[实用新型]一种桩承式加筋路堤

说明书

技术领域

本实用新型涉及道路施工工程技术领域，具体涉及一种桩承式加筋路堤。

背景技术

桩承式加筋路堤由路堤填料、加筋褥垫层、桩（桩帽或桩梁）和地基土组成，是近年来在软土地区兴起的一种新型路堤形式，采用桩承式加筋路堤，能有效地控制地基的沉降和侧向变形，从而减小工后沉降和不均匀沉降，同时可快速填筑施工，无需预压期和二次开挖，大大缩短施工工期，施工质量容易控制，其造价与水泥搅拌桩地基基本相当，具有明显的经济效益和社会效益。因此，桩承式加筋路堤在国内外得到了较为广泛的应用。桩承式加筋路堤受力性状比较复杂，涉及路堤填土、桩、桩间土和加筋褥垫层之间的相互作用，其中土拱效应和加筋体的拉膜效应是桩承式加筋路堤涉及的重要研究课题。

桩承式路堤具有以下优点：由于大部分路堤荷载通过桩传递给了深层强度较高的土层，因而路堤总沉降及工后沉降较小；桩和水平加筋体的共同作用使得路堤侧向变形较小、稳定性较高；路堤无需分期填筑，大大缩短了施工工期。与桩筏基础相比，桩承式路堤取消了桩顶筏板，而以桩帽代替，并采用较大的桩间距，因此具有良好的经济性。目前，桩承式路堤在国内外已开始广泛应用。如中国杭甬高速公路拓宽工程、英国伦敦Stansted机场的铁路连接线加宽工程、巴西圣保罗北部的公路拓宽工程和荷兰的部分高速公路等。

桩承堤设计涉及到的关键问题包括：路堤土拱效应及桩土荷载承担比；路堤沉降组成及规律；桩身负摩阻力及承载力。路堤土拱效应研究表明，路堤高度H和桩托板净间距Sa的关系应满足HSa-1＞1.4，以使路堤填料中形成完整土拱，否则路堤顶面会出现蘑菇状的不均匀沉降。英国、德国、北欧等规范和标准中提供了桩土荷载分担比（或者桩土应力比）计算公式，但是这些公式计算结果与实测结果仍然存在一定差异。而中国目前还没有相关规范提供考虑土拱效应的桩土荷载分担比的计算公式。交通荷载会弱化土拱效应，导致桩荷载减小，桩间土荷载增加，并增加路堤沉降。对于沉降控制严格的路堤，尤其是高速铁路路堤，需要研究动荷载下土拱演化规律，并分析其对路堤沉降和荷载分担比的影响。加筋垫层的应用表明，垫层能够有效减少路堤不均匀沉降、增加桩土荷载分担比，从而实现减小托板尺寸、增加桩间距的目的。但是，现有土工合成材料加筋垫层的理论和试验研究还很难从机理上揭示这种作用，这方面的研究还有待加强。

交通荷载作用下，低矮路堤桩顶会受到循环动荷载及静荷载的共同作用。模型试验研究表明，在竖向循环荷载下，桩的累积变形发展可以分为3种模式：不发展型、持续发展型、急剧破坏型。不同的循环荷载比RCLR（RCLR＝Pd/Pu，其中Pd为桩的最大动荷载，Pu为单桩极限承载力）和静荷载比RSLR（RSLR＝P0/Pu，P0为桩的静荷载）组合下桩的累积沉降发展规律不一样。对于需要严格控制路堤累积沉降的道路，需要考虑桩的循环累积沉降。

由于托板桩顶附近的桩间土沉降大于桩的沉降，导致桩身上半部出现负摩擦力。负摩擦力的发挥程度与桩顶荷载、地基固结程度等都有密切关系。在进行单桩承载力计算时，应该要考虑负摩擦力作用

在路堤的沉降控制方面，当路堤软弱下卧层较薄时，路堤沉降主要是由桩身范围内的沉降引起的；而当存在深厚软弱下卧层时，下卧层的厚度是影响路堤沉降的最主要因素，工程中可以通过控制桩长来减小路堤的沉降。下卧层沉降计算的准确性取决于下卧层附加应力及压缩性指标的确定。当下卧层较厚时，下卧层地基固结仍然会引起路基较大的沉降，此时需要考虑固结的影响。

桩承式加筋路堤的施工过程中，路堤桩与盖板容易在压路堤时脱离，从而使路堤结构容易发生破坏；另外，在路堤施工过程中还存在排水问题，以及路堤受压后的拉力转换问题，因此，需寻求一种有效控制改建后路基工后沉降、防治路面裂缝、增强新路面、路床的协同工作能力的路面结构及施工方法显得十分重要。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述关于桩承式加筋路堤施工中以及在施工后应该考虑的的问题，提供一种桩承式加筋路堤。

为了达到上述实用新型目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种桩承式加筋路堤，包括基土层，基土层上设有多层结构路堤，多层结构路堤由下至上依次为桩板层、夯实路堤层、加筋体、柔性垫层和泡沫混凝土芯体层，泡沫混凝土芯体层外包设有外包填土层，外包填土层上设置路面结构层，桩板层设有深入基土层内的路堤桩，基土层上于多层结构路堤的底部两侧设有排水沟。