一种高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法，其特征是设置土工管网，是由PVC管构成的呈阵列排布的矩形网格，矩形网格中的PVC管相互连通；在土工管网中分别设置有向上凸伸的注浆孔和排气孔，以及向下凸伸的过浆孔；土工管网铺设在填土层中形成填土层土工管网，高聚物浆料通过注浆孔向填土层土工管网中注浆形成填土层注浆土工管网，高聚物浆料也通过过浆孔向成形在填土层中的竖向柱孔中注浆形成竖向加固柱。本发明专利技术增强新旧路堤之间横向联系，有效控制差异沉降，使新旧路基的结合更加稳固，不易滑塌。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及公路拓宽改造中的路堤拓宽的施工方法，更具体地说是一种高聚物注浆补强防沉降拓宽路基的施工方法。
技术介绍
随着国民经济的持续快速发展，我国的公路运输需求数量逐年增大，一些现有公路的交通流量已经达到饱和，亟需对其进行加宽改造以提高其通行能力，进而适应现代经济的快速发展需要。路基拓宽是对既有公路扩容扩建的主要方式。由于新、老路基之间的差异和相互作用，路基拓宽引起的道路病害以及路面整体性能下降在实际工程中颇为常见，严重影响了行车安全和舒适性。现有技术中，路堤拓宽存在的主要问题包括：1、差异沉降：在旧路堤自重载荷作用下，旧路堤下的地基经过多年的固结变形沉降已基本结束，而新加宽侧地基则不然。不同高度旧路基上填筑不同高度的土层时，将出现新旧路基下地基的不均匀沉降及其引发的路面纵向开裂的现象。2、新旧路堤结合处破坏滑移：在目前的工程实践中，为了增强新旧路基之间的连接、减小差异沉降，常用的方法是将原有路基的边坡开挖台阶、铺设土工格栅或用轻质填料填筑加宽区域路基等措施。开挖台阶或者开挖台阶后在新旧路基衔接处的台阶上铺设土工格栅，利用土工格栅的加筋作用，可以一定程度上增强新旧路基之间的连接，减小新旧路基之间的差异沉降。但是开挖台阶过后会形成潜在的滑动面，可能造成加宽部分路基横向滑移；3、边坡滑塌：新路堤填筑完成后，对于边坡较高或者坡度较大的，边坡防护措施不得当即易产生边坡滑塌。
技术实现思路
本专利技术是为避免上述现有技术所存在的不足，提供一种高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法，以便能够有效增强新旧路堤之间的横向联系，控制新旧路堤的差异沉降；使新旧路堤结合处更加稳固，不易滑塌。本专利技术为解决技术问题采用如下技术方案：本专利技术高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法的特点是：设置高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的结构为：设置土工管网，是由PVC管构成的呈阵列排布的矩形网格，矩形网格中的PVC管相互连通；在所述土工管网中分别设置有向上凸伸的注浆孔和排气孔，以及向下凸伸的过浆孔；所述土工管网铺设在填土层中形成填土层土工管网，高聚物浆料通过所述注浆孔向填土层土工管网中注浆形成填土层注浆土工管网，所述高聚物浆料也通过所述过浆孔向成形在填土层中的竖向柱孔中注浆形成竖向加固柱；设置旧路基与新路基的交界面为台阶交界面，所述填土层按台阶交界面中相应一层台阶的高度分层填筑压实，形成各填土分层，土工管网铺设在每一层填土分层的顶面并延伸在相应一层台阶顶面形成层间土工管网；针对层间土工管网以高聚物浆料通过注浆形成层间注浆土工管网，以及形成竖向层间加固柱，所述竖向层间加固柱分布在台阶面中和填土分层中；将所述土工管网铺设在边坡上形成边坡土工管网，针对边坡土工管网以高聚物浆料通过注浆形成边坡注浆土工管网，以及形成与边坡面垂直的边坡加固桩；所述施工方法是按如下步骤进行：步骤1：针对旧路基由上而下进行开挖，形成台阶交界面；与台阶交界面相接，并按单层台阶面的高度分层填筑压实形成填土分层；步骤2：在填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上分别钻取竖向柱孔；步骤3：在所述填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上铺设层间土工管网，并将所述层间土工管网中的过浆孔与对应位置上的竖向柱孔一一对接，利用卡钉对层间土工管网进行定位，并在已经铺设的层间土工管网上填筑一层40mm～50mm厚的路堤土，保持土工管网中的注浆孔和排气孔为向上凸伸且为通畅；步骤4：按先台阶面后填土分层的顺序，将高聚物浆料依次通过注浆孔向层间土工管网中进行注浆，并通过过浆孔向竖向柱孔中注浆，分别形成层间注浆土工管网和各竖向层间加固柱，完成单层补强结构的施工；步骤5：自下而上，按每层台阶面的高度进行分层，逐一施工各单层补强结构，直至填土层全部填筑压实；步骤6：在边坡上铺设边坡土工管网，使边坡土工管网中的过浆孔与对应位置上的斜向柱孔一一对接，利用卡钉对边坡土工管网进行定位；将高聚物浆料通过注浆孔向边坡土工管网中进行注浆，并通过过浆孔向斜向柱孔中注浆，形成由边坡注浆土工管网和边坡加固柱构成的边坡防护结构，完成高聚物注浆补强防沉降拓宽路基的施工。本专利技术高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法的特点也在于：所述层间土工管网中矩形网格的边长l1为0.4m～0.6m，PVC管的直径D1为18～22mm；所述边坡土工管网中矩形网格的边长l2为，PVC管的直径D2为：其中，α为边坡的角度；所述竖向层间加固柱在台阶中有两排，在填土分层中有3～5排，相邻竖向层间加固柱的间距为0.4m～0.6m，各竖向层间加固柱(3d)的直径为16～20mm，距离边坡最近的一排竖向层间加固柱的长度为(2.4～2.6)×h，其它各排竖向层间加固柱的长度为(1.4～1.6)×h，h为相应一层台阶面的高度；所述边坡加固柱的分布是：由路堤的坡脚自下而上设置多排边坡加固柱，最低一排边坡加固柱的柱顶距离边坡底边的距离为l2，相邻两排边坡加固柱的柱顶之间的间距亦为l2，边坡加固柱的直径为16～20mm，第j行边坡加固柱的长度dj为：当j＝1～3时，dj＝1.4jl2tanα；当j大于3，dj＝d3，j为自然数；所述台阶交界面中台阶的高度为0.8m～1.0m，台阶的宽度为2m～2.5m。与现有技术相比，本专利技术有益效果体现在：1、本专利技术在注浆结束后，高聚物注浆材料迅速发生膨胀反应，向四周扩散直到填满土工管网及柱孔，利用注浆土工管网及加固柱有效增强新旧路堤之间的横向联系，并有效控制新旧路堤的差异沉降。2、本专利技术在注浆结束后，高聚物注浆材料在土工管网及柱孔中膨胀扩散并形成强度，使填土层、土工管网与斜坡交界面或台阶交界面形成相结合的整体，有效加固了潜在滑动面，使新旧路基结合处更加稳固，不易滑塌。3、本专利技术在地基、土工管网以及边坡之间通过加固桩相结合，在路堤中形成纵横交错的立体管网结构，实现了有效的边坡防护。4、本专利技术中高聚物材料同时填满了柱孔周围的土体孔隙，稳固新路基、补强旧路基。5、本专利技术中土工管网为一体成型，施工过程快捷、便利。附图说明图1为本专利技术应用在矮路堤中的路堤拓宽结构示意图；图2为本专利技术应用在一般路堤或高路堤中的路堤拓宽结构示意图；图3为本专利技术中铺设于填土层表面的土工管网平面结构示意图；图4为本专利技术中铺设于边坡上的土工管网平面结构示意图；图5为图3中A-A视图；图6为图3中B-B视图；图中标号：1填土层，2土工管网，2a填土层注浆土工管网，2b层间注浆土工管网，2c边坡注浆土工管网，3a竖向填土层加固柱，3b竖向路肩加固柱，3c边坡加固柱，3d竖向层间加固柱，4a斜坡交界面，4b台阶交界面，5为PVC管，6过浆孔，7注浆孔，8排气孔，9隔板，10土工格栅，11卡钉。具体实施方式参见图1和图2，本专利技术高聚物注浆补强防沉降拓宽路基的结构形式是：设置土工管网2，是由PVC管5构成的呈阵列排布的矩形网格，矩形网格中的PVC管5相互连通；在土工管网2中分别设置有向上凸伸的注浆孔7和排气孔8，以及向下凸伸的过浆孔6。将土工管网2铺设在填土层1中形成填土层土工管网，高聚物浆料通过注浆孔7向填土层土工管网中注浆形成填土层注浆土工管网2a，高聚物浆料也通过过浆孔6向成形在填土层1中的竖向柱孔中注浆形成竖向加固柱。参见图3、图4、图5和图6，土工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法，其特征是：设置高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的结构为：设置土工管网(2)，是由PVC管(5)构成的呈阵列排布的矩形网格，矩形网格中的PVC管(5)相互连通；在所述土工管网(2)中分别设置有向上凸伸的注浆孔(7)和排气孔(8)，以及向下凸伸的过浆孔(6)；所述土工管网(2)铺设在填土层(1)中形成填土层土工管网，高聚物浆料通过所述注浆孔(7)向填土层土工管网中注浆形成填土层注浆土工管网(2a)，所述高聚物浆料也通过所述过浆孔(6)向成形在填土层(1)中的竖向柱孔中注浆形成竖向加固柱；设置旧路基与新路基的交界面为台阶交界面(4b)，所述填土层(1)按台阶交界面(4b)中相应一层台阶的高度分层填筑压实，形成各填土分层，土工管网铺设在每一层填土分层的顶面并延伸在相应一层台阶顶面形成层间土工管网；针对层间土工管网以高聚物浆料通过注浆形成层间注浆土工管网(2b)，以及形成竖向层间加固柱(3d)，所述竖向层间加固柱(3d)分布在台阶面中和填土分层中；将所述土工管网铺设在边坡上形成边坡土工管网，针对边坡土工管网以高聚物浆料通过注浆形成边坡注浆土工管网(2c)，以及形成与边坡面垂直的边坡加固桩3c；所述施工方法是按如下步骤进行：步骤1：针对旧路基由上而下进行开挖，形成台阶交界面(4b)；与台阶交界面(4b)相接，并按单层台阶面的高度分层填筑压实形成填土分层；步骤2：在填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上分别钻取竖向柱孔；步骤3：在所述填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上铺设层间土工管网，并将所述层间土工管网中的过浆孔(6)与对应位置上的竖向柱孔一一对接，利用卡钉(11)对层间土工管网进行定位，并在已经铺设的层间土工管网上填筑一层40mm～50mm厚的路堤土，保持土工管网中的注浆孔7和排气孔8为向上凸伸且为通畅；步骤4：按先台阶面后填土分层的顺序，将高聚物浆料依次通过注浆孔向层间土工管网中进行注浆，并通过过浆孔向竖向柱孔中注浆，分别形成层间注浆土工管网(2b)和各竖向层间加固柱(3d)，完成单层补强结构的施工；步骤5：自下而上，按每层台阶面的高度进行分层，逐一施工各单层补强结构，直至填土层(1)全部填筑压实；步骤6：在边坡上铺设边坡土工管网，使边坡土工管网中的过浆孔(6)与对应位置上的斜向柱孔一一对接，利用卡钉(11)对边坡土工管网进行定位；将高聚物浆料通过注浆孔向边坡土工管网中进行注浆，并通过过浆孔向斜向柱孔中注浆，形成由边坡注浆土工管网(2c)和边坡加固柱(3c)构成的边坡防护结构，完成高聚物注浆补强防沉降拓宽路基的施工。...

【技术特征摘要】
1.一种高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的施工方法，其特征是：设置高聚物注浆补强防沉降高路堤拓宽路基的结构为：设置土工管网(2)，是由PVC管(5)构成的呈阵列排布的矩形网格，矩形网格中的PVC管(5)相互连通；在所述土工管网(2)中分别设置有向上凸伸的注浆孔(7)和排气孔(8)，以及向下凸伸的过浆孔(6)；所述土工管网(2)铺设在填土层(1)中形成填土层土工管网，高聚物浆料通过所述注浆孔(7)向填土层土工管网中注浆形成填土层注浆土工管网(2a)，所述高聚物浆料也通过所述过浆孔(6)向成形在填土层(1)中的竖向柱孔中注浆形成竖向加固柱；设置旧路基与新路基的交界面为台阶交界面(4b)，所述填土层(1)按台阶交界面(4b)中相应一层台阶的高度分层填筑压实，形成各填土分层，土工管网铺设在每一层填土分层的顶面并延伸在相应一层台阶顶面形成层间土工管网；针对层间土工管网以高聚物浆料通过注浆形成层间注浆土工管网(2b)，以及形成竖向层间加固柱(3d)，所述竖向层间加固柱(3d)分布在台阶面中和填土分层中；将所述土工管网铺设在边坡上形成边坡土工管网，针对边坡土工管网以高聚物浆料通过注浆形成边坡注浆土工管网(2c)，以及形成与边坡面垂直的边坡加固桩3c；所述施工方法是按如下步骤进行：步骤1：针对旧路基由上而下进行开挖，形成台阶交界面(4b)；与台阶交界面(4b)相接，并按单层台阶面的高度分层填筑压实形成填土分层；步骤2：在填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上分别钻取竖向柱孔；步骤3：在所述填土分层的表面以及在相应一层的台阶面上铺设层间土工管网，并将所述层间土工管网中的过浆孔(6)与对应位置上的竖向柱孔一一对接，利用卡钉(11)对层间土工管网进行定位，并在已经铺设的层间土工管网上填筑一层40mm～50mm厚的路堤土，保持土工管网中的注浆孔7和排气孔8为向上凸伸且为通畅；步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘凯，李瑶，王芳，金灿，卢林，梁威，张明伟，谢泓州，黄思路，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34