[发明专利]一种冻土区公路无砼基础涵洞

说明书

技术领域

本发明涉及冻土区公路涵洞施工技术，尤其是涉及一种冻土区公路无砼基础涵洞。特别适用于冻土区域的道路涵洞工程。

背景技术

多年冻土地区地表下含有冰的多年冻土，冬季一般气温低，土层发生冻结；夏季土层吸收太阳辐射产生热量，土层发生融沉。随着冻土区温度周期性地发生正负变化，冻土层发生变形，产生冻胀、融陷，因此在多年冻土地区施工钢筋砼涵洞和基础，会使钢筋砼涵洞和砼基础产生冻胀、不均匀下沉、开裂、倾斜、漏水等各种破坏，需要花费人力、物力、财力进行整治和维护，同时也会对路基产生冻胀、沉降变形，从而影响行车平顺而引起重大安全隐患；现有砼基础涵洞在浇筑砼时易产生水化热对冻土影响，而影响多年冻土稳定；另外砼基础和涵洞在高寒冬天易受冻损坏，产生不均匀下降，从而影响路基塌陷、开裂等质量病害。为了避免上述现象产生，正确选择涵洞结构和基础类型以及施工方法是保证涵洞工程安全耐久、经济合理的重要技术关键。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术存在的缺陷，提供一种冻土区公路无砼基础涵洞。提供一种能有效保证涵洞工程安全耐久，能有效改善多年冻土区涵洞和基础的不均匀沉降问题而减少工后维护成本，且施工简便，劳动强度低，施工速度快，工程造价较低，抗变能力强，受冻影响小。

本发明的目的是这样实现的：一种冻土区公路无砼基础涵洞，其特征在于：包括级配砂砾基础、钢金属波纹管、天然砂砾回填层，在设计基底上铺设一定厚度的级配砂砾基础，在级配砂砾基础上安装钢金属波纹管节，管节与管节之间采用法兰和高强螺栓连接，管节之间缝隙采用石棉垫密封，涵管内外表面涂刷沥青，涵管安装牢固后，用天然砂砾在管涵两侧同步对称分层回填、分层压实。

所述钢金属波纹管，用Q235-A钢制作，两端有管节法兰，波纹管壁厚3~6mm，表面热浸镀锌。

一种冻土区公路无砼基础涵洞，利用了砂砾具有良好抗冻结性、压实性能好、抗剪强度高、沉陷变形小、承载力高等工程特性，防止基础受冻而破坏。钢金属波纹管具有较大的抗变形、抗沉降能力和横向补偿位移能力和较大强度性能，能很好适应地基与基础变形的能力，分散上部荷载的集中应力，更好地发挥钢结构的优势，达到承受上部荷载和排水的作用，而且受冻性能良好。

与现有技术相比，本发明的优点是：施工简便，劳动强度低，施工速度快，工程造价较低，抗变能力强，受冻影响小。没有水泥混凝土产生的水化热对冻土的影响，能有效保证涵洞工程安全耐久，改善多年冻土区涵洞和基础的不均沉降问题，减少工后维护成本。

附图说明

图1：一种冻土区公路无砼基础涵洞示意图。

图2：金属波纹管节与管节之间连接示意图。

图3：图2中A—A剖面图。

图中：1、级配砂砾   2、钢金属波纹管   3、天然砂砾   4、原地面   5、石棉垫   6、法兰   7、高强螺栓。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述。

如图所示，一种冻土区公路无砼基础涵洞施工步骤如下：一、基坑开挖：根据原地面4实际地质情况及图纸设计深度按合适坡度，用挖土机开挖到距基底10~20cm左右后改用人工开挖，达到设计基底后整平。开挖完成后立即进行地基承载力检测，一般要求不小于150Kpa。二、填筑砂砾：基坑开挖完成后，填筑级配砂砾1，砂砾基础厚度不小于0.5~1.0m，底宽大于管涵直径+1.0m，长度大于涵长+2m，要分层填筑分层压实。当采用振动压路机碾压时，松铺厚度不大于30cm；当不能用振动压路机碾压或压路机不能达到边角部分采用小型手持式振动机械压实，松铺厚度不大于15cm，压实度不小于96%，级配砂砾1基础上部预留0.5%的预拱度。三、管节连接和安装：准确放样管节轴线位置，并排放好每个管节；拼装时从一侧排放第一根管节，使其管节中心与基础纵向中心线平行，同样把第二根管节放置就位，适当调整两管节相邻法兰6间相距3~5cm的缝隙时，用小撬棍对准法兰6上的螺栓孔，使其两管节法兰上的螺栓孔对正，这时从第二节管的另一端用撬杆撬动管节，使其纵向平移，使法兰间距在2cm左右，然后全部穿上螺栓，拧上螺丝，但不要紧固螺栓，开始镶嵌石棉垫5，此后依此方式逐节依次连接，然后人工对称锁紧螺丝，直至从外观看两法兰之间只有2~3mm的缝隙即可。整个管节连接好后，用人工和千斤顶校正整道管涵的轴线，使其处于规定中心轴线上。最后在涵管内外壁涂刷两道沥青，涂层厚度一般为0.5~1mm。钢金属波纹管2壁厚3~6mm，材质为Q235-A钢，表面热浸镀锌，平均镀锌量要求大于600g/m²，平均厚度不小于84μm，最低厚度不小于60μm，镀层厚度均匀；高强螺栓7采用45号钢。石棉垫5厚度为3mm~5mm，为高压耐油。四、涵管回填：涵管安装牢固后，用天然砂砾3在管涵两侧同步对称分层回填、分层压实，每层松铺厚度不超过15cm，压实度不小于96%。管涵两侧近处及管底下方采用小型手持式振动机械夯实，远处采用振动压路机碾压，管顶部位填料高度大于50cm后可采用振动压路机碾压。