[发明专利]一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构及施工方法

权利要求书

1.一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构，其特征在于：包括设于路堤外侧的台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)和设于路堤山坡交界面处的开挖台阶(11)；台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)和开挖台阶(11)处设置多组人形微型桩(13)，人形微型桩(13)由竖直桩(2)和斜桩(3)通过顶部的冠梁(1)交叉搭接形成；竖直桩(2)采用钢管混凝土桩，斜桩(3)采用碎石注浆桩；台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)内立面浇筑成台阶状，且每级台阶都连接有一层钢筋网(5)，钢筋网(5)一端嵌入台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)，另一端嵌入路堤；路堤底部及路堤山坡交界面处均设置一层碎石抗剪排水带(9)，且在碎石抗剪排水带(9)和宕渣层(7)之间铺有隔水层(8)；台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)处人形微型桩(13)嵌入台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)内，人形微型桩(13)顶部与台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)顶齐平；开挖台阶(11)处人形微型桩(13)顶部嵌入碎石抗剪排水带(9)，人形微型桩(13)顶部在隔水层(8)以下；同一高度的多组人形微型桩(13)在顶部通过一根冠梁(1)横向连接形成整体，冠梁(1)为矩形截面，竖直桩(2)和斜桩(3)的主筋嵌入冠梁(1)并与冠梁(1)主筋焊接连接；斜桩(3)倾斜角度根据潜在滑移面坡度确定，斜桩(3)与滑移面相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构，其特征在于：所述的台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)每级台阶高度和宽度为1～2m。

3.根据权利要求1所述的一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构，其特征在于：竖直桩(2)采用直径为300mm～500mm的混凝土桩，通过在插入地基中的钢管内插入钢筋笼并浇筑混凝土而形成；斜桩(3)采用直径300mm～500mm的碎石注浆桩，通过在钻孔内填筑碎石并注入水泥浆而形成，超出地面部分的碎石注浆桩设置钢套管(10)，地面以下的碎石注浆桩通过水泥浆液渗透到周围土体中形成注浆体包裹住碎石注浆桩。

4.根据权利要求1所述的一种傍山高填路堤稳定与变形控制结构，其特征在于：所述的隔水层(8)包括三层，从上到下分别为“土工布+隔水膜+土工布”的组合结构。

5.权利要求1所述的傍山高填路堤稳定与变形控制结构的施工方法：包括如下步骤：

1)基底处理及台阶开挖：清理填挖交界处表层土体，并将填挖交界面开挖成台阶状，台阶宽度大于2m，并将顶部做成2％-4％的内倾斜坡；对路堤底部的路基进行整平处理并进行碾压压实；

2)路堤底部碎石抗剪排水带(9)填筑：在整平压实后的路基上填筑一层1～2m厚的碎石层，形成碎石抗剪排水带(9)，用冲击碾压的方式确保其密实度达标，填方路基基底和台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)基底均填筑碎石抗剪排水带(9)；

3)挡土墙处人形微型桩(13)施工：首先施工竖直桩(2)，采用地质钻机成孔，钻孔时采用泥浆护壁或清水护壁，在钻孔内插入钢套管(10)，钢套管(10)底部到达孔底，钢套管(10)顶部到达冠梁(1)设计底标高，在钢套管(10)内插入钢筋笼并浇筑混凝土形成竖直桩(2)，桩顶预留连接钢筋；然后施工斜桩(3)，采用地质钻机钻设斜孔，钻孔时采用泥浆护壁或清水护壁，在钻孔顶部设置斜桩钢护管(12)，斜桩钢护管(12)底部在孔口位置，顶部到达冠梁(1)设计底标高，在管内插入钢筋笼，钢筋笼上设置注浆管，灌入碎石，注射水泥浆，形成碎石注浆桩；最后施工冠梁(1)，支设冠梁(1)模板，绑扎冠梁(1)钢筋笼，将竖直桩(2)和斜桩(3)的主筋锚固在冠梁(1)内并与冠梁(1)主筋焊接，浇筑混凝土形成冠梁(1)；

4)台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)施工：台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)采用分层分区浇筑方法，分区安装模板，浇注区间应采用塑料布进行密封，分层浇筑泡沫轻质混凝土，下层浇筑层终凝后浇筑上层，沿浇筑区长轴方向自一端向另一端浇筑，台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)内侧浇筑呈台阶状，台阶高度和宽度为1～2m，呈内倾状，在台阶顶部设置钢筋网(5)，钢筋网(5)一端嵌入台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)内，另一端预留一定搭接长度，待路堤填筑至该高度时与路堤内的钢筋网(5)连接；

5)碎石抗剪排水带(9)施工：在填筑路堤至填挖交界面处时，首先在填挖交界面处铺设一层碎石，碎石层厚度不小于2m，冲击碾压密实形成碎石抗剪排水带(9)，在碎石抗剪排水带(9)顶面铺设隔水层(8)，隔水层(8)施工方法为先一层土工布然后铺一层隔水膜再铺设一层土工布；

6)路堤分层填筑：在碎石抗剪排水带(9)顶面的隔水层(8)之上填筑路堤，路堤填料采用宕渣，路堤填筑采用纵向分段，水平分层填筑、碾压的方式，路堤每填筑至与台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)台阶高度时铺设一层钢筋网(5)作为加筋层，钢筋网(5)与台阶式泡沫轻质混凝土挡墙(4)台阶处的预留钢筋网(5)焊接连接；

7)填挖交界处人形微型桩(13)施工：路堤填筑至填挖交界处人形微型桩(13)设计位置时进行填挖交界处人形微型桩(13)施工，首先分析填挖交界处边坡潜在滑移面位置，根据潜在滑移面位置确定人形微型桩(13)插入深度和斜桩(3)的倾斜角度，控制人形微型桩(13)插入深度穿透潜在滑移面并嵌入一定深度，控制斜桩(3)与潜在滑移面垂直，按照第3)步挡土墙处人形微型桩(13)施工方法进行施工；每施工完一排填挖交界处人形微型桩(13)，再进行该层的路堤填筑，人形微型桩(13)在路堤内的埋深达到安全要求后再进行人形微型桩(13)顶部填方的冲击碾压。