一种高速公路下伏中大型溶洞处治结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高速公路下伏中大型溶洞处治结构，包括土工格栅（3）、拱（4）、拱座（5）、桩（6）。在溶洞（7）上方布设拱（4），拱（4）的埋放方向垂直道路的行驶方向，拱顶应距地面1m～1.5m，拱（4）的跨度应大于溶洞的跨度；在拱的两端布设三角形的拱座（5），拱座（5）与溶洞（7）的水平距离大于3m，并在拱座上打桩（6）；在拱顶上方铺设土工格栅（3）,土工格栅的铺设方向为水平方向，铺设面积应覆盖溶洞在水平方向的投影面积。本实用新型所要解决的技术问题是针对高速公路下伏中大型溶洞对高速公路存在的安全隐患，提出一种安全可靠、节约资金、较为环保的处治结构。
【专利说明】
一种高速公路下伏中大型溶洞处治结构
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种特殊路基处治领域，具体是一种高速公路下伏中大型溶洞处治结构。
【背景技术】
[0002]中国喀斯特(岩溶)地貌分布十分广泛，岩溶问题是岩溶区高速公路建设中最重要的工程问题之一。溶洞在在受到动荷载影响下，有可能使其结构遭到破坏，严重时会导致溶洞顶板突然断裂从而引起地基的变形坍塌，严重影响道路使用的稳定性。对高速公路下伏中大型溶洞路基填筑一般有两种方法，①灌浆加固法:其原理主要是使溶洞填充密实，达到一定强度的稳定性，同时切断溶洞与土层及地下水的联系，防止溶洞的生长发育，危害建筑物的安全。灌浆加固法适用于浅埋小型溶洞的处理，若溶洞较大则成本较高。灌浆加固法对生态环境也有较大的破坏。②粧基础处理法:粧基础是处理岩溶地基比较常用的方法，对于岩溶发育较成熟的，可采用粧基础。粧基础承载力大，稳定性好，但对施工工艺要求高，费用曰虫印贝ο
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种新的高速公路下伏中大型溶洞处治结构。
[0004]本实用新型提出的高速公路下伏中大型溶洞处治结构包括土工格栅、拱、拱座、粧。在溶洞上方布设拱，拱的埋放方向应垂直道路的行驶方向，拱顶距地面Im?1.5m，拱的跨度应大于溶洞的跨度;在拱的两端布设拱座，拱座与溶洞的水平距离大于3m;在拱顶上方铺设土工格栅。
[0005]所述的土工格栅采用钢塑土工格栅。土工格栅铺设在拱顶部，铺设方向为水平方向，铺设面积应覆盖溶洞在水平方向的投影面积。
[0006]所述的拱采用型钢混凝土结构。拱采用的型钢混凝土是由弧形工字钢与箍筋焊接，浇筑C30混凝土而成。弧形工字钢的两端应与拱座的钢筋骨架相焊接。
[0007]所述的拱座采用三角形的拱座。拱座是由钢筋为骨架并浇筑C40混凝土而成，并在拱座上打粧。
[0008]采用上述处治结构可极大的减小溶洞对地基稳定性的影响。与现有的技术相比较，本实用新型通过在地基下铺设土工格栅，可一定程度减小土基不均匀沉降。土工格栅下埋设拱及拱座，将承受的荷载力传递到周围的土体，以减小溶洞顶板所承受的荷载力。本实用新型的这种溶洞处治结构适用范围广、安全性高、较为环保。
【附图说明】
[0009]图1是高速公路下伏中大型溶洞路基填筑新技术的立面示意图。
[0010]图2是拱的结构断面图。[0011 ]图3是高速公路下伏中大型溶洞路基填筑新技术的俯视图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本实用新型作进一步说明。一种新的高速公路下伏中大型溶洞处治结构，如图1所示，图1为本实用新型的平面图，可以看到本实用新型的这种处理结构是在溶洞上方布设拱，拱的跨度大于溶洞的跨度，拱顶距地面Im?1.5m。拱的两端布设三角形拱座，拱座打粧来保证拱座的稳定。拱顶上方布设土工格栅，土工格栅的铺设方向为水平方向，铺设面积应覆盖溶洞在水平方向的投影面积。
[0013]首先利用地球物理探测技术或其他探测技术探查高速公路路基下部的岩溶发育情况，分析清楚溶洞的形态、走向和尺寸等条件。根据此段道路的设计状况结合溶洞的形态、走向、尺寸、位置按照有限元分析方法对此结构在正常状态和极限状态下的承载能力分析计算，得出拱高、跨度、厚度，配筋等参数，做出设计方案。
[0014]如图2所示，图2为拱的断面图:拱采用型钢混凝土结构。拱采用的型钢混凝土是由24a#弧形工字钢与箍筋焊接，浇筑C30混凝土而成。弧形工字钢的两端应与拱座的钢筋骨架相焊接。拱的跨度与拱宽的比例在4:1?3:1之间。每座拱的弧形工字钢每隔0.5m分布一个，并将箍筋与工字钢焊接。拱的埋设方向应垂直于行车道方向，如果溶洞跨度较大，则可以考虑间接式埋拱的方法如图3所示，两个拱之间的距离与拱宽的比例大约为1:1。
[0015]拱座放置在拱的两端，拱座应用钢筋做骨架C40混凝土进行浇筑以保证有足够的抗压强度，拱座应打粧基础使得拱座足够稳定。拱座与溶洞水平距离至少为3m。如果该地区的土质较为松散，需将拱座周围的土质进行改良或者换填。
[0016]土工格栅需要满足强度大、变形小、耐腐蚀等特点。土工格栅使用钢塑土工格栅，铺设在拱顶上方，水平铺设。在拱的顶部用钢丝绳将土工格栅与拱进行绑接，土工格栅的铺设面积应覆盖溶洞在水平方向的投影面积。
【主权项】
1.一种高速公路下伏中大型溶洞处治结构，其特征是:包括土工格栅(3)、拱(4)、拱座(5 )、粧(6 )，在溶洞(7 )上方布设拱(4)，拱(4)的埋放方向垂直道路的行驶方向，拱顶应距地面Im?1.5m，拱(4)的跨度大于溶洞的跨度;在拱的两端布设拱座(5)，拱座(5)与溶洞(7)的水平距离大于3m，拱座(5)是由钢筋为骨架并浇筑混凝土而成，并在拱座上打粧(6);在拱顶上方铺设土工格栅(3)。2.根据权利要求1所述的高速公路下伏中大型溶洞处治结构，其特征是:所述的土工格栅(3)采用钢塑土工格栅，土工格栅(3)铺设在拱顶部，铺设方向为水平方向，铺设面积应覆盖溶洞在水平方向的投影面积;在拱的顶部用钢丝绳将土工格栅与拱进行绑接。3.根据权利要求1所述高速公路下伏中大型溶洞处治结构，其特征是:所述的拱采用型钢混凝土结构，拱采用的型钢混凝土是由弧形工字钢(8)与箍筋(9)焊接，浇筑C30混凝土(10)而成;弧形工字钢(8)的两端应与拱座的钢筋骨架相焊接。4.根据权利要求1所述的高速公路下伏中大型溶洞处治结构，其特征是:所述的拱座(5)采用三角形拱座。5.根据权利要求1所述的高速公路下伏中大型溶洞处治结构，其特征是:所述的溶洞(7)沿着行车道方向的跨度较大，采用间接式埋拱的方法如图3所示，两个拱(4)之间的距离与拱宽的比例大约为1:1。
【文档编号】E01C3/04GK205662796SQ201620264297
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月1日
【发明人】何忠明, 邢逸航, 吴贺鹏, 刘清芳, 刘森峙, 范海山, 杨卓栋, 刘帅, 李奕嫏
【申请人】长沙理工大学