[发明专利]一种采用高密度EPS填料的陡坡高填路基结构

说明书

本发明公开了一种采用高密度EPS填料的陡坡高填路基结构，包括短桩、横梁、立柱、扩大基础、纵向连系梁、承载板、挡土板、轻质填料、砂垫层、路面板、防撞护栏和边沟。本发明通过降低路基填筑材料的自重及土侧压力，提高支护结构材料的利用效能，使路基结构受力更加合理，不仅显著提高了结构的稳定性，还有效减小了支护结构的体量，在一定程度上有效解决了陡坡高填路基中以填方为主的路基结构设计的难题。该发明在山区陡坡地形适应性较好，结构安全可靠，建造难度适中，环境和经济效益倶佳，为山区工程建设提供了极大的便利，在公路工程技术领域具有推广应用价值。

技术领域

本发明涉及陡坡高填路基结构，特别适用于一种采用轻质材料作路基填料、陡坡高填路基中以填方为主的路基结构，属于公路工程技术领域。

背景技术

随着我国交通基础设施建设的持续推进，公路的修建不断向西部地区延伸，修建在山区陡坡地形上的高填方路基也越来越多。高填陡坡高填方路基不仅稳定性较差、施工难度大，而且对生态环境造成严重影响。

为了避免高陡坡填方路基，工程上通常提高桥隧比例。但在同样工程条件下，相同里程的桥隧造价一般是路基的2～3倍以上，这给经济本就欠发达的西部地区交通线路建设带来了更大的压力；而且桥隧规范标准要求很高，要满足严格的线型要求和最大纵坡限制，这无形中增加了施工难度。因此，山区斜坡上的高填路基形式依然普遍存在。

对于斜坡上的高填路基，目前工程上主要采用重力式挡土墙、桩板式挡土墙、加筋土挡墙等。以上支护方案在处理处理陡坡高填路基中存在很大的局限性。重力式挡土墙稳定性主要依靠墙身自重来保证，因而墙身断面较大，占地较多，不能充分发挥建筑材料的强度性能；桩板式挡土墙为悬臂式结构，当墙后填土很大时，桩悬臂端过长，土石分界处的剪力和弯矩很大，因此需要的锚固段长度就会比较长，施工对山体扰动大，而且造价比较高；加筋土挡墙其自身重力小、造价低，但稳定性较差，对于山区陡坡路基加筋土因其稳定性不足会发生失稳破坏，限制其应用范围。

常用的路基填料有土石材料或者工业废渣，但工程中未见EPS作为路基填料在高填路基或路基结构中的应用。然而填土高度越大或地面横坡越陡，土提供的侧向压力也就越大，需要更大结构断面尺寸来支撑土侧压力，造成结构效能降低。另外，土压力过大时还会降低支挡结构的稳定可靠度，在地震或洪水等特殊荷载作用时甚至会出现路基失稳。而EPS材料密度仅为普通道路填料的1％～2％，提供的侧向力和自重荷载很小，可以很好地降低填方体作用于支护结构的侧向压力，作为路基填料具有很好的稳定性。

发明内容

本发明的目的就是要针对上述背景技术的不足，以高密度EPS作路基填料，提出一种适用于陡坡高填路基的轻量化结构，以解决传统路基填料侧向压力过大、结构强度发挥不充分，结构易失稳等问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种采用高密度EPS填料的陡坡高填路基结构，其特征在于：该结构包括短桩(1)、横梁(2)、立柱(3)、扩大基础(4)、纵向连系梁(5)、承载板(6)、挡土板(7)、轻质填料(8)、砂垫层(9)、路面板(10)、防撞护栏(11)、边沟(12)；所述扩大基础(4)埋入至土体中，扩大基础(4)上对应设有一根立柱(3)，扩大基础(4)的顶端与对应的立柱(3)的底端固定连接，短桩(1)斜向嵌固到到山体(13)中，横梁(2)的一端与短桩(1)固定连接，另一端与立柱(3)固定连接，所述短桩(1)、横梁(2)、立柱(3)、扩大基础(4)在横向组成“支撑-支挡”结构；“支撑-支挡”结构沿纵向等间距设置，在立柱(3)和横梁(2)的连接处设置一根纵向连系梁(5)，所述纵向连系梁(5)在纵向把“支撑-支挡”结构连成一个整体；承载板(6)置于横梁(2)之上，承载板(6)横向与横梁(2)边缘平齐，挡土板(7)置于立柱(3)内侧，底端固定在纵向连系梁(5)上，顶端与立柱(3)的顶部平齐；轻质填料(8)填筑在承载板(6)、挡土板(7)及山体(13)坡面组成的空间内，重力由下部承载板(6)承担；所述轻质填料(8)的上面为砂垫层(9)、路面板(10)、防撞护栏(11)及边沟(12)。