[发明专利]公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构及施工方法，包括穿透冻土层、插入稳定地层的劲性复合桩，用透水材料换填挖除的表层冻土，劲性复合桩上固定铺设钢筋混凝土框架结构；钢筋混凝土框架结构上自下至上依次设置施工路基层、路面层。本发明施工方便，可以有效解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害。

技术领域

本发明涉及一种公路深厚冻土路基的的劲性复合桩刚性框架组合结构及施工方法。

背景技术

现有公路冻土路基许多路段每年都发生冻涨与融沉现象，造成公路路面翻浆冒泥等病害，严重影响行车甚至造成事故，年年修路造成巨大的经济损失。原来公路路基结构设计考虑冻土路基冻涨与融沉的量值不足，适应冻涨控制融沉的路基结构不合适，难以避免公路冻土路基发生冻涨与融沉现象。

我国气候条件，冻土深度约0.5～4.0m，各地差别很大，冻土层含水量也不同，要解决特殊路段公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害，就必须根据冻土深度和含水量进行分类设计施工，实际工程采用松散透水材料换填挖除的表层冻土的深度为应根据勘察报告中的冻结深度确定（假定为h_d），其中土的孔隙率和含水率也是重要指标，砂石的抗冻涨明显好于土。一般情况下，当冻土深度h≤h_d（约0.5m），采用换填松散透水材料，如沙、石及其混合料，并做好路基排水措施，容易解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害；当冻土深度h=h_d+0.5m(约1.0m），采用挖除冻土层，铺设钢筋混凝土框架结构控制路基不均匀沉降，再换填松散透水材料，如沙、石及其混合料，并做好路基排水措施，也可以解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害；

但当冻土深度h≥1.0m，地层含水量就较大，通常方法很难解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害的公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构及施工方法。

本发明的技术解决方案是：

一种公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构，其特征是：包括穿透冻土层、插入稳定地层的劲性复合桩，用透水材料换填挖除的表层冻土，劲性复合桩上固定铺设钢筋混凝土框架结构；钢筋混凝土框架结构上自下至上依次设置施工路基层、路面层。

所述用透水材料换填挖除的表层冻土的深度为0.4~0.6m。

一种所述的公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构的施工方法，其特征是：采用劲性复合桩穿透冻土层插入稳定地层，挖除表层冻土换填透水材料，铺设钢筋混凝土框架结构并固定在劲性复合桩上，形成适应冻涨控制融沉的公路冻土路基刚性框架结构，最后施工路基层及路面层，并做好路基排水措施。

本发明施工方便，可以有效解决公路冻土路基路面翻浆冒泥等病害。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

一种公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构，包括穿透冻土层、插入稳定地层的劲性复合桩1，用透水材料3换填挖除的表层冻土，劲性复合桩上固定铺设钢筋混凝土框架结构4；钢筋混凝土框架结构上自下至上依次设置施工路基层（包括透水路基层5-1、一般路基层5-2）、路面层6。图中还有冻土影响线2。

所述用透水材料换填挖除的表层冻土的深度为0.4~0.6m（例0.4m、0.5m、0.6m）。

一种所述的公路深厚冻土路基的劲性复合桩刚性框架组合结构的施工方法，采用劲性复合桩穿透冻土层插入稳定地层，挖除表层冻土换填透水材料，解决地下水排除和上升危害，但对于地下水丰富的较低线位路段，可以采用虹吸排水原理降低地下水位至-10m位置，防治冻土冻涨问题（见发明专利：ZL2014104700991 一种免动力逆向压水的自恢复边坡高扬程虹吸排水系统与排水方法、ZL2012100392808 一种沟内水石分离虹吸排水防治泥石流方法，并有高原-20℃和沿海台风等地区公路路基地下水排水成功案例）；然后铺设钢筋混凝土框架结构并固定在劲性复合桩上，形成适应冻涨控制融沉的公路冻土路基刚性框架结构，最后施工路基层及路面层，并做好路基排水措施。