[发明专利]用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构及施工方法

说明书

技术领域

    本发明涉及一种通过稳定土壤铺筑路基，具体地说是用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构及施工方法。

背景技术

目前国内外针对桥头跳车这一公路病害的处理，常在路桥过渡段设置桥头搭板，或进行地基加固处理，如浅层换填、挤密砂桩、水泥搅拌桩、CFG桩、以及管桩等方法。从工程实践效果来看，桥头搭板末端与路基交界处的路面容易出现差异沉降和横向裂缝，容易出现“二次跳车”问题，其作用只是将跳车位置后移，不能解决桥头跳车问题；采用软基处理方式时，由于桥头路段路堤填土高度较大，也不能根本消除桥头差异沉降；而采用土工合成材料柔性加筋技术在土工合成材料和桥头台背的连接段，会存在加固刚度不够，加筋体受力过大而影响加固效果的不足的问题。因此研究新型合理的桥涵台背填料技术势在必行。

发明内容

本发明克服现有技术中的不足，根据“刚柔过渡”处治桥头跳车的原理，提供一种楔形土工格室水泥加筋土桥涵台背填料技术，可以有效地减小桥头跳车问题，提高行车的舒适性和安全性，同时极大地减小桥头处理的养护费用，经济效益显著。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

利用土工格室加固层新颖的立体结构和独特的加固机理，形成整体性好、刚度较大的柔性结构层，采用模量渐变原理，同时考虑地基和路基两部分沉降因素，在路桥过渡段设置楔形加固区，通过设置楔形水泥稳定土和楔形土工格室布置，柔性结构层一端固定于桥台，另一端与路基相连，消除过大的差异沉降，实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡。

一种用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构，包括水泥稳定土4、填料和土工格室3，所述土工格室3的一端固定在桥涵台背2，另一端固定在路基5，土工格室3由上到下平行设置多层，相邻两层土工格室3之间充填填料和水泥稳定土4，水泥稳定土4填充在土工格室3靠近桥涵台背2的一端，顶层水泥稳定土的长度为土工格室长度的1/2~3/4，其余填充填料，水泥稳定土4和土工格室3的长度从上至下逐层递减构成楔形或棱台。 

优选所述水泥稳定土4和土工格室3的递减坡度为1:1。所述递减坡度的定义是加固高度/（顶层长度-底层长度）。

所述的一种用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构的施工方法，包括以下步骤：

（1）整平地面并振压

对桥涵台背2与路基的过渡区域的地基表面进行整平振压；

（2）铺设底层土工格室、填料和水泥稳定土

将土工格室一端固定到桥涵台背2，另一端固定到路基，铺料采用人工和机械相结合的方式，先用机械填充至虚填厚度，再用人工填充死角，然后整平，水泥稳定土的铺料采用人工和机械相结合的方式，先用机械填充至虚填厚度，再用人工填充死角，然后整平；

（3）压实

采用振动压路机压实；

（4）重复步骤（2）和（3）铺设土工格室、填料和水泥稳定土并压实；直至顶层土工格室铺设完毕，压实。

所述土工格室3的规格为土工格室片材厚1.25mm，格室高度10cm或15cm，格室焊距40cm或47cm；土工格室强度指标：拉伸强度≥25MPa，拉伸模量≥650MPa，焊缝常温剥离强度≥100Ncm，低温脆化温度≤-50℃。

本发明的有益效果为：

1．经济效益。针对公路建设部门每年对桥头跳车问题进行修补而需投入大量资金，减小每年桥头处理的养护费用。

2．社会效益。有效地减小公路桥头跳车问题，提高行车的舒适性和安全性，产生较好的社会效益。

3.通过将水泥稳定土和楔形土工格室布置为楔形，消除过大的差异沉降，实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡。

附图说明

       图1为本发明用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构的示意图。

图中：1.地基表面，2.桥涵台背，3.土工格室，4.水泥稳定土，5.路基顶面。

具体实施方式

本发明一种用于路桥连接的楔形土工格室水泥加筋土结构如图1所示，包括水泥稳定土4、填料和土工格室3，所述土工格室3的一端固定在桥涵台背2，另一端固定在路基5，土工格室3由上到下平行设置多层，相邻两层土工格室3之间充填填料和水泥稳定土4，水泥稳定土4填充在土工格室3靠近桥涵台背2的一端，顶层水泥稳定土的长度为土工格室长度的1/2~3/4，其余填充填料，水泥稳定土4和土工格室3的长度从上至下逐层递减构成楔形或棱台。 

优选所述水泥稳定土4和土工格室3的递减坡度为1:1。所述递减坡度的定义是加固高度/（顶层长度-底层长度）。