山区公路填挖交界处路基结构及其施工方法技术

本发明专利技术涉及一种山区公路填挖交界处路基结构及其施工方法，该路基结构包括填方路段、挖方路段及填挖交界处过渡段，填方路段上设有过渡段台阶和排水明沟，填挖交界处过渡段设有填挖交界处排水体系，填挖交界处排水体系包括可更换排水体装配式横向排水盲沟、纵向贯通排水盲沟及填挖交界处透水与隔水层组合过渡段，填挖交界处排水体系和过渡段台阶内均设有复合式排水小导管，填挖交界处排水体系上的复合式排水小导管底部连接纵向贯通排水盲沟，纵向贯通排水盲沟与可更换排水体装配式横向排水盲沟相通。本发明专利技术通过设置的观测孔可及时对坡面内土体地下水位进行监测，有效控制石方路段过渡段台阶的内倾角及尺寸，加快了施工速度，提高路基的整体稳定性。

Subgrade structure and construction method of highway intersection in mountainous area

The invention relates to a roadbed structure and its construction method at the junction of filling and digging of mountain highway. The roadbed structure comprises a filling section, a digging section and a transition section at the junction of filling and digging. A transition section step and a drainage ditch are arranged on the filling section, a drainage system at the junction of filling and digging is arranged at the transition section of filling and digging, and a drainage body at the junction is filled and digged. The system consists of a transverse drainage blind ditch with replaceable drainage body, a longitudinal through drainage blind ditch and a composite transition section of water permeability and water barrier at the junction of filling and excavation, and a composite drainage small pipe is arranged in the drainage system at the junction of filling and excavation and in the steps of the transition section. Through blind drains, longitudinal drainage through blind drains is connected to the drainage drain blind drain. The invention can timely monitor the soil and groundwater level in the slope surface by setting observation holes, effectively control the inclination angle and size of the steps in the transition section of the stone section, accelerate the construction speed and improve the overall stability of the roadbed.

【技术实现步骤摘要】
山区公路填挖交界处路基结构及其施工方法
本专利技术涉及一种新型山区公路路基结构，特别涉及一种山区公路填挖交界处的路基结构及其施工方法。
技术介绍
随着我国高速公路的大建设到来，尤其是“县县通高速”理念提出后，高速公路施工将向山区转移，山区高速路基基本上为高填方路基，且填挖交错。高填方路基由于受自重大、工期紧、山区雨季长，以及施工的不规范，使得路基极容易发生沉降，尤其是在横纵向填挖交界处，沉降明显，导致路面开裂、沉陷等问题，对交通安全造成了极大的影响。山区高速填挖交界处路基填筑已是目前面临的突出难题。传统的填挖交界处施工处理分为纵向填挖交界和横向填挖交界两种处理方式。前者主要是在挖方路段进行超挖回填，填方路段进行台阶开挖，该施工模式主要的缺陷在于，填方路段的台阶碾压不够充分，容易导致后期沉降过大，此外，填挖交界处过渡段由于新老路基结合不充分，若不进行加固处理，会严重影响路基结构的稳定性；后者即在公路的一侧进行开挖，与此同时，公路的另一侧进行回填工作，该施工模式十分依赖于公路的横向坡度，坡度不同，施工方式改变很大，故适用性相对较差，且在路基上要铺设土工格室，对土工格室的强度，搭接要求都较高，施工难度大。综上所述，目前急需寻找到一种填挖交界处路基结构稳定、强度承载性能好、碾压充分、沉降小的新型山区公路填挖交界处路基及其施工方法。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种山区公路填挖交界处路基结构及其施工方法。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：包括填方路段、挖方路段及填挖交界处过渡段，填方路段上设有过渡段台阶和排水明沟，填挖交界处过渡段设有填挖交界处排水体系，填挖交界处排水体系包括可更换排水体装配式横向排水盲沟、纵向贯通排水盲沟及填挖交界处透水与隔水层组合过渡段，填挖交界处透水与隔水层组合过渡段和过渡段台阶内均设有复合式排水小导管，填挖交界处透水与隔水层组合过渡段上的复合式排水小导管底部连接纵向贯通排水盲沟，纵向贯通排水盲沟与可更换排水体装配式横向排水盲沟相通，可更换排水体装配式横向排水盲沟的高度为挖方路段高度的1/3高度，且设置在挖方路段底部。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：可更换排水体装配式横向排水盲沟包括抽拉式导杆带端板更换排水体和预制装配式钢筋混凝土盲沟，预制装配式钢筋混凝土盲沟中部设有竖向钢板，将其为两个格室结构，预制装配式钢筋混凝土盲沟上部铺钢筋网片，每个格室底面各铺设有两条轨道，抽拉式导杆带端板更换排水体设置在预制装配式钢筋混凝土盲沟的格室中，抽拉式导杆带端板更换排水体底部安装有滚轮，滚轮与轨道匹配，并能在轨道滑动，使抽拉式导杆带端板更换排水体能自由滑入预制装配式钢筋混凝土盲沟。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：填挖交界处过渡段位于填方路段与挖方路段之间，长度范围不小于10m，填挖交界处过渡段的坡度为4%。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：填挖交界处过渡段下方设置过渡段台阶，内倾角度控制在4°以内，且由于台阶处碾压断面小，故采用环形压缩，有效消除压实盲区，提高土体密实度和整体稳定性。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：在填方路段内和填挖交界处透水与隔水层组合过渡段上分别设置复合式排水小导管，复合式排水小导管包括密目网、土工布袋、锥形桩头、注浆导管及扩大端板，注浆导管上从里到外依次设有密目网和土工布袋，密目网与注浆导管之间填充有碎石；注浆导管底部连接锥形桩头，顶部连接扩大端板，锥形桩头上设有圆锥开瓣，扩大端板下表面设有观测孔，复合式排水小导管后期做注浆管用。所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：过渡段台阶通过静态爆破的方法施工得到：先在填方路段内钻设L形静态爆破孔，L形静态爆破孔内填装静态爆破剂，同时安装水平带封口板整体式压水补水管和侧向带封口板整体式压水补水管，水平带封口板整体式压水补水管和侧向带封口板整体式压水补水管的外端端头分别通过端部锚固件固定在坡面上，利用水化反应把岩石胀破，得到过渡段台阶。所述的山区公路填挖交界处路基结构的施工方法，其特征在于包括以下的步骤：第一步是对原坡面的基底层进行清理与压实，具体包括开挖纵向临时水沟，纵向沟挖出土方培在沟外侧作沟埂，以免路基外侧地表水排入路基基底；路基用地范围内的树木、灌木丛等均在施工前砍伐挖根，并将地表土予以清除，路堤基底清理、平整、晒干后再整平压实，填方地段清除表土200mm，压实度不小于90%；在路堤底部填以砂、砂砾、碎石等材料进行加固，使其形成水稳性好稳定层；第二步是在填方路段上进行填挖交界处过渡段的位置开挖过渡段台阶，并进行环形压实；第三步是在交界处过渡段开挖可更换排水体装配式横向排水盲沟，可更换排水体装配式横向排水盲沟的高度为挖方路段的1/3高度，开挖完成后，在可更换排水体装配式横向排水盲沟上安装预制装配式钢筋混凝土盲沟，预制装配式钢筋混凝土盲沟中部安装竖向钢板，将其为两个格室结构，预制装配式钢筋混凝土盲沟上部铺钢筋网片，每个格室底面各铺设有两条轨道；抽拉式导杆带端板更换排水体设置在预制装配式钢筋混凝土盲沟的格室中，抽拉式导杆带端板更换排水体底部安装有滚轮，滚轮与轨道匹配，并能在轨道滑动，使抽拉式导杆带端板更换排水体能自由滑入预制装配式钢筋混凝土盲沟，完成可更换排水体装配式横向排水盲沟的施工安装；第四步在可更换排水体装配式横向排水盲沟上方安装纵向贯通排水盲沟，再在纵向贯通排水盲沟上方进行填挖交界处透水与隔水层组合过渡段施工，并进行增强补压，所述填挖交界处透水与隔水层组合过渡段长度不小于10m，填挖交界处透水与隔水层组合过渡段采用液压夯和落锤式强夯机进行组合施工，压实度不小于96%，坡度为4%；第五步是在过渡段台阶上设置复合式排水小导管，复合式排水小导管由密目网和土工布袋缠绕在注浆导管外部形成，密目网和注浆导管之间填充有碎石，复合式排水小导管，下端部设有锥形桩头，扩大端板内含观测孔，锥形桩头下端部设有圆锥瓣膜，与注浆导管直接相连；各复合式排水小导管之间设置有坡面斜管导引，通过坡面斜管导引串联，坡内水体可经复合式排水小导管，再经坡面斜管导引排出；第六步对填方路段进行坡面施工，并在填方路段底部设置排水明沟等，再对挖方路段进行施工。所述的山区公路填挖交界处路基结构的施工方法，其特征在于步骤二中开挖过渡段台阶具体过程如下：利用钻具先在坡面从上至下依次钻设若干L形静态爆破孔，L形静态爆破孔的宽度不小于2.0m，高度不大于1.0m，内径为50mm，横向每隔0.3m布置一个；紧接着将提前配置好的静态爆破剂放入L形静态爆破孔的孔道内，本专利技术实施例中，根据L形静态爆破孔的大小，大约需要2.5kg，再在L形静态爆破孔上安装水平带封口板整体式压水补水管和侧向带封口板整体式压水补水管，两个补水管分别利用端部锚固件固定安装在坡面36上，通过补水管向L形静态爆破孔内补水，与静态爆破剂发生水化反应，放出热量，将岩石体胀破开裂，该施工过程一般需要3个小时，裂缝为3公分为宜，静态爆破之后将破损的岩体利用人工镐凿除，控制台阶坡度在4%以内。尽可能的在基底清除完毕后立即开始由上至下的一次性修筑成型，若不能从上至下一次修筑的，在每层填筑土以上至少保留3个台阶，再进行分层填筑。所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：包括填方路段（1）、挖方路段（2）及填挖交界处过渡段（3），填方路段（1）上设有过渡段台阶（4）和排水明沟（9），填挖交界处过渡段（3）设有填挖交界处排水体系（18），填挖交界处排水体系（18）包括可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）、纵向贯通排水盲沟（20）及填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21），填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21）和过渡段台阶（4）内均设有复合式排水小导管（10），填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21）上的复合式排水小导管（10）底部连接纵向贯通排水盲沟（20），纵向贯通排水盲沟（20）与可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）相通，可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）的高度为挖方路段（2）高度的1/3高度，且设置在挖方路段（2）底部。

【技术特征摘要】
1.山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：包括填方路段（1）、挖方路段（2）及填挖交界处过渡段（3），填方路段（1）上设有过渡段台阶（4）和排水明沟（9），填挖交界处过渡段（3）设有填挖交界处排水体系（18），填挖交界处排水体系（18）包括可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）、纵向贯通排水盲沟（20）及填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21），填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21）和过渡段台阶（4）内均设有复合式排水小导管（10），填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21）上的复合式排水小导管（10）底部连接纵向贯通排水盲沟（20），纵向贯通排水盲沟（20）与可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）相通，可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）的高度为挖方路段（2）高度的1/3高度，且设置在挖方路段（2）底部。2.根据权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：可更换排水体装配式横向排水盲沟（8）包括抽拉式导杆带端板更换排水体（30）和预制装配式钢筋混凝土盲沟（27），预制装配式钢筋混凝土盲沟（27）中部设有竖向钢板（26），将其为两个格室结构，预制装配式钢筋混凝土盲沟（27）上部铺钢筋网片（25），每个格室底面各铺设有两条轨道（28），抽拉式导杆带端板更换排水体（30）设置在预制装配式钢筋混凝土盲沟（27）的格室中，抽拉式导杆带端板更换排水体（30）底部安装有滚轮（29），滚轮（29）与轨道（28）匹配，并能在轨道（28）滑动，使抽拉式导杆带端板更换排水体（30）能自由滑入预制装配式钢筋混凝土盲沟（27）。3.根据权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：填挖交界处过渡段（3）位于填方路段（1）与挖方路段（2）之间，长度范围不小于10m，填挖交界处过渡段（3）的坡度为4%。4.根据权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：填挖交界处过渡段（3）下方设置过渡段台阶（4），内倾角度控制在4°以内，且由于台阶处碾压断面小，故采用环形压缩，有效消除压实盲区，提高土体密实度和整体稳定性。5.根据权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：在填方路段（1）内和填挖交界处透水与隔水层组合过渡段（21）上分别设置复合式排水小导管（10），复合式排水小导管（10）包括密目网（11）、土工布袋（12）、锥形桩头（13）、注浆导管（15）及扩大端板（16），注浆导管（15）上从里到外依次设有密目网（11）和土工布袋（12），密目网（11）与注浆导管（15）之间填充有碎石（14）；注浆导管（15）底部连接锥形桩头（13），顶部连接扩大端板（16），锥形桩头（13）上设有圆锥开瓣（17），扩大端板（16）下表面设有观测孔（31），复合式排水小导管（10）后期做注浆管用。6.根据权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构，其特征在于：过渡段台阶（4）通过静态爆破的方法施工得到：先在填方路段（1）内钻设L形静态爆破孔（32），L形静态爆破孔（32）内填装静态爆破剂，同时安装水平带封口板整体式压水补水管（33）和侧向带封口板整体式压水补水管（34），水平带封口板整体式压水补水管（33）和侧向带封口板整体式压水补水管（34）的外端端头分别通过端部锚固件（35）固定在坡面（36）上，利用水化反应把岩石胀破，得到过渡段台阶（4）。7.一种基于权利要求1所述的山区公路填挖交界处路基结构的施工方法，其特征在于包括以下的步骤：第一步是对原坡面（37）的基底层进行清理与压实，具体包括开挖纵向临时...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱申春，彭申凯，孙学军，杜海峰，刘要武，任杰，刘晓晗，
申请(专利权)人：安徽省公路桥梁工程有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34