一种超轻复合式路基结构及其施工方法与流程

本发明属于建筑施工，具体地说，本发明涉及一种超轻复合式路基结构及其施工方法。

背景技术：

1、随着我国经济社会高速发展，车流量持续增长，诸多地区的高速公路通行能力和服务水平难以满足日益增长的交通量和社会经济发展需要。特别是2000年前后建成运营的一批高速公路，紧邻城建区域，路网通道相对唯一，在长期交通拥堵已成常态的情况下，对公路安全、大通道通畅带来了严峻挑战，无法持续高效为社会经济快速发展提供有力支撑，改扩建势在必行。

2、然而，在城市化进程中，下穿高速公路的浅埋地铁运营后，沿地铁路线划定了控制保护区，并对地铁隧道的位移及隧道结构外壁附加荷载进行了严苛规定，高速公路改扩建采用普通填土或轻质土拼宽方案均无法满足地铁相关规定，影响地铁结构安全和运营安全，而采用桥梁跨越方案也存在诸多不足：跨径大、造价高、施工扰动大、安全风险高、桥梁拼接路基产生不均匀沉降影响高速公路运营安全等。

3、如何在保证地铁结构及运营安全的情况下，有效降低高速公路改扩建成本，提升高速公路施工及运营安全，是目前本行业同类型项目亟需解决的技术难题。因此需要迫切寻求一种快速且安全的高速公路路基设计结构。

4、公告号为cn116516776a的发明专利，于2023年8月1日公开了名称为一种气泡混合轻质土路堤施工方法，该方法包括以下步骤：对待施工区域进行开挖形成水平施工面；填筑、整平、压实水平施工面；在水平施工面靠近坡底的一侧表面开挖形成台阶结构；压实台阶结构的表面并在台阶结构的顶面上施工形成路堤基础；在路堤基础上施工形成面板基础；在面板基础上安装预制面板形成浇筑腔；在浇筑腔内浇筑气泡混合轻质土，形成气泡混合轻质土层；在水平施工面及气泡混合轻质土层的顶面上铺设形成路面，获得路堤。该气泡混合轻质土路堤施工方法不能适用于附加荷载严重受限区域，且不能增强路基结构的整体稳定性和安全性。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种提高路基结构的整体性和稳定性、安全性高、施工成本低的超轻复合式路基结构及其施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、该超轻复合式路基结构，包括地基，所述地基上设有砂垫层，所述砂垫层上均匀分布有eps桩，所述eps桩之间设有气泡轻质土，所述eps桩顶端设有路面结构层，所述路面结构层侧部设有护栏。

4、所述路面结构层底部与eps桩顶部之间设有钢筋混凝土板。

5、所述钢筋混凝土板在路面结构层下方分层设置。

6、所述砂垫层顶部设有反滤土工布，所述砂垫层内设有硬塑透水管，所述硬塑透水管横向设置。

7、所述eps桩直径为75cm，所述eps桩等间距设置，所述eps桩中心间距为110cm。

8、所述eps桩底端设有铁丝网，所述铁丝网包括铁丝网单体，所述铁丝网单体呈正六边形结构，所述铁丝网单体的间距与eps桩的间距相适配，所述eps桩底部通过铁丝与铁丝网连接。

9、该超轻复合式路基结构的施工方法，包括以下步骤：

10、s1、对施工场地进行清表和整平压实，回填砂垫层；

11、s2、在砂垫层上铺设钢筋网；

12、s3、在砂垫层上部高度10cm或每次预计浇筑高度下10cm设置铁丝网，采用施工边界模板固定，在填筑区内采用锚杆打设深入基底固定，铁丝网的特定孔洞用于埋设eps桩；

13、s4、埋设并固定eps桩，相邻两节eps桩之间通过粘结砂浆薄层满粘法进行粘贴，安装施工边界区域的支护面板；

14、s5、通过泵送方式浇筑气泡轻质土，确保出料口埋入气泡轻质土中或靠近气泡轻质土表面；

15、s7、浇筑完成后，气泡轻质土固化后进行遮盖保护；

16、s8、视填筑高度设置钢筋混凝土板，重复s3～s7步骤，确保浇筑过程中整体水平分层进行；

17、s9、气泡轻质土最终浇筑完成后，在气泡轻质土顶部设置土工膜；

18、s10、施工路面结构层、排水设施及路侧护栏，用碎石垫层或底基层材料调整纵向和横向坡度。

19、所述步骤s1中，包括以下步骤：对地基清表土层厚度30cm，旧路边坡削坡至1:1.0坡率后开挖台阶；对场地进行整平压实；在基底铺设0.3m厚砂垫层；在坡面和砂垫层中布置硬塑透水管，砂垫层顶面铺设反滤土工布。

20、所述步骤s4中，沿路基纵向全断面设置沉降缝并填塞。

21、所述步骤s5中，气泡轻质土每次浇筑最大厚度为1m，每层浇筑时间间隔至少24小时。

22、本发明的技术效果为：采用本发明的超轻复合式路基结构及其施工方法，从根本上解决上跨浅埋地铁附加荷载严重受限和因此引起的地铁结构位移变形控制难题，该结构建设成本相对较低、施工工艺简单成熟、施工质量易于控制且耐久性好、运营安全有保障。对于上跨浅埋地铁隧道施工区域，采用气泡轻质土+eps桩的超轻复合式路基结构，可以将施工对地铁结构的位移及附加荷载影响降至最低，确保施工和地铁运营安全，具有很强的适应性和应用前景。在气泡轻质土内部或路面底部设置的钢筋混凝土板可增强结构的整体性和稳定性，确保路基结构安全稳定，并通过设置透水管构成排水垫层，可避免路基出现上浮问题。

23、该超轻复合式路基结构采用气泡轻质土完全包裹eps桩的结构方案，可避免紫外线照射从而大大提升eps材料的使用寿命，延长了eps群桩复合材料的耐久性。其中eps桩为可量产化、标准化的化工产品，其运输存放便捷，固定方式简单，气泡轻质土施工工艺成熟，安全可靠、质量可控，可加快施工进度，极大降低施工成本。

技术特征：

1.一种超轻复合式路基结构，其特征在于：包括地基，所述地基上设有砂垫层，所述砂垫层上均匀分布有eps桩，所述eps桩之间设有气泡轻质土，所述eps桩顶端设有路面结构层，所述路面结构层侧部设有护栏。

2.按照权利要求1所述的超轻复合式路基结构，其特征在于：所述路面结构层底部与eps桩顶部之间设有钢筋混凝土板。

3.按照权利要求2所述的超轻复合式路基结构，其特征在于：所述钢筋混凝土板在路面结构层下方分层设置。

4.按照权利要求1-3任一项所述的超轻复合式路基结构，其特征在于：所述砂垫层顶部设有反滤土工布，所述砂垫层内设有硬塑透水管，所述硬塑透水管横向设置。

5.按照权利要求4所述的超轻复合式路基结构，其特征在于：所述eps桩直径为75cm，所述eps桩等间距设置，所述eps桩中心间距为110cm。

6.按照权利要求5所述的超轻复合式路基结构，其特征在于：所述eps桩底端设有铁丝网，所述铁丝网包括铁丝网单体，所述铁丝网单体呈正六边形结构，所述铁丝网单体的间距与eps桩的间距相适配，所述eps桩底部通过铁丝与铁丝网连接。

7.一种超轻复合式路基结构的施工方法，包括以下步骤：

8.按照权利要求7所述的超轻复合式路基结构的施工方法，其特征在于，所述步骤s1中，包括以下步骤：对地基清表土层厚度30cm，旧路边坡削坡至1:1.0坡率后开挖台阶；对场地进行整平压实；在基底铺设0.3m厚砂垫层；在坡面和砂垫层中布置硬塑透水管，砂垫层顶面铺设反滤土工布。

9.按照权利要求7所述的超轻复合式路基结构的施工方法，其特征在于：所述步骤s4中，沿路基纵向全断面设置沉降缝并填塞。

10.按照权利要求7所述的超轻复合式路基结构的施工方法，其特征在于：所述步骤s5中，气泡轻质土每次浇筑最大厚度为1m，每层浇筑时间间隔至少24小时。

技术总结
本发明公开了一种超轻复合式路基结构及其施工方法，该路基结构，包括地基，地基上设有砂垫层，砂垫层上均匀分布有EPS桩，EPS桩之间设有气泡轻质土，EPS桩顶端设有路面结构层，路面结构层侧部设有护栏，采用本发明的超轻复合式路基结构及其施工方法，可提高路基结构的整体性和稳定性，具有安全性高和施工成本低的优点。

技术研发人员：曾利文,龙翔,陈敬松,李嘉明,庞立果,陈付雷,杨林,张小明,孙滔,臧骏,许奎,邬良玉,李洋
受保护的技术使用者：广州市北二环交通科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21