一种陡峭地形条件下路基拓宽结构及其施工方法与流程

本发明属于道路扩宽技术领域，具体涉及一种陡峭地形条件下路基拓宽结构及其施工方法。

背景技术：

目前，为适应交通运输量的迅猛增长，山区公路路基拓宽改建工程日益增多。在陡峭地形条件下对既有山区公路进行拓宽改建时，往往由于受到地形的限制，若往靠近山顶侧拓宽则其挖方量巨大，一方面开挖时需封闭道路，无法做到道路保通，另一方面大面积开挖山体，将对边坡稳定性以及环境保护提出更高的要求；若沿谷底侧拓宽则普通支挡结构存在既有路基开挖量大、支挡防护工程数量大、造价高、施工困难及风险大等缺点，同时对既有道路扰动大，无法做到保畅保通。因此，寻找一种陡峭地形条件下稳定安全、工程造价低、施工难度及施工风险小，同时满足公路保通要求的路基拓宽技术方案显得尤为必要。

公开号为cn107419629a的中国专利提出了一种傍山公路的组合式拓宽结构，其主要采用一体成型的l形预制件，在不增加施工开挖量的前提下，拓宽傍山公路陡坎一侧的路面宽度，施工成本较低，起到增强傍山公路通行能力的作用。但是，该组合式拓宽结构仅能对现状路基拓宽0.5-2.0米，路基拓宽宽度范围偏小，难以满足一些路基拓宽宽度2米以上的公路改扩建项目需求。

公开号为cn109989312a的中国专利提出了一种适用于临崖公路的扩宽结构，其通过锚杆拉近开挖后的山体，使得开挖后山体具有更好的稳定性，同时满足老路通行需求，混凝土承重墙对路基起到一定支撑作用并具有更好的强度。但是，由于该扩宽结构采用了大量的锚杆以及混凝土，具有明显的工程数量大、造价高等缺点，难以满足一些投资小、资金紧张的山区公路改扩建项目需求。

公开号为cn109989313a的中国专利提出了一种适用于临崖道路扩宽的轻质组合构件，其通过边开挖边锚杆为老路拓宽提高可靠的施工平台的技术工艺，利用泡沫混凝土的高强度、填筑自密实、沉降量小、施工速度快等特点，有效解决了临崖道路拓宽的技术难题。由于泡沫混凝土底宽要求大，势必造成泡沫混凝土工程数量需求多，造价高，且泡沫混凝土存在易开裂等缺点，综上所述，对于一些投资小、资金紧张的山区公路改扩建项目，该轻质组合构件的应用推广存在一定局限性。

考虑到陡峭地形条件下对既有山区公路进行拓宽改建，常规开挖及支挡结构难以满足工程需要，或现有技术工作造价高等问题，因此，本发明针对陡峭地形条件下提出一种稳定安全、工程造价低、施工难度及施工风险小，同时满足公路保通要求的路基拓宽技术及其施工方法，其具有重要的工程意义和实用价值，可为陡峭地形条件下山区公路路基拓宽的设计及施工提供一定参考借鉴作用。

针对上述技术问题，故需要进行改进。

技术实现要素：

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种稳定安全、工程造价低、施工难度及施工风险小，同时满足公路保通要求的陡峭地形条件下路基拓宽结构及其施工方法。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种陡峭地形条件下路基拓宽结构，包括山体，山体包括老路和位于老路沟谷侧的临空陡壁，陡壁向内开挖形成墙后开挖侧壁及台阶状人工陡壁；所述台阶状人工陡壁设有锚固钢筋及高度不同的多根锚杆，锚固钢筋及锚杆沿台阶状人工陡壁向内锚入山体；所述台阶状人工陡壁外侧设有混凝土台阶基础；台阶基础顶部设有台阶基础凸榫，台阶基础凸榫上布设有挡土墙，台阶基础与挡土墙连接成一个整体，挡土墙与墙后开挖侧壁之间填充有填料，填料压实后与老路拼接形成新路。

其中，墙后侧壁开挖坡率结合地质情况以不影响老路保通为原则确定。

作为本发明的一种优选方案，所述墙后开挖侧壁设有含钢筋网混凝土的锚喷护面，含钢筋网混凝土的锚喷护面位于墙后回填填料与墙后开挖侧壁之间。

作为本发明的一种优选方案，所述台阶状人工陡壁表面设有含钢筋混凝土的锚喷护面，含钢筋混凝土的锚喷护面位于台阶基础与台阶状人工陡壁之间。

作为本发明的一种优选方案，所述台阶基础外侧设有台阶基础外立面。

作为本发明的一种优选方案，所述锚杆穿过台阶基础，锚杆延伸至台阶基础外立面处设有螺母和混凝土锚头，螺母和混凝土锚头与锚杆相匹配。

作为本发明的一种优选方案，所述挡土墙墙身底部设有泄水孔，泄水孔位于台阶基础凸榫上。

作为本发明的一种优选方案，所述挡土墙墙背设有排水网，排水网底部抵靠于泄水孔上。

作为本发明的一种优选方案，所述挡土墙顶部设有护栏，护栏的外侧与挡土墙外侧在同一垂直平面。

作为本发明的一种优选方案，所述挡土墙为浆砌片石、片石砼或混凝土。

一种的陡峭地形条件下路基拓宽结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤a：将老路靠近沟谷侧临空陡壁将挡土墙高度范围内按一定坡率自上至下开挖形成墙后开挖侧壁，并及时设置含钢筋网混凝土的锚喷护面；

步骤b：在墙后开挖侧壁的锚喷护面实施之后，再继续垂直向下开挖1米-1.5米，再打设一排锚固钢筋；

步骤c：在锚固钢筋打设完成之后，继续垂直向下开挖形成台阶状人工陡壁，每往下挖1.5米-2米，再开始打设1排锚杆，及时铺设含钢筋网混凝土的锚喷护面；

步骤d：直至开挖至设计标高所确定的坡脚台阶基础基底位置；

步骤e：自下而上设立台阶基础外立面及台阶基础凸榫模板，分层浇筑混凝土，形成台阶基础；

步骤f：混凝土经养生固化后，对延伸至台阶基础外立面的锚杆进行螺母锁紧，采用混凝土进行封锚形成锚头；

步骤g：在设有凸榫的台阶基础顶部设置挡土墙，挡土墙后按设计要求回填填料并压实后与老路相连形成新路。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，设计巧妙；将挡土墙、台阶基础、锚杆结合起来，锚杆将台阶基础与山体紧密连接起来，提高了台阶基础与山体整体稳定性，同时台阶开挖工程数量少且不影响老路的正常通行；台阶基础顶部凸榫与挡土墙形成整体，提高了挡土墙的抗滑移能力；本发明具有安全稳定、开挖工程量少、坞工体积少，造价低、施工方便且不影响老路通行的特点，解决了常规开挖工程数量大或支挡结构造价高、无法保通的难题，降低了施工难度及施工风险，可为陡峭地形条件下山区公路路基拓宽的设计及施工提供一定参考借鉴作用。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是侧壁及台阶状人工陡壁的开挖结构示意图；

图3是沟谷侧临空陡壁和老路的结构示意图；

图中附图标记：老路1，陡壁2，山体3，墙后开挖侧壁4，台阶状人工陡壁5，锚喷护面6，锚固钢筋7，锚杆8，锚头9，台阶基础10，台阶基础基底11，台阶基础凸榫12，台阶基础外立面13，挡土墙14，泄水孔15，排水网16，护栏17，填料18，新路19，侧壁开挖坡率20。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：

如图1-3所示，本实施例提供的一种陡峭地形条件下路基拓宽结构，包括山体3，山体3包括老路1和位于老路1沟谷侧临空陡壁2，沟谷侧临空陡壁2向内开挖形成墙后开挖侧壁4及台阶状人工陡壁5；台阶状人工陡壁5设有锚固钢筋7及高度不同的多根锚杆8，锚固钢筋7及锚杆8沿台阶状人工陡壁5向内锚入山体3；台阶状人工陡壁5外侧设有混凝土台阶基础10；台阶基础顶部设有台阶基础凸榫12且与挡土墙14连接成一个整体；所述挡土墙14墙后回填填料18压实后与老路1拼接形成新路19。

本发明结构简单，设计巧妙；将挡土墙、台阶基础、锚杆结合起来，锚杆将台阶基础与山体紧密连接起来，提高了台阶基础与山体整体稳定性，同时台阶开挖工程数量少且不影响老路的正常通行；台阶基础顶部凸榫与挡土墙形成整体，提高了挡土墙的抗滑移能力；本发明具有安全稳定、开挖工程量少、坞工体积少，造价低、施工方便且不影响老路通行的特点，解决了常规开挖工程数量大或支挡结构造价高、无法保通的难题，降低了施工难度及施工风险，可为陡峭地形条件下山区公路路基拓宽的设计及施工提供一定参考借鉴作用。

在实际操作过程中，包括以下步骤：

老路1上一直可以保持车辆通行，将老路1靠近沟谷侧临空陡壁2的挡土墙14高度范围内按一定侧壁开挖坡率20自上至下开挖形成墙后开挖侧壁4，并及时设置含钢筋网混凝土的锚喷护面6进行加固处理，确保老路1在通车过程中的稳定性及保证施工人员的安全；继续垂直向下开挖1米-1.5米，再打设一排锚固钢筋7，将其与山体3进行锚固。

锚固钢筋7打设完成之后，继续垂直向下开挖形成台阶状人工陡壁5，台阶状人工陡壁5便于锚杆8的打设及台阶基础10的施工等；每往下挖1.5米-2米，再开始打设1排锚杆8，直至开挖至设计标高所确定的坡脚台阶基础基底11位置；开挖期间及时铺设含钢筋网混凝土的锚喷护面6，锚喷护面6位于台阶基础10与台阶状人工陡壁5之间，通过锚喷护面6及锚杆8将开挖形成台阶状人工陡壁5与山体3进行紧密连接在一起。通过在台阶基础外立面13以及顶部设置模板后浇筑混凝土，形成混凝土台阶基础10。

锚杆8穿过混凝土台阶基础10并在台阶基础外立面13处采用与锚杆8相匹配的螺母进行锁紧并用混凝土进行封锚形成锚头9。

混凝土台阶基础10顶部凸榫12分层进行挡土墙14的施工，挡土墙14墙身下部靠近凸榫12附近设有泄水孔15，泄水孔15可将挡土墙14墙后排水网16收集的水进行排除，保证墙后填料18的干燥从而进一步保证挡土墙14具有更好的稳定性，挡土墙14顶部设有护栏17，护栏17位于沟谷侧临空陡壁2一侧，可对行驶在新路19的车辆起到保护作用。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：老路1，陡壁2，山体3，墙后开挖侧壁4，台阶状人工陡壁5，锚喷护面6，锚固钢筋7，锚杆8，锚头9，台阶基础10，台阶基础基底11，台阶基础凸榫12，台阶基础外立面13，挡土墙14，泄水孔15，排水网16，护栏17，填料18，新路19，侧壁开挖坡率20等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。