一种高速公路桩墙式复合路基的制作方法

本实用新型属于高速公路复合路基技术领域，具体涉及一种高速公路桩墙式复合路基。

背景技术：

近些年来，随着高速公路交通量的迅速增长，高速公路的新建问题以及改扩建问题尤为突出，新建高速公路的填筑一般采用水平分层填筑工艺，价格昂贵，施工周期长，且高速公路路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题严重；另外，早期修建的部分高速公路已经达到或超过了设计通行能力，这些公路面临着扩建加宽的问题。对改扩建的高速公路的填筑一般采用水平分层填筑工艺，价格昂贵且由于新旧路基的路基固结度不同，采用此方法进行路基扩建很容易引起新旧路基的差异沉降，使新旧路基结合部位路面开裂，严重时引起新路基整体性坍塌。另外，新填路基的沉降也会引起旧路基的连带沉降，使旧路基发生变形，表面出现裂缝。因此，如何减少新路基对既有路基的影响是高速公路加宽扩建工程中急需解决的重要问题。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高速公路桩墙式复合路基，其设计新颖合理，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层；

加固层包括混合土层和多个间隔排列构筑在混合土层内的加固土层，每层所述加固层中的加固土层数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构。

上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述硬壳层的上表面与旧路基的上表面平齐。

上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：多层所述加固层分别由下至上依次铺筑在旧路基旁侧且均与旧路基通过台阶结构衔接。

上述的一种高速公路桩墙式复合路基，其特征在于：所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、本实用新型利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。

2、本实用新型将承载力作为第一指标，解决以往工程中的实际问题，利用煤矿工业废渣、建筑废渣等固体废渣混合填料填筑路基，形成混合土层，绿色、环保、造价低廉。

综上所述，本实用新型设计新颖合理，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型高速公路改扩建桩墙式复合路基的结构示意图。

图2为本实用新型新建高速公路桩墙式复合路基的结构示意图。

附图标记说明:

1—旧路基；2—混合土层；3—加固土层；

4—硬壳层。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型所述的一种高速公路桩墙式复合路基，包括多层分别由下至上依次铺筑的加固层，多层所述加固层的顶部铺筑有硬壳层4；

加固层包括混合土层2和多个间隔排列构筑在混合土层2内的加固土层3，每层所述加固层中的加固土层3数量相等且一一对应，多层所述加固层中相对应的加固土层3构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构。

本实施例中，所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。

需要说明的是，高速公路无论是新建还是改扩建，其目的均是供车辆通行，只需要在车辆通行的位置底部铺筑加固桩墙结构，满足车辆动载荷的传递，不必在车道的水平分层全部填筑，大大缩减了成本，同时桩墙式结构大量的减少了边坡面积，缩减占地面积。

如图2所示，当高速公路改扩建时，本实施例中，所述硬壳层4的上表面与旧路基1的上表面平齐。多层所述加固层分别由下至上依次铺筑在旧路基1旁侧且均与旧路基1通过台阶结构衔接。

需要说明的是，利用分层铺筑的加固层中相对应的加固土层构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好；将承载力作为第一指标，解决以往工程中的实际问题，利用煤矿工业废渣、建筑废渣等固体废渣混合填料填筑路基，形成混合土层，绿色、环保、造价低廉。

需要说明的是，利用煤矿工业废渣、煤化工废渣、建筑废渣等固体废渣混合填料填筑路基，在混合土层局部区域撒布固化剂材料，形成加固土层3，固化剂优选的采用水泥、生石膏、苛性钠、水玻璃、生石灰、碳酸钙、有机膨润土、氯化钙、木钙、木钠、硫酸钠、三乙醇胺、碳酸钠、丙烯酸钙、fdn减水剂、纳米sio2、蛭石粉等固化剂中的一种或多种组合，固化剂的组分和质量配比以形成的加固层满足设计强度为标准。

本实用新型实施时，按照如下步骤：

步骤一、确定高速公路桩墙式复合路基的基础参数：在计算中通过ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，直至承载力验算通过，输出高速公路桩墙式复合路基的基础参数；

所述高速公路桩墙式复合路基的基础参数包括加固层基础参数和硬壳层基础参数；

所述加固层基础参数包括混合土层2的类型、加固土层3的类型、每层混合土层2的松铺厚度、每层加固土层3的松铺厚度和宽度、每层混合土层2和加固土层3的间距、以及加固层层数；

每层混合土层2的松铺厚度和每层加固土层3的松铺厚度相等；

所述硬壳层基础参数包括硬壳层4的厚度、组分和对应组分配比；

需要说明的是，在计算中通过ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，通过室内试验确定待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，进行指导施工，可靠性高。

步骤二、铺筑加固层：根据混合土层2的松铺厚度满铺混合土，并对满铺的混合土进行整平；

将加固土层3对应的固化剂材料按照设计间距间隔式撒布在混合土层2上，用路拌机将加固土层3对应的固化剂材料与对应区域的混合土充分拌和，满足每层加固土层3的松铺厚度和宽度、以及每层混合土层2和加固土层3的间距的要求；

最后使用压路机进行整体压实作业，形成加固土层3在混合土层2内呈间隔布设结构的加固层；

本实施例步骤二中，当高速公路桩墙式复合路基构筑在旧路基1旁侧，形成对旧路基1的改扩建时，旧路基1与高速公路桩墙式复合路基衔接位置处通过台阶结构衔接，混合土满铺在旧路基1旁侧；步骤四中硬壳层4的上表面与旧路基1的上表面平齐。

需要说明的是，相邻两个加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构相互夹持，结构稳定，且车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，避免了路基填筑带来的大面积放坡所导致的土地占用问题，同时避免路基扩建引起新旧路基的差异沉降、新旧路基结合部位路面开裂、新路基整体性坍塌。桩墙结构没有变形沉降，扩建效果好。

步骤三、根据加固层层数，多次重复步骤二，形成多层加固层，多层所述加固层中相对应的加固土层3构成多个相间隔的加固桩墙结构，相邻两个所述加固桩墙结构之间构成混合土桩墙结构；

需要说明的是，在岩土层上铺筑多层加固层，形成不规则且间隔布设的加固桩墙结构和混合土桩墙结构，加固桩墙结构和混合土桩墙结构锚固力强。

本实施例中，步骤三中所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度。

需要说明的是，所述加固桩墙结构的宽度大于载荷车辆的轮距，满足完全实现车辆的承载，将车辆的动载荷传递至下层，所述加固桩墙结构的宽度小于一个车道的宽度，在车辆不行驶的边缘为混合土桩墙结构支撑，减少复合路基成本，提高复合路基的利用率。

步骤四、铺筑硬壳层：在多层所述加固层的顶部按照确定的硬壳层基础参数铺筑硬壳层4。

本实用新型使用时，工艺步骤简单，施工快捷，将承载力作为第一指标，通过ansys软件仿真模拟待建高速公路桩墙式复合路基的基础参数，直至承载力验算通过，施工中使用的混合土绿色、环保、造价低廉，车辆轮载通过硬壳层传递至底部加固桩墙结构中，又通过加固桩墙结构直接传递至岩土体中，减少了放坡所占用大量的边坡土地，大大缩减成本，缩减占地面积，整个复合路基没有变形沉降，构建效果好。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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