一种具有桩基盖梁的路基结构论文和设计

全文摘要

本实用新型公开了一种具有桩基盖梁的路基结构，其包括：抗滑桩、盖梁、承载底板、挡土板、路基填筑料和路面结构层，抗滑桩沿着道路的纵向方向间隔设置且位于道路的横向方向的中部，每一个抗滑桩的顶部固定有一个盖梁，盖梁为向边坡外侧延伸的悬臂梁，挡土板的两端分别连接于相邻两个抗滑桩，挡土板和边坡之间填充有路基填筑料，承载底板的两端分别位于相邻两个盖梁的上表面；路基填筑料和承载底板的上方铺设有路面结构层。本实用新型结构简单，能尽可能地少扰动不良地质及艰险地形边坡，有效地降低引发次生地质灾害的风险，节约圬工及钢材，减少路基开挖填筑量，技术及经济效果显著。

主设计要求

1.一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，包括：抗滑桩、盖梁、承载底板、挡土板、路基填筑料和路面结构层，所述抗滑桩沿着道路的纵向方向间隔设置且位于道路的横向方向的中部，每一个所述抗滑桩的顶部固定有一个所述盖梁，所述盖梁为向边坡外侧延伸的悬臂梁，所述挡土板的两端分别连接于相邻两个所述抗滑桩，所述挡土板和边坡之间填充有所述路基填筑料，所述承载底板的两端分别位于相邻两个所述盖梁的上表面；所述路基填筑料和所述承载底板的上方铺设有路面结构层。

设计方案

2.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述路基结构还包括有抗滑桩锚索，所述抗滑桩锚索的外端锚固于所述抗滑桩的外表面，内端锚于边坡内。

3.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述抗滑桩和所述盖梁一体浇注成型，所述抗滑桩和所述盖梁内设置有预应力钢束，所述预应力钢束的外端锚固于所述盖梁的外表面，内端锚于所述抗滑桩内。

4.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述挡土板为预制结构且开设有通孔，所述通孔贯穿所述挡土板的外表面和内表面，且所述通孔位于相邻两个所述抗滑桩之间。

5.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述盖梁的外端部预埋有连接钢筋，所述盖梁的外端部上方设置有防撞护栏基础，所述防撞护栏基础上方设置有防撞护栏，所述防撞护栏基础和防撞护栏沿着道路的纵向方向延伸；所述连接钢筋下端位于所述盖梁的外端部内，上端位于所述防撞护栏内。

6.根据权利要求5所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述防撞护栏每隔10~15m设置一道伸缩缝，且在所述防撞护栏墙身的底部每隔5~10m设置一个的排水孔。

7.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述路面结构层的内侧还设置有排水沟。

8.根据权利要求1所述的一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，所述路基填筑料上方的路面结构层包括从下至上依次设置垫层、底基层、基层和面层；所述承载底板上方的路面结构层包括从下至上依次设置砼现浇层、防水层和面层。

设计说明书

技术领域

本实用新型属于道路施工技术领域，涉及一种具有桩基盖梁的路基结构。

背景技术

目前大中型水电站建设较多处在我国西北部（四川、云南、西藏等）地区，其江河两岸地形陡峻、地质条件复杂，水电站建设的道路工程布置受枢纽建筑物布置、物资设备运输去向以及施工总体布置、地形、地质等因素影响。同时，在水电站建成蓄水后，坝址上游水位明显抬高，库区复建交通工程需在正常蓄水位高程以上的适宜高线处进行复建。因此场内道路及库区复建交通工程往往面临跨越诸多不良地质（滑坡、堆积体、塌岸等）及陡峻艰险地形路段的情形，需采取必要可靠的路基治理方案，保证边坡的整体稳定、路基的使用安全及路线的正常运行。

目前，跨越许多不良地质（滑坡、堆积体、塌岸等）路段大多采用抗滑桩兼作路肩墙或路堑墙支挡形成路基，或采用桩基托梁挡土墙支挡形成全断面的路基方案；跨越陡峻艰险地形大多采取桥梁或隧道跨越的方案（桥隧方案）。上述全断面的路基方案或桥隧方案往往导致以下不足之处：（1）抗滑桩、挡土墙、桥梁和隧道圬工、钢材等消耗量较多，路基开挖填筑量以及边坡防护量较多；（2）施工条件差，施工组织和施工技术方案较复杂；（3）经济性效果差等。

实用新型内容

针对上述现有在不良地质及艰险地形路段常采用的全断面路基治理或桥隧传统方案的不足之处，本实用新型提供一种具有桩基盖梁的路基结构，能适应于地形陡峭、挖方量大而一般路肩式挡土墙又难以形成路基的路段，大大减小路基开挖填筑及边坡支挡防护的设计及工程量；又能避免在不良地质路段修筑公路时边坡开挖或加载导致失稳垮塌，可以尽可能地减小对不良地质体的扰动。具体技术方案如下。

一种具有桩基盖梁的路基结构，其特征在于，包括：抗滑桩、盖梁、承载底板、挡土板、路基填筑料和路面结构层，所述抗滑桩沿着道路的纵向方向间隔设置且位于道路的横向方向的中部，每一个所述抗滑桩的顶部固定有一个所述盖梁，所述盖梁为向边坡外侧延伸的悬臂梁，所述挡土板的两端分别连接于相邻两个所述抗滑桩，所述挡土板和边坡之间填充有所述路基填筑料，所述承载底板的两端分别位于相邻两个所述盖梁的上表面；所述路基填筑料和所述承载底板的上方铺设有路面结构层。

本实用新型的路基结构，路基的外侧为悬臂架空、内侧为填筑路基型式，结构简单，能尽可能地少扰动不良地质及艰险地形边坡，有效地降低引发次生地质灾害的风险，节约圬工及钢材，减少路基开挖填筑量。其中，路基靠近边坡的一侧为内侧，路基远离边坡的一侧为外侧。

为了提高抗滑桩的稳定性以及减小抗滑桩的截面尺寸，所述路基结构还包括有抗滑桩锚索，所述抗滑桩锚索的外端锚固于所述抗滑桩的外表面，内端锚于边坡内。

进一步地，所述抗滑桩和所述盖梁一体浇注成型，所述抗滑桩和所述盖梁内设置有预应力钢束，所述预应力钢束的外端锚固于所述盖梁的外表面，内端锚于所述抗滑桩内。预应力钢束的设置有利于提高抗滑桩和盖梁的稳定性。

进一步地，所述挡土板为预制结构且开设有通孔，所述通孔贯穿所述挡土板的外表面和内表面，且所述通孔位于相邻两个所述抗滑桩之间。该通孔可以作为挡土板施工吊装时的吊装孔，在施工完成后，该通孔作为泄水孔使用，以排出路基填筑料中积水。

进一步地，所述盖梁的外端部预埋有连接钢筋，所述盖梁的外端部上方设置有防撞护栏基础，所述防撞护栏基础上方设置有防撞护栏，所述防撞护栏基础和防撞护栏沿着道路的纵向方向延伸；所述连接钢筋下端位于所述盖梁的外端部内，上端位于所述防撞护栏内。如此设置，有利于提高防撞护栏基础和防撞护栏与盖梁的连接强度，提高了路基外侧部分的整体性。优选地，所述防撞护栏每隔10~15m设置一道伸缩缝，且在所述防撞护栏墙身的底部每隔5~10m设置一个的排水孔。

进一步地，所述路面结构层的内侧还设置有排水沟。

进一步地，所述路基填筑料上方的路面结构层包括从下至上依次设置垫层、底基层、基层和面层；所述承载底板上方的路面结构层包括从下至上依次设置砼现浇层、防水层和面层。各路面结构层的厚度、材料及层数可根据实际交通量及路面结构计算采用。

与现有在不良地质及艰险地形路段采用的全断面路基治理方案及桥隧方案相比，本实用新型结构简单，能有效地提高路基结构体系本身的整体刚度、抗力与稳定性，确保路基及边坡的稳定安全可靠，同时能尽可能地少扰动不良地质及艰险地形边坡，有效地降低引发次生地质灾害的风险，节约圬工及钢材，减少路基开挖填筑量，同时施工装配简单，对场地要求较低，工期短，所取得的技术及经济效果显著。

附图说明

图1是本实用新型路基结构的横断面示意图；

图2是本实用新型路基结构的立面示意图；

图3是图1中的A-A剖视图。

图中：1、抗滑桩；2、盖梁；3、挡土板；4、承载底板；5、防撞护栏；6、排水孔；7、防撞护栏基础；8、连接钢筋；9、路基填筑料；10、路基；11、硬化土路肩；12、行车道；13、路线中心线；14、路面设计高程；15、路面横坡；16、面层；17、防水层；18、砼现浇层；19、基层；20、底基层；21、垫层；22、排水沟； 23、通孔；24、防撞护栏伸缩缝；25、预应力钢束；26、抗滑桩锚索；27、地面线；28、基岩分界线；29、强风化下限。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细描述。

参见图1-3，本实用新型的具有桩基盖梁的路基结构，主要采用外侧悬臂架空、内侧填筑的新型填方路基结构型式。

首先在跨越不良地质及艰险地形路段的适宜位置确定路线（道路）走向及高程，在靠近道路的横向方向的路线中心线13附近进行抗滑桩1的设计、布置及实施，抗滑桩1沿着道路的纵向方向间隔设置。通过结合边坡地面线27、基岩分界线28、强风化下限29、路基填筑料9、路面设计高程14等地质及设计参数，综合考虑不良地质体（塌岸、滑坡、堆积体等）的滑动力、路基填筑料9的侧向土压力、路基结构的自重及行车荷载等作用及不同工况下进行计算分析，确定抗滑桩1最优的截面形状及尺寸。需要说明的是，抗滑桩1位于道路横向方向的路线中心线13附近，并不意味着抗滑桩1一定处于中心位置，抗滑桩1处于靠近中心的位置即可。

路基10的典型横断面布置一般由左右两幅的行车道12及硬化土路肩11组成。每一个抗滑桩1的顶部固定连接有一个盖梁2，盖梁2为向边坡外侧延伸的悬臂梁，优选地，盖梁2与抗滑桩1的顶部连续浇注施工，一体成型。

为减小抗滑桩1及盖梁2的截面尺寸，可对抗滑桩1及盖梁2进行预应力钢束25及抗滑桩锚索26的设置及张拉。预应力钢束25外端锚固于盖梁2的外表面，内端锚于抗滑桩1桩体内；抗滑桩锚索26外端锚固置于抗滑桩1的外表面，内端锚于边坡内，如：不良地质或陡坡地段坡体的稳定土层或基岩内。

为了提高防撞护栏与盖梁的整体性，盖梁2外端部浇筑时预埋连接钢筋8，连接钢筋8可以是箍筋，待盖梁2养护强度达到要求后，在盖梁2外端部上方沿着道路的纵向方向分段进行混凝土防撞护栏基础7及防撞护栏5的浇筑施工，防撞护栏5位于防撞护栏基础7上方；连接钢筋8下端位于盖梁2的外端部内，上端位于防撞护栏5内。防撞护栏基础7的宽度与外侧路幅的硬化土路肩11的宽度保持一致，防撞护栏基础7的顶部与路面结构层的顶部边缘平齐，防撞护栏基础7同时也能满足硬化土路肩11设置的功能要求。防撞护栏墙身5每10~15m长设置一道伸缩缝24，同时在防撞护栏墙身5的底部每隔5~10m设置一个的排水孔6。

抗滑桩1、盖梁2、防撞护栏基础7施工时，可在预制场同步进行挡土板3、承载底板4的预制，挡土板3、承载底板4的长度根据相邻两个抗滑桩1的纵向间距来确定，可以由多块拼接而成。承载底板4的两端分别位于相邻两个盖梁2的上表面；挡土板3的两端分别连接于相邻两个抗滑桩1；优选挡土板3的端部抵接于抗滑桩1的内侧表面。挡土板3设置有通孔23，通孔23贯穿所述挡土板3的外表面和内表面，且通孔23位于相邻两个抗滑桩1之间，该通孔23即可以作为施工时的吊装孔，又可以作为路基结构正常使用状态下的泄水孔23，逐层将预制挡土板3吊装安置到位后，对挡土板3和边坡之间采用砂砾类土、碎石土、开挖石渣等透水性较好的路基填筑料9，进行分层填筑碾压密实直至路床顶面。并及时在道路的内侧实施排水沟22形成路基路面排水系统，排水沟22可采用浆砌片石砌筑或混凝土浇筑，排水沟22靠近路侧沟壁与内侧路幅的硬化土路肩11进行整体结合设置。

在路基填筑料9和承载底板4施工完成后，再分左右两幅分别进行路面结构层的铺筑，优选地，路基填筑料9上方的路面结构层包括从下至上依次设置垫层21、底基层20、基层19和面层16；承载底板4上方的路面结构层包括从下至上依次设置砼现浇层18、防水层17和面层16。

考虑到路面结构层底部（即路床顶部）回弹模量在路基填筑区及桩基盖梁承载板区存在明显的差异性，为使路面结构设计更加经济合理，故路基填筑区路面结构层可参考一般公路路基段的路面结构方式设置，即从下至上依次设置垫层21、底基层20、基层19；桩基盖梁承载板区的路面结构层可参考一般桥梁桥面铺装的路面结构方式设置，即从下至上依次设置砼现浇层18、防水层17；最后再整个路基横断面范围内统一罩面铺筑面层16。

面层：位于整个路面结构的最上层。直接承受行车荷载的垂直力、水平力的反复作用。

基层：位于面层之下，垫层或路基之上。主要承受面层传递的车轮垂直力的作用，并把它扩散到垫层和土基，基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。故需选择强度较高，刚度较大，并有足够水稳性的材料。基层可分两层铺筑，其上层称基层或上基层，起主要承重作用，下层则称底基层，起次要承重作用。底基层材料的强度要求比上基层略低些，可充分利用当地材料，以降低工程造价。

垫层：是介于基层与土基之间的层次。并非所有的路面结构中都需要设置垫层，只有在土基处于不良状态，如潮湿地带、湿软土基、北方地区的冻胀土基等，才应该设置垫层，以排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿状态。垫层主要起隔水（地下水、毛细水）、排水（渗入水）、隔温（防冻胀、翻浆）作用，并传递和扩散由基层传来的荷载应力，保证路基在容许应力范围内工作。

砼现浇层：参考桥面铺装方式采用，在承载板上方路面结构区域主要承受面层传递的车轮垂直力的作用。

防水层：参考桥面铺装方式采用，为了防止雨水进入桩基盖梁承载板区域，雨水、雪水下水渗入梁体、板体，以及其他用水对桩基、盖梁及承载板等破坏而设的材料层。

各路面结构层的厚度、材料及层数可根据实际交通量及路面结构计算采用。路面结构层的上表面具有路面横坡15，路面横坡15将路面上的雨水引导至内侧的排水沟22和外层的排水孔6中。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是局限性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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