[发明专利]一种用于桥头处理的土工格室轻质混合土加筋结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的加筋路基，具体地说是用于桥头处理的楔形土工格室轻质混合土加筋结构。

背景技术

目前国内外针对桥头跳车这一公路病害的处理，常在路桥过渡段设置桥头搭板，或进行地基加固处理，如浅层换填、挤密砂桩、水泥搅拌桩、CFG桩、以及管桩等方法。从工程实践效果来看，桥头搭板末端与路基交界处的路面容易出现差异沉降和横向裂缝，容易出现“二次跳车”问题，其作用只是将跳车位置后移，不能解决桥头跳车问题；采用加固地基处理方式时，由于桥头路段路堤填土高度较大，也不能根本消除桥头差异沉降；而采用土工合成材料柔性加筋时，若土工格室内填料为普通填料，由于其自重大、对振动波吸收效果差等仍然会导致路堤有较大沉降；若仅采用轻质混合土充当桥背后填料，而不配合使用土工合成材料，则由于失去了侧向约束作用，不能有效分散附加应力，路堤的变形将很难控制，且其成本将会大大提高。因此研究新型合理的桥涵台背过渡段路堤铺筑技术有很大的必要性。

发明内容

本发明克服现有技术中的不足，根据“刚柔过渡”处治桥头跳车的原理，提供一种楔形土工格室轻质混合土路堤技术，利用土工格室能有效分散附加应力和轻质混合土自重小、对振动波吸收效果好等特点可以有效地减小路桥过渡段不均匀沉降，减弱桥头跳车问题，提高行车的舒适性和安全性，同时极大地减小桥头处理的养护费用，经济效益显著。

本发明的技术方案是：

利用土工格室加固层新颖的立体结构和独特的加固机理，形成整体性好、刚度较大的柔性结构层，采用模量渐变原理，同时利用轻质混合土自重小、对振动波吸收效果好的特点，在路桥过渡段设置楔形加固区，即内含轻质混合土的土工格室。柔性结构层一端固定于桥台，另一端与路基相连，消除过大的差异沉降，实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡。

一种用于桥头处理的土工格室轻质混合土加筋结构，包括轻质混合土、普通填料和土工格室，所述土工格室的一端固定在桥涵台背，另一端固定在路基，土工格室由上到下平行设置多层，相邻两层土工格室之间充填普通填料，轻质混合土填充在土工格室内部，内含轻质混合土的土工格室的长度从上至下逐层递减构成楔形或棱台。

所述轻质混合土为将原料土、聚氨酯泡沫颗粒、水泥、水按照一定配比搅拌后现场浇筑而成。

所述普通填料为砂土、级配碎石等有别于轻质混合土的一般填料。

所述土工格室为一种采用高强塑料制成的三维立体带网孔的土工合成材料。其规格为土工格室片材厚1.25mm，格室高度10cm或15cm，格室焊距为40cm或47cm；土工格室强度指标：拉伸强度≥25MPa，拉伸模量≥650MPa，焊缝常温剥离强度≥100Ncm，低温脆化温度≤-50℃。

所述土工格室的布置形式为上疏下密布置，一般铺设3～5层，间距控制在1m～2m之间，且由上至下递增；顶层格室长度一般为8m～15m，且从上至下逐层递减。

优选所述土工格室的递减坡度为1：1。所述递减坡度的定义是加固高度/(顶层长度一底层长度)。

所述的一种用于路桥连接的楔形土工格室轻质混合土加筋结构的施工方法，包括以下步骤：

(1)整平地面并振压

对桥涵台背与路基的过渡区域的地基表面进行整平振压；

(2)铺设底层土工格室、普通填料和轻质混合土

将土工格室一端固定到桥涵台背，另一端固定到路基，铺料采用人工和机械相结合的方式，先用机械填充至虚填厚度，再用人工填充死角，然后整平；

(3)压实

采用振动压路机压实；

(4)重复步骤(2)和(3)铺设土工格室、普通填料和轻质混合土并压实；直至顶层土工格室铺设完毕，压实。

本发明的优点在于，采用土工格室轻质混合土加筋结构处理路桥过渡段可以大大减少公路建设部门每年对桥头进行维修而投入的资金，减小每年桥头处理的养护费用，经济效益显著；利用土工格室有效分散附加应力和轻质混合土自重小、吸收振动波效果好等特点可以有效地消除桥台与桥背后路堤之间过大的差异沉降，实现刚性桥台与柔性路基模量的平稳过渡，减小公路桥头跳车问题，提高行车的舒适性和安全性，产生很好的社会效益。

附图说明

图1——本发明结构的纵剖面示意图。

具体实施方式

如图1所示，土工格室3的一端固定在桥涵台背2，另一端固定在路基5，土工格室3由上到下平行设置多层，相邻两层土工格室3之间充填普通填料，轻质混合土4填充在土工格室3内部，内含轻质混合土4的土工格室3的长度从上至下逐层递减构成楔形或棱台。