CN204530727U - 一种跨松散堆积边坡的路基结构 - Google Patents

Abstract

一种跨松散堆积边坡的路基结构，以减小对松散堆积体扰动，使路基经济、高效、安全跨过松散堆积体路段。它包括至少一个沿路基方向延伸的结构单体，该结构单体由上部钢筋混凝土承台和下部群桩构成，群桩由横路基方向、顺路基方向间隔设置的钢管桩构成，各钢管桩的下部穿过松散堆积层并嵌固于坡体基岩内，上部则嵌入钢筋混凝土承台内且与之固结为一体。

Description

一种跨松散堆积边坡的路基结构

技术领域

本实用新型涉及路基结构，尤其涉及一种跨松散堆积边坡的路基结构。

背景技术

在我国西部山地道路工程中，线路通过松散堆积型危险边坡的工程措施主要包括改变线路的绕避方案、采用桥隧工程的跨越穿过方案、以及拦挡锚固方案等几类。其中，拦挡锚固方案因不改变线路长度、不增加施工难度和成本、且技术成熟而被广泛应用，总体上起到加固松散堆积边坡、构筑道路路基和增强拦挡道路系统整体稳定性的目的。

锚固挡墙路基是跨松散堆积边坡最常见的拦挡锚固路基形式之一，如附图1所示，其主体结构由底部嵌入基岩的衡重式挡墙、对挡墙起锚固作用的压力注浆锚杆、以及墙背填土形成的回填路基构成，其技术思想是利用被嵌固和锚固的衡重式挡墙来拦停坡体表面的松散堆积体，并结合墙背回填为道路的构筑提供充足空间和稳定的基础，极大降低了因开挖削坡对松散堆积边坡稳定性的进一步破坏。同时，路基的填筑也消除上部松散堆积体的临空面，抬高松散层流动的基准面，降低其活动性，兼顾达到对坡面松散堆积治理的目的。

然而，这类锚固挡墙路基结构存在如下几方面的技术缺陷：

一、该结构通过底端嵌入基岩来保证墙体及路基的稳定的方式，仅适合松散堆积层厚度不大的边坡。当坡面堆积层厚度较大时，挡墙抗剪性、路基安全性及结构的整体经济性都迅速下降；

二、该结构阻断了松散堆积物质沿坡下泄通道，既增加了路基被掩埋的风险，也降低了结构的安全储备。对上部松散物源充沛且活动性强的坡体而言，该结构会因堆积物荷载的累积而最终被冲垮破坏；

三、该结构重力荷载主要施加在坡体潜表面，且由重度大的土石为主体，增加了坡体表层整体破坏的风险，对稳定性差的松散堆积边坡无法适用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种跨松散堆积边坡的路基结构，以减小对松散堆积体扰动，使路基经济、高效、安全跨过松散堆积体路段。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：它包括至少一个沿路基方向延伸的结构单体，该结构单体由上部钢筋混凝土承台和下部群桩构成，群桩由横路基方向、顺路基方向间隔设置的钢管桩构成，各钢管桩的下部穿过松散堆积层并嵌固于坡体基岩内，上部则嵌入钢筋混凝土承台内且与之固结为一体。

本实用新型的有益效果是，结构体跨越松散堆积边坡时，对松散堆积体扰动小，施工便捷高效，结构安全可靠，工期短，投资少；结构体可由多个结构单体纵向依次排列而成，不仅增加了系统的柔性，同时也增加了系统的可维护性；结构单体由钢管桩群和承台组成，其基桩下部埋入坡体基岩，上部嵌入钢筋混凝土承台，增强了系统的整体性，改善了基桩的受力环境，弱化了基桩及结构单体受弯破坏的可能性；结构单体采用桩中心距/桩径值较大的群桩做基础，为松散堆积物质沿坡体自然下滑提供了通道，消除了土压力的积聚，降低了对基桩的抗剪和抗弯性能要求。

附图说明

本说明书包括如下四幅附图：

图1是现有跨松散堆积边坡的路基结构的纵向断面示意图；

图2是本实用新型一种跨松散堆积边坡的路基结构的纵向断面示意图；

图3是本实用新型一种跨松散堆积边坡的路基结构的横向断面示意图；

图4是本实用新型一种跨松散堆积边坡的路基结构中钢管桩埋入段的横断面示意图。

图中示出构件和对应的标记：坡体基岩A、松散堆积层B、路基C、理论埋深D、横路基方向间距a、顺路基方向间距b、钢筋混凝土承台10、钢管桩20、钢管21、注浆孔22、加强钢筋23、外加强钢筋24、混凝土加强层25、混凝土防锈层26。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

参照图2，本实用新型的一种跨松散堆积边坡的路基结构包括至少一个沿路基方向延伸的结构单体，该结构单体由上部钢筋混凝土承台10和下部群桩构成，群桩由横路基方向、顺路基方向间隔设置的钢管桩20构成，各钢管桩20的下部穿过松散堆积层B并嵌固于坡体基岩A内，上部则嵌入钢筋混凝土承台10内且与之固结为一体。参照图3，所述结构单体沿路基C延伸方向依次连续排列。

结构单体利用下部埋入边坡基岩A的钢管桩群固定，钢管桩群能够为结构单体上部钢筋混凝土承台10及路基C的荷载提供充足的抗压、抗倾覆和抗滑移力，同时桩体间巨大空间也为保证了松散堆积物质沿坡面的下泄通道。在该路基结构通过松散堆积体边坡时，一方面通过安全可靠的钢管桩群下部结构为路基提供稳定的抗压荷载，另一方面钢管桩施工便捷迅速，对堆积体稳定性扰动小且有较好的加固效果，降低了其活动性，加之其特有的下泄结构减轻了作用在路基侧面的土压力，也降低了路基被淤埋的风险，达到路基经济、高效、安全跨过松散堆积体的目的。

对于每一跨松散堆积边坡的路基结构单体而言，钢管桩20下部桩身延伸入坡体基岩A内的深度不小于理论埋深D。否则桩群无法提供足够的抗压荷载，易导致机构整体压坏或因局部压坏而整体倾覆。其原理在于在本结构体中，相对抗弯和抗剪而言，单根钢管桩主要承担抗压荷载，因此需保证钢管桩充足的埋深。

理论埋深D可按下式计算：

$D=\frac{\mathrm{Pab}}{2\mathrm{\πr\τ}}$

式中，D为桩体埋入松散堆积体下坡体基岩的深度；P为路基设计总荷载；a为钢管桩横路基方向间距；b为钢管桩顺路基方向间距；r为钢管桩半径；τ为带筋钢管桩极限侧阻力；

在具体设计中，所述钢管桩20的顺路基方向间距b为横路基方向间距a的两倍。即钢管桩群横向设计密度较大，其原因是钢管桩群横跨松散堆积坡体，其横向为松散堆积体下滑通道，故钢管桩不仅要为路基提供竖向承载力，还要承当一定的侧向抗弯荷载。

参照图4，所述钢管桩20包括钢管21、加强钢筋23和混凝土加强层25，与钢管21等长的加强钢筋23沿钢管21轴线设置，混凝土加强层25由灌注水泥砂浆凝固形成于钢管21内壁和加强钢筋23外表面之间。所述钢管21在延伸入坡体基岩A内的侧壁上间隔设置有注浆孔22，通过灌注水泥砂浆在基岩钻孔孔壁与钢管21外壁之间凝固形成混凝土防锈层26。所述钢管21外壁上环向间隔设置外加强钢筋24，外加强钢筋24与钢管21焊接。通过，水泥砂浆强度为M30，注浆压力不小于0.3Mpa。

所述钢筋混凝土承台10内设置的纵向主筋、横向构造筋及横向箍筋与钢管21嵌入段捆扎连接为一体。通常，在保证钢筋保护层厚度不小于10mm的情况下浇筑C25混凝土形成钢筋混凝土承台10。

参照图3，所述结构单体沿路基C延伸方向依次连续排列，相邻两结构单体的钢筋混凝土承台10对应的端面之间设置减隔震装置，如各类粘滞阻尼器、弹簧隔震器等。

以上所述只是用图解说明本实用新型一种跨松散堆积边坡的路基结构的一些原理，并非是要将本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的相应修改以及等同物，均属于本实用新型所申请的专利范围。

Claims (7)

1.一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：它包括至少一个沿路基方向延伸的结构单体，该结构单体由上部钢筋混凝土承台(10)和下部群桩构成，群桩由横路基方向、顺路基方向间隔设置的钢管桩(20)构成，各钢管桩(20)的下部穿过松散堆积层(B)并嵌固于坡体基岩(A)内，上部则嵌入钢筋混凝土承台(10)内且与之固结为一体。

2.如权利要求1所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述钢管桩(20)包括钢管(21)、加强钢筋(23)和混凝土加强层(25)，与钢管(21)等长的加强钢筋(23)沿钢管(21)轴线设置，混凝土加强层(25)由灌注水泥砂浆凝固形成于钢管(21)内壁和加强钢筋(23)外表面之间。

3.如权利要求2所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述钢管(21)在延伸入坡体基岩(A)内的侧壁上间隔设置有注浆孔(22)，通过灌注水泥砂浆在基岩钻孔孔壁与钢管(21)外壁之间凝固形成混凝土防锈层(26)。

4.如权利要求2所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述钢管(21)外壁上环向间隔设置外加强钢筋(24)，外加强钢筋(24)与钢管(21)焊接。

5.如权利要求2所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述钢筋混凝土承台(10)内设置的纵向主筋、横向构造筋及横向箍筋与钢管(21)嵌入段捆扎连接为一体。

6.如权利要求1所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述钢管桩(20)的顺路基方向间距(b)为横路基方向间距(a)的两倍。

7.如权利要求1至6任意一项所述一种跨松散堆积边坡的路基结构，其特征是：所述结构单体沿路基(C)延伸方向依次连续排列，相邻两结构单体的钢筋混凝土承台(10)对应的端面之间设置之间设置减隔震装置。