一种H型路基结构及其施工方法与流程

一种h型路基结构及其施工方法
技术领域
1.本发明涉及岩土工程技术领域，具体涉及铁路、公路路基工程，尤其涉及平原区用地紧张地段的一种h型路基结构及其施工方法。


背景技术：

2.我国平原区多为良田耕地，路堤放坡设计会占用较多的土地资源，土方用量大，同时由于放坡后路堤基底面积较大，导致地基处理费用相应较高。当设置路堤支挡结构时，常规设计思路是先进行支挡结构设计，再根据路堤和支挡结构的变形和稳定性要求进行地基处理设计，该设计思路未能将支挡结构和地基处理措施作为整体结构对待，造价相对较高、施工效率相对较低。
3.当路堤两侧桩板墙分别独立设计时，存在以下缺陷：(1)两侧锚固桩彼此之间没有联结，水平方向刚度低，进而导致锚固桩截面尺寸大、桩长较长、变形大，施工风险高，工程投资高；(2)只是利用了锚固桩的水平承载力，尚需对锚固桩桩间地基进行处理提高竖向承载力，未能发挥大截面锚固桩竖向承载力大的特点，存在一定程度的浪费。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明旨在提出一种h型路基结构及其施工方法，有效提高了桩板墙的水平方向刚度，同时将桩板墙和地基加固措施相结合，利用锚固桩水平承载力的同时充分发挥了其竖向承载力大的特点，结构形式更为合理，具有较高推广应用价值。
5.为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
6.一种h型路基结构，包括锚固桩、纵梁、横梁、承载板和挡土板，在路基的两侧分别各设有若干根所述锚固桩，路基两侧的所述锚固桩对称设置，沿线路方向相邻所述锚固桩通过所述纵梁相连，沿路基横断面方向对称设置的所述锚固桩通过所述横梁相连，所述横梁顶标高与所述纵梁顶标高相同，所述锚固桩高出所述纵梁以上部分为锚固桩悬臂段，所述锚固桩位于所述纵梁以下部分为锚固桩锚固段，所述锚固桩锚固段的截面为矩形，所述锚固桩悬臂段包括悬臂段本体和设置在悬臂段本体两侧的锚固桩耳墙，耳墙作为挡土板的支座，所述锚固桩悬臂段的截面为凸型；
7.沿线路方向每相邻两道所述横梁之间设置多块所述承载板作为路基填土的基础，所述承载板设置由路基中心向外的排水坡，所述承载板上铺设中粗砂夹复合土工膜；
8.沿线路方向每相邻两根所述锚固桩在其桩顶至纵梁之间、锚固桩耳墙背后设置所述挡土板，在所述挡土板上预留泄水孔。
9.进一步的，在所述挡土板背面设有反滤层，在所述反滤层的下表面设有隔水层，所述隔水层位于挡土板和承载板之间。
10.进一步的，在所述承载板以上按施工要求分层填筑路基，在路基基床表层外侧设置混凝土护肩。
11.进一步的，所述承载板的厚度由路基中心向外逐渐减小，不同厚度的承载板形成
了排水坡，所述排水坡的坡度为2％。
12.进一步的，所述锚固桩桩顶标高位于路基基床表层以下；合理选择纵梁顶标高，所述纵梁顶标高一般设置在与地面平齐处，不高于原地面，所述纵梁采用钢筋混凝土浇筑，纵梁同时作为挡土板和反滤层的基础。
13.进一步的，所述挡土板采用钢筋混凝土预制，所述承载板采用钢筋混凝土预制；所述锚固桩采用钢筋混凝土浇筑而成，所述横梁采用钢筋混凝土浇筑而成，横梁同时作为承载板的支座。
14.进一步的，所述反滤层包括袋装砂和卵砾石，所述隔水层采用素混凝土制成。
15.一种h型路基结构的施工方法，其过程如下：
16.(1)确定锚固桩位置，设置锁口护壁，人工开挖地面以下部分锚固桩，锚固桩应间隔开挖，待锚固桩混凝土达到设计强度后，方可开挖相邻锚固桩；
17.(2)绑扎锚固桩钢筋，并预留与纵梁、横梁的锚固钢筋，连续浇筑桩身混凝土，不得形成施工缝；
18.(3)开挖纵梁基坑，处理纵梁与锚固桩接触面，绑扎纵梁钢筋，浇筑纵梁混凝土；
19.(4)开挖横梁基坑，处理横梁与锚固桩接触面，绑扎横梁钢筋，浇筑横梁混凝土；
20.(5)待锚固桩及纵梁混凝土、横梁混凝土达到设计强度后，安装承载板；
21.(6)施工承载板上中粗砂夹复合土工膜；
22.(7)施工反滤层下部隔水层；
23.(8)填筑承载板以上路基；
24.(9)随填筑高度施工反滤层及挡土板；
25.(10)填筑路基基床表层并施工混凝土护肩。
26.进一步的，在步骤(1)中，首先需要测量放样，准确确定锚固桩位置。
27.进一步的，在步骤(7)中，需要同时处理好与复合土工膜的衔接，保证排水通畅。
28.相对于现有技术，本发明所述的h型路基结构及其施工方法具有以下优势：(1)h型路基结构中锚固桩作为支挡结构的同时，还承受路基上部荷载，充分发挥了其水平方向和竖向两个方向的承载力，较大的竖向刚度有效控制了路基沉降；(2)横梁不仅作为承载板的支撑结构，同时与两侧锚固桩形成整体结构，利用横梁使两侧锚固桩所受土压力成为一对作用力与反作用力，将不利外荷转换有有利外荷，有效约束锚固点位移，结构形式更为合理，安全风险低，造价经济；(3)可有效减小锚固桩桩长，降低人工挖孔过深的施工风险，同时降低了工程造价；(4)避免了路堤放坡和边坡防护工程，减少了土石方数量，节约土地资源。综上，本结构可以节约用地和工程造价，降低工程风险，施工便捷，具有较高推广应用价值。
附图说明
29.构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
30.图1是本发明结构示意图；
31.图2是图1中a-a剖视图；
32.图3是图1中b-b剖视图；
33.图4是图3中c-c剖视图。
34.附图标记说明：
35.1、锚固桩；1-1、锚固桩悬臂段；1-1-1、悬臂段本体；1-2、锚固桩锚固段；2、纵梁；3、横梁；4、承载板；5、挡土板；6、反滤层；7、隔水层；8、中粗砂夹复合土工膜；9、锚固桩耳墙；10、地面；11、护肩；12、路基基床表层；13、路基基床底层；14、路基面；15、基床以下
具体实施方式
36.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
38.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，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
40.如图1至4所示，一种h型路基结构，包括锚固桩1、纵梁2、横梁3、承载板4和挡土板5，在路基的两侧分别各设有若干根所述锚固桩1，路基两侧的所述锚固桩1对称设置，沿线路方向相邻所述锚固桩1通过所述纵梁2相连，沿路基横断面方向对称设置的所述锚固桩1通过所述横梁3相连，所述横梁3顶标高与所述纵梁2顶标高相同，所述锚固桩1高出所述纵梁2以上部分为锚固桩悬臂段1-1，所述锚固桩1位于纵梁以下部分为锚固桩锚固段1-2，所述锚固桩锚固段1-2的截面为矩形，所述锚固桩悬臂段1-1包括悬臂段本体1-1-1和设置在悬臂段本体1-1-1两侧的锚固桩耳墙9，耳墙9作为挡土板的支座，所述锚固桩悬臂段1-1的截面为凸型。
41.沿线路方向每相邻两道所述横梁3之间设置多块所述承载板4作为路基填土的基础，所述承载板4设置由路基中心向外的排水坡，所述承载板4的厚度由路基中心向外逐渐减小，不同厚度的承载板4形成了排水坡，所述排水坡的坡度为2％。在所述承载板4上铺设中粗砂夹复合土工膜8，当路基沉降和强度满足设计要求时，也可采用褥垫层代替承载板。
42.沿线路方向每相邻两根所述锚固桩1在其桩顶至纵梁2之间、锚固桩耳墙9背后设置所述挡土板5，在所述挡土板5上预留泄水孔，在所述挡土板5背面设有反滤层6，在所述反滤层6的下表面设有隔水层7，所述隔水层7位于挡土板5和承载板4之间，所述反滤层6采用袋装砂加卵砾石材料，所述隔水层7采用素混凝土制成。
43.在所述承载板4以上按施工要求分层填筑路基，在路基基床表层12外侧设置混凝土护肩11。所述锚固桩1桩顶标高位于路基基床表层12以下。合理选择纵梁顶标高，所述纵梁2顶标高一般设置在与地面平齐处，不高于原地面，所述纵梁2采用钢筋混凝土浇筑，纵梁同时作为挡土板5和反滤层6的基础。
44.所述挡土板5采用钢筋混凝土预制，所述承载板4采用钢筋混凝土预制；所述锚固桩1采用钢筋混凝土浇筑而成，所述横梁3采用钢筋混凝土浇筑而成，横梁3同时作为承载板的支座。
45.一种h型路基结构的施工方法，其过程如下：
46.(1)测量放样，准确确定锚固桩位置，设置锁口护壁，人工开挖地面以下部分锚固桩，锚固桩应间隔开挖，待锚固桩混凝土达到设计强度后，方可开挖相邻锚固桩；
47.(2)绑扎锚固桩钢筋，并预留与纵梁、横梁的锚固钢筋，连续浇筑桩身混凝土，不得形成施工缝；
48.(3)开挖纵梁基坑，处理纵梁与锚固桩接触面，绑扎纵梁钢筋，浇筑纵梁混凝土；
49.(4)开挖横梁基坑，处理横梁与锚固桩接触面，绑扎横梁钢筋，浇筑横梁混凝土；
50.(5)待锚固桩及纵梁混凝土、横梁混凝土达到设计强度后，安装承载板；
51.(6)施工承载板上中粗砂夹复合土工膜；
52.(7)施工反滤层下部隔水层，同时处理好与复合土工膜的衔接，保证排水通畅；
53.(8)填筑承载板以上路基；
54.(9)随填筑高度施工反滤层及挡土板；
55.(10)填筑路基基床表层并施工混凝土护肩。
56.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。