[发明专利]控制道路与构筑物交接处差异沉降的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种建筑工程技术领域中的软土地基处理的方法，具体是一种控制道路与构筑物交接处差异沉降的方法。

背景技术

建筑于软土地基地带的公路，当有构筑物如桥梁、箱涵等存在时，车辆在通过这些道路与构筑物相接处时会发生回弹现象，简称为“桥头跳车”现象。这种现象发生的原因是由于在构筑物与道路之间存在有较大的差异沉降。据现场实际的测试发现，当这种差异沉降为1cm，行车速度大于50km/h时，乘客有轻微的跳动感。当差异沉降达到3cm，行车速度大于40km/h时，乘客有非常明显的弹跳感。当差异沉降达到5cm，行车速度大于20km/h时，乘客有非常恐惧的弹跳感。造成这种差异沉降的原因是由于传统方法中构筑物用桩基支撑于持力层，刚度大故发生的沉降变形较小，在行车交通荷载的作用下，软土地基内不断有超静孔压产生，路基刚度小故不断地产生沉降，从而使两者产生较大的差异沉降，形成严重影响行车质量的“桥头跳车”现象。因此，一个良好的道路和构筑物的交接段的地基处理与保护方案应将这种差异沉降降低至最小。工程中为解决桥头跳车而减小差异沉降，传统的做法有：1)在沥青混凝土路面铺装进行加铺维修；2)在接坡段设置钢筋混凝土连接搭板；3)用土工合成材料与混凝土桩联合形成复合地基；4)在接坡段设置可升降调节的桥台基础或支座以缓解工后的差异沉降等。

经对现有的技术文献检索发现，为克服上述缺陷并减小桥涵接坡地段的差异沉降，中国专利名称：桥涵接坡地段地基保护的方法，专利申请号200510111799.2，该专利技术“首先确定施工参数，包括：道路在运行寿命内的沉降量、离桥涵最近处的搅拌桩长、接坡段地基保护范围L_a以及搅拌桩的间距与改良板厚度；再在道路至构筑物的接坡段范围的软土地基内，施工变长度的深层搅拌桩，搅拌桩的长度从1m开始向桥涵处逐渐增加，在紧贴构筑物侧面处为最大；然后，在搅拌桩的上面将现场开挖的软粘土与水泥粉搅匀混合后用作路床材料，经碾压结硬后形成的固化路床称为改良板。”。该专利虽然提出了采用搅拌桩变桩长、变桩间距处理接坡段的软土路基的方法以控制差异沉降，在工程中也有成功的应用，但该法中桥涵构筑物的桩基支撑于持力层而产生较小沉降，与之相连的道路的地基刚度小而产生的沉降较大。由于过渡段软土地基和路堤高度以及施工技术等因素的差异性，过渡段的差异沉降的处理效果往往并不尽如人意。

在处理道路与构筑物交接段的地基时，需要确定场地土的地质分层和土性参数，并预测车辆交通荷载作用下道路的沉降值。1992年，Robertson等(Estimating coefficient of consolidation from piezocone test，CanadianGeotechnical Journal，29(4)，551-557；加拿大国家科学委员会主办的《加拿大岩土工程学报》，“用孔隙水压式的静力触探测定土层的固结性状与相关计算公式”)通过应用孔隙水压力的分布规律来确定土层分布及土层的固结性状与相关计算公式(以下简称Robertson方法)。2002年，Chai等(Chai，J.-C.，and Miura，N.(2002)：Traffic-load-induced permanent deformation of road on softsubsoil，Journal of Geotechnical and Geoenvironmental Engineering，ASCE，128，No.11，907-916；美国土木工程协会主办的《岩土工程与环境岩土学报》，“交通荷载引起的道路的永久变形”)综合多种因素的影响，如初始偏应力，车辆荷载的数量和重量，下卧层土体的强度和压缩性等，提出确定车辆荷载引起的沉降的经验公式法(以下简称Chai等的方法)。这些为进一步开发在道路与构筑物之间接坡地段的地基处理工法提供了条件。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供一种控制道路与构筑物交接处差异沉降的方法，即构筑物的基础采用未打入持力层的水泥土搅拌摩擦桩，道路与构筑物之间的软土地基加固区采用变长度的水泥土搅拌桩处理。本发明解决了现有的工法中因施工工艺复杂且建筑材料使用较多，使得工程造价增大的问题，不仅可以简化施工工艺，减少施工费用，缩短工期，而且可以免除因差异沉降而造成的维护费用。

本发明是通过以下的技术方案实现的，对于建于软粘土地基上的道路，当有涵渠等构筑物横穿道路时，将涵渠等构筑物与道路的连接段视为整体，应用本发明。本发明包括如下步骤：