一种湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于湿陷性黄土地区道路拓宽工程领域，涉及一种湿陷性黄土地基层 上道路拓宽体系。
【背景技术】
[0002] 随着我国经济的飞速发展，公路在国民经济发展中的作用越来越突出。然而有些 道路的通行能力已经不能满足交通量增大的需要，其造成时间的浪费和运输成本的提高， 严重影响了区域经济的发展。为了满足急剧增长的交通要求和提高道路服务水平，更好地 为经济建设服务，对道路进行拓宽成为了必然选择。
[0003] 目前，道路拓宽工程中，最主要的问题就是拓宽道路与原有道路之间整体性能较 差，运营过程中拓宽道路与原有道路之间差异沉降较大，纵向裂缝现象较为严重。再加之在 湿陷性黄土地区，由于湿陷性黄土土质较均勾、结构疏松、孔隙发育。当在一定压力下受水 浸湿，土结构会迅速破坏，产生较大附加下沉，强度迅速降低。因此，在湿陷性黄土地基层上 进行道路拓宽工程，拓宽道路与原有道路之间差异沉降、纵向裂缝问题更为显著，运营过程 中甚至出现失稳破坏，严重影响着拓宽后道路行车的舒适性和安全性。 【实用新型内容】
[0004] 本实用新型的目的在于针对湿陷性黄土地基层上道路拓宽问题，提供了一种结构 力学性能合理、整体性好以及质量可控的湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系。
[0005] 为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0006] -种湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系，其特征在于：所述湿陷性黄土地基层上 道路拓宽体系包括湿陷性黄土地基层、灰土换填层、填土层、土工格栅、待拓宽道路水稳层、 待拓宽道路路面、微型刚性粧以及夯实水泥土粧墙；所述湿陷性黄土地基层、灰土换填层、 填土层、待拓宽道路水稳层以及待拓宽道路路面自下而上依次层状分布；所述夯实水泥土 粧墙贯穿灰土换填层并纵向插入湿陷性黄土地基层中；所述填土层中沿填土层的纵向铺设 有一层或多层土工格栅；所述微型刚性粧贯穿土工格栅并纵向插入原路堤中。
[0007] 作为优选，本实用新型所采用的微型刚性粧是钢筋混凝土灌注粧；所述微型刚性 粧的直径在150~300mm之间，所述微型刚性粧采用的混凝土强度等级不小于C30,纵筋直 径不小于8_，纵筋不少于4根；所述微型刚性粧的长度在0. 8~1. 2m之间；所述微型刚性 粧的横向间距在1. 0~1. 5m之间。
[0008] 作为优选，本实用新型所采用的微型刚性粧贯穿土工格栅时由土工格栅分为上部 分以及下部分；所述上部分以及下部分的长度比在1 :2~1 :1范围内。
[0009] 作为优选，本实用新型所采用的土工格栅是多层时，相邻两层土工格栅之间的间 距在0. 5~1. 5m范围内。
[0010] 作为优选，本实用新型所采用的土工格栅在0.5 %延伸率时的抗拉刚度不小于 500kN/m〇
[0011] 作为优选，本实用新型所采用的夯实水泥土粧墙由夯实水泥土粧重叠排列组成， 所述夯实水泥土粧的直径不小于0. 8m，两相邻夯实水泥土粧的心距不大于夯实水泥土粧的 半径，长度不小于2倍的灰土换填层的高度。
[0012] 作为优选，本实用新型所采用的灰土换填层的厚度H。采用下式确定：
[0013]
[0014] 其中：
[0015] 原地基和待拓宽道路路肩下地基变形计算深度至自重应力与附加应力之比小于 0. 1，且将原路肩和待拓宽道路路肩下地基变形计算深度分别均匀划分为m以及n层；i是m 或n层中的任意一层；
[0016] E。为灰土换填层灰土平均压缩模量；
[0017] 民为灰土换填层平均附加应力；
[0018] ES1和E'S1分别为原地基和待拓宽道路路肩下地基第i层土上的平均压缩模量；
[0019] 反。.和?分别为原地基和待拓宽道路路肩下地基第i层土上的平均附加应力；
[0020] 1^和V;分别为第i层土的厚度。
[0021] 本实用新型的优点是：
[0022] 本实用新型提供了一种湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系，该体系包括土工格 栅、填土层、微型刚性粧、灰土换填层、夯实水泥土粧墙、待拓宽道路水稳层、待拓宽道路路 面、湿陷性黄土地基层以及排水沟。土工格栅和微型刚性粧联合作用，显著提高了填土层和 原路堤的整体稳定性；灰土换填层和夯实水泥土粧墙联合作用，消除黄土湿陷性对拓宽道 路的影响，增强了拓宽地基承载力。其中，灰土换填层消除了浅层地基的湿陷性，增加了地 基强度，减小了新老道路的差异沉降，而夯实水泥土粧墙有效隔离了拓宽道路外侧雨水对 深层湿陷性黄土的影响，该体系有效解决了湿陷性黄土地基层上道路拓宽工程中新老道路 变形协调性差，新老道路整体稳定性差以及路面开裂现象严重的问题。本实用新型无需换 填路堤轻质填料、减小了湿陷性地基处理范围，经济性好。
【附图说明】
[0023] 图1是本实用新型所提供的湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系的剖视结构示意 图；
[0024] 图2是本发明所采用的灰土换填层和夯实水泥土粧墙联合结构的平面结构示意 图；
[0025] 图3是本发明所采用的土工格栅和微型刚性粧联合结构的平面结构示意图；
[0026] 其中：
[0027] 1- 土工格栅；2-填土层；3-微型刚性粧；4-灰土换填层；5-穷实水泥土粧墙； 6-待拓宽道路水稳层；7-待拓宽道路路面；8-湿陷性黄土地基层；9-排水沟；10-原地基； 11-原路堤；12-原水稳层；13-原路面；14-待拓宽道路路肩；15-原路肩。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合附图和具体的实施例对本实用新型的湿陷性黄土地基层上道路拓宽结 构做进一步的详细说明：
[0029] 实施例：
[0030] 参见图1，一种湿陷性黄土地基层上道路拓宽体系，该体系包括土工格栅1、填土 层2、微型刚性粧3、灰土换填层4、夯实水泥土粧墙5、待拓宽道路水稳层6、待拓宽道路路面 7、湿陷性黄土地基层8、排水沟9。
[0031] 土工格栅1铺设于各层填土层2之间，每层土工格栅1间距为1. 0m，每层填土层高 度为30cm，并向原路堤11坡面开挖台阶，台阶宽度为1. 2m，填土层压实度与原路堤11压实 度相同。
[0032] 微型刚性粧3距原路堤11坡面开挖台阶边缘0. 5m处垂直打入原路堤，并打穿土 工格栅1，微型刚性粧3和土工格栅1形成一个稳定性连接结构，以增强填土层2和原路堤 11的整体稳定性。
[0033] 微型刚性粧3为钢筋混凝土灌注粧，直径为200mm，混凝土强度等级为C30,纵筋直 径为8mm，均匀布置4根。微型刚性粧3长度为0. 9m，位于土工格栅1上、下部分长度比例 为1 :2~1 :1。微型刚性粧3间距在1. 2m。
[0034] 灰土换填层4是采用灰土换填方法对拓宽部分一定高度湿陷性黄土地基层8进行 换填形成，在消除湿陷性黄土地基层8湿陷性的同时，提高地基承载力。根据原路肩15和 待拓宽道路路肩14沉降等量原则，灰土换填层4厚度H。采用下式确定：
[0035]
[0036] 式中，原地基10和待拓宽道路路肩14下地基形计算深度至自重应力与附加应力 之比为0. 1时为止，且将原地基10和待拓宽道路路肩14下地基变形计算深度分别均匀划 分为m、n层。E。为灰土换填层4灰土平均压缩模量，％:为灰土换填层4平均附加应力；ES1 和E'S1分别为原地基10和待拓宽道路路肩14下地基第i层土上的平均压缩模量；元和 1式,+分别为原地基10和待拓宽道路路肩14下地基第i层土上的平均附加应力；hdPh'x 分别为第i层土的厚度。
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