CN209873479U - 一种软弱地基上桥头填方路堤结构 - Google Patents

Abstract

一种软弱地基上桥头填方路堤结构，包括水泥搅拌桩阵列、垫层、换填泡沫混凝土层和钢筋砼板，水泥搅拌桩阵列由打射在软弱地基中的多根水泥搅拌桩组成，且分布宽度大于路堤的宽度，垫层内铺设两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅，换填泡沫混凝土层位于垫层上方，换填泡沫混凝土层的底面位于现状地面线以下，顶面位于现状地面线以上，并低于换填泡沫混凝土层两侧的悬臂挡墙顶端，悬臂挡墙的底板位于垫层上方的回填预压土内，钢筋砼板铺设在换填泡沫混凝土层顶面，钢筋砼板和换填泡沫混凝土层依靠混凝土固定结合。本实用新型可以有效控制软土路基发生不均匀沉降的现象，避免因不均匀沉降引起的桥头跳车等一系列病害问题。

Description

一种软弱地基上桥头填方路堤结构

技术领域

本实用新型属于路基施工领域，具体涉及一种软弱地基上桥头填方路堤结构。

背景技术

软土地基问题一直以来是沿海沿江公路桥梁建设的主要危害之一。桥头处往往都是高填方路堤，如果基础存在较厚软土层，地基将在上覆路堤荷载作用下发生沉降，轻则引起竣工后桥头跳车，重则会因为软土层的存在引起路基的过大沉降，破坏整个建筑物的稳定。采取有效措施来加固桥头软土地基和选择有效的过渡措施是解决问题的关键。在一些居民区，桥涵施工也会对当地交通造成一定的影响，特别是海积平原区，体现为路面纵向横向开裂，这类地基的处理工作如果使用普通形式的混凝土，基本不满足沉降的实际要求，施工质量较低。如何在保证施工质量的同时，又可以降低对当地交通的影响，成为现今桥涵施工的一大难点。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种软弱地基上桥头填方路堤结构，通过水泥搅拌桩、换填泡沫混凝土和钢筋砼板与悬臂式挡墙的配合，可以有效控制软土路基发生不均匀沉降的现象，避免因不均匀沉降引起的桥头跳车等一系列病害问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种软弱地基上桥头填方路堤结构，包括水泥搅拌桩阵列、垫层、换填泡沫混凝土层和用于分散换填泡沫混凝土层所受载荷的钢筋砼板，所述水泥搅拌桩阵列由打射在软弱地基中的多根水泥搅拌桩组成，且水泥搅拌桩阵列的分布宽度大于路堤的宽度，所述垫层铺设在水泥搅拌桩顶部，垫层内铺设两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅，所述换填泡沫混凝土层位于垫层上方，换填泡沫混凝土层的底面位于现状地面线以下，换填泡沫混凝土层的顶面位于现状地面线以上，且低于设置在换填泡沫混凝土层两侧的悬臂挡墙顶端，所述悬臂挡墙的底板位于所述垫层上方的回填预压土内，所述钢筋砼板铺设在换填泡沫混凝土层顶面，所述钢筋砼板和换填泡沫混凝土层依靠混凝土固定结合。

所述的水泥搅拌桩阵列包括第一阵列、第二阵列和第三阵列，其中第二阵列位于悬臂挡墙的底板正下方，第一阵列位于第二阵列的内侧、第三阵列位于第二阵列的外侧；在第一阵列中，任意三根水泥搅拌桩呈正三角形分布；在第二阵列中，水泥搅拌桩呈纵横直线分布，且任意一根水泥搅拌桩和其他相邻的水泥搅拌桩之间的距离都相等；在第三阵列中，相邻的两排或两列水泥搅拌桩交错分布，并且水泥搅拌桩的分布密度小于第一阵列和第二阵列中的水泥搅拌桩的分布密度。

所述垫层为清宕渣垫层或碎石垫层，其厚度为0.5米。

所述回填预压土和垫层之间铺设有复合土工布。

所述换填泡沫混凝土层内距离其底面和顶面0.5米的位置分别放置钢丝网片，相邻钢丝网片纵横搭接长度为20厘米。

所述悬臂挡墙沿其长度均匀设置有沉降缝，沉降缝内填塞沥青亚麻，悬臂挡墙的立臂内侧设有三维复合排水网，三维复合排水网的底端和渗水层连接，立臂内部设有泄水孔，以连接渗水层和立臂外侧的排水沟。

所述的渗水层包括上层的砂砾层和下层的黏土层。

本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型将水泥搅拌桩、换填泡沫混凝土和钢筋砼板与悬臂式挡墙配合使用，可以有效控制软土路基发生不均匀沉降的现象，避免因不均匀沉降引起的桥头跳车等一系列病害问题；其中水泥搅拌桩阵列可以提升软弱地基的竖向承载力和抗剪强度，满足悬臂挡墙对地基承载力的要求，换填泡沫混凝土层可以较为可观的减小结构自重，从而减小了结构物整体自重和对地基的土压力；而钢筋砼板可以有效的提高路基受力变形状态整体性，控制软土路基发生不均匀沉降的问题，并且还可以解决水泥搅拌桩桩长不够和泡沫混凝土抗压强度低的问题，避免道路纵向横向开裂等病害的出现。

第二，由于桥头承载力不同，因此水泥搅拌桩阵列有针对性的采用不同的分布方式，既能够满足承载力的要求，又可以降低工程成本、提高施工进度，水泥搅拌桩阵列上方设置有垫层，而垫层内铺设有两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅，这样就使得水泥搅拌桩单元层形成一个复合地基，成为一个增强体，有利于克服地基的不均匀沉降。

第三，本实用新型中换填泡沫混凝土层中距离顶部0.5米的位置设有钢丝网，顶层还有钢筋砼板压顶，两者结合，提高了泡沫混凝土表面的刚度，增强其强度和抗剪强度，很大程度上提高了泡沫混凝土防裂功能，同时使得受力更加均匀，降低不均匀沉降发生的几率，并且又减轻了路面上方动荷载影响，方便路面结构层的施工。

第四，本实用新型的换填泡沫混凝土层一部分位于现状地面线以下，一部分位于现状地面线以上，这样就可以牢牢的镶嵌在整个基础底面上，很大程度的提高了结构的整体稳定性，不容易发生位移和变形。

第五，本实用新型悬臂挡墙设置的三维复合排水网、渗水层以及泄水孔共同组成排水结构，可以疏干构筑物中的水分，防止水下渗造成积水，从而使墙身免受额外的静水压力，消除填料因含水量增加产生的膨胀压力；减少季节性冰冻地区填料的冻胀压力。

附图说明

图1是本实用新型的断面示意图；

图2是水泥搅拌桩阵列平面布置示意图；

图3是悬臂挡墙的断面示意图；

图中标记：1、水泥搅拌桩阵列，2、垫层，3、悬臂挡墙，301、底板，302、立臂，303、三维复合排水网，304、泄水孔，305、砂砾层，306、黏土层，4、换填泡沫混凝土层，5、钢筋砼板，6、高强钢丝格栅，7、复合土工布，8、钢丝网片，9、回填预压土，10、水泥搅拌桩，11、底板边线，12、现状地面线。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体的实施方式对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图所示，一种软弱地基上桥头填方路堤结构，包括自下而上设置的水泥搅拌桩阵列1、垫层2、换填泡沫混凝土层4和用于分散换填泡沫混凝土层4所受载荷的钢筋砼板5，所述水泥搅拌桩阵列1由打射在软弱地基中的多根水泥搅拌桩10组成，且水泥搅拌桩阵列1的分布宽度大于路堤的宽度，所述垫层2铺设在水泥搅拌桩10，垫层2内铺设两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅6，所述换填泡沫混凝土层4位于垫层2上方，换填泡沫混凝土层4的底面位于现状地面线12以下，换填泡沫混凝土层4的顶面位于现状地面线12以上，且低于设置在换填泡沫混凝土层4两侧的悬臂挡墙3顶端，所述悬臂挡墙3的底板301位于所述垫层2上方的回填预压土9内，所述钢筋砼板5铺设在换填泡沫混凝土层4顶面，所述钢筋砼板5和换填泡沫混凝土层4依靠混凝土固定结合。

由于桥头填方路堤的两侧一般为常规的道路，因此，下方水泥搅拌桩所承受的承载力是有区别的，为了适应承载力的区别，缩短工期、降低成本，可以对所述的水泥搅拌桩阵列1进行优化，分区进行布置，具体分区为：包括第一阵列、第二阵列和第三阵列，其中第二阵列位于悬臂挡墙3的底板正下方，如图2所示，每一侧的两条底板边线11表示悬臂挡墙底板覆盖的范围，两条底板边线之间的水泥搅拌桩10构成所述的第二阵列，以此为基础，第一阵列位于第二阵列的内侧、第三阵列位于第二阵列的外侧；在第一阵列中，任意三根水泥搅拌桩10呈正三角形分布；在第二阵列中，水泥搅拌桩10呈纵横直线分布，且任意一根水泥搅拌桩10和其他相邻的水泥搅拌桩10之间的距离都相等；在第三阵列中，相邻的两排及两列水泥搅拌桩10交错分布，并且水泥搅拌桩10的分布密度小于第一阵列和第二阵列中的水泥搅拌桩10的分布密度。

所述悬臂挡墙3沿其长度均匀设置有沉降缝，沉降缝内填塞沥青亚麻，悬臂挡墙3的立臂302内侧设有三维复合排水网303，三维复合排水网303的底端和渗水层连接，立臂302内部设有泄水孔304，以连接渗水层和立臂302外侧的排水沟，渗水层可由上层的砂砾层305以及下层的黏土层306组成。

下面以某填海地区具体的施工过程为例，对本实用新型作进一步的阐述。

（1）施工时先挖除2m厚路面结构层及抛填料，整理平整地基，再按二喷四搅的施工工艺打射水泥搅拌桩10，所打射的水泥搅拌桩10组成水泥搅拌桩阵列1，阵列宽度大于路堤的宽度，具体布置方式如图2所示；根据设计和施工现场的要求，水泥搅拌桩10直径为0.5m，桩长15m；

（2）水泥搅拌桩阵列施工完毕后，在水泥搅拌桩10桩顶铺设0.5m厚的碎石垫层2，并在垫层2内铺设两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅6，并对其进行压实，最后在垫层2顶部平铺复合土工布7，保持了垫层2的整体结构和功能，提高垫层载承能力，增强土体的抗拉强度和抗变形能力；

（3）对垫层2以上部分进行回填并预压，回填预压土就地取材，选用当地富含的宕渣，回填预压土重量等于后期泡沫混凝土的重量并均匀铺设在路基表面，并对其表面进行机械碾压，进行时间不小于1个月的等效预压；在等效预压后，进行超载预压，超载预压采用的依然是宕渣，且超载高度为50cm，超载预压时间不小于6个月；

（4）完成预压后，对回填预压土9进行两边的二次开挖，开挖面积根据悬臂挡墙施工需要即可，保留中间回填土继续预压；

（5）支立模板进行悬臂挡墙施工，悬臂挡墙3长度方向上每10m设置一道沉降缝，缝宽2cm，缝内深0.2m，缝内沿内、外、顶三边填塞沥青亚麻，填塞需在混凝土强度达到设计值的75%以上后进行；挡墙材料采用C25钢筋混凝土，悬臂挡墙3的立臂302内侧设置三维复合排水网303，三维复合排水网303的底端和渗水层连接，立臂302内部设有高于地面线的泄水孔304，以连接渗水层和立臂302外的排水沟，所述的渗水层为上层的砂砾层305和下层的黏土层306；在立臂302与底板301的相接处，将底板301顶部的混凝土凿毛，清除残渣；

（6）开挖两侧悬臂挡墙3之间的回填预压土9至设计标高，悬臂挡墙3的底板301埋深小于1m；

（7）制备泡沫混凝土：水泥采用的是宁海强蛟海螺P.042.5，发泡剂规格型号为台州精同JT-IH，水灰比0.6，泡沫采用压缩空气与发泡剂水溶液混合的方式生产，发泡倍率可调且稳定，混合料混泡时采用液力稳压方式；

（8）泡沫混凝土浇筑：将泡沫混凝土用管道泵送至施工区，通过泡沫混凝土的自流进行浇筑，浇筑时，浇筑管与浇筑面保持缓倾角度，管口埋入泡沫混凝土内的深度不小于10cm，以降低泡沫混凝土的消泡量，浇筑点由中心向四边扩展或采用多点浇筑；在浇筑至底面以上和顶面以下50cm的位置摆放钢筋网片8，如图1所示，钢筋网片8规格为10cm*10cm网眼，钢筋直径6cm，网片横纵向搭接长度为20cm，并采用镀锌钢丝连接；换填泡沫混凝土层的底面位于施工时的现状地面线以下；

（9）换填泡沫混凝土层3的每层浇筑完毕后，应对填筑体顶层表面覆盖保湿养护；换填泡沫混凝土层3顶面在上路床范围时，路面施工必须在顶层泡沫混凝土养护28d以后进行；

（10）泡沫混凝土浇筑并养护完毕后，在换填泡沫混凝土层3的顶层支立模板，铺设钢筋网并在钢筋网下方留出高度为7cm的保护层，钢筋直径为12mm，网眼尺寸为100mm×100mm，然后浇筑混凝土，得到15cm厚的钢筋砼板5，路面结构施工在钢筋砼板5上展开。

Claims (7)

1.一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：包括水泥搅拌桩阵列（1）、垫层（2）、换填泡沫混凝土层（4）和用于分散换填泡沫混凝土层（4）所受载荷的钢筋砼板（5），所述水泥搅拌桩阵列（1）由打射在软弱地基中的多根水泥搅拌桩（10）组成，且水泥搅拌桩阵列（1）的分布宽度大于路堤的宽度，所述垫层（2）铺设在水泥搅拌桩（10）顶部，垫层（2）内铺设两层双向抗拉强度不小于100KN/m的高强钢丝格栅（6），所述换填泡沫混凝土层（4）位于垫层（2）上方，换填泡沫混凝土层（4）的底面位于现状地面线（12）以下，换填泡沫混凝土层（4）的顶面位于现状地面线（12）以上，且低于设置在换填泡沫混凝土层（4）两侧的悬臂挡墙（3）顶端，所述悬臂挡墙（3）的底板（301）埋设于所述垫层（2）上方的回填预压土内，所述钢筋砼板（5）铺设在换填泡沫混凝土层（4）顶面，所述钢筋砼板（5）和换填泡沫混凝土层（4）依靠混凝土固定结合。

2.根据权利要求1所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述的水泥搅拌桩阵列（1）包括第一阵列、第二阵列和第三阵列，其中第二阵列位于悬臂挡墙（3）的底板（301）正下方，第一阵列位于第二阵列的内侧、第三阵列位于第二阵列的外侧；在第一阵列中，任意三根水泥搅拌桩（10）呈正三角形分布；在第二阵列中，水泥搅拌桩（10）呈纵横直线分布，且任意一根水泥搅拌桩（10）和其他相邻的水泥搅拌桩（10）之间的距离都相等；在第三阵列中，相邻的两排或两列水泥搅拌桩（10）交错分布，并且水泥搅拌桩（10）的分布密度小于第一阵列和第二阵列中的水泥搅拌桩（10）的分布密度。

3.根据权利要求1所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述垫层（2）为清宕渣垫层或碎石垫层，其厚度为0.5米。

4.根据权利要求1所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述回填预压土和垫层（2）之间铺设有复合土工布（7）。

5.根据权利要求1所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述换填泡沫混凝土层（4）内距离其底面和顶面0.5米的位置分别放置钢丝网片（8），相邻钢丝网片（8）纵横搭接长度为20厘米。

6.根据权利要求1所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述悬臂挡墙（3）沿其长度均匀设置有沉降缝，沉降缝内填塞沥青亚麻，悬臂挡墙（3）的立臂（302）内侧设有三维复合排水网（303），三维复合排水网（303）的底端和渗水层连接，立臂（302）内部设有泄水孔（304），以连接渗水层和立臂（302）外侧的排水沟。

7.根据权利要求6所述的一种软弱地基上桥头填方路堤结构，其特征在于：所述的渗水层包括上层的砂砾层（305）和下层的黏土层（306）。