专利名称：高速公路变刚度复合地基的制作方法
技术领域：
本发明属于道路工程领域，具体涉及一种高速公路变刚度复合地基。
背景技术：
引起路面开裂及跳车的主要因素是路基的差异沉降(不均勻沉降)，换言之，在路基总体变形比较大的情况下，如果沉降比较均勻，则不会对行车产生不良影响；相反如果沉降不均勻，即使最大沉降或平均沉降被控制在某一范围内，存在的差异沉降亦容易造成路面的开裂或引起跳车现象。因此，从评价指标的科学性与重要性而言，差异沉降是一个比最大沉降更为关键的控制因素。特别是在土层分布差异较大时，差异沉降的控制显得尤为重要。然而，在目前的地基处理设计中，一般仅考虑如何控制最大沉降而忽略了对差异沉降的控制。传统的公路软基处理设计中复合地基横断面通常采用的是等桩长等桩距的布桩方式。尽管这样的布桩方式能够有效地控制地基的最大沉降或平均沉降，但横向差异沉降仍不可避免。桥头段及过渡段也通常采用等桩长等桩距的布桩方式，桥头段与过渡段不同之处在于桩长或桩距的不同，则在桥头段与过渡段之间，由于桩长或桩距的突变，会产生较大的纵向差异沉降。这种常规设计所引起的差异沉降会引起很多严重后果⑴中部低两侧高的沉降盆容易导致雨季路面排水不畅，道路中心位置产生积水，即使在设计中预留2、 道路横坡，仍避免不了路面中部积水问题；⑵桥头段与过渡段的差异沉降会逐渐传导到路面，从而使路面发生横向开裂。从调整差异沉降的角度而言，由于桩顶以上的路提及路面层刚度有限，其对桩体的约束作用较弱，不能很好地协调各桩之间的差异沉降。因此在地基处理过程中，适当进行桩长和桩距调整以合理优化桩的分布刚度是调整差异沉降最可行的方式，也是当前设计中迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种能够调整高速公路桥头段与过渡段的差异沉降的高速公路变刚度复合地基。实现本发明目的的技术方案是
高速公路变刚度复合地基，包括桥头段与过渡段，所述桥头段和过渡段内，地基桩的桩长或桩距是变化的。所述桥头段或过渡段内的桩长或桩距是变化的，进一步包括下列技术方案 (1)等桩长变桩距的技术方案
所述桥头段和过渡段的地基桩等长，在所述桥头段内，在横断面上随着与路提中心径向距离的增加，地基桩桩距逐渐增大；在所述过渡段内，在横断面上随着地基桩与路提中心径向距离的增加以及与桥头轴向距离的增加，桩距逐渐增大。(2)等桩距变桩长的技术方案所述桥头段和过渡段的地基桩等距，在所述桥头段，在横断面上地基桩随着与路提中心径向距离的增加，桩长逐渐增加；在所述过渡段内，在横断面上随着地基桩与路提中心径向距离的增加以及与桥头轴向距离的增加，桩长逐渐增大。本发明的有益效果在于
(1)地基采用复合地基处理后，最大剪应力场转移到桩尖以下，在地基深处扩散，增加地基的稳定性；等桩长变桩距方案与等桩距变桩长方案相比，前者桩体的最大剪应力场的范围更大，即前者能更有效地阻止地基土体的侧向位移。(2)变刚度复合地基能减少公路纵横向差异沉降，且等桩长变桩距方案在纵向差异沉降控制方面的效果要优于等桩距变桩长方案，更能提高行车舒适性。(3)等桩长变桩距方案总的造价比等刚度设计方案节省了约30% ；等桩距变桩长方案总的造价比等刚度设计方案节省了约24%左右。变刚度复合地基能产生显著的经济效
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frff. ο(4)从设计、施工控制、质量检测、工程造价和现场试验效果等多方面来看，变桩距方案均优于变桩长方案。(5)变刚度复合地基设计方法能有效减缓路基纵向差异沉降，提高行车舒适性，同时也能大幅度节约工程造价，有显著的经济效益和广阔的应用前景。
图1是本发明实施例1的横截面图； 图2是图1的A-A剖视图3是本发明实施例2的横截面4是图3的B-B剖视图； 图5是图3的C-C剖视图。
具体实施例方式本发明通过调整复合地基的桩长或桩距，实现地基刚度的渐变，从而达到减小路基纵、横向差异沉降的目的。下面结合实施例和附图做进一步说明。实施例1
本实施例是等桩长变桩距的高速公路变刚度复合地基的实施例。如图1和2所示，高速公路变刚度复合地基100，包括桥头段1与过渡段2。如图2所示，桥头段1和过渡段2的地基桩3等长。如图1所示，在桥头段1内， 在横断面上随着与路提中心4径向距离的增加，地基桩3桩距逐渐增大；在过渡段2内，在横断面上随着地基桩与路提中心4径向距离的增加以及与桥头段轴向距离的增加，桩距逐渐增大。实施例2
本实施例是等桩距变桩长的高速公路变刚度复合地基的实施例。如图3所示，桥头段1和过渡段2的地基桩3等距。如图4所示，在桥头段1内， 在横断面上随着与路提中心4径向距离的增加，地基桩3桩长逐渐增大。如图5所示，在过渡段2内，在横断面上随着地基桩与路提中心4径向距离的增加以及与桥头段轴向距离的增加，桩长逐渐增大。
权利要求
1.高速公路变刚度复合地基，包括桥头段(2)与过渡段(1)，其特征是，所述桥头段(2) 和过渡段内，地基桩(3)的桩长或桩距是变化的。
2.根据权利要求1所述的高速公路变刚度复合地基，其特征是，所述桥头段和过渡段的地基桩等长，在所述桥头段(1)内，在横断面上随着与路提中心径向距离的增加，地基桩桩距逐渐增大；在所述过渡段(2)内，在横断面上随着地基桩与路提中心(4)径向距离的增加以及与桥头段(2)轴向距离的增加，桩距逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的高速公路变刚度复合地基，其特征是，所述桥头段和过渡段的地基桩等距，在所述桥头段(1)，在横断面上地基桩随着与路提中心(4)径向距离的增加，桩长逐渐增加；在所述过渡段(2)内，在横断面上随着地基桩与路提中心(4)径向距离的增加以及与桥头段(2)轴向距离的增加，桩长逐渐增大。
全文摘要
本发明涉及高速公路变刚度复合地基，目的是提供一种能够调整高速公路桥头段与过渡段的差异沉降的高速公路变刚度复合地基。实现本发明目的的技术方案是高速公路变刚度复合地基，包括桥头段与过渡段，所述桥头段和过渡段内，地基桩的桩长或桩距是变化的。
文档编号E01C3/04GK102296508SQ20111016758
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月20日 优先权日2011年6月20日
发明者何淼, 赵玮 申请人:江苏省交通科学研究院股份有限公司