[发明专利]一种膨胀土路堑结构

权利要求书

1.一种膨胀土路堑结构，包括三跨一联的桩板结构、低密度泡沫轻质土垫层、桩土零摩擦装置和路堑纵向渗排水系统组成，三跨一联的桩板结构由桩基(1)、托梁(4)和承台板(5)组成；低密度泡沫轻质土垫层(3)设置于承台板(5)下方和托梁(4)底部及侧边的区域；桩土零摩擦装置(2)设置于膨胀土强胀缩深度范围内的桩基(1)上部的外围；路堑纵向渗排水系统由地下渗排水结构(7)和地面排水设施(8)组成；托梁(4)与承台板(5)连接时，三跨一联中间托梁(4)与承台板(5)固接，两端托梁(4)与承台板(5)自由接触，承台板和托梁与桩基刚性连接处设置有钢筋网、抗剪弯筋和加密箍筋的抗冲切措施；当膨胀土向上膨胀时，泡沫轻质混凝土会受到向上的膨胀力，之后泡沫轻质混凝土会产生压溃现象，这种压溃现象正好消化了的膨胀土向上膨胀的膨胀量，从而避免承台板(5)的上拱；当膨胀土失水收缩时，泡沫轻质混凝土在压溃处产生空腔，在下一次膨胀土向上膨胀时，这个空腔能够契合下一次膨胀土产生向上的膨胀量；所述膨胀土路堑结构施工方法包括如下步骤：

步骤①，分级开挖路堑边坡并及时对其进行加固防护，直至达到路堑的承台板(5)底部的设计标高；

步骤②，确定路堑两侧装配式渗排水暗沟位置，先施工地下渗排水结构(7)，再施工地面排水设施(8)；

步骤③，在对地下渗排水结构(7)施工的同时，对桩基(1)进行施工，待桩基强度形成80％后，在桩基上部安装桩土零摩擦装置(2)，桩土零摩擦装置(2)底部不超过确定的路堑大气影响深度范围；

步骤④，待桩土零摩擦装置(2)安装完成后，浇筑泡沫轻质混凝土直到承台板(5)底部的设计标高，浇筑过程要注意对托梁(4)留下足够的空间；

步骤⑤，待泡沫轻质土达到它的设计强度后，在预设的托梁(4)位置浇筑托梁(4)，在托梁(4)施工时预设三跨一联中间托梁(4)与承台板(5)固接的连接钢筋，待托梁(4)达到设计强度后，在托梁(4)上面浇筑承台板(5)，并且在承台板(5)之间留有足够的伸缩缝。

2.根据权利要求1所述的膨胀土路堑结构，其特征在于：所述的承台板(5)之间根据规范留有足够的伸缩缝宽度。

3.根据权利要求1所述的膨胀土路堑结构，其特征在于：所述的承台板(5)底部、托梁(4)底部和侧面的区域中浇筑低密度泡沫轻质土。

4.根据权利要求1所述的膨胀土路堑结构，其特征在于：所述的低密度泡沫轻质土垫层(3)作为托梁(4)和承台板(5)浇筑基础，应根据当地的膨胀土产生的向上的膨胀量来确定低密度泡沫轻质土垫层(3)厚度，如其厚度不超过0.8m，则一次性浇筑完成，如其厚度超过0.8m，则分层现浇形成，分层厚度在30-100cm之间，低密度泡沫轻质土的密度为400-450kg/m³。

5.根据权利要求1所述的膨胀土路堑结构，其特征在于：所述地下渗排水结构(7)由地下渗排水结构渗水层(711)和装配式渗排水管(712)，地下渗排水结构渗水层(711)选粒径为20mm-40mm的石子铺填，地下渗排水结构渗水层(711)下面是装配式渗排水管(712)，主要由HDPE双壁波纹管和PVC管双管组成，用于排除透过渗水层渗入装配式渗排水管(712)内部的水。

6.根据权利要求1所述的膨胀土路堑结构，其特征在于：所述的承台板(5)跨度为6-8m，厚度为0.6-1.0m，承台板与托梁(4)混凝土强度等级不低于C35，承台板与托梁的主筋采用HRB400钢筋；灌注桩桩基(1)桩径为0.8-1.25m，桩基(1)采用HPB235钢筋，桩基的混凝土强度等级不低于C30，桩基(1)与托梁(4)连接时，桩基(1)的桩身伸入托梁(4)的长度不小于100mm。