【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁道路施工，具体涉及一种软土地区桥台台背的土工结构及施工方法。
技术介绍
1、桥台台背回填处的路面与桥梁路面往往会出现不同程度的沉降断裂(沉降值一般10-30cm，有的甚至超过60cm)，这种沉降导致桥头处出现错台，使车辆在正常通过时会传输跳跃和冲击，即桥头跳车现象。桥头跳车不仅会对桥梁和道路结构产生冲击荷载，影响其使用寿命，而且会使车内的司机和乘客产生剧烈的颠簸感，影响车辆行驶，导致车辆机械损坏以及一系列的交通问题。解决桥头跳车的问题成为道路工程的重要任务。
2、引起桥头跳车的主要道路结构原因有不均匀沉降和刚度突变等。就桥梁与公路道路而言，主要是柔性道路与刚性结构物之间的连接处发生不均匀沉降，产生错台所致，这一点在软土地区表现的尤为明显。软土地区的路基承载能力差，不仅会在桥台位置出现典型的桥头跳车现象，还会在桥台台背与软土地区的路基的连接位置表现出不均匀沉降。这是由于桥梁与软土路基在路面的组成材料、刚度、强度、胀缩性等存在差异，在桥头连接处受力时易形成集中应力。在车辆荷载、结构自重及自然因素的共同作用下，桥梁与道路同时发生沉降，道路的沉降量远大于桥梁的沉降量，两者的沉降量的差异形成错台，导致行车时发生桥头跳车。相似地，软土路基的沉降量也常大于桥台台背位置处的路基填充的沉降量，导致不均匀沉降现象。因此，需要一种软土地区桥台台背的土工结构，以减少或避免桥头跳车和不均匀沉降现象的发生。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的上述问题，本专利技术提供了一种
2、本专利技术提供了一种软土地区桥台台背的土工结构，包括：若干根水泥搅拌桩、加筋土层、泡沫轻质土层、宕渣路基层和桥头搭板；
3、所述若干根水泥搅拌桩沿远离桥头的方向间隔设置，且所述若干根水泥搅拌桩的长度沿远离所述桥头的方向依次递减；
4、所述若干根水泥搅拌桩的桩顶上端均设置有桩帽，所述桩帽位于所述加筋土层内；
5、所述泡沫轻质土层和所述宕渣路基层均设置于所述加筋土层上，所述泡沫轻质土层分别与所述桥头和所述宕渣路基层搭接；
6、所述桥头搭板设置于所述桥头和所述泡沫轻质土层上，所述桥头搭板连接所述桥头。
7、在本专利技术的一个实施例中，所述若干根水泥搅拌桩等间距间隔设置。
8、在本专利技术的一个实施例中，所述若干根水泥搅拌桩沿远离所述桥头的方向延伸，整个桥台台背的软土路基内均设置有所述水泥搅拌桩。
9、在本专利技术的一个实施例中，所述加筋土层由所述水泥搅拌桩的桩顶沿厚度方向向上延伸；
10、所述加筋土层内的加筋材料包括：钢筋带和竹筋；
11、所述钢筋带平铺于所述桩帽的顶部，所述竹筋从上至下在所述钢筋带的上部区域和下部区域内均匀设置若干层，砂砾土填筑于所述若干层竹筋之间。
12、在本专利技术的一个实施例中，所述加筋土层的厚度大于或等于所述桩帽的厚度的两倍。
13、在本专利技术的一个实施例中，所述泡沫轻质土层和所述宕渣路基层的厚度相同。
14、在本专利技术的一个实施例中，所述泡沫轻质土层沿厚度方向从上至下分为若干层；
15、所述若干层泡沫轻质土层从上至下沿远离所述桥头的方向延伸的长度依次递减。
16、在本专利技术的一个实施例中，所述泡沫轻质土层与所述宕渣路基层的搭接界面呈阶梯状。
17、在本专利技术的一个实施例中，所述桥头搭板的远离所述桥头的方向的端面为斜面；
18、所述斜面的上端沿远离所述桥头的方向延伸的长度大于其下端沿远离所述桥头的方向延伸的长度。
19、本专利技术还提供了一种软土地区桥台台背的土工结构的施工方法，包括：
20、沿远离桥头的方向布置桩位、钻孔喷浆并连接桩帽，得到若干根水泥搅拌桩；
21、在所述若干根水泥搅拌桩上铺设加筋土层，并将所述桩帽包裹于所述加筋土层内；
22、沿远离所述桥头的方向在所述加筋土层上填筑一层宕渣路基，在靠近所述桥头的位置浇筑一层泡沫轻质土，依次交替施工若干层所述宕渣路基与若干层所述泡沫轻质土，得到宕渣路基层和泡沫轻质土层；
23、预留桥头搭板位置，在其余区域的所述宕渣路基和所述泡沫轻质土层上铺填路面基层，将所述桥头搭板分别与所述桥头和所述路面基层搭接；
24、在所述路面基层和所述桥头搭板上铺填路面面层材料，得到桥台台背的土工结构。
25、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
26、1.本专利技术的软土地区桥台台背的土工结构，通过若干根长度依次递减的水泥搅拌桩，不仅能够控制路基的竖向变形，还可以提高复杂地质环境下的路基的水平抗性，实现了从桥头到正常路段的路基整体的稳定性和变形的连续性，提高了软土地区桥台台背的路基的承载能力，还能够降低工程造价，满足工程经济性的要求。
27、2.本专利技术在水泥搅拌桩上设置加筋土层，加筋土层作为柔性承台，能够避免其下部的软土变形，从而避免对其上部的刚性结构产生过大的附加集中力，能够适应路基的不均匀沉降和变形。同时使若干根水泥搅拌桩连接为一个整体，共同提高抵抗不均匀变形，实现沉降的均匀过渡。采用钢筋带和竹筋作为加筋材料，采用砂砾土作为填料，不仅兼顾稳定性与强度要求，还可以因地制宜利用本地建筑材料，满足了工程经济性的要求。
28、3.本专利技术采用泡沫轻质土回填桥台台背，泡沫轻质土相较于普通混凝土的重量更轻，对于下部土层、桥台台背以及桥台桩基的土压力更小，相较于加筋土层刚度却更高，能够更好地承担桥头搭板所传递的车辆载荷和抵抗路基的不均匀沉降和变形，并将上部的不均匀载荷均匀地传递至其下部的土层。此外，泡沫轻质土本身也对冲击载荷具有良好的吸收和分散作用，还具有良好的耐水性和防水性，能够阻止路面下渗的水流入软土路基中，从而保护桥台台背位置的软土路基不受渗水侵蚀。提高上部路面的动荷载的承载能力和对不均匀沉降和变形的抵抗能力，并提高整体的稳定性和抵抗水毁的能力。
29、4.本专利技术采用宕渣路基，即使用一种经过就地开采的，含有一定量石块的土石混合物-宕渣，作为路基的回填材料，由于水泥搅拌桩和加筋土层起到了抵抗不均匀沉降和变形的作用，故使用宕渣路基能够显著降低造价，且易于施工，在对宕渣路基夯实后也能够达到较高的强度和稳定性，兼顾了安全性和经济性。
30、5.本专利技术在泡沫轻质土层和桥头的连接处使用桥头搭板，桥头搭板为钢筋混凝土材料的预制构件，具有良好的结构强度，能够使沉降连续过渡，从而消除桥头路面位置的差异沉降。桥头搭板作为上部构件，其与路面基层搭接的一端面为斜面，实现了在搭接位置的缓慢均匀过渡，最大程度的保证路面沉降均匀，避免跳车现象的发生。
31、6.本专利技术的软土地区桥台台背的土工结构的施工方法，施工方法简单可靠，能够大幅缩短施工时间，降低工程综合造价，且适应性好，适用于多种现场使用条件。通过依次施工水泥搅拌桩，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，包括：若干根水泥搅拌桩(100)、加筋土层(200)、泡沫轻质土层(300)、宕渣路基层(400)和桥头搭板(500)；
2.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述若干根水泥搅拌桩(100)等间距间隔设置。
3.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述若干根水泥搅拌桩(100)沿远离所述桥头(600)的方向延伸，整个桥台台背(700)的软土路基(710)内均设置有所述水泥搅拌桩(100)。
4.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述加筋土层(200)由所述水泥搅拌桩(100)的桩顶沿厚度方向向上延伸；
5.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述加筋土层(200)的厚度大于或等于所述桩帽(110)的厚度的两倍。
6.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述泡沫轻质土层(300)和所述宕渣路基层(400)的厚度相同。
7.根据权利要求1所述的
8.根据权利要求7所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述泡沫轻质土层(300)与所述宕渣路基层(400)的搭接界面呈阶梯状。
9.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述桥头搭板(500)的远离所述桥头(600)的方向的端面为斜面；
10.一种软土地区桥台台背的土工结构的施工方法，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，包括：若干根水泥搅拌桩(100)、加筋土层(200)、泡沫轻质土层(300)、宕渣路基层(400)和桥头搭板(500)；
2.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述若干根水泥搅拌桩(100)等间距间隔设置。
3.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述若干根水泥搅拌桩(100)沿远离所述桥头(600)的方向延伸，整个桥台台背(700)的软土路基(710)内均设置有所述水泥搅拌桩(100)。
4.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，其特征在于，所述加筋土层(200)由所述水泥搅拌桩(100)的桩顶沿厚度方向向上延伸；
5.根据权利要求1所述的软土地区桥台台背的土工结构，...
【专利技术属性】
技术研发人员：沙爱民，张等红，焦文秀，刘细军，孟园英，李林，
申请(专利权)人：长安大学，
类型：发明
国别省市：
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