一种高速公路桩墙式复合路基及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种高速公路桩墙式复合路基及其施工方法，该路基包括多层加固层，多层加固层的顶部铺筑有硬壳层；多层加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构；该施工方法包括步骤：一、确定高速公路桩墙式复合路基的基础参数；二、铺筑加固层；三、形成多层加固层；四、铺筑硬壳层。本发明专利技术分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，车辆轮载通过硬壳层传递至加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本和占地面积，构建效果好。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路桩墙式复合路基及其施工方法
本专利技术属于高速公路复合路基
，具体涉及一种高速公路桩墙式复合路基及其施工方法。
技术介绍
近些年来，随着高速公路交通量的迅速增长，高速公路的新建问题以及改扩建问题尤为突出，新建高速公路的填筑一般采用水平分层填筑工艺，价格昂贵，施工周期长，且高速公路路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题严重；另外，早期修建的部分高速公路已经达到或超过了设计通行能力，这些公路面临着扩建加宽的问题。对改扩建的高速公路的填筑一般采用水平分层填筑工艺，价格昂贵且由于新旧路基的路基固结度不同，采用此方法进行路基扩建很容易引起新旧路基的差异沉降，使新旧路基结合部位路面开裂，严重时引起新路基整体性坍塌。另外，新填路基的沉降也会引起旧路基的连带沉降，使旧路基发生变形，表面出现裂缝。因此，如何减少新路基对既有路基的影响是高速公路加宽扩建工程中急需解决的重要问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高速公路桩墙式复合路基，其设计新颖合理，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层；加固层包括混合土层和多个间隔排列构筑在混合土层内的加固土层，每层所述加固层中的加固土层数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构。上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述硬壳层的上表面与旧路基的上表面平齐。上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：多层所述加固层分别由下至上依次铺筑在旧路基旁侧且均与旧路基通过台阶结构衔接。上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。同时，本专利技术还公开了一种方法步骤简单、设计合理、可有效传递车辆荷载的高速公路桩墙式复合路基的施工方法，其特征在于该施工方法包括以下步骤：步骤一、确定高速公路桩墙式复合路基的基础参数：在计算中通过Ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，直至承载力验算通过，输出高速公路桩墙式复合路基的基础参数；所述高速公路桩墙式复合路基的基础参数包括加固层基础参数和硬壳层基础参数；所述加固层基础参数包括混合土层的类型、加固土层的类型、每层混合土层的松铺厚度、每层加固土层的松铺厚度和宽度、每层混合土层和加固土层的间距、以及加固层层数；每层混合土层的松铺厚度和每层加固土层的松铺厚度相等；所述硬壳层基础参数包括硬壳层的厚度、组分和对应组分配比；步骤二、铺筑加固层：根据混合土层的松铺厚度满铺混合土，并对满铺的混合土进行整平；将加固土层对应的固化剂材料按照设计间距间隔式撒布在混合土层上，用路拌机将加固土层对应的固化剂材料与对应区域的混合土充分拌和，满足每层加固土层的松铺厚度和宽度、以及每层混合土层和加固土层的间距的要求；最后使用压路机进行整体压实作业，形成加固土层在混合土层内呈间隔布设结构的加固层；步骤三、根据加固层层数，多次重复步骤二，形成多层加固层，多层所述加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构；步骤四、铺筑硬壳层：在多层所述加固层的顶部按照确定的硬壳层基础参数铺筑硬壳层。上述的施工方法，其特征在于：步骤三中所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。上述的施工方法，其特征在于：步骤二中，当高速公路桩墙式复合路基构筑在旧路基旁侧，形成对旧路基的改扩建时，旧路基与高速公路桩墙式复合路基衔接位置处通过台阶结构衔接，混合土满铺在旧路基旁侧；步骤四中硬壳层的上表面与旧路基的上表面平齐。本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1、本专利技术采用的复合路基，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。2、本专利技术采用的复合路基，将承载力作为第一指标，解决以往工程中的实际问题，利用煤矿工业废渣、建筑废渣等固体废渣混合填料填筑路基，形成混合土层，绿色、环保、造价低廉。3、本专利技术采用的方法，工艺步骤简单，施工快捷，将承载力作为第一指标，通过Ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，直至承载力验算通过，为施工提供理论支撑，按照确定的加固层基础参数和硬壳层基础参数铺筑加固层和硬壳层，车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。综上所述，本专利技术设计新颖合理，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图1为本专利技术高速公路改扩建桩墙式复合路基的结构示意图。图2为本专利技术新建高速公路桩墙式复合路基的结构示意图。图3为本专利技术方法的流程框图。附图标记说明:1—旧路基；2—混合土层；3—加固土层；4—硬壳层。具体实施方式如图1所示，本专利技术所述的一种高速公路桩墙式复合路基，包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层4；加固层包括混合土层2和多个间隔排列构筑在混合土层2内的加固土层3，每层所述加固层中的加固土层3数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层3构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层(4)；/n加固层包括混合土层(2)和多个间隔排列构筑在混合土层(2)内的加固土层(3)，每层所述加固层中的加固土层(3)数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层(3)构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层(4)；
加固层包括混合土层(2)和多个间隔排列构筑在混合土层(2)内的加固土层(3)，每层所述加固层中的加固土层(3)数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层(3)构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构。


2.按照权利要求1所述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述硬壳层(4)的上表面与旧路基(1)的上表面平齐。


3.按照权利要求2所述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：多层所述加固层分别由下至上依次铺筑在旧路基(1)旁侧且均与旧路基(1)通过台阶结构衔接。


4.按照权利要求1所述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。


5.一种对如权利要求1所述高速公路桩墙式复合路基进行施工的方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
步骤一、确定高速公路桩墙式复合路基的基础参数：在计算中通过Ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，直至承载力验算通过，输出高速公路桩墙式复合路基的基础参数；
所述高速公路桩墙式复合路基的基础参数包括加固层基础参数和硬壳层基础参数；
所述加固层基础参数包括混合土层(2)的类型、加固土层(3)的类型、每层混合土层(2)的松铺厚度、每层加固土层(3)的松铺厚度和...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓军，王晓华，梁居伟，马建全，刘飞，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61