一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法技术

本发明专利技术提供的减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，所述方法包括确定待处理路堤所在道路的类型，根据道路类型确定需进行处理的目标路堤，将需进行处理的目标路堤进行场地平整及碾压处理，按照待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率，根据置换率及所采用管道的直径，确定采用管道的数量，将管道按照梅花型铺设原则均匀布置于目标路堤中，并绘制管道布设设计图纸，预制管道，将管道均匀布置于所述目标路堤中，在管道之间填充有路堤土，所述管道及填充于管道之间的路堤土形成加筋减载单元，在所述加筋减载单元上铺设排水带单元及填土层，在所述目标路堤处自下而上依次铺设所述加筋减载单元、排水带单元及填土层进行填筑，直至路堤修筑完成。

A Method of Embankment Treatment with Load Reduction, Reinforcement and Drainage

The embankment treatment method provided by the invention includes determining the type of road where the embankment to be treated is located, determining the target embankment to be treated according to the type of road, leveling and rolling the target embankment to be treated, calculating the replacement rate according to the control settlement requirements of the embankment to be treated and the target embankment, and according to the replacement rate. Rate and diameter of pipes used, determine the number of pipes used, evenly arrange the pipes in the target embankment according to the plum-blossom laying principle, draw the design drawings of pipeline laying, prefabricate the pipes, evenly arrange the pipes in the target embankment, fill the embankment soil between the pipes, the pipes and the embankment soil filled between the pipes form reinforcement and load reduction units. The reinforced load reduction unit is paved with drainage belt unit and filling layer, and the reinforced load reduction unit, drainage belt unit and filling layer are laid from bottom to top at the target embankment for filling until the embankment construction is completed.

【技术实现步骤摘要】
一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法
：本专利技术涉及路堤与地质灾害，属于交通工程
，具体指一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法。
技术介绍
：公路差异沉降问题是目前常见的公路病害，尤其在沿海软土地区修建的高速公路中更为突出。沿海地区的地基土主要为软土地基，具有压缩性大、含水量高、渗透性差、灵敏度高的特征，容易产生固结与剪切变形，从而产生较大差异沉降。在工程和实践中经常可以发现：在不同路基处理过渡段、桥头过渡段以及扩建工程新旧路基过渡段，更是差异沉降问题的高发路段。公路差异沉降路段的危害主要有：(1).车辆通过时产生跳动和冲击，对路面造成附加冲击荷载，使路面结构损坏。(2).车辆通过时颠簸并大幅减速，具有潜在交通事故隐患。(3).沉降量过大，车辆无法通行，影响公路正常运营，造成直接经济损失。在公路发生差异沉降的情况下，其原始防治措施主要是在沉降较大的地方加铺路面的路堤路面加铺法，现代防治措施主要有路堤置换法和路堤加筋法。几种方法均可以改善路堤承载力不足、土体抗剪强度不足的缺点，进而减少路堤的差异沉降。路面加铺法应用于处理路堤差异沉降时存在一定缺陷，具体表现在以下两方面：一、差异沉降问题仍然显著。工程实践表明，路面加铺法处理路面仍存在一定的差异沉降现象，对路基而言路面加铺增加了上覆荷载，沉降加深，工程延期，耗费资源等情况尤为严重。二、稳定性较差。一般工程实践中，差异沉降段路面加铺后，会加重路堤荷载，致使路堤侧向位移，不利于路堤长期稳定。三、应力集中现象较显著。路面加铺后，致使路基承受上部荷载值增大，已经沉降的路段会因为加铺荷载的存在而发生应力集中现象，导致二次沉降的发生。二次沉降后又对路面进行加铺，应力再次集中，差异沉降更大，这会形成一种恶性循环，不利于工程的安全性、耐久性和社会经济性等。路堤置换法和路堤加筋法处理路堤差异沉降时也存在一定缺陷，具体表现在以下几个方面：一、差异沉降控制效果不明显。置换法受置换率的制约，在置换率难以提升时，沉降控制效果难以体现。二、施工工艺较繁琐。由于受到材料运输、设备运输等不利因素的限制，施工中需要大量的临时措施来保障施工。三、施工投资较高。繁琐的施工工艺下，避免不了投入大量的施工经费。在这种情况下，施工投资力度将大幅度增加。四、加筋材料的抗拉强度没有得到充分发挥。路堤加筋后，加筋作用的发挥需要路堤预先产生一定变形方可实现，未经过张拉的加筋材料的抗拉强度受到局限，致使加筋材料无法充分发挥其抗拉性能。五、路堤置换法减轻了上覆荷载，但稳定性也随之降低；路堤加筋法保证了结构的稳定性，但筋材的利用率不高，加筋效果无法充分发挥。。在这种情况下，更加需要提出一种更加适用的减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，以满足实际的使用需求。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：本专利技术提供的减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，所述方法包括如下步骤：步骤一：确定待处理路堤所在道路的类型，所述道路类型包括施工建设道路类型及通车运营道路类型；步骤二：根据所述道路类型确定需进行处理的目标路堤；步骤三：将需进行处理的目标路堤进行场地平整及碾压处理，使其压实度达到设计要求；步骤四：按照所述待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率；步骤五：根据所述置换率及所采用管道的直径，确定采用管道的数量；步骤六：将所述管道按照梅花型铺设原则均匀布置于所述目标路堤中，并绘制管道布设设计图纸；步骤七：预制管道，并在所述管道的外壁设置有加筋结构；步骤八：将所述管道均匀布置于所述目标路堤中，在所述管道之间填充有路堤土，所述管道及填充于管道之间的路堤土形成加筋减载单元；步骤九：在所述加筋减载单元上铺设排水带单元及填土层；步骤十：重复上述步骤八-步骤九，在所述目标路堤处自下而上依次铺设所述加筋减载单元、排水带单元及填土层进行填筑，直至路堤修筑完成。在所述步骤一中，根据所述道路类型确定需进行处理的路堤，具体是指：当道路类型为施工建设道路类型时，确定具有潜在差异沉降发生的路段为需进行处理的路堤；当道路类型为通车运营道路类型，确定整个道路为需进行处理的路堤。在所述步骤四中，按照所述待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率：所述置换率的计算公示如下：式中，mu为需卸载路堤质量；mo为原路堤总质量；Ap为管道横截面总面积，Ae为路堤侧面横截面总面积。在所述步骤五中，所述管道的材质为塑料、树脂或者不锈钢。在所述步骤七中，所述管道的外壁设置有加筋结构，具体包括：打磨管道表面，或在所述管道外壁设置螺纹，以增大管道外壁的摩擦系数。根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤九中，所述排水带单元，是由透水网和/或无纺布组成。在所述步骤九中，每层所述填土层的夯实厚度相同。在所述步骤八中：当道路类型为施工建设道路类型，封闭所述管道两端端口之后，将所述管道均匀布置于所述目标路堤中之前，确保路堤填土不会涌入所述管道中；当道路类型为通车运营道路类型，将所述管道均匀布置于所述目标路堤中之后，在所述管道内部插设取芯管，通过所述取芯管整体或分段抽出的方式抽取管道内填土，在抽取完管道内填土后，封闭所述管道表面的端口。所述取芯管包括管体、管帽和管齿，所述管帽和管齿分别设置于所述管体的两端，且所述管齿呈锯齿状。根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述目标路堤的排水要求，确定所述管道的形状；当所述目标路堤无排水要求时，所述管道为筒形件；当所述目标路堤有排水要求时，所述管道为筒形件，且在所述筒形件的外壁沿周向开设多条凹槽，在所述凹槽内设置有排水材料。相对于现有技术，本专利技术一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法的有益效果：1、本专利技术所述的减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，充分发挥了管道抗拉强度大、制作简便、施工工艺简单等优势，一方面置换路堤填土进行减载，另一方面充分发挥管材的加筋作用，使得路堤整体性能得以加强，承载能力得到提高；2、管道具有较大的抗弯刚度，既能承受拉应力也能承受一定弯矩，另外，管道对路堤的密布加筋及其本身的变形性能大大提高了路堤整体刚度与抗变形能力，差异沉降控制效果显著；3、针对不同阶段的工况，本专利技术具体提供了两种不同的施工方法，可以分别用于潜在差异沉降预防阶段和工后沉降发生阶段；4、管道内保持空心无充填状态，施工时封闭管道端口，确保无填土涌入，有效降低了路堤填土荷载的竖向附加应力作用。5、管道呈梅花型布置，可使管与管之间、管与填土之间充分贴合，相互制约，有效提高了路堤整体稳定性；6、排水带的设计可以将渗入路堤中的水有效地、及时地排出，保证了路堤的整体强度。附图说明：图1为本专利技术实施例一的流程示意图；图2为本专利技术实施例二的流程示意图；图3为本专利技术施工完成后的结构示意图；图4为管道呈按照梅花型铺设原则布设的示意图；图5为施工完成后路堤的剖面图；图6为在管道中插设取芯管的结构示意图；图7为带凹槽的管道的结构示意图；图8为荷载传递机理示意图；图9为管道上铺设排水带单元的结构示意图；图中：1-路堤土，2-管道，3-取芯管，4-管帽，5-管齿，6-竖向荷载，7-应力扩散角，8-堤底竖向反荷载，9-透水网和/或无纺布。具体实施方式：下面将结合本专利技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：确定待处理路堤所在道路的类型，所述道路类型包括施工建设道路类型及通车运营道路类型；步骤二：根据所述道路类型确定需进行处理的目标路堤；步骤三：将需进行处理的目标路堤进行场地平整及碾压处理，使其压实度达到设计要求；步骤四：按照所述待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率；步骤五：根据所述置换率及所采用管道的直径，确定采用管道的数量；步骤六：将所述管道按照梅花型铺设原则均匀布置于所述目标路堤中，并绘制管道布设设计图纸；步骤七：预制管道，并在所述管道的外壁设置有加筋结构；步骤八：将所述管道均匀布置于所述目标路堤中，在所述管道之间填充有路堤土，所述管道及填充于管道之间的路堤土形成加筋减载单元；步骤九：在所述加筋减载单元上铺设排水带单元及填土层；步骤十：重复上述步骤八‑步骤九，在所述目标路堤处自下而上依次铺设所述加筋减载单元、排水带单元及填土层进行填筑，直至路堤修筑完成。

【技术特征摘要】
1.一种减载、加筋与排水结合的路堤处理方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：步骤一：确定待处理路堤所在道路的类型，所述道路类型包括施工建设道路类型及通车运营道路类型；步骤二：根据所述道路类型确定需进行处理的目标路堤；步骤三：将需进行处理的目标路堤进行场地平整及碾压处理，使其压实度达到设计要求；步骤四：按照所述待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率；步骤五：根据所述置换率及所采用管道的直径，确定采用管道的数量；步骤六：将所述管道按照梅花型铺设原则均匀布置于所述目标路堤中，并绘制管道布设设计图纸；步骤七：预制管道，并在所述管道的外壁设置有加筋结构；步骤八：将所述管道均匀布置于所述目标路堤中，在所述管道之间填充有路堤土，所述管道及填充于管道之间的路堤土形成加筋减载单元；步骤九：在所述加筋减载单元上铺设排水带单元及填土层；步骤十：重复上述步骤八-步骤九，在所述目标路堤处自下而上依次铺设所述加筋减载单元、排水带单元及填土层进行填筑，直至路堤修筑完成。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤一中，根据所述道路类型确定需进行处理的路堤，具体是指：当道路类型为施工建设道路类型时，确定具有潜在差异沉降发生的路段为需进行处理的路堤；当道路类型为通车运营道路类型，确定整个道路为需进行处理的路堤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤四中，按照所述待处理路堤及目标路堤的控制沉降要求计算置换率：所述置换率的计算公示如下：式中，mu为需卸载路堤质量；mo为原路堤...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢谅，马书文，王宗建，刘汉龙，杨东，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50