一种变形连续的轻质路基结构的制作方法

1.本实用新型涉及道路路基结构，尤其涉及一种变形连续的轻质路基结构。


背景技术：

2.路桥过渡段是指路基与桥台结构物之间衔接段，是保证刚性桥台过渡到柔性路基的重要纽带。由于路基与桥台结构物之间刚度差异较大，在长期车辆荷载作用下易出现较大的差异沉降，即“桥头跳车”现象，严重影响行车安全。根据公路路基施工技术规范，对于桥台背填筑宜采用传统级配良好的砂砾、碎石等低压缩性土进行回填，且填料压实度要求不小于96％；或采用泡沫轻质材料进行回填。
3.采用传统的砂砾、碎石进行回填时，由于台背施工作业面狭窄，难以对填料进行有效压实，因此施工结束后路基本体在长期荷载作用下仍不可避免的会出现沉降变形，导致桥台跳车问题时常发生，严重影响行车安全。
4.而采用泡沫轻质土进行回填时，现有过渡段轻质路基结构设计中，整个过渡段路基采用同一湿密度轻质材料进行回填浇筑施工，对于解决桥台与过渡段路基间的差异沉降问题具有较为明显的效果。但由于普通路基填料在长期荷载与环境作用下仍会发生沉降(现行规范中对于一般路基沉降变形允许值为 50cm)；而过渡段轻质路基由于采用容重仅为普通路基填料1/3的泡沫轻质土，其沉降变形几乎为零，由此产生了过渡段路基与普通路基间的差异沉降，造成了新的“跳车”问题，未能实现刚性桥台与柔性普通路基间的变形连续过渡。


技术实现要素：

5.本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种变形连续的轻质路基结构，可有效避免过大的差异沉降，解决桥头跳车问题。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种变形连续的轻质路基结构，由泡沫轻质土制成，其设于混凝土桥台与土质路基之间；所述轻质路基结构包括依次设于所述混凝土桥台与所述土质路基结构之间的第一轻质填筑体、第二轻质填筑体和第三轻质填筑体；所述第一轻质填筑体的密度＜所述第二轻质填筑体的密度＜所述第三轻质填筑体的密度。
7.作为上述技术方案的改进，所述土质路基靠近所述第三轻质填筑体的一侧设有多层第一台阶，所述第三轻质填筑体通过所述第一台阶与所述土质路基搭接；所述第一台阶的高度≥1m，其高宽比为1：(1～1.5)。
8.作为上述技术方案的改进，所述第一台阶靠近所述土质路基的一侧设有多个第一凹槽，所述第一凹槽的深度≥0.5m，所述第一凹槽的宽度为所述第一台阶宽度的1/4～1/2，且所述第一凹槽的宽度≥0.5m；所述第三轻质填筑体设有多个与所述第一凹槽相配合的第一凸部。
9.作为上述技术方案的改进，所述第一轻质浇注体包括多层浇注层，多层浇注层的
宽度由第一轻质浇注体的底部至顶部方向逐渐增加，所述浇注层阶的高度≥1m。
10.作为上述技术方案的改进，所述第二轻质浇注体包括多层第二台阶，各层第二台阶的宽度相同；所述第二台阶的高度≥1m，其高宽比为1：(2～3)；
11.所述第三轻质浇注体包括多层第三台阶，各层第三台阶的宽度相同；所述第三台阶的高度≥1m，其高宽比为1：(2～3)。
12.作为上述技术方案的改进，所述第二台阶上设有第二凹槽，所述第二凹槽的宽度为所述第二台阶宽度的1/8～2/7，所述第二凹槽的深度≥0.5m；所述第一轻质浇注体设有多个与所述第二凹槽配合的第二凸部；
13.所述第三台阶上设有第三凹槽，所述第三凹槽的宽度为所述第三台阶宽度的1/9～1/5，所述第三凹槽的深度≥0.5m；所述第二轻质浇注体设有多个与所述第三凹槽配合的第三凸部。
14.作为上述技术方案的改进，所述第二凹槽、第三凹槽内设有锚固件。
15.作为上述技术方案的改进，还包括设于所述混凝土桥台和土质路基之间的碎石垫层和防渗土工膜；所述碎石垫层设于第一轻质填筑体、第二轻质填筑体和第三轻质填筑体的下方，所述防渗土工膜设于所述第一轻质填筑体、第二轻质填筑体和第三轻质填筑体与所述碎石垫层之间。
16.作为上述技术方案的改进，还包括设于所述混凝土桥台和土质路基之间的加强层，所述加强层设于所述第一轻质填筑体、第二轻质填筑体和第三轻质填筑体的上方，所述加强层的材质为土工格栅或镀锌钢丝网。
17.实施本实用新型，具有如下有益效果：
18.1、本实用新型的变形连续的轻质路基结构，在混凝土桥台与土质路基之间构筑了密度不同的第一轻质填筑体、第二轻质填筑体和第三轻质填筑体，保证在长期车辆荷载作用下路桥过渡段路基沉降变形的连续性和均匀性，避免出现过大差异沉降，有效解决了桥头跳车难题。
19.2、本实用新型中的轻质路基结构由泡沫轻质土制成，其密度仅为传统路基填料的1/4～1/2，进行路基填筑时能显著降低上覆荷载，减小过渡段路基在荷载作用下的沉降变形；同时泡沫轻质土还具有良好的流动性、自密实性，进行桥台背回填时无需碾压密实，施工简便，节省工期。
20.3、本实用新型中的轻质路基结构在土质路基一侧设置第一台阶，并在第一台阶内侧设置第一凹槽，这种反向开挖的凹槽可增加路基结构与土质路基的粘接力，使得两者连接更为紧密，避免结合部位产生裂缝。同时也避免了传统轻质路基过渡段因轻质材料的脆性，在长期车辆动荷载的冲击作用下发生裂缝，影响轻质路基结构的整体性。
附图说明
21.图1是本实用新型一实施例中变形连续的轻质路基结构的结构示意图。
具体实施方式
22.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本实用新型在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、
后、内、外等方位用词，仅以本实用新型的附图为基准，其并不是对本实用新型的具体限定。
23.参考图1，本实施例提供一种变形连续的轻质路基结构，其设置在混凝土桥台1和土质路基2之间，包括依次设于混凝土桥台1与土质路基结构2之间的第一轻质填筑体3、第二轻质填筑体4和第三轻质填筑体5；第一轻质填筑体3 的密度＜第二轻质填筑体4的密度＜第三轻质填筑体5的密度，基于上述结构的路基结构，在混凝土桥台1和土质路基2之间构筑了不同密度的填筑体，有效提升了轻质路基结构的沉降变形的连续性和均匀性。
24.具体的，第一轻质填筑体3通过湿密度为500～700kg/m3的轻质泡沫土浇注而成；第二轻质填筑体4通过湿密度为700～900kg/m3的轻质泡沫土浇注而成；第三轻质填筑体4通过湿密度为800～1000kg/m3的轻质泡沫土浇注而成。采用泡沫轻质土浇注，可减少路基结构沉降变形，同时施工简单。
25.其中，土质路基2靠近第三轻质填筑体5的一侧设有多个第一台阶21，第三轻质填筑体5通过第一台阶21与土质路基2搭接。其中，第一台阶21的高度≥1m，具体的为1～2.5m。第一台阶21的高度h
21
与宽度(w
21
)之比(高宽比)为1：(1～1.5)。
26.进一步的，为了提升第三轻质填筑体5与土质路基2的连接稳定性，在第一台阶21靠近土质路基2的一侧设有多个第一凹槽22，第三轻质填筑体5设有多个与所述第一凹槽22相配合的第一凸部51。通过第一凸部51和第一凹槽22 的配合，可有效提升路基结构与土质路基的粘接力，避免结合部位产生裂缝。其中，第一凹槽22的深度d
22
≥0.5m，具体的为0.5～0.8m。第一凹槽22的宽度 w
22
为第一台阶21宽度的1/4～1/2，且第一凹槽21的宽度≥0.5m。
27.其中，第一轻质浇注体3包括多层浇注层31，多层浇注层31的宽度由第一轻质浇注体3的底部至顶部方向逐渐增加。具体的，在本实施例中，共设置四层浇注层31，每层浇注层31的高度≥1m，具体的为1～2.5m。第一轻质浇注体3最顶部的浇注层31的高度h
31t
和宽度w
31t
之比(高宽比)为1：(5～7)。
28.其中，第二轻质浇注体4包括多层第二台阶41。具体的，在本实施例中，共设置四层第二台阶41，每层第二台阶41的高度≥1m，具体的为1～2.5m。第二台阶41的高宽比为1：(2～3)。进一步的，在第二台阶41上还设有第二凹槽 42，在第一轻质浇注体3设有多个与第二凹槽42配合的第二凸部32；通过第二凸部32和第二凹槽42的配合，可有效提升第一轻质浇注体3和第二轻质浇注体4的连接稳固性。其中，第二凹槽42的深度≥0.5m，具体的为0.5～0.8m。第二凹槽42的宽度为第二台阶41宽度的1/8～2/7，且第二凹槽42的宽度≥0.5m。更进一步的，在第二凹槽42中还设有锚固件(未在图中示出)，以进一步提升连接稳固性。
29.其中，第三轻质浇注体5包括多层第三台阶52，具体的，在本实施例中，共设置四层第三台阶52，每层第二台阶52的高度≥1m，具体的为1～2.5m。第三台阶52的高宽比为1：(2～3)。进一步的，在第三台阶52上还设有第三凹槽 53，在第二轻质浇注体4设有多个与第三凹槽53配合的第三凸部43；通过第三凸部43和第三凹槽53的配合，可有效提升第二轻质浇注体4和第三轻质浇注体5的连接稳固性。其中，第三凹槽53的深度≥0.5m，具体的为0.5～0.8m。第三凹槽53的宽度为第三台阶52宽度的1/9～1/5，且第三凹槽53的宽度≥0.5m。更进一步的，在第三凹槽53中还设有锚固件(未在图中示出)，以进一步提升连接稳固性。
30.具体的，在本实施例之中，在混凝土桥台1和土质路基2之间还设有碎石垫层6、防渗土工膜7和加强层8。其中，碎石垫层6设于第一轻质填筑体3、第二轻质填筑体4和第三轻质填筑体5的下方，其厚度≥25cm，具体的为 25～50cm。防渗土工膜7设于碎石垫层6和第一
轻质填筑体3、第二轻质填筑体 4、第三轻质填筑体5之间。加强层8设于第一轻质填筑体3、第二轻质填筑体 4和第三轻质填筑体5的上方，加强层8的材质为土工格栅或镀锌钢丝网。
31.本实用新型中变形连续的轻质路基结构的施工方法如下：
32.(1)将原地面进行清表，清除地表积水、障碍物等，并对地表进行整平、碾压处理，保证基底承载力；
33.(2)在原基底铺设碎石垫层6，垫层厚度不少于25cm；并在碎石垫层与路基结构间铺设防渗土工膜7。
34.(3)对原路基靠近混凝土桥台1一侧进行台阶开挖，得到第一台阶21，台阶开挖完成后在各台阶内侧进行反开挖，形成第一凹槽22；
35.(4)路基结构按路基高度方向分层进行浇筑。控制单层浇注高度≤0.8m，单层浇注面积≤400m2；
36.首先，浇注第三轻质填筑体5的第一层(湿密度为800～1000kg/m3的泡沫轻质土)；固化后，同时浇注第三轻质填筑体5的第二层(湿密度为800～1000kg/m3的泡沫轻质土)和第二轻质填筑体4的第一层(湿密度为700～900kg/m3的泡沫轻质土)；再者，同时浇注第三轻质填筑体5的第三层(湿密度为800～1000kg/m3的泡沫轻质土)、第二轻质填筑体4的第二层(湿密度为700～900kg/m3的泡沫轻质土)和第一轻质填筑体3的第一层(湿密度为500～700kg/m3的泡沫轻质土)；以此循环，直至轻质填筑体均浇筑至设计标高；
37.(5)在各轻质填筑体顶层均设置有加强层8，即完成轻质路基结构的施工。完成路基结构施工后，在其表面进行路面结构层9的施工。
38.以上所述是实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。