一种先排水后封堵板承式路堤及施工方法
【专利摘要】本发明涉及一种先排水后封堵板承式路堤，自下而上成梯形依次包括塑料排水板、排水垫层、防浆液渗漏隔离层、浅层固化水泥土板、路堤填料、路面；所述塑料排水板顶部设于排水垫层中；所述浅层固化水泥土板两侧设有临时边沟，其内铺设有防浆液渗漏隔离层并填充水泥土封堵体，所述水泥土封堵体底部标高低于预压期结束时的排水垫层底部标高。本发明具有造价低、施工速度快、加速土体排水固结、工后沉降小等优点。本发明还公开了上述先排水后封堵板承式路堤的施工方法。
【专利说明】一种先排水后封堵板承式路堤及施工方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种先排水后封堵板承式路堤，属于地基工程领域，适用于软土层厚度大、地基沉降控制要求高的道路工程新建或改扩建项目的地基处理工程。
【背景技术】
[0002]软土在我国分布广泛，在沿海和河流的中下游及湖泊附近均有软土覆盖层深厚地区。软土具有含水量大，抗剪强度低，承载能力差的特性。如果不处理或处理不当，就会造成地基失稳，不但会引起路面结构破坏、桥头跳车等工程问题，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，特别是软土路基沉降控制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。
[0003]如今，对软土地基进行加固处理时，通常采用预压排水固结方法，且所采用的预压排水固结法主要包括堆载预压法和真空预压法。实际施工时，堆载预压法和真空预压法都需要布设竖向排水带和水平排水垫层，堆载预压法应用最多的是塑料排水板，水平排水垫层为中粗砂垫层或卵石垫层。
[0004]目前，地基工程领域中出现一种路基排水预压后封堵结构(专利号:201410032467.4)，该结构主要由散体材料短桩、塑料排水板、水平排水垫层、竖向注浆管和水平注浆管组成，散体材料短桩设于水平排水垫层以下，其内布设竖向注浆管和塑料排水板；水平排水垫层铺设于路堤填料以下，其内铺设水平注浆管；水平注浆管和竖向注浆管通过三通接头相互连通。路基排水预压结束后，通过竖向注浆管和水平注浆管分别向散体材料短桩与水平排水垫层内压浆形成竖向注浆封闭短桩及浆固垫层承载板。该结构中竖向注浆管和水平注浆管不可回收利用，工程造价高；该方法工期长，需要充分的预压和排水固结时间，同时工程质量不易控制。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种能够充分发挥塑料排水板和排水垫层的排水性能，加速土体的固结速率，同时提高路堤承载能力的路堤结构的先排水后封堵板承式路堤及施工方法。
[0006]为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案:
[0007]一种先排水后封堵板承式路堤，自下而上成梯形依次包括塑料排水板、排水垫层、防浆液渗漏隔离层、浅层固化水泥土板、路堤填料、路面；所述塑料排水板顶部设于排水垫层中；所述浅层固化水泥土板两侧设有临时边沟，其内铺设有防浆液渗漏隔离层并填充水泥土封堵体，所述水泥土封堵体底部标高低于预压期结束时的排水垫层底部标高。
[0008]作为优选:所述的排水垫层采用砂垫层或碎石垫层。
[0009]作为优选:所述塑料排水板上均匀设有排水孔洞，塑料排水板顶部埋设在排水垫层中，下部打入硬土层中。
[0010]作为优选:所述防浆液渗漏隔离层采用三维复合排水网。
[0011]作为优选:所述防浆液渗漏隔离层同时铺设于水泥土封堵体底部及两侧。
[0012]作为优选:所述浅层固化水泥土板通过向土中喷浆并搅拌均匀，然后进行整平压实形成。
[0013]作为优选:所述路堤填料两侧设有永久边沟。
[0014]一种先排水后封堵板承式路堤的施工方法，包括以下步骤:
[0015]I)施工前准备:根据设计要求，组织施工机械进场，对软基进行开挖至设计标高，并平整场地；
[0016]2)打设塑料排水板及排水垫层:在设计位置打设塑料排水板，并在塑料排水板上部铺设排水垫层，其中塑料排水板顶部埋入排水垫层中；
[0017]3)铺设防浆液渗漏隔离层:在排水垫层上部铺设一层防浆液渗漏隔离层；
[0018]4)软基回填:在防浆液渗漏隔离层上部将开挖的土回填至设计标高，用推土机进行初步的场地平整，低洼处采用场地内的素土进行回填；
[0019]5)铺设浅层固化水泥土板:先用机械进行松土，然后采用搅拌头一次性对需固化的土从上到下逐步搅拌伸入到处理深度，边伸入边搅拌边喷浆，直至设计深度后缓慢上提喷浆搅拌，同时根据搅拌的速度将水泥浆液均匀喷洒进搅拌的土中；固化完成I?2天后，利用轻型压路机或者专有固化设备将固化土初步压实，然后进行养护；
[0020]6)挖临时边沟:在路基两侧浅层固化水泥土板中挖两条临时边沟，其中临时边沟底板的标高应根据计算得到，保障在预压期结束时仍低于排水垫层底部的标高；
[0021]7)路堤填筑:根据设计要求在浅层固化水泥土板上部填筑路堤填料；
[0022]8)预压排水:在路堤填料上进行预压，使土层中的地下水通过塑料排水板进入排水垫层进而通过临时边沟排出，使用囊袋预压的方式进行预压，即，收集临时边沟中排出的水作为一种预压荷载，水不够可以进行补充；
[0023]9)封堵临时边沟:路基预压期结束后，向临时边沟内铺设防浆液渗漏隔离层然后填充水泥土，并进行整平压实，形成水泥土封堵体，水泥土封堵体顶部标高要高于预压期结束时的排水垫层3顶部的标高，同时要考虑施工后的沉降值；
[0024]10)挖设永久边沟:根据设计要求在路基两侧设置永久边沟；
[0025]11)路面结构施工:待上述施工完成后，进彳丁上部路面结构的施工。
[0026]本发明具有以下的特点和有益效果:
[0027]1、本发明中的塑料排水板与排水垫层结合使用，可以在预压期有效快速地使土体中的地下水排出，对加速土体的排水固结，减小路堤沉降具有很好的效果。
[0028]2、排水垫层上部的防浆液渗漏隔离层的设置可以防止上部水泥土中的浆液渗入排水垫层中，同时起到加筋的效果，保障了浅层固化水泥土板的强度，对提高路堤承载力具有较好的效果。
[0029]3、浅层固化水泥土板可增加路堤的承载能力，减小沉降量，对提高路堤的稳定性具有良好的效果。
[0030]4、施工时临时边沟的设置可以使排水垫层排出的地下水进入临时边沟，然后集中进行抽排，保证了地下水排出通道的畅通，同时排出的水可进行收集作为一种预压荷载，力口速软基的排水固结。
[0031]5、预压期结束时，采用水泥土将临时边沟封堵，从而排水通道中断，有利于减小工后沉降。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]图1是本发明先排水后封堵板承式路堤结构示意图；
[0033]图2至图6是本发明一种先排水后封堵板承式路堤的施工流程示意图；
[0034]附图标记说明:软基1、塑料排水板2、排水垫层3、防浆液渗漏隔离层4、浅层固化水泥土板5、临时边沟6、水泥土封堵体7、路堤填料8、永久边沟9、路面10。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图和实施例对本发明做进一步描述。虽然本发明将结合较佳实施例进行描述，但应知道，并不表示本发明限制在所述实施例中。相反，本发明将涵盖可包含在有附后权利要求书限定的本发明的范围内的替换物、改进型和等同物。
[0036]图1是本发明一种先排水后封堵板承式路堤结构示意图；图2至图6是本发明先排水后封堵板承式路堤的施工流程示意图。
[0037]参照图1所示的先排水后封堵板承式路堤，主要由塑料排水板2、排水垫层3、防浆液渗漏隔离层4、浅层固化水泥土板5、临时边沟6、水泥土封堵体7、路基8、永久边沟9、路面10组成。
[0038]排水垫层3厚度为0.5m,采用碎石；塑料排水板宽度为150mm,采用插板机在平整好的场地上按设计要求均匀插入地基内相对持力层内500?1000mm。
[0039]防浆液渗漏隔离层4采用三维复合排水网，由立体结构的塑料网双面粘接渗水土工布制作而成。
[0040]浅层固化水泥土板5铺筑完成后，在路基两侧浅层固化水泥土板5中分别开挖临时边沟6，临时边沟6底部标高要要根据计算，保证底部标高低于沉降后的排水垫层3底部标闻。
[0041]预压期结束后，向临时边沟6中铺设水泥土形成水泥土封堵体7，水泥土封堵体7顶部标高要高于沉降后的排水垫层3顶部标高。
[0042]水泥采用42.5号普通娃酸盐水泥,水泥用量为干土重的5?8%。
[0043]图2至图6是本发明先排水后封堵板承式路堤的施工流程示意图，参照图2至图6所示，先排水后封堵板承式路堤施工过程主要包括:
[0044]I)施工前准备:根据设计要求，组织施工机械进场，对软基进行开挖至设计标高，并平整场地；
[0045]2)打设塑料排水板2及排水垫层3:在设计位置打设塑料排水板2，并在塑料排水板2上部铺设排水垫层3，其中塑料排水板2顶部埋入排水垫层3中；
[0046]3)铺设防浆液渗漏隔离层4:在排水垫层3上部铺设一层防浆液渗漏隔离层4 ；
[0047]4)软基回填:在防浆液渗漏隔离层4上部将开挖的土回填至设计标高，用推土机进行初步的场地平整，低洼处采用场地内的素土进行回填；
[0048]5)铺设浅层固化水泥土板5:先用机械进行松土，然后采用搅拌头一次性对需固化的土从上到下逐步搅拌伸入到处理深度，边伸入边搅拌边喷浆，直至设计深度后缓慢上提喷浆搅拌，同时根据搅拌的速度将水泥浆液均匀喷洒进搅拌的土中；固化完成I?2天后，利用轻型压路机或者专有固化设备将固化土初步压实，然后进行养护；
[0049]6)挖临时边沟6:在路基两侧浅层固化水泥土板5中挖两条临时边沟6，其中临时边沟6底板的标高应根据计算得到，保障在预压期结束时仍低于排水垫层3底部的标高；
[0050]7)路堤填筑:根据设计要求在浅层固化水泥土板上部填筑路堤填料8 ；
[0051]8)预压排水:在路堤填料8上进行预压，使土层中的地下水通过塑料排水板2进入排水垫层3进而通过临时边沟6排出，使用囊袋预压的方式进行预压，即，收集临时边沟6中排出的水作为一种预压荷载，水不够可以进行补充；
[0052]9)封堵临时边沟6:路基预压期结束后，向临时边沟6内铺设防浆液渗漏隔离层4然后填充水泥土，并进行整平压实，形成水泥土封堵体7，水泥土封堵体7顶部标高要高于预压期结束时的排水垫层3顶部的标高，同时要考虑施工后的沉降值；
[0053]10)挖设永久边沟9:根据设计要求在路基两侧设置永久边沟9 ；
[0054]11)路面结构施工:待上述施工完成后，进行上部路面10结构的施工。
【权利要求】
1.一种先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:自下而上成梯形依次包括塑料排水板(2)、排水垫层(3)、防浆液渗漏隔离层(4)、浅层固化水泥土板(5)、路堤填料(8)、路面(10);所述塑料排水板(2)顶部设于排水垫层(3)中；所述浅层固化水泥土板(5)两侧设有临时边沟￠)，其内铺设有防浆液渗漏隔离层(4)并填充水泥土封堵体(7)，所述水泥土封堵体(7)底部标高低于预压期结束时的排水垫层(3)底部标高。
2.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述的排水垫层(3)采用砂垫层或碎石垫层。
3.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述塑料排水板(2)上均匀设有排水孔洞，塑料排水板(2)顶部埋设在排水垫层(3)中，下部打入硬土层中。
4.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述防浆液渗漏隔离层(4)采用三维复合排水网。
5.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述防浆液渗漏隔离层(4)同时铺设于水泥土封堵体(7)底部及两侧。
6.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述浅层固化水泥土板(5)通过向土中喷浆并搅拌均匀，然后进行整平压实形成。
7.根据权利要求1所述的先排水后封堵板承式路堤，其特征在于:所述路堤填料(8)两侧设有永久边沟(9)。
8.—种权利要求1?7任一所述的先排水后封堵板承式路堤的施工方法,其特征在于，包括以下步骤: 1)施工前准备:根据设计要求，组织施工机械进场，对软基进行开挖至设计标高，并平整场地； 2)打设塑料排水板(2)及排水垫层(3):在设计位置打设塑料排水板(2)，并在塑料排水板(2)上部铺设排水垫层(3)，其中塑料排水板(2)顶部埋入排水垫层(3)中； 3)铺设防浆液渗漏隔离层(4):在排水垫层(3)上部铺设一层防浆液渗漏隔离层(4)； 4)软基回填:在防浆液渗漏隔离层(4)上部将开挖的土回填至设计标高，用推土机进行初步的场地平整，低洼处采用场地内的素土进行回填； 5)铺设浅层固化水泥土板(5):先用机械进行松土，然后采用搅拌头一次性对需固化的土从上到下逐步搅拌伸入到处理深度，边伸入边搅拌边喷浆，直至设计深度后缓慢上提喷浆搅拌，同时根据搅拌的速度将水泥浆液均匀喷洒进搅拌的土中；固化完成(I)?(2)天后，利用轻型压路机或者专有固化设备将固化土初步压实，然后进行养护； 6)挖临时边沟(6):在路基两侧浅层固化水泥土板(5)中挖两条临时边沟(6)，其中临时边沟(6)底板的标高应根据计算得到，保障在预压期结束时仍低于排水垫层(3)底部的标闻; 7)路堤填筑:根据设计要求在浅层固化水泥土板上部填筑路堤填料(8)； 8)预压排水:在路堤填料(8)上进行预压，使土层中的地下水通过塑料排水板(2)进入排水垫层(3)进而通过临时边沟(6)排出，使用囊袋预压的方式进行预压，即，收集临时边沟￠)中排出的水作为一种预压荷载，水不够可以进行补充； 9)封堵临时边沟￠):路基预压期结束后，向临时边沟￠)内铺设防浆液渗漏隔离层(4)然后填充水泥土，并进行整平压实，形成水泥土封堵体(7)，水泥土封堵体(7)顶部标高要高于预压期结束时的排水垫层(3)顶部的标高，同时要考虑施工后的沉降值； 10)挖设永久边沟(9):根据设计要求在路基两侧设置永久边沟(9)； 11)路面结构施工:待上述施工完成后，进行上部路面(10)结构的施工。
【文档编号】E02D3/10GK104234034SQ201410440107
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月1日 优先权日:2014年9月1日
【发明者】时修彬, 胡先宽, 胡五一, 徐友治, 程海波, 张辉, 梁显振, 万莉, 汪飞 申请人:安徽省交通建设有限责任公司