝格栅,使钢丝格栅保持受力状态。
(4)雷诺护垫41的铺设及第二砂石层的充填压实
施工组织准备→检查钢丝格栅及连砂碎石层质量→雷诺护垫41安装→石料装填→闭合盖子→填表层磨耗层→用YZYL-3.0Q型号振动碾压机碾压→密实度检测。
①将撑开的雷诺护垫41依次紧密的排列在施工面上,摆放时应该按照“面对面,背对背”的方式进行,便于后续的石料填充以及盖板绞合。
②将相邻的格宾边缘用同种直径的镀锌铁丝进行绑扎,绑扎工具宜用钢筋钩子,每隔13cm绑扎固定一次,缠绕圈数≥4圈,单双圈交替绞合,保证雷诺护垫层4的整体性。
③雷诺护垫41的投料应以粒径为80-150mm的卵石为主,级配碎石填充空隙。投料过程应该保证依次、均匀、分批,禁止投满一个网箱再投另一个。投料过程可用施工机械投料。
④对于整个工程的关键部位施工,宜选用表面光圆的卵石料,且进行人工摆放,摆放的标准按照干砌片石的摆放的标准进行。
⑤每次投料后,应用振捣棒进行振捣,保证填料的密实度满足设计要求。
⑥考虑到雷诺护垫41的孔径会导致部分粒径较小的碎石溢出、卵石接触不充分等因素,填充石料要有30~50mm的超高,并采用振动式压路机YZYL-3.0Q对表面整平压实。
⑦在绞合雷诺护垫层4的面层之前,应该对结构进行全面的检查,对弯曲变形严重的地方应该及时的进行校正,可用钢钎翘起进行位置调整。
(5)铺设第三砂石层
第三砂石层由上述的第三级配砂石构成,厚度为40mm-60mm,其作为基层(起到过渡层的作用),级配连砂石的选用严格按照工艺要求,并在敷设完后分层分段用振动式压路机YZYL-3.0Q碾压,机具先以6km/h的行进速度前进后退碾压两次,保证填料前路基平整,其次往雷诺护垫41里人工结合投料机具均匀铺填直径12~20cm的卵石与级配碎石,填充完后再次用YZYL-3Q振动式压路机以5km/h的行进速度、20HP的公路匀速缓慢逐段碾压,直到保证密实度达到95%。
(6)钢筋混凝土面层的施工工艺
清理表面层→将HRB335的直径为10mm钢筋绑扎→清理杂物→支设模板→清理杂物→验模及钢筋验收→C30砼浇筑、砼找平、砼养护→模板拆卸
①清理表层。做好上下清理工作,不影响下一道工序的进行,处理好与下层砂石层的搭接,下层是砂石层,可直接用做垫层,需对砂石层做清理,打磨使砂石层表面满足浇筑混凝土的相应条件。
②将HRB335的直径为10mm钢筋绑扎,底部采用HRB335直径为10mm的钢筋,双向布置钢筋,提高面层的承载力,增强结构强度。
③清理绑扎钢筋后的杂物,以免残留破坏下一步模板的顺利进行。
④支设模板,由于作为面层保护结构,底面有第三砂石层作为垫层,需先对第三砂石层做找平,为了结构不脱层更好的黏结在一起,对结构侧面支设模板,为防止侧溢流,模板要求高于预设厚度10cm.。
⑤C30砼浇筑、砼找平、砼养护。浇筑砼使可结合人工振动式浇筑,防止颗粒浇筑不均匀,防止出现蜂窝、麻面等不良现象,养护要达到规范标准,防止曝晒雨水侵蚀,提前做好相应准备。
⑥模板拆卸,钢筋混凝土达到拆模要求后,对模板进行拆卸,拆模顺序应“从上到小、从左往右”进行,保证结构的完整性。
可见,本发明实施例提供的路面加强结构,由于各层分隔作用,深厚软土层位于处理底部,层层过滤不仅提高了软土地基的承载能力,还能有效的滤水,最底层的土工格栅层在高含水率粉质黏土路基上与道路两侧的排水沟相连接,起到了有效的排水加固作用,形成了较为完整的隔水排水系统,从三维角度多层对软土路基进行加固,提高软土路基的承载力,使得在面对基底软且软土层比较深厚的时候,有效提高了道路的承载能力,防止道路出现大的沉陷,为软土地基的道路工程的建造提供了解决方案和技术指导。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案,并不用以限制本发明。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)
1.一种用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述路面加强结构包括:土工格栅层、钢丝格栅层、雷诺护垫、第一砂石层、第二砂石层、第三砂石层、钢筋混凝土面层;
所述第二砂石层位于所述雷诺护垫内,两者共同构成雷诺护垫层;
所述土工格栅层铺设于软土路基上,并且,所述土工格栅层、所述第一砂石层、所述钢丝格栅层、所述雷诺护垫层、所述第三砂石层、所述钢筋混凝土面层由下至上依次层叠。
2.根据权利要求1所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述土工格栅层包括:土工格栅底支撑段、两个土工格栅侧包覆段、两个土工格栅顶包边段;
所述两个土工格栅侧包覆段的底端与所述土工格栅底支撑段对称的两侧连接;
所述两个土工格栅侧包覆段的顶端分别与对应的所述土工格栅顶包边段连接;
所述土工格栅底支撑段、所述两个土工格栅侧包覆段、所述两个土工格栅顶包边段配合构成第一容纳腔,所述第一容纳腔用于容纳所述第一砂石层。
3.根据权利要求1所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述钢丝格栅层包括:钢丝格栅底支撑段、两个钢丝格栅侧包覆段、两个钢丝格栅顶包边段;
所述两个钢丝格栅侧包覆段的底端与所述钢丝格栅底支撑段对称的两侧连接;
所述两个钢丝格栅侧包覆段的顶端分别与对应的所述钢丝格栅顶包边段连接;
所述钢丝格栅底支撑段、所述两个钢丝格栅侧包覆段、所述两个钢丝格栅顶包边段配合构成第二容纳腔,所述第二容纳腔用于容纳所述雷诺护垫层。
4.根据权利要求1所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述雷诺护垫包括多个笼状单元;
所述笼状单元包括:底层、面层、以及位于底层和面层之间的侧围层,所述底层、所述面层、所述侧围层配合构成封闭腔体,所述封闭腔体用于容纳所述第二砂石层。
5.根据权利要求4所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述底层、所述面层、所述侧围层的端部采用的钢丝直径大于主体部分采用的钢丝直径。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述第一砂石层的厚度为100mm-200mm;
所述第一砂石层采用粒径小于或等于8cm的第一级配砂石。
7.根据权利要求1-5任一项所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述第二砂石层的厚度为150mm-400mm;
所述第二砂石层由卵石、以及位于卵石之间的缝隙中的第二级配砂石和级配碎石构成;
所述卵石的粒径为80mm-150mm;
所述第二级配砂石的粒径分布如下所示:
所述第二级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
所述第二级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
所述第二级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
所述第二级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
所述第二级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为15%-36%;
所述第二级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为5%-10%;
所述级配碎石的粒径分布如下所示:
所述级配碎石通过31.5mm孔径的筛孔的百分率为100%;
所述级配碎石通过9.5mm孔径的筛孔的百分率为54%;
所述级配碎石通过4.75mm孔径的筛孔的百分率为37%-45%;
所述级配碎石通过2.36mm孔径的筛孔的百分率为25.5%-37%;
所述级配碎石通过0.6mm孔径的筛孔的百分率为13.5%-17.5%;
所述级配碎石通过0.075mm孔径的筛孔的百分率为3.5%-7.5%。
8.根据权利要求1-5任一项所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述第三砂石层的厚度为40mm-60mm;
所述第三砂石层由第三级配砂石构成,并且所述第三级配砂石的粒径分布如下所示:
所述第三级配砂石通过100mm孔径的筛孔的百分率为100%;
所述第三级配砂石通过50mm孔径的筛孔的百分率为95%-100%;
所述第三级配砂石通过40mm孔径的筛孔的百分率为90%-98%;
所述第三级配砂石通过20mm孔径的筛孔的百分率为65%-85%;
所述第三级配砂石通过10mm孔径的筛孔的百分率为45%-73%;
所述第三级配砂石通过5mm孔径的筛孔的百分率为30%-55%;
所述第三级配砂石通过2mm孔径的筛孔的百分率为15%-35%;
所述第三级配砂石通过0.5mm孔径的筛孔的百分率为10%-20%。
9.根据权利要求1-5任一项所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述钢筋混凝土面层的厚度150mm-250mm。
10.根据权利要求9所述的用于软土路基的路面加强结构,其特征在于,所述钢筋混凝土面层包括:底部交叉设置的钢筋层、以及铺设于所述钢筋层上的混凝土层。
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