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一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构的制作方法

时间:2022-02-20 阅读: 作者:专利查询

一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构的制作方法

1.本发明涉及一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,属于道路建设领域。


背景技术:

2.路基边坡可分为路堤边坡、路堑边坡2大类。现有多年冻土区边坡挡护结构分为:l型悬臂式挡墙、加筋土挡墙,主要是对路堑边坡起到支挡保护作用。挡墙需要设置抗滑桩。
3.目前,冻土区混凝土桩有三种形式:
4.第一,钻孔打入桩:适用于不含块石和漂石的由粘性土、砂性土所构成的塑性冻土地基。其优点是前期承载力较高,可以连续施工;对桩周地温的扰动较小,回冻较快。缺点是需要配备打桩设备;桩的平面位置和标高不易控制,不利于拼装化;受施工机械限制,桩径不大。
5.第二,钻孔插入桩:适用于各种岩性和冻土条件的地基。其优点是适用于各类冻土地基;施工设备较简单;桩位及标高容易控制,有利于承台、梁的拼装化;对初始温度低的地基,能较快回冻,连续施工。缺点是对初始温度较高的地基,回冻时间较长,前期承载力低,不能连续施工;受施工机械的限制,桩径也不大。
6.第三,钻孔灌注桩:由于低温早强混凝土的试验成功,使多年冻土地区采用钻孔灌注桩成为可能。适用于多年地温低于-0.5℃的各类冻土中。其优点是承载力大;施工设备较简单,并且能充分利用当地的砂石料。缺点是对桩周地温的扰动较大,回冻时间较长。


技术实现要素:

7.针对现有技术中所存在的上述技术问题,本发明提出了一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,其包括螺旋钢桩挡墙,下部伸入到多年冻土地基内,避免了采用现浇混凝土桩施工过程中产生的水化热,能够减少对多年冻土的扰动。
8.本发明提出了一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,包括:
9.路基本体,所述路基本体排布在地面上;
10.位于所述路基本体下方的季节性冻土地基,所述季节性冻土地基随季节变化而周期性地从冻结状态和融化状态之间变化;
11.位于所述季节性冻土地基下方的多年冻土地基,所述多年冻土地基常年处于冻土状态;
12.其中,所述路基本体的坡脚位置设置有螺旋钢桩挡墙,所述螺旋钢桩挡墙底部深入到所述季节性冻土地基和多年冻土地基内。
13.本发明的进一步改进在于,所述螺旋钢桩挡墙包括混凝土挡墙,所述混凝土挡墙的底部设置在季节性冻土地基内,上部延伸到地面上,并且侧面支撑所述路基本体。
14.本发明的进一步改进在于,所述混凝土挡墙的底部设置有混凝土底座,所述混凝土底座埋设在所述季节性冻土地基内,并与所述多年冻土地基有一定的距离。
15.本发明的进一步改进在于,所述混凝土底座底部设置有若干螺旋钢桩,所述螺旋
钢桩的下部埋设在多年冻土地基内。
16.本发明的进一步改进在于,所述混凝土底座的内部水平设置有若干锚固钢筋,所述螺旋钢桩的顶部设置有连接孔,并且所述锚固钢筋通过所述连接孔连接的所述螺旋钢桩。
17.本发明的进一步改进在于,所述螺旋钢桩的底部设置有螺纹,并且所述螺旋钢桩的下部打入多年冻土地基以下至少1.5米深。
18.本发明的进一步改进在于,所述混凝土底座的下部设置有隔热层。
19.本发明的进一步改进在于,所述混凝土底座的底部边缘距离多年冻土地基50
±
10cm,并且所述隔热层的厚度为10
±
2cm。
20.本发明的进一步改进在于,所述路基本体填料为防冻胀填料。
21.本发明的进一步改进在于,防冻胀填料选用冻胀不敏感的粗粒土。
22.与现有技术相比,本发明的优点在于:
23.本发明所述一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,其包括螺旋钢桩挡墙,下部伸入到多年冻土地基内,避免了采用现浇混凝土桩施工过程中的水化热,能够减少对多年冻土的扰动。
24.本发明所述一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,可以减少人为上限上升至路基本体后导致的路基开裂、边坡溜坍等问题,可以减少多年冻土区路基坡脚积水现象,且该结构相比其他混凝土结构在施工过程中可以有效减少对多年冻土的扰动。
附图说明
25.下面将结合附图来对本发明的优选实施例进行详细地描述,在图中:
26.图1所示为本发明的一个实施例的多年冻土区防边坡溜坍路基结构的结构示意图;
27.图2所示为本发明的一个实施例的螺旋钢桩挡墙的结构示意图。
28.附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
29.在附图中各附图标记的含义如下:
30.1、螺旋钢桩挡墙,2、路基本体,3、季节性冻土地基,4、多年冻土地基,11、混凝土挡墙,12、混凝土底座,13、螺旋钢桩,14、锚固钢筋,15、隔热层。
具体实施方式
31.为了使本发明的技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图对本发明的示例性实施例进行进一步详细的说明。显然,所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例,而不是所有实施例的穷举。并且在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以互相结合。
32.图1示意性地显示了根据本发明的一种多年冻土区防边坡溜坍路基结构,包括路基本体2,所述路基本体2排布在地面上,路基本体2的两侧为具有一定坡度的斜坡。所述路基本体2的下方为季节性冻土地基3,所述季节性冻土地基3随季节变化而周期性地从冻结状态和融化状态之间变化。所述季节性冻土地基3下方为多年冻土地基4,所述多年冻土地基4常年处于冻土状态。其中,所述路基本体2的坡脚位置设置有螺旋钢桩挡墙1,所述螺旋
钢桩挡墙1延伸到所述季节性冻土地基3和多年冻土地基4内。
33.在根据本实施例所述的多年冻土区防边坡溜坍路基结构中,螺旋钢桩挡墙1可以有效对路基本体2的边坡起到加固作用,且下部伸入到多年冻土地基4内,避免了采用现浇混凝土桩施工过程中的水化热,能够减少对多年冻土的扰动。
34.在一个实施例中,所述螺旋钢桩挡墙1包括混凝土挡墙11,所述混凝土挡墙11的底部设置在季节性冻土地基3内。混凝土挡墙11的截面为矩形的结构,其上部延伸到地面上,并且侧面支撑所述路基本体2。
35.在一个优选的实施例中,所述混凝土挡墙11的底部设置有混凝土底座12,混凝土底座12为截面为矩形的结构,其宽度大于所述混凝土挡墙11的宽度。所述混凝土底座12埋设在所述季节性冻土地基3内,并与所述多年冻土地基4有一定的距离,避免施工中或完成后混凝土底座12对多年冻土地基4造成影响。
36.在一个实施例中,所述混凝土底座12内设置有若干螺旋钢桩13,所述螺旋钢桩13的下部埋设在多年冻土地基4内。在本实施例中,螺旋钢桩13分成若干排,每排设置三根螺旋钢桩13。螺旋钢桩13的底部设置在多年冻土地基4内,在季节变化或温度变化时仍然能够保证混凝土底座12和混凝土挡墙11的稳定,可以有效减少冻土区路基边坡溜坍。
37.在一个实施例中,所述混凝土底座12的内部水平设置有若干锚固钢筋14,所述螺旋钢桩13的顶部设置有连接孔,并且所述锚固钢筋14通过所述连接孔连接的所述螺旋钢桩13。
38.优选地,所述锚固钢筋14每组为三根,每一根均连接每排中的螺旋钢桩13。通过锚固钢筋14能够将螺旋钢桩13固定,避免螺旋钢桩13脱落或偏斜。
39.在一个优选的实施例中,所述螺旋钢桩13的底部设置有螺纹,螺纹能够卡接在多年冻土地基4内,不容易脱落。在本实施例中,所述螺旋钢桩13的下部打入多年冻土地基4以下至少1.5米深,这样能够保证螺旋钢桩13在多年冻土地基4内连接稳固。
40.在一个实施例中,所述混凝土底座12的下部设置有隔热层15。
41.在一个实施例中,所述混凝土底座12的底部边缘距离多年冻土地基450
±
10cm,并且所述隔热层15的厚度为10
±
2cm。
42.优选地,所述路基本体2填料为防冻胀填料。优选地,防冻胀填料选用冻胀不敏感的粗粒土。根据《铁路路基设计规范》,填料分为碎石类土及砂类土,其中碎石类土根据碎石大小分为块石土、碎石土和砾石土,其中,块石土的细粒含量不大于5%,其冻胀敏感性较为不敏感;砂类土分为粗砂、中砂和细砂,其中,粗砂、中砂和细砂中细粒含量不大于5%的,其冻胀敏感性较为不敏感。
43.在根据本实施例所述的种多年冻土区防边坡溜坍路基结构中,螺旋钢桩13下部需打入多年冻土层以下至少1.5m,主要对螺旋钢桩挡墙1起锚固作用;螺旋钢桩13顶部位于混凝土底座12内,有三排钢筋穿过螺旋钢桩13顶部,与混凝土底座12浇筑为整体。
44.混凝土底座12宽2.5m,高度1m,设置在季节性活动地基内,且底座下边缘距下部多年冻土50cm左右,底座下部铺设10cm厚隔热层15,主要减少混凝土底座12施工过程中水化热向多年冻土层的传递。混凝土土挡墙宽1.5m,埋入地面以下高度0.5m,地面以上需高出左侧路基边坡一定距离。
45.尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造
性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。因此,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和/或修改,根据本发明的实施例作出的变更和/或修改都应涵盖在本发明的保护范围之内。