本實(shí)用新型屬于路基加固工程領(lǐng)域，涉及一種路基加固體系，尤其涉及一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系。

背景技術(shù)：

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展以及國(guó)家對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)建設(shè)的重視和投入，公路建設(shè)如火如荼，我國(guó)的公路運(yùn)輸能力將得到進(jìn)一步提升。道路交通體系的完善促進(jìn)各個(gè)地區(qū)物質(zhì)資源的相互流動(dòng)，將極大地推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

然而，通過(guò)對(duì)大量在役道路常見(jiàn)病害的統(tǒng)計(jì)表明，在道路運(yùn)營(yíng)階段，路基在車輛荷載的長(zhǎng)期振動(dòng)和擠壓作用下，路基極易出現(xiàn)不均勻沉降，導(dǎo)致路面開(kāi)裂等病害，尤其是軟土等特殊土地區(qū)，道路病害現(xiàn)象更為突出。路面裂縫的出現(xiàn)將數(shù)量級(jí)的提高路面的滲透水能力，在外界降雨入滲條件下，雨水通過(guò)裂縫滲入路基土體中，進(jìn)一步導(dǎo)致路基填土軟化，路面沉陷加劇，嚴(yán)重影響路面正常通行，甚至導(dǎo)致交通事故發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)力學(xué)性能合理、整體性和防滲性好以及承載力高的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，其特征在于：所述加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系包括加筋碎石墊層、路堤填土、加筋碎石樁、土工格室加筋碎石層以及面層；所述土工格室加筋碎石層與加筋碎石墊層相互平行；所述加筋碎石樁縱向設(shè)置在土工格室加筋碎石層以及加筋碎石墊層之間并分別與土工格室加筋碎石層以及加筋碎石墊層相連；所述土工格室加筋碎石層與加筋碎石樁和加筋碎石墊層之間填充有路堤填土；所述面層鋪設(shè)在土工格室加筋碎石層的上表面；所述加筋碎石墊層、加筋碎石樁以及土工格室加筋碎石層通過(guò)預(yù)埋注漿管進(jìn)行聯(lián)合注漿形成整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的加筋碎石墊層包括土工格柵或土工格室以及填充在土工格柵或土工格室中的碎石；所述土工格柵或土工格室是一層或多層；所述土工格柵或土工格室是多層時(shí)，多層土工格柵或土工格室相互并行；所述碎石的最大粒徑不大于100mm；所述碎石中的含泥量不大于5％；所述加筋碎石墊層的厚度范圍是0.3m～1.0m。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的土工格柵的抗拉強(qiáng)度不小于100kN/m；所述土工格柵的斷裂延伸率不大于3％；所述土工格柵為多層時(shí)，相鄰兩層土工格柵之間的間距是0.2m～0.4m。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的加筋碎石樁包括土工格柵套筒以及填充在土工格柵套筒內(nèi)部的套筒內(nèi)碎石；所述加筋碎石樁是多根；多根加筋碎石樁成梅花形排列，相鄰兩根加筋碎石樁的樁間距是3m～5m；所述加筋碎石樁的樁徑是0.5m～1.0m；所述土工格柵套筒內(nèi)碎石的最大粒徑不大于80mm；所述套筒內(nèi)碎石的含泥量不大于5％；所述土工格柵套筒是由抗拉強(qiáng)度不低于30kN/m的土工格柵制成。

作為優(yōu)選，本實(shí)用新型所采用的土工格室加筋碎石層包括土工格室以及填充在土工格室中的碎石；所述土工格室的抗拉強(qiáng)度不小于150kN/m；所述土工格室的斷裂延伸率不大于10％；所述土工格室中的碎石的最大粒徑不大于100mm；所述土工格室中的碎石的含泥量不大于5％；所述土工格室加筋碎石層的厚度是20cm～50cm。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型提供了一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，該體系包括加筋碎石墊層、加筋碎石樁、土工格室加筋碎石層以及面層。其中，加筋碎石墊層、加筋碎石樁、土工格室加筋碎石層以及面層自下而上依次布設(shè)；加筋碎石墊層、加筋碎石樁和土工格室加筋碎石層通過(guò)預(yù)埋注漿管進(jìn)行聯(lián)合注漿，形成一個(gè)整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。本實(shí)用新型對(duì)路基承載力低且易在車輛荷載作用下產(chǎn)生不均勻沉降，導(dǎo)致路面開(kāi)裂等一系列病害問(wèn)題，顯著提高了路基的整體性穩(wěn)定性，增強(qiáng)了路基的承載特性以及抗?jié)B性能。該路基加固體系有效地解決了路基運(yùn)營(yíng)過(guò)程中在車輛荷載長(zhǎng)期作用下不均勻沉降和路面開(kāi)裂嚴(yán)重的問(wèn)題，同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)型和可實(shí)施性。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型所提供的路基加固體系的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型所采用的加筋碎石墊層的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實(shí)用新型所采用的加筋碎石樁的平面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本實(shí)用新型所采用的土工格室加筋碎石層的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實(shí)用新型所采用的加筋碎石墊層、加筋碎石樁和土工格室加筋碎石層聯(lián)合注漿示意圖；

其中：

1-加筋碎石墊層；2-路堤填土；3-加筋碎石樁；4-土工格室加筋碎石層；5-面層；6-碎石；7-土工格柵；8-土工格柵套筒；9-土工格室；10-注漿管；11-注漿泵。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1，本實(shí)用新型提供了一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，包括加筋碎石墊層1、路堤填土2、加筋碎石樁3、土工格室加筋碎石層4以及面層5；土工格室加筋碎石層4與加筋碎石墊層1相互平行；加筋碎石樁3縱向設(shè)置在土工格室加筋碎石層4以及加筋碎石墊層1之間并分別與土工格室加筋碎石層4以及加筋碎石墊層1相連；土工格室加筋碎石層4與加筋碎石樁3和加筋碎石墊層1之間填充有路堤填土2；面層5鋪設(shè)在土工格室加筋碎石層4的上表面；加筋碎石墊層1、加筋碎石樁3以及土工格室加筋碎石層4通過(guò)預(yù)埋注漿管進(jìn)行聯(lián)合注漿形成整體的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系。

其中：加筋碎石墊層1包括土工格柵7或土工格室以及填充在土工格柵7或土工格室中的碎石6，其結(jié)構(gòu)示意圖參見(jiàn)圖2；土工格柵7或土工格室是一層或多層；土工格柵7或土工格室是多層時(shí)，多層土工格柵7或土工格室相互并行；碎石6的最大粒徑不大于100mm；碎石6中的含泥量不大于5％；加筋碎石墊層1的厚度范圍是0.3m～1.0m。

土工格柵7的抗拉強(qiáng)度不小于100kN/m；土工格柵7的斷裂延伸率不大于3％；土工格柵7為多層時(shí)，相鄰兩層土工格柵7之間的間距是0.2m～0.4m。

參見(jiàn)圖3，加筋碎石樁3包括土工格柵套筒8以及填充在土工格柵套筒8內(nèi)部的套筒內(nèi)碎石；加筋碎石樁3是多根；多根加筋碎石樁3成梅花形排列，相鄰兩根加筋碎石樁3的樁間距是3m～5m；加筋碎石樁3的樁徑是0.5m～1.0m；土工格柵套筒8內(nèi)碎石的最大粒徑不大于80mm；套筒內(nèi)碎石的含泥量不大于5％；土工格柵套筒8是由抗拉強(qiáng)度不低于30kN/m的土工格柵制成；在土工格柵制作土工格柵套筒8時(shí)，若土工格柵的長(zhǎng)度不夠，可采用相鄰兩個(gè)土工格柵搭接的方式進(jìn)行，搭接時(shí)的搭接長(zhǎng)度不小于30cm。

參見(jiàn)圖4，土工格室加筋碎石層4包括土工格室9以及填充在土工格室9中的碎石；土工格室9的抗拉強(qiáng)度不小于150kN/m；土工格室9的斷裂延伸率不大于10％；土工格室9中的碎石的最大粒徑不大于100mm；土工格室9中的碎石的含泥量不大于5％；土工格室加筋碎石層4的厚度是20cm～50cm。

聯(lián)合注漿時(shí)采用的注漿液是水泥漿；水泥漿中摻入水玻璃以及UEA膨脹劑；水玻璃與水泥漿的重量比是1％～3％；UEA膨脹劑與水泥漿的重量比是8％～10％；水泥漿中的水灰比范圍是0.8：1～1：1；聯(lián)合注漿時(shí)的注漿壓力為0.1～0.3Mpa。

基于本實(shí)用新型所提供的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系進(jìn)行加固時(shí)，其加固過(guò)程是：

1)采用壓路機(jī)將加固段地基的基底碾壓密實(shí)，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求；

2)填筑第一層厚度為20cm的碎石六層，并采用光輪壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓應(yīng)滿足地基系數(shù)K30不小于140MPa/m，靜壓完成后鋪設(shè)第一層土工格柵7；

3)重復(fù)步驟2)，在第一層土工格柵7的上表面依次完成后續(xù)兩層碎石6和兩層土工格柵7的鋪設(shè)，相鄰兩層土工格柵7采取縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)，幅與幅之間對(duì)齊，搭接長(zhǎng)度不小于30cm；

4)路堤填土2進(jìn)行分層填筑，逐層壓實(shí)，每層松鋪厚度不超過(guò)30cm，填土含水量控制在含水量上下2％以內(nèi)，各層壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求；

5)待路堤填土2填筑完成后，采用振沖器在設(shè)計(jì)樁位處鉆孔，鉆孔至加筋碎石墊層1的上表面并進(jìn)行清孔；

6)沿孔壁內(nèi)側(cè)安放土工格柵套筒8，預(yù)埋注漿管10，注漿管10插入加筋碎石墊層1中5～10cm；

7)向孔內(nèi)分批填筑套筒內(nèi)碎石并振搗直至孔內(nèi)碎石填筑完成；

8)緊貼路路堤填土2的上表面鋪設(shè)土工格室9，待土工格室9鋪設(shè)完成后及時(shí)填筑土工格室9中的碎石，形成土工格室加筋碎石層4；

9)待土工格室加筋碎石層4施工完畢后，通過(guò)注漿泵11以及已預(yù)埋的注漿管10，自下而上進(jìn)行注漿，注漿過(guò)程中，根據(jù)注漿壓力提升注漿管10，依次完成加筋碎石墊層1、加筋碎石樁3以及土工格室加筋碎石層4的注漿工作；當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力后，穩(wěn)壓3～5分鐘；當(dāng)發(fā)現(xiàn)漿液反至地表時(shí)，降低注漿速度，防止注漿壓力過(guò)大導(dǎo)致地表出現(xiàn)冒漿；必要時(shí)采用間歇注漿法，進(jìn)行二次注漿或多次注漿，間歇注漿時(shí)間為0.5～1.5h，直至漿液填充滿土工格室加筋碎石層4，結(jié)束注漿工作；

10)待注漿液凝固并達(dá)到預(yù)期強(qiáng)度后，鋪設(shè)瀝青或混凝土所形成的面層5。

下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型所述的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系做進(jìn)一步說(shuō)明。

實(shí)施例1

參見(jiàn)圖1，一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，該加固體系包括加筋碎石墊層1、路堤填土2、加筋碎石樁3、土工格室加筋碎石層4以及面層5。

其中，路堤填土高度4m，路面寬度16m，路基邊坡坡比1：1.5。

加筋碎石墊層1的厚度為60cm，采用分層填筑法施工，每層填筑厚度20cm；加筋材料選用土工格柵7，土工格柵7滿足高強(qiáng)度。低應(yīng)變的要求，在1％延伸率時(shí)的抗拉強(qiáng)度不小于300kN/m。每填筑一層碎石6鋪設(shè)一層土工格柵7，共鋪設(shè)三層。加筋碎石墊層1和土工格室加筋碎石層4所用碎石的最大粒徑不大于100mm，加筋碎石樁3所用碎石最大粒徑不大于60cm，含泥量均不大于5％。

加筋碎石樁3的直徑為0.6m，橫向間距為4m；土工格柵套筒8的抗拉強(qiáng)度為50kN/m，幅寬4m。

土工格室加筋碎石層4的厚度為30cm，土工格室9抗拉強(qiáng)度為300kN/m，最大延伸率為5％。

注漿液為32.5級(jí)礦渣水泥漿，并摻入3％的水玻璃，摻入9％的UEA膨脹劑，水灰比為1：1，注漿壓力為0.3Mpa。

本實(shí)用新型提供的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，其施工步驟如下：

A、采用壓路機(jī)將加固段地基的基底碾壓密實(shí)，滿足設(shè)計(jì)壓實(shí)度要求。

B、填筑第一層厚度為20cm的碎石六層，并采用光輪壓路機(jī)靜壓一遍，碾壓應(yīng)滿足地基系數(shù)K30不小于140MPa/m，靜壓完成后鋪設(shè)第一層土工格柵7。

C、重復(fù)步驟B完成后續(xù)二層碎石6和土工格柵7的鋪設(shè)，上下層土工格柵采取縱橫交錯(cuò)鋪設(shè)，幅與幅之間要對(duì)齊，搭接長(zhǎng)度不小于30cm。

D、路堤填土2進(jìn)行分層填筑，逐層壓實(shí)，每層松鋪厚度不超過(guò)30cm，填土含水量控制在最佳含水量上下2％以內(nèi)，各層壓實(shí)度應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求。

E、路堤填土2填筑完成后，采用振沖器在設(shè)計(jì)樁位處鉆孔，鉆孔至加筋碎石墊層1上表面并進(jìn)行清孔。

F、沿孔壁內(nèi)側(cè)安放土工格柵套筒8，預(yù)埋注漿管10，其中注漿管插入加筋碎石墊層1中5cm左右。

G、向孔內(nèi)分批填筑碎石6并振搗直至孔內(nèi)碎石填筑完成。

H、緊貼路堤填土2鋪設(shè)土工格室9，土工格室9鋪設(shè)完成后及時(shí)填筑碎石6。

I、土工格室加筋碎石層4施工完畢后，通過(guò)已預(yù)埋的注漿管，按圖5所示自下而上進(jìn)行注漿，注漿過(guò)程中，根據(jù)注漿壓力提升注漿管10，依次完成加筋碎石墊層1、加筋碎石樁3以及土工格室加筋碎石層4的注漿工作。其中下部注漿工作應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，當(dāng)注漿壓力達(dá)到設(shè)計(jì)注漿壓力后，穩(wěn)壓3～5分鐘；當(dāng)發(fā)現(xiàn)漿液反至地表時(shí)，降低注漿速度，防止注漿壓力過(guò)大導(dǎo)致地表出現(xiàn)冒漿。必要時(shí)采用間歇注漿法，進(jìn)行二次注漿或多次注漿，間歇注漿時(shí)間為0.5～1.5h，直至漿液填充滿土工格室加筋碎石層4，結(jié)束注漿工作。

J、待漿液凝固并達(dá)到一定強(qiáng)度后，鋪設(shè)瀝青或混凝土面層5。

本實(shí)用新型提供了一種加筋碎石框架結(jié)構(gòu)路基加固體系，其中，加筋碎石墊層1、加筋碎石樁3以及土工格室加筋碎石層4通過(guò)整體注漿而形成的加筋碎石框架結(jié)構(gòu)加固體系，該加固體系具有結(jié)構(gòu)力學(xué)性能合理、整體性和防滲性好以及承載力高等有點(diǎn)，顯著提高了路基的整體性穩(wěn)定性，增強(qiáng)了路基的承載特性以及抗?jié)B性能。該路基加固體系有效地解決了路基運(yùn)營(yíng)過(guò)程中在車輛荷載長(zhǎng)期作用下不均勻沉降和路面開(kāi)裂嚴(yán)重的問(wèn)題，同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)型和可實(shí)施性。

最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用于說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，凡對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)行等效修改或等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的宗旨和范圍的，皆應(yīng)屬于本實(shí)用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。