软弱地基上的等强度土基结构制造技术

软弱地基上的等强度土基结构，针对软弱地基上的土基，根据竖向应力衰减规律，从路面向下根据应力分布特征选用不同密度的聚苯乙烯泡沫(EPS)材料，土基结构由下至上包括下防水土工布层、低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层、高密度聚苯乙烯混凝土层和上防水土工布层，应力大的地方用密度大强度高的轻质聚苯乙烯泡沫材料，应力小的地方用密度小强度低的聚苯乙烯泡沫材料，实现了应力和强度的匹配，这样节约了材料，也降低了土基自重，减小了地基的负荷，减少了对软弱地基的补强处理费用，间接降低了工程造价，提高了施工速度。

【技术实现步骤摘要】
软弱地基上的等强度土基结构
本技术涉及公路和铁路工程领域，尤其涉及一种软弱地基上的等强度土基结构。
技术介绍
软弱地基上的路基由下至上分别为土基、基层和面层，传统的方法在软弱地基上筑路时先对地基进行补强处理，然后填筑路基，所述填筑路基就是填土，然后将填土碾压夯实的过程，填土相对于软弱地基来说一方面负重压力较大，另一方面，路基沿高度范围内材料强度无明显变化，而实际情况是公路路面承受来自车辆传递的竖直方向的压力，该竖向力通过路面传递到路基，在路基内部竖向方向随着深度迅速衰减，也就是上部路基承受的荷载大，下部路基承受的荷载小，这导致应力小的地方也用同样强度的材料，造成了材料强度没有完全发挥作用。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术所要解决的技术问题是提供一种软弱地基上的等强度土基结构，针对软弱地基上的土基，根据竖向应力衰减规律，从路面向下根据应力分布特征选用不同密度的聚苯乙烯泡沫(EPS)材料，应力大的地方用密度大强度高的轻质聚苯乙烯泡沫材料，应力小的地方用密度小强度低的聚苯乙烯泡沫材料，实现了应力和强度的匹配，这样节约了材料，也降低了土基自重，减小了地基的负荷，减少了对软弱地基的补强处理费用，间接降低了工程造价，提高了施工速度。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种软弱地基上的等强度土基结构，软弱地基上的路基由下至上分别为土基、基层和面层，其中土基结构由下至上包括低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层和高密度聚苯乙烯混凝土层，高密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土，中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于低密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土。最优的，还包括下防水土工布层和上防水土工布层，低密度聚苯乙烯混凝土层的下一层为下防水土工布层，高密度聚苯乙烯混凝土层的上一层为上防水土工布层。最优的，在有滑坡风险的地段，还包括锚杆，所述锚杆一端被固定在低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层或高密度聚苯乙烯混凝土层中，且另一端固定在地基中。最优的，还包括钢筋网架，所述钢筋网架包括钢筋网，钢筋网是由纵向钢筋和横向钢筋十字交叉通过焊接制作而成。最优的，所述钢筋网架还包括竖直加强钢筋，钢筋网与钢筋网之间由竖直加强钢筋固定连接，且钢筋网与钢筋网是交错布置。最优的，所述钢筋网架还包括固定在钢筋网与钢筋网之间的弹簧钢筋，弹簧钢筋的一端与一个钢筋网固定连接，弹簧钢筋的另一端与另一个钢筋网固定连接，且弹簧钢筋处于非伸缩状态，弹簧钢筋的直径大于钢筋网的网眼的直径。最优的，所述高密度聚苯乙烯混凝土层是由550～600kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成;所述中密度聚苯乙烯混凝土层是由450～500kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成；所述低密度聚苯乙烯混凝土层是由350～400kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成。最优的，还包括变形缝，所述变形缝沿土基纵向设置;所述高密度聚苯乙烯混凝土层厚度不超过30厘米;所述中密度聚苯乙烯混凝土层厚度不超过50厘米；所述低密度聚苯乙烯混凝土层厚度不超过70厘米。最优的，所述下防水土工布层和上防水土工布层均是中间高两侧低，且坡度为1%～3%。最优的，所述钢筋网架在高密度聚苯乙烯混凝土层中、中密度聚苯乙烯混凝土层中和低密度聚苯乙烯混凝土层中均有设置，聚苯乙烯混凝土填充满钢筋网架的缝隙。所述钢筋网架包括厚度与高密度聚苯乙烯混凝土层的厚度相对应的高密度层钢筋网架、厚度与中密度聚苯乙烯混凝土层的厚度相对应的中密度钢筋网架和厚度与低密度聚苯乙烯混凝土层的厚度相对应的低密度钢筋网架。最优的，所述软弱地基使用350～400kg/m3的低密度聚苯乙烯混凝土替代原来的软弱地基中的土。由上述技术方案可知，本技术提供了的软弱地基上的等强度土基结构，根据土基内部数值方向上应力传递规律，应力大的地方用密度大强度高的材料，应力小的地方用密度小强度低的材料，实现了应力和强度的匹配，节约了材料，也降低了土基自重，减小了土基下覆地基的负荷，减少了对软弱地基的补强处理费用，间接降低了工程造价；同时无需传统杂填土并且碾压夯实的过程，可一次性浇筑，提高了施工速度，从筑路的角度讲，是一种快速筑路技术，同时设置的下防水土工布层用于防止地下水的上升，上防水土工布层的设置为了防止路面水的下渗。附图说明附图1是软弱地基上的等强度土基结构的结构示意图。图中：上防水土工布层10、高密度聚苯乙烯混凝土层20、中密度聚苯乙烯混凝土层30、低密度聚苯乙烯混凝土层40、下防水土工布层50和钢筋网架60。具体实施方式接下来对技术的技术方案做进一步的详细阐述。在公路土基中，路面车辆在竖向产生的动荷载沿路面向下是衰减的，在荷载小的地方可以用强度低一点的材料，荷载大的地方用强度高的材料，这样就实现了实际荷载与材料强度的匹配。特别是对于软弱或不良地基上，通过荷载与强度的对应匹配，一方面降低了土基的自重，轻质混凝土凝固后为一整体，提高了土基的空间刚度，加快了竖向动荷载的衰减速度，缩短了土基工作区，这样可以降低软弱地基上的附加荷载，间接提高了地基承载力，对于需要补强的软弱地基，可以减少补强处理费用。根据强度与荷载匹配原则，在路堤的不同部位，根据应力衰减规律，分别用不同干密度的EPS混凝土做为土基材料，这种等强度土基成分发挥了材料的强度，降低了工程造价。软弱地基上的路基由下至上分别为土基、基层和面层，参照附图1所示，其中的土基结构由下至上包括下防水土工布层50、低密度聚苯乙烯混凝土层40、中密度聚苯乙烯混凝土层30、高密度聚苯乙烯混凝土层20和上防水土工布层10，土基结构是由密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层30和高密度聚苯乙烯混凝土层20从下到上填筑而成，高密度聚苯乙烯混凝土层20的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于中密度聚苯乙烯混凝土层30的聚苯乙烯混凝土，中密度聚苯乙烯混凝土层30的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于低密度聚苯乙烯混凝土层40的聚苯乙烯混凝土，设置的下防水土工布层50用于防止地下水的上升，上防水土工布层10的设置为了防止路面水的下渗;下防水土工布层50和上防水土工布层10均是中间高两侧低，且坡度为1%～3%，方便水流向两边，中间不积水。所述高密度聚苯乙烯混凝土层20是由550～600kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成，且厚度不超过30厘米;所述中密度聚苯乙烯混凝土层30是由450～500kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成，且厚度不超过50厘米；所述低密度聚苯乙烯混凝土层40是由350～400kg/m3的聚苯乙烯混凝土填筑而成，且厚度不超过70厘米。在有滑坡风险的地段，软弱地基上的等强度土基结构还包括锚杆，锚杆一端被固定在低密度聚苯乙烯混凝土层40、中密度聚苯乙烯混凝土层30或高密度聚苯乙烯混凝土层20中，且另一端固定在地基中。软弱地基上的等强度土基结构还包括钢筋网架60，钢筋网架60包括钢筋网、固定在钢筋网与钢筋网之间的弹簧钢筋和竖直加强钢筋，钢筋网是由纵向钢筋和横向钢筋十字交叉通过焊接制作而成，钢筋网与钢筋网之间由竖直加强钢筋固定连接，且钢筋网与钢筋网是交错布置；弹簧钢筋的一端与一个钢筋网固定连接，弹簧钢筋的另一端与另一个钢筋网本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软弱地基上的等强度土基结构，软弱地基上的路基由下至上分别为土基、基层和面层，其特征在于：土基结构由下至上包括低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层和高密度聚苯乙烯混凝土层，高密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土，中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于低密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种软弱地基上的等强度土基结构，软弱地基上的路基由下至上分别为土基、基层和面层，其特征在于：土基结构由下至上包括低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层和高密度聚苯乙烯混凝土层，高密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土，中密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土密度及抗压强度大于低密度聚苯乙烯混凝土层的聚苯乙烯混凝土。2.根据权利要求1所述的软弱地基上的等强度土基结构，其特征在于：还包括下防水土工布层和上防水土工布层，低密度聚苯乙烯混凝土层的下一层为下防水土工布层，高密度聚苯乙烯混凝土层的上一层为上防水土工布层。3.根据权利要求2所述的软弱地基上的等强度土基结构，其特征在于：在有滑坡风险的地段，还包括锚杆，所述锚杆一端被固定在低密度聚苯乙烯混凝土层、中密度聚苯乙烯混凝土层或高密度聚苯乙烯混凝土层中，且另一端固定在土基下部的地基中。4.根据权利要求3所述的软弱地基上的等强度土基结构，其特征在于：还包括钢筋网架，所述钢筋网架包括钢筋网，钢筋网是由纵向钢筋和横向钢筋十字交叉通过焊接制作而成。5.根据权利要求4所述的软弱地基上的等强度土基结构，其特征在于：所述钢筋网架还包括竖直加强钢筋，钢筋网与钢筋网之间由竖直加强钢筋固定连接，且钢筋网与钢筋网是交错布置。6.根据权利要求5所述的软弱地基上的等强度土基结构，其特征在于：所述钢筋网架还包括固定在钢筋网与钢筋网之间的弹簧钢筋，弹簧钢筋的一端与一个钢筋网固定连接，弹簧钢筋的另一端与另一个钢筋网固定连接，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：康亚明，
申请(专利权)人：北方民族大学，
类型：新型
国别省市：宁夏,64