用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件及施工方法
【专利摘要】本发明涉及土木建筑工程【技术领域】，尤其涉及并公开了一种用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，包括地基处理后的路堤，路堤边坡坡脚下砌筑河岸挡墙，挡墙外侧开挖的河床，挡墙与河床构成河道，地基采用固结排水法或柔性桩复合地基，路堤边坡坡体区域及路堤土路肩下方埋设有防滑桩。还公开了上述组合构件的施工方法，依次包括路堤预压后局部卸载，打设抗滑桩、测斜管、挡墙桩并砌筑河岸挡墙，开挖河道，监测边坡变形，恢复路堤填筑等步骤。上述组合构件及其施工方法可以使河道离路堤地基很近，节约用地，可以使用固结排水法来处理地基，造价低，且能有效减低滑移风险，很好地解决构件间的变形协调问题，具有经济、安全、环保的优点。
【专利说明】用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及土木建筑工程【技术领域】，尤其涉及一种用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件及其施工方法。
【背景技术】
[0002]沿海地区人多地少，经济发达，区内河网、路网密集，工程建设用地资源十分宝贵。近年来，为节约用地，促进土地资源集约利用，公路建设经常会将河道或灌溉水渠改至路基坡脚，依路顺行。但在地基十分软弱的滨海区域，沿河路堤的建成颇为棘手，包含了一系列的关键技术难题，如河道开挖易诱发土坡滑移、沿河路堤填筑堆载同样易引起滑坡、沿河路堤地基处理与改河构筑物变形的相互影响及其变形控制难题、河道的冲刷防护等。
[0003]现有技术一般是先开挖河道，然后在距河道较远的地方打抗滑桩、做挡墙、填筑路基，这种方法的优点在于:可以减少河道开挖对路基的影响，缺点在于:由于是深厚软基，路堤将会发生很大的沉降变形，路堤下沉对周边河岸的挤推影响会挤压河岸的挡墙，易产生变形或滑坡，为了减少变形或滑坡，此时填筑路基一般只能在整个路面下面打桩，这样就大大提高了造价，且河道距离路基较远，不能节约用地。
[0004]如何在河道距离路基较近的情况下，既能防止沉降对挡墙的影响，避免变形或滑坡，又能节约成本、建造经济、安全、环保、可行的深厚软基傍河路堤就变得必要。
【发明内容】
[0005]针对现有技术中存在上述技术问题，本发明提供一种既能节约用地，又能节约工期、减少工程造价、防止滑移变形的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件及其施工方法。
[0006]为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案:
用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，包括对深厚软弱的路堤地基进行处理并填筑后形成的路堤，所述路堤沿河侧的边坡坡脚下砌筑河岸挡墙，河岸挡墙外侧为开挖的河床，河岸挡墙与河床构成河道，所述的路堤地基采用固结排水法或柔性桩复合地基，路堤边坡坡体区域及路堤土路肩下方埋设有防滑桩，防滑桩贯穿路堤边坡坡体下方及土路肩下方的路堤地基。固结排水法的原理是地基在荷载作用下，通过布置竖向排水井(砂井或塑料排水板等)，使土中的孔隙水被慢慢排出，孔隙比减小，地基发生固结变形，地基土的强度逐渐增长。这样的组合构件结构，河道在路堤的坡脚，紧贴路堤，距离很近，可节约用地；路堤地基采用固结排水法(内使用的是塑料排水板或粒料桩)或柔性桩(如搅拌桩、CFG桩)，而不是整幅固定桩，能减少工程造价，节约工期。土路肩是指路堤堆载至设计标高后，由路堤边坡坡面与路堤顶面之交线向路堤中央方向宽约75cm之范围，路堤两侧均有对称布置。防滑桩可抵抗路堤边坡的滑动和变形。
[0007]作为优选，所述路堤边坡坡体内埋设有测斜管，测斜管贯穿路堤边坡坡体下方的路堤地基。测斜管可对路堤边坡的变形进行监控。[0008]作为优选，所述防滑桩或测斜管顶端位于地表上50-100厘米的标高线上。这个高度能更好地抵抗或监测变形。
[0009]作为优选，所述的河岸挡墙下方设置挡墙桩。挡墙桩使河岸挡墙的基础更牢固，更能满足承载要求。
[0010]作为优选，所述的路堤中包括铺设于地表的厚度为50cnTl00Cm的砂砾垫层，砂砾垫层内铺设有一层或数层土工布和土工格栅，土工格栅位于土工布的上方，所述砂砾垫层的上方为土石方，土石方厚度由设计标闻确定。砂碌塾层能隔尚路基毛细水上升，提闻路基强度、隔离震动、改善路面热工性能；土工布和土工格栅起到加强路基强度，防渗过滤，隔离的作用。
[0011]用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件的施工方法，包括如下步骤:
1)现场施工放样，清理路堤区域的地表植被，场地整平，并按设计要求铺设砂砾垫层，厚约 25-50cm ；
2)运用固结排水法或柔性桩复合地基法处理路堤地基，检验合格之后，铺设土工布和土工格栅，上部再覆盖一层砂砾垫层，厚度约25-50cm，两层砂砾垫层加起来厚度约50_100cm ；
3)埋设沉降观测设施，开始路堤分层填筑，一般每层土石方填筑不宜超过30cm，并分层碾压密实，直至路堤预压高度；填筑的速度应根据沉降观测和位移观测合理控制；
4)待路堤沉降基本稳定之后，为确保路侧坡脚河道开挖安全，对沿河侧路堤进行局部卸载，卸载部分的路堤高度卸载至地表以上50cnTl00Cm，在卸载平台上打设抗滑桩以及测斜管；
5)河岸挡墙处采用跳槽式临时开挖，开挖范围仅需满足河岸挡墙及其挡墙桩施工即可，挖好的地方打设挡墙桩并砌筑河岸挡墙；
6)河岸挡墙完成之后，进行河道范围的开挖，开挖时做好变形监测，直至河道开挖完成，由于地下水位高，河床开挖一般采用湿挖法，河道内的施工水位有利于保护挡墙及岸坡的稳定和安全；
7)河道开挖完成后，继续路堤填筑，直至设计标高；
8)施工路面、护栏、标志、标线等附属设施，清理施工场地，交付使用。
[0012]本施工方法先实施路堤预压，地基固结沉降控制稳定之后，再局部卸载，打设抗滑桩、测斜管，打设挡墙桩并砌筑河岸挡墙，之后，开挖河道，挖河道的同时通过测斜管监测控制路堤边坡的变形，河道开挖完成后再恢复路堤填筑，这样的施工步骤，可以使用固结排水法处理地基，造价比较低廉，地基处理完成后再开挖河道，可以使河道离路堤地基很近也不用担心后面还有地基的沉降对路堤边坡和河道挡墙的推挤影响，因而既可以节约用地，又能很好地解决了构造物之间的变形协调问题。
[0013]作为优选，步骤4)所述的抗滑桩采用松木桩、钢板桩、预制桩或灌注桩。可以依据需要的强度和造价进行选择。
[0014]作为优选，步骤5)所述的河岸挡墙砌筑材料采用浆砌片石、块石或片石混凝土、现浇混凝土。可以依据需要的强度和造价进行选择。
[0015]本发明的一种用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件及其施工方法采用路堤预压，地基固结沉降控制稳定之后，再局部卸载，打设抗滑桩、测斜管，打设挡墙桩并砌筑河岸挡墙，之后，开挖河道，挖河道的同时通过测斜管监测控制路堤边坡的变形，河道开挖完成后再恢复路堤填筑，这样的施工步骤可以使河道离路堤地基很近，节约用地，可以使用固结排水法来处理地基，造价低，且能有效减低路堤填筑引起的滑移风险，很好地解决构件间的变形协调问题，具有经济、安全、环保、可行的优点，也可为已出现滑移病害的沿河路堤提供经济、可行的处治方案。
【专利附图】
【附图说明】
[0016 ]图1为本发明所述用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合图1与【具体实施方式】对本发明做进一步的说明。
[0018]用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，如图1所示，包括对深厚软弱的路堤地基I进行处理并填筑后形成的路堤2，路堤2沿河侧的边坡14坡脚下砌筑河岸挡墙3，河岸挡墙3外侧为开挖的河床，所述的河岸挡墙3与河床构成河道4，所述的路堤地基I采用固结排水法，地基I内竖向设置塑料排水板13进行固结排水。路堤2边坡坡体区域及路堤土路肩11下方埋设有防滑桩5，防滑桩5贯穿路堤2边坡坡体下方及土路肩11下方的路堤地基I。路堤2边坡坡体区域埋设有测斜管6，测斜管6贯穿路堤2边坡坡体下方的路堤地基I。防滑桩5或测斜管6顶端位于地表上80厘米的标高线上。河岸挡墙3下方设置挡墙桩7。路堤2上的虚线表示曾经预压的土石方。
[0019]路堤2中包括铺设于地表的厚度为IOOcm的砂碌垫层8,砂碌垫层8内铺设有两层土工布9和土工格栅10，土工格栅10位于土工布9的上方，所述砂砾垫层8的上方为土石方12，土石方厚度由设计标高确定。
[0020]用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件的施工方法，包括如下步骤:
I)现场施工放样，清理路堤2区域的地表植被，场地整平，并按设计要求铺设砂砾垫层8，此时铺设厚约50cm ；
2)打设塑料排水板13到路堤地基I内，检验合格之后，铺设土工布9和土工格栅10，上部再覆盖一层厚度约50cm砂碌垫层8,两层砂碌垫层加起来厚度约100cm,运用固结排水法联合堆载处理路堤地基1，排水板13采用梅花型交错布置，土工布9拉伸强度> 45kN，延伸率≤15%。土工格栅10拉伸强度≥80kN，延伸率≤10% ；
3)埋设沉降观测设施，开始路堤2的分层填筑，每层土石方填筑30cm，并分层碾压密实，直至路堤2预压高度；填筑的速度根据沉降观测和位移观测合理控制，最大水平位移速率< 0.5cm/昼夜；
4)待路堤2沉降基本稳定之后，为确保路侧坡脚河道开挖安全，对沿河侧路堤2进行局部卸载，卸载的区域以满足管桩打设的地基范围即可，卸载部分的路堤高度卸载至地表以上80cm，在卸载平台上打设抗滑桩5以及测斜管6，抗滑桩5采用松木桩，抗滑桩单排布置、纵向间距30nT50m，深度要求穿淤泥层或不小于20m ；
5)河岸挡墙3处采用跳槽式临时开挖，开挖范围仅需满足河岸挡墙3及其挡墙桩7施工即可，挖好的地方打设挡墙桩7并砌筑河岸挡墙3，挡墙桩7采用双排桩或群桩，梅花型交错布置，深度> 5m且要求桩底具有良好持力层)，河岸挡墙3采用浆砌块片石；
6)河岸挡墙3完成之后，进行河床范围的开挖，同时监测测斜管的倾斜变形情况，直至河床开挖完成，由于地下水位高，河床开挖采用湿挖法，河道内的施工水位有利于保护河岸挡墙3及路堤2边坡的稳定和安全；
7)河床开挖完成后，继续用土石方12对路堤2进行填筑，直至设计标高；
8)施工路面、护栏、标志、标线等附属设施，清理施工场地，交付使用。
[0021]上述施工方法完成的组合构件，经验证，能有效避免傍河路堤的滑移以及河岸挡墙的变形等工程灾害。
[0022]综上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围，凡依本申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。
【权利要求】
1.用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，包括对深厚软弱的路堤地基(I)进行处理并填筑后形成的路堤(2)，其特征在于:所述路堤(2)沿河侧的边坡(14)坡脚下砌筑河岸挡墙(3 )，河岸挡墙(3 )外侧为开挖的河床，河岸挡墙(3 )与河床构成河道(4)，所述的路堤地基(I)采用固结排水法或柔性桩复合地基，路堤(2)边坡坡体区域及路堤土路肩(11)下方埋设有防滑桩(5)，防滑桩(5)贯穿路堤(2)边坡坡体下方及土路肩(11)下方的路堤地基(I)。
2.根据权利要求1所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，其特征在于:所述路堤(2)边坡坡体内埋设有测斜管(6)，测斜管(6)贯穿路堤(2)边坡坡体下方的路堤地基(I)。
3.根据权利要求1或2所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，其特征在于:所述防滑桩(5)或测斜管(6)顶端位于地表上50-100厘米的标高线上。
4.根据权利要求1所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，其特征在于:所述的河岸挡墙(3)下方设置挡墙桩(7)。
5.根据权利要求1所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件，其特征在于:所述的路堤(2)中包括铺设于地表的厚度为50cnTl00Cm的砂砾垫层(8)，砂砾垫层(8)内铺设有一层或数层土工布(9)和土工格栅(10)，土工格栅(10)位于土工布(9)的上方，所述砂碌垫层(8)的上方为土石方(12), 土石方(12)厚度根据设计填高确定。
6.用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件的施工方法，其特征在于:包括如下步骤: 1)现场施工放样，清理路堤区域的地表植被，场地整平，并按设计要求铺设砂砾垫层； 2)运用固结排水法或柔性桩复合地基法处理路堤地基，检验合格之后，铺设土工布和土工格栅，上部再覆盖一层砂砾垫层； 3)埋设沉降观测设施，开始路堤分层填筑，一般每层土石方填筑不宜超过30cm，并分层碾压密实，直至路堤预压高度；填筑的速度应根据沉降观测和位移观测合理控制； 4)待路堤沉降基本稳定之后，为确保路侧坡脚河道开挖安全，对沿河侧路堤进行局部卸载，卸载部分的路堤高度卸载至地表以上50cnTl00Cm，在卸载平台上打设抗滑桩以及测斜管； 5)河岸挡墙处采用跳槽式临时开挖，开挖范围仅需满足河岸挡墙及其挡墙桩施工即可，挖好的地方打设挡墙桩并砌筑河岸挡墙； 6)河岸挡墙完成之后，进行河道范围的开挖，开挖时做好变形监测，直至河道开挖完成，由于地下水位高，河床开挖一般采用湿挖法； 7)河道开挖完成后，继续路堤填筑，直至设计标高； 8)施工路面、护栏、标志、标线等附属设施，清理施工场地，交付使用。
7.根据权利要求6所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件的施工方法，其特征在于:步骤4)所述的抗滑桩采用松木桩、钢板桩、预制桩或灌注桩。
8.根据权利要求6所述的用于深厚软基河道与傍河路堤共建的组合构件的施工方法，其特征在于:步骤5)所述的河岸挡墙砌筑材料采用浆砌片石、块石或片石混凝土、现浇混凝土。
【文档编号】E01C3/04GK103981876SQ201410178885
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年4月30日 优先权日:2014年4月30日
【发明者】缪克棋, 周新国, 沈魁, 高占仵, 朱应验, 赵荣高 申请人:路港集团有限公司, 江西省路桥工程集团有限公司