CN115573214B - 斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，通过设置倾斜台阶提供横竖搭接作业平台，在所述横竖搭接作业平台上设置土工格栅，倾斜的土工格栅使作业平台横向和竖向均可提供受力，达到提高抵抗不均匀沉降破坏的能力，并且提升了横向、纵向和竖向的拉结力，从而降低填挖交界处路基沉降量，减小路面沉陷、开裂、破损的可能性，延长道路使用寿命。

Description

斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法

技术领域

本发明涉及路基填挖交界处施工作业的技术领域，具体涉及斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法。

背景技术

随着国民经济实力增强和公路建设的快速发展，我国公路的建设经历了从低级到高级，从公路的大车道到修建高等级高标准的快速通道、赛道的转变。在道路施工过程中，路基沉降是最常见、也是最易发生的质量病害。而挖填交界处更是发生沉降的关键和重点部位。目前，挖填交界处传统的施工方式是采用错台搭接，并且在每级台阶交接处平面铺设土工格栅进行连接，以加强挖方区与填方区之间的整体性，均匀性，提高路基承载力及减小路基沉降。该施工处理方式可在一定程度上增强挖方区与填方区之间的整体性，提高路基承载力，但对于有高承载力、高平整度要求的道路，该填挖交界区基地处理方式在长期使用过程中，不易满足沉降要求，随着道路使用年限的延长和道路使用过程中路面不断赋予的荷载，存在变形过大的风险。

申请号为CN202011218533.9的发明专利申请公开了一种横向新旧路基连接结构及施工方法，其中，一种横向新旧路基连接结构包括旧路基和与旧路基固定连接的新路基；所述旧路基的边坡上沿横向逐级开设了多个台阶，所述台阶上铺设有土工格栅，所述旧路基的边坡上倾斜设有与旧路基固定连接的加固网架；所述新路基为含一部分经筛选后的废弃土石方料的填充料逐层夯实而成。施工方法包括如下步骤：在旧路基的外侧进行测量放样；清除表土，在旧路基和外侧的土层上逐级挖设台阶；将挖设的废弃土方料进行筛分；铺设土工格栅和布设加固网架；将回填料和透水性路基填料进行逐层回填并夯实。该申请属于道路施工的技术领域，其能使加宽后的路基结构更稳定不易损坏利用废弃土方料，起到节能环保的作用。采用该技术方案所提供的施工方法，仍然不能解决因路基沉降引起路面沉陷、开裂、破损等多种路基质量病害的问题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明公开了一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，通过设置倾斜台阶提供横竖搭接作业平台，在所述横竖搭接作业平台上设置土工格栅，倾斜的土工格栅使作业平台横向和竖向均可提供受力，达到提高抵抗不均匀沉降破坏的能力，并且提升了横向、纵向和竖向的拉结力，从而降低填挖交界处路基沉降量，减小路面沉陷、开裂、破损的可能性，延长道路使用寿命。

本发明采用的技术方案如下：

本发明公开了一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，包括挖方区和填方区，包括以下步骤：

施工准备步骤：准备施工所需施工材料与机具，准备土工格栅和固定土工格栅的固定钉；

台阶开挖步骤：开挖台阶前，清除不合格土方，清除完毕后放出每级台阶开挖线并用白灰标识；台阶开挖于所述挖方区内，台阶开挖采用施工机具由下而上逐层进行，斜挖台阶初步开挖成型；

斜坡开挖步骤：挖方区内开挖形成若干级的连续台阶设置，每一级的台阶包括台阶平面和台阶斜面，设置所述台阶平面为倾斜的横坡面，所述横坡面向台阶内倾斜，倾斜角度设置为1.5-2.5％；设置所述台阶斜面与台阶平面连接形成连续的坡面，所述台阶斜面向台阶外倾斜，所述台阶斜面与台阶平面形成120°角的倾斜坡面，斜挖台阶完成开挖成型；

土工格栅铺设步骤：清理开挖成型后的斜挖台阶，清理完成后的斜挖台阶上铺设土工格栅，包括纵向和竖向铺设形成的土工格栅固定网，纵向铺设的土工格栅在斜挖台阶的上下两级平台上搭接长度为30cm，搭接处采用扎丝绑扎连接；

土工格栅锚固步骤：所述台阶平面上按照宽度设计铺设土工格栅，土工格栅摊铺时应拉直、平顺，紧贴台阶平面设置，土工格栅在台阶平面上的搭接处采用固定钉或联接件固定；

土方回填步骤：填方区完成土方回填，土方回填由下而上逐层进行，施工当级台阶土工格栅铺设完成后即可进行回填，底层土方回填时对原地面进行压实，经压实度检测合格后方可进行土方回填；

过渡段设置步骤：压实度检测合格后，进行过渡段设置，过渡段是台阶交接处纵向平面连接土工格栅，此处土工格栅采用固定钉固定，重复上述步骤由下而上完成台阶施工，直至挖填交界处施工完毕。

进一步地，设置所述过渡段的长度为4H+5m，且过渡段的长度不小于10m；所述H为第一级台阶至路床底的填方高度。

进一步地，所述土工格栅铺设步骤中，每级台阶平面包括纵向铺设3m宽土工格栅作为搭接，沿台阶竖向一同铺满3m宽的土工格栅。

进一步地，所述固定钉采用U型钉，U型钉采用φ8钢筋制作，设置U型钉的宽度为5-7cm，长度为14-16cm。

进一步地，所述土工格栅采用双向塑钢土工格栅，设置双向塑钢土工格栅的抗拉强度≥60kn/m，节点抗剥离力≥100n，断裂延伸率≤3％。

进一步地，所述过渡段由下而上设置有双层土工格栅、下路床、上路床和路面结构层，先施工挖填交接过渡段，施工完成后再填筑相邻填方区路段。

进一步地，所述过渡段土工格栅采用双层钢塑土工格栅，双层钢塑土工格栅沿过渡段横向全宽设置，过渡段两侧超铺双层土工格栅3m。

本发明的技术效果如下：

本发明公开了一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，有效解决了因路基沉降引起路面沉陷、开裂、破损等多种质量病害，直接影响道路使用质量的问题。

具体内容如下：

1.本发明采用斜挖台阶的方式，上下层间衔接更紧密、牢固，且方便施工土工格栅的铺装，提高了施工作业效率，减少作业成本和施工周期。

2.本发明采用斜挖台阶式施工相较于垂直台阶开挖施工，对于材质较好的土工格栅刚度都较高，垂直台阶开挖方式使横向和竖向的土工格栅无法形成整体，只能裁断通过绑扎链接，无法达到受力的作用，本发明斜挖台阶施工提供倾斜的土工格栅铺设，使作业平台横向和竖向均可提供受力。

3.本发明采用斜向的土工格栅铺设可以同时分担横向与竖向的受力，横向受力增加原本错开的两层格栅的整体性，竖向受力弥补传统施工中对竖向受力的空缺，增加土层间的稳定性。

附图说明

图1是垂直台阶开挖施工示意图；

图2是本发明斜挖台阶式施工示意图；

图中标记：1-挖方区，2-填方区，3-土工格栅，4-台阶平面，5-台阶斜面，6-过渡段，601-双层土工格栅，602-下路床，603-上路床，604-路面结构层。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。

本实施例中，所采用的数据为优选方案，但并不用于限制本发明。

本实施例中，当地面纵向坡度，即地面线坡度陡于1:5时，将原地面开挖形成宽度2m，内倾2％横坡、向外倾斜120°的斜面台阶，便于土工格栅的铺设，台阶高度小于等于0.4m设置。

如图1所示，现有技术采用垂直台阶式施工，该方案路基的承载力和纵向拉力得不到保证，容易产生路基沉降的情况发生，且该施工方法投入的机械费用较高，经济效益不满足施工需求。

如图2所示，本实施例提供了一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，包括挖方区和填方区，包括以下步骤：

施工准备步骤：准备施工所需施工材料与机具，准备土工格栅和固定土工格栅的固定钉；

台阶开挖步骤：开挖台阶前，清除不合格土方，开挖至硬质土层或岩层地面线，清除完毕后放出每级台阶开挖线并用白灰标识；台阶开挖于所述挖方区内，台阶开挖采用施工机具由下而上逐层进行，斜挖台阶初步开挖成型，初步开挖成型的台阶宽2m，高40cm；

斜坡开挖步骤：挖方区内开挖形成若干级的连续台阶设置，每一级的台阶包括台阶平面和台阶斜面，设置所述台阶平面为倾斜的横坡面，所述横坡面向台阶内倾斜，倾斜角度设置为1.5-2.5％；设置所述台阶斜面与台阶平面连接形成连续的坡面，所述台阶斜面向台阶外倾斜，所述台阶斜面与台阶平面形成120°角的倾斜坡面，斜挖台阶完成开挖成型；

土工格栅铺设步骤：清理开挖成型后的斜挖台阶，清理完成后的斜挖台阶上铺设土工格栅，包括纵向和竖向铺设形成的土工格栅固定网，纵向铺设的土工格栅在斜挖台阶的上下两级平台上搭接长度为30cm，搭接处采用扎丝绑扎连接；采用U型钉固定，最终使竖向连接的土工格栅形成一个整体。从而提高地基承载力，控制挖填交界处的沉降量。

土工格栅锚固步骤：所述台阶平面上按照宽度设计铺设土工格栅，土工格栅摊铺时应拉直、平顺，紧贴台阶平面设置，土工格栅在台阶平面上的搭接处采用固定钉或联接件固定；

土方回填步骤：填方区完成土方回填，土方回填由下而上逐层进行，施工当级台阶土工格栅铺设完成后即可进行回填，底层土方回填时对原地面进行压实，经压实度检测合格后方可进行土方回填；

本实施例中，土方回填时应先确定松浦系数，选取合格填料，耕植土、腐殖土等不合格填料严禁用作回填，回填时填料最大粒径不应超过层后的2/3；

每级台阶土方回填完成后采用20t压路机碾压密实，碾压时应先轻后重，速度适中。为保证碾压的均匀性，碾压速度不能太快，先快后慢，行驶速度控制在2km/h以内；

碾压遍数需根据压实度要求、分层厚度、回填土的土质含水量、碾压机械等情况来确定，一般为6～8遍。在施工初期通过碾压试验段来确定，并作为碾压施工的依据。土方回填压实完成后，进行压实度检测；

过渡段设置步骤：压实度检测合格后，进行过渡段设置，过渡段是台阶交接处纵向平面连接土工格栅，此处土工格栅采用固定钉固定，重复上述步骤由下而上完成台阶施工，直至挖填交界处施工完毕。

优选地，所述填方区采用集配较好的砾、砂类土分层填筑、碾压至路床底，压实度不小于96％。

本实施例中，设置所述过渡段的长度为4H+5m，且过渡段的长度不小于10m；所述H为第一级台阶至路床底的填方高度，以加强挖方区与填方区土体之间的整体性和均匀性。

本实施例中，所述土工格栅铺设步骤中，每级台阶平面包括纵向铺设3m宽土工格栅作为搭接，沿台阶竖向一同铺满3m宽的土工格栅。

本实施例中，所述固定钉采用U型钉，U型钉采用φ8钢筋制作，设置U型钉的宽度为5-7cm，长度为14-16cm。

本实施例中，所述土工格栅采用双向塑钢土工格栅，设置双向塑钢土工格栅的抗拉强度≥60kn/m，节点抗剥离力≥100n，断裂延伸率≤3％；现有技术垂直台阶施工选用凸节点钢塑土工格栅，凸节点钢塑土工格栅的抗拉强度≥100kN/m，节点抗剥离力≥400n，断裂延伸率≤3％。

本实施例中，所述过渡段由下而上设置有双层土工格栅、下路床、上路床和路面结构层，先施工挖填交接过渡段，施工完成后再填筑相邻填方区路段。所述过渡段选用强度较高、水稳性及级配较好的砾、砂类土分层填筑，分层碾压，分层压实厚度不大于40cm。

优选地，所述的下路床设置于上路床以下50cm，采用砂砾石填筑；所述上路床设置于路面结构层下30cm，级配碎石填筑；

本实施例中，所述过渡段土工格栅采用双层钢塑土工格栅，双层钢塑土工格栅沿过渡段横向全宽设置，过渡段两侧超铺双层土工格栅3m。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，包括挖方区（1）和填方区（2），其特征在于，包括以下步骤：

施工准备步骤：准备施工所需施工材料与机具，准备土工格栅（3）和固定土工格栅（3）的固定钉；

台阶开挖步骤：开挖台阶前，清除不合格土方，清除完毕后放出每级台阶开挖线并用白灰标识；台阶开挖于所述挖方区（1）内，台阶开挖采用施工机具由下而上逐层进行，斜挖台阶初步开挖成型；

斜坡开挖步骤：挖方区（1）内开挖形成若干级的连续台阶设置，每一级的台阶包括台阶平面（4）和台阶斜面（5），设置所述台阶平面（4）为倾斜的横坡面，所述横坡面向台阶内倾斜，倾斜角度设置为1.5-2.5%；设置所述台阶斜面（5）与台阶平面（4）连接形成连续的坡面，所述台阶斜面（5）向台阶外倾斜，所述台阶斜面（5）与台阶平面（4）形成120°角的倾斜坡面，斜挖台阶完成开挖成型；

土工格栅铺设步骤：清理开挖成型后的斜挖台阶，清理完成后的斜挖台阶上铺设土工格栅（3），包括纵向和竖向铺设形成的土工格栅（3）固定网，纵向铺设的土工格栅（3）在斜挖台阶的上下两级平台上搭接长度为30cm，搭接处采用扎丝绑扎连接；

每级台阶平面包括纵向铺设3m宽土工格栅（3）作为搭接，沿台阶竖向一同铺满3m宽的土工格栅（3）；

土工格栅锚固步骤：所述台阶平面（4）上按照宽度设计铺设土工格栅（3），土工格栅（3）摊铺时应拉直、平顺，紧贴台阶平面设置，土工格栅（3）在台阶平面（4）上的搭接处采用固定钉或联接件固定；

所述固定钉采用U型钉，U型钉采用φ8钢筋制作，设置U型钉的宽度为5-7cm，长度为14-16cm；

所述土工格栅（3）采用双向塑钢土工格栅（3），设置双向塑钢土工格栅（3）的抗拉强度≥60kn/m，节点抗剥离力≥100n，断裂延伸率≤3%；

土方回填步骤：填方区（2）完成土方回填，土方回填由下而上逐层进行，施工当级台阶土工格栅（3）铺设完成后即可进行回填，底层土方回填时对原地面进行压实，经压实度检测合格后方可进行土方回填；

过渡段设置步骤：压实度检测合格后，进行过渡段（6）设置，过渡段（6）是台阶交接处纵向平面连接土工格栅（3），此处土工格栅（3）采用固定钉固定，重复上述步骤由下而上完成台阶施工，直至挖填交界处施工完毕；

设置所述过渡段（6）的长度为4H+5m，且过渡段（6）的长度不小于10m；所述H为第一级台阶至路床底的填方高度。

2.根据权利要求1所述的斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，其特征在于，所述过渡段（6）由下而上设置有双层土工格栅（601）、下路床（602）、上路床（603）和路面结构层（604），先施工挖填交接过渡段（6），施工完成后再填筑相邻填方区（2）路段。

3. 根据权利要求2所述的斜挖台阶式路基填挖交界区双向拉结施工方法，其特征在于，所述过渡段（6）土工格栅（3）采用双层钢塑土工格栅，双层钢塑土工格栅沿过渡段（6）横向全宽设置， 过渡段（6）两侧超铺双层土工格栅（601）3m。