[实用新型]一种已通车公路路基沉降控制结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种已通车公路路基沉降控制结构，属于地基工程领域，适用于工后沉降量大、沉降变形不均匀的公路运营期沉降控制、病害防治工程。

背景技术

目前我国沿海诸省、长江三角洲、珠江三角洲地区的地基土中通常含有一定厚度的软土，它具有含水率高、压缩性大、渗透性差、灵敏度高、强度低和厚度不均匀等的特点。工后沉降过大、差异沉降明显是软土地区已运营公路的常见病害之一，这些病害不但会引起桥头跳车、路面结构破坏等工程问题，还会影响行车的舒适性，造成通过车辆大幅度减速，甚至造成行车事故。因此，路基沉降问题已成为影响高等级公路等路基工程质量、造价、运营修护成本、运营效益等重要因素，这已引起工程界和学术界的广泛关注。

由于工后沉降问题的复杂性和不确定性，建造于软土地基上的路基工程，在设计时虽已采取了一定的病害防治措施，如采用刚性桩或柔性桩复合地基加固处理高填土路段或台背填筑前地基、不同处理方式间设置过渡段、合理设置桥涵构造物、采用轻质土填料、严格控制填料质量、设置桥台搭板等等，但一些路段在投入运营后一段时间内，仍然会发生软基沉降异常现象，甚至会出现路堤失稳的情况。

目前，对已通车公路沉降异常路段的处治方法，通常有加铺法、开挖打桩、开挖轻质材料置换、注浆法等。加铺法即在原路面表层以上加铺路面材料，该法虽可迅速弥补路段间的沉降差，快速改善公路的通行条件，但由于其未能改善下部基础的承载性能，再加上加铺层会加重路面结构的重量，对于软基沉降控制不利，易出现越加铺越沉降的恶性循环，而且多次加铺的工程费用也较高。注浆法加固以加固浅层软基或上部路基为目的来控制沉降，对软土较深的情况下很难注浆至相对硬土层，对路基较宽的路段也较难注入路堤中心，同时注浆加固地基如注浆压力或过程控制不当也易导致注浆不均匀，从而导致路面出现波浪等。轻质材料换填技术是在工程未建成之前、施工过程中实施较为合理，若在运营阶段开挖路基换填，则会破坏原路面结构，而且施工土方工程量大、造价高。

目前已有正常通车情况下路堤横向钻孔轻质置换控制沉降的方法，该法通过向路堤横向引孔内注入轻质材料来降低路堤结构重量，进而实现控制后期沉降的目的。但是方法未能实现对路堤结构的横向加劲补强，以及上部荷载的深层传递，对工后沉降的控制效果较为有限。

综上所述，尽管工程中已有一些可用于处治已通车公路沉降异常问题的方法，大多需要破坏原路面结构，而且需要采取封道等临时交通管制措施，对于公路路幅宽度较小或交通饱和度较高的路段难以适用；已有正常通车情况下路堤横向钻孔轻质置换控制沉降的方法难以解决荷载传递路径和路堤整体性问题。

鉴于此，为了丰富已通车公路沉降控制方法，更好的解决已通车公路后期沉降异常问题，目前亟需实用新型一种可同时满足减少路基土附加应力值、提高路基承载能力、不影响公路正常交通等多重目的的已通车公路路基沉降控制结构。

发明内容

本实用新型的目的在于将地基承载力提高、路基附加应力降低两种沉降控制方法相结合，实用新型一种加固效果好、施工快速、无需封闭交通的新型路堤沉降控制结构。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种已通车公路路基沉降控制结构，其特征在于，包括弱挤土桩、浆固垫层承载板、注浆钢管、混凝土盖板、轻质土；弱挤土桩在公路路堤两侧均匀间隔排列，注浆钢管穿过路基垫层与两侧的弱挤土桩顶部预留钢筋连接；注浆钢管的中间段开设有花孔；浆固垫层承载板是通过注浆钢管向垫层内高压注浆形成；弱挤土桩顶部的混凝土盖板与浆固垫层承载板连接成一整体。

所述的弱挤土桩可为灌注桩或取土植入预制桩。

为了降低路堤结构的自重，减小地基土附加应力，采用轻质土材料回填已开挖路堤边坡，轻质材料优选为气泡混合轻质土、泡沫珠混合轻质土或EPS 颗粒轻质土。

通过注浆钢管向路基垫层内注浆，在垫层内形成连续或间隔均匀的浆固垫层承载板，注浆完成后注浆钢管留在路基内；待注浆结束后，将注浆钢管与弱挤土桩外延钢筋连接，连接方式可采用焊接连接或绑扎连接；再进行弱挤土桩顶部的混凝土盖板浇筑，使浆固垫层承载板、注浆钢管与弱挤土桩顶部盖板连接成一整体，形成竖、横向整体承载结构；最后采用轻质土回填路堤边坡开挖处，并还原成路堤原有形状。

已通车公路路基沉降控制结构的施工方法具体包括以下步骤：

步骤一、坡脚土体挖除：按照设计弱挤土桩距路堤中心线的距离，将距原路堤边坡坡脚一定范围内的填料挖除，必要时进行支护，形成弱挤土桩的工作平面；

步骤二、打桩机就位：清理现场，并在指定位置布设打桩机；