一种软土路基的结构及加固施工工艺

技术领域

本申请涉及路基建设的领域，尤其是涉及一种软土路基的结构及加固施工工艺。

背景技术

目前软土路基是常见的一种特殊地区路基，多分布于江、河、海洋沿岸、内陆湖泊、塘、盆地和多雨的山间洼地，需要特殊设计处理，随着道路建设不断发展，道路工程在软土段施工会对路基进行加固。

现有的软土路基的加固施工工艺的可参考授权公告号为CN105625301A的发明专利，将沉管沉入软基的地面以下，并采用振动沉管的方式进行施工，起到增强软基地面强度的作用。

针对上述中的相关技术，沉管之间的路基由于没有沉管的支撑，且路基下的软土稳定性较差，因此沉管之间的路基下陷的可能性较大，从而使软土路基的稳固性较差。

发明内容

为了提升软土路基的稳固性，本申请提供一种软土路基的结构及加固施工工艺。

本申请提供的一种软土路基的加固施工工艺采用如下的技术方案：

一种软土路基的结构，用于在软土层上施工建造，包括路基层和立桩，立桩竖直固定安装在地面内，立桩上端位于路基层中，立桩下端延伸至软土层下方的地面内，立桩设置有多个，相邻的两根立桩之间设置有承压钢梁，承压钢梁两端分别与相邻的两根立桩固定连接。

通过采用上述技术方案，承压钢梁使立桩之间的路基层有了支撑结构，当路基层上方有行人或车辆等重物通过时，重物会对路基层有压力，承压钢梁会将一部分压力传导给立桩，从而使路基层承受的压力减小，此时能够减小立桩之间的路基层下陷的可能性，达到了提升软土路基的稳固性的目的。

优选的，所述承压钢梁端部包括卡块和橡胶垫，所述立桩上开设有卡槽，卡块竖直固定连接在承压钢梁的端部，卡块远离承压钢梁的一侧由上至下、由远离承压钢梁向靠近承压钢梁方向倾斜，卡块和橡胶垫均通过卡槽位于立桩内，卡块与立桩抵接配合，卡槽形成的立桩内壁远离承压钢梁的一侧由上至下、由远离承压钢梁向靠近承压钢梁方向倾斜，橡胶垫固定连接在卡块下方，且橡胶垫与立桩固定连接。

通过采用上述技术方案，在路基层受到重物压力时，路基层可能会对承压钢梁产生向下的压力，此时承压钢梁可能会相对立桩向下移动，橡胶垫在竖直方向上被压缩，卡槽形成的立桩内壁远离承压钢梁一侧的倾斜设置使承压钢梁两端的距离减小，承压钢梁会发生微量形变，承压钢梁在恢复原状的过程中可能会向上移动，此时会对路基层产生一个向上的推力，从而减小路基层下陷的可能性，达到了增大软土路基稳固性的目的。

优选的，所述承压钢梁为拱形。

通过采用上述技术方案，在承压钢梁受到路基层传来的压力时，承压钢梁可能会受到压力，承压钢梁两端为承压钢梁的最低点，此时承压钢梁能够将受到的力更多的传递给立桩，减小承压钢梁永久变形甚至断裂的可能性，达到了提升承压钢梁稳固性的目的。

优选的，所述路基层包括砂垫层、碎石层、火山岩层、混凝土层和沥青表层，软土层上开设有路基槽，砂垫层铺设在路基槽底部，碎石层、火山岩层、混凝土层和沥青表层由下至上依次铺设在砂垫层上方。

通过采用上述技术方案，砂垫层、碎石层、火山岩层、混凝土层和沥青表层均使路基层的抗剪强度相对软土的抗剪强度更大，因此能够增大软土路基的承载力，达到了提高软土路基稳固性的目的。

优选的，所述立桩包括固定桩、连接桩和限位块，固定桩位于连接桩下方，固定桩上端位于砂垫层中，固定桩下端延伸至软土层下方的地面内，连接桩与承压钢梁均位于碎石层中，承压钢梁端部与连接桩连接，连接桩下端与固定桩上端通过限位块固定连接。

通过采用上述技术方案，在安装立桩时，操作人可以通过观察限位块相对砂垫层的高度，得知立桩下端插入软土层下方的地面内的深度，从而可以减小不同立桩下端的高度不同的可能性，达到了提高软土路基的载重稳定性的目的。

优选的，所述限位块由上至下水平截面积逐渐增大。

通过采用上述技术方案，在软土路基载重时，限位块会受到向下的力，由于限位块下方的面积较大，因此能够减小限位块相对路基层向下移动的可能性，从而能够减小立桩相对地面向下移动的可能性，而限位块上方的水平横截面较小，达到了提节省材料的目的。

优选的，所述连接桩与碎石层之间、承压钢梁与碎石层之间均设置有压敏型胶黏剂。

通过采用上述技术方案，压敏型胶黏剂使连接桩与碎石层之间、承压钢梁与碎石层之间的连接更加牢固，此时连接桩和承压钢梁相对碎石层向下移动的可能性减小，从而减小了立桩相对地面向下移动的可能性，达到了提升软土路基结构稳定性的目的。

优选的，所述路基层两侧开设有排水槽。

通过采用上述技术方案，在软土路基附近区域有降雨时，一部分雨水会流入排水槽中，此时通过路基层流入软土中的雨水量可能会减少，从而使路基层和软土层的含水量可能会减少，达到了提高软土路基稳定性的目的。

优选的，所述排水槽内靠近路基层一侧固定连接有隔水板。

通过采用上述技术方案，在排水槽中囤积有雨水后，隔水板能够减少排水槽中的雨水通过路基层向软土层中渗入的量，从而使软土层结构稳定性上升，达到了提升软土路基稳定性的目的。

一种软土路基的加固施工工艺，包括以下步骤：

S1、在连接桩上预先开设卡槽，并安装橡胶垫；

S2、划定施工范围，在软土层上开设路基槽；

S3、在软土层底部铺设砂垫层；

S4、把立桩打入砂垫层中；

S5、相对连接桩安装承压钢梁；

S6、在连接桩与承压钢梁外涂布压敏型胶黏剂；

S7、砂垫层上方由下至上依次铺设碎石层、火山岩层、混凝土层和沥青表层。

通过采用上述技术方案，在建造软土路基的过程中，首先在连接桩上预先开设卡槽，然后在软土层上开设路基槽，并在软土层底部铺设砂垫层，再相对砂垫层打入立桩后，能够将承压钢筋通过卡槽抵接在立桩中，然后在连接桩与承压钢梁外涂布压敏型胶黏剂后依次铺设碎石层、火山岩层、混凝土层和沥青表层，这个过程方便施工操作，达到了提升施工效率的目的。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过设置承压钢梁，能够减小立桩之间的路基层下陷的可能性，达到了提升软土路基的稳固性的目的；

2.通过设置卡块和橡胶垫，能够减小路基层下陷的可能性，达到了增大软土路基稳固性的目的；

3.通过在连接桩上预先开设卡槽，在施工时直接将承压钢筋通过卡槽抵接在立桩中，达到了提升施工效率的目的。

附图说明

图1是本申请软土路基的结构的剖面图；

图2是突出显示承压钢梁的立体图；

图3是图1的A部放大图。

附图标记说明：1、软土层；2、路基层；21、砂垫层；22、碎石层；23、火山岩层；24、混凝土层；25、沥青表层；3、支撑装置；31、立桩；311、固定桩；312、连接桩；3121、卡槽；313、限位块；32、承压钢梁；321、卡块；322、橡胶垫；4、排水槽；5、排水管；6、隔水板。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种软土路基的结构，用于在软土层1上施工建造。参照图1，软土路基的结构包括路基层2和支撑装置3，路基层2铺设在软土层1上，支撑装置3安装在路基层2中，支撑装置3下部延伸至软土层1下方的地面内。支撑装置3能够加固路基层2，减小路基层2相对地面移动的可能性，达到了提升软土路基稳固性的目的。

参照图1，路基层2包括砂垫层21、碎石层22、火山岩层23、混凝土层24和沥青表层25，软土层1上开设有路基槽，砂垫层21铺设在路基槽底部，碎石层22、火山岩层23、混凝土层24和沥青表层25由下至上依次铺设在砂垫层21上方。砂垫层21、碎石层22、火山岩层23、混凝土层24和沥青表层25均使路基层2的抗剪强度相对软土的抗剪强度更大，因此能够增大软土路基的承载力，达到了提高软土路基稳固性的目的。

参照图1，支撑装置3包括立桩31，立桩31竖直固定安装在地面内，立桩31上端位于路基层2中，立桩31下端延伸至软土层1下方的地面内，立桩31设置有多个，相邻的两根立桩31之间设置有承压钢梁32，承压钢梁32两端分别与相邻的两根立桩31固定连接。当路基层2上方有行人或车辆等重物通过时，重物会对路基层2有压力，承压钢梁32会将一部分压力传导给立桩31，从而使路基层2承受的压力减小，此时能够减小立桩31之间的路基层2下陷的可能性，达到了提升软土路基的稳固性的目的。

参照图2和图3，可以设置承压钢梁32端部还包括卡块321和橡胶垫322，立桩31上开设有卡槽3121，卡块321竖直固定连接在承压钢梁32的端部，卡块321远离承压钢梁32的一侧由上至下、由远离承压钢梁32向靠近承压钢梁32方向倾斜，卡块321和橡胶垫322均通过卡槽3121位于立桩31内，卡块321与立桩31抵接配合，卡槽3121形成的立桩31内壁远离承压钢梁32的一侧由上至下、由远离承压钢梁32向靠近承压钢梁32方向倾斜，橡胶垫322固定连接在卡块321下方，且橡胶垫322与立桩31固定连接。在软土路基受到重物压力时，软土路基可能会对承压钢梁32产生向下的压力，此时承压钢梁32可能会相对立桩31向下移动，橡胶垫322在竖直方向上被压缩，卡槽3121形成的立桩31内壁远离承压钢梁32一侧的倾斜设置使承压钢梁32两端的距离减小，承压钢梁32会发生微量形变，承压钢梁32在恢复原状的过程中可能会向上移动，此时会对软土路基产生一个向上的推力，从而减小软土路基下陷的可能性，达到了增大软土路基稳固性的目的。

若承压钢梁32水平设置，在承压钢梁32收到向下的压力时，承压钢梁32中部与承压钢梁32两端受到的压力大小相等，承压钢梁32两端有立桩31支撑，但中部下方没有支撑物，此时承压钢梁32中部受力较大，承压钢梁32的中部可能会发生永久形变设置断裂，减小承压钢梁32稳固性，为了提升承压钢梁32的稳固性，参照图1，可以设置承压钢梁32为拱形。在承压钢梁32受到路基层2传来的压力时，承压钢梁32可能会受到压力，承压钢梁32两端为承压钢梁32的最低点，此时承压钢梁32能够将受到的力更多的传递给立桩31，承压钢梁32中部受力减小，能够减小承压钢梁32中部永久变形甚至断裂的可能性，达到了提升承压钢梁32稳固性的目的。

在立桩31打入地面下的过程中，操作人无法直接观测到立桩31打入地面下的深度，此时可能会使不同立桩31打入地面的深度有差异，因此可能会造成软土路基的载重稳定性较差。为了增大软土路基的载重稳定性，参照图1，可以设置立桩31包括固定桩311、连接桩312和限位块313，固定桩311位于连接桩312下方，固定桩311上端位于砂垫层21中，固定桩311下端延伸至软土层1下方的地面内，连接桩312与承压钢梁32均位于碎石层22中，承压钢梁32端部与连接桩312连接，连接桩312下端与固定桩311上端通过限位块313固定连接。在安装立桩31时，操作人可以通过观察限位块313相对砂垫层21的高度，得知立桩31下端插入软土层1下方的地面内的深度，从而可以减小不同立桩31下端的高度不同的可能性，达到了提高软土路基的载重稳定性的目的。

在软土路基载重时，限位块313会受到向下的力，若限位块313底部面积较小，则限位块313相对路基层2向下移动的可能性较大，从而使立桩31相对地面向下移动的可能性增大。为了减小立桩31相对地面向下移动的可能性，参照图1，可以设置限位块313由上至下水平截面积逐渐增大。在软土路基载重时，限位块313会受到向下的力，由于限位块313下方的面积较大，因此能够减小限位块313相对路基层2向下移动的可能性，从而能够减小立桩31相对地面向下移动的可能性，而限位块313上方的水平横截面较小，达到了提节省材料的目的。

碎石层22铺设砂垫层21上，连接桩312与承压钢梁32位于碎石层22中，此时连接桩312和承压钢梁32均与碎石层22连接稳固性较低，从而使立桩31可能会相对地面向下移动，使软土路基结构稳定性较差。为了提升软土路基的结构稳定性，可以在连接桩312与碎石层22之间、承压钢梁32与碎石层22之间均设置有压敏型胶黏剂。压敏型胶黏剂使连接桩312与碎石层22之间、承压钢梁32与碎石层22之间的连接更加牢固，此时连接桩312和承压钢梁32相对碎石层22向下移动的可能性减小，从而减小了立桩31相对地面向下移动的可能性，达到了提升软土路基结构稳定性的目的。

软土层1结构稳定性较差主要是因为软土层1的软土中含水量较高，在软土路基附近区域有降雨时，大部分雨水会通过路基层2流入软土层1中，从而使软土层1结构稳定性下降，进而使软土路基稳定性较差。为了提升软土路基稳定性，参照图1，可以在路基层2两侧开设有排水槽4，排水槽4上方安装有排水板，火山岩层23中安装有排水管5，排水管5的下水端与排水槽4连通。在软土路基附近区域有降雨时，囤积在沥青表层25上方一部分雨水会直接流入排水槽4中，渗入路基层2的雨水还有一部分会通过排水管5流入排水槽4中，此时通过路基层2流入软土中的雨水量可能会减少，从而使路基层2和软土层1的含水量可能会减少，达到了提高软土路基稳定性的目的。

排水槽4中可能会囤积有较多的雨水，囤积的雨水可能会通过路基层2渗入软土层1中，增大软土层1的含水量，从而使软土层1结构稳定性下降，进而使软土路基稳定性较差，为了提升软土路基的稳定性，参照图1，可以设置排水槽4内靠近路基层2一侧固定连接有隔水板6。在排水槽4中囤积有雨水后，隔水板6能够减少排水槽4中的雨水通过路基层2向软土层1中渗入的量，从而使软土层1结构稳定性上升，达到了提升软土路基稳定性的目的。

一种软土路基的加固施工工艺，包括以下步骤：

S1、在连接桩312上预先开设卡槽3121，并安装橡胶垫322；

S2、划定施工范围，在软土层1上开设路基槽；

S3、在软土层1底部铺设砂垫层21；

S4、把立桩31打入砂垫层21中；

S5、相对连接桩312安装承压钢梁32；

S6、在连接桩312与承压钢梁32外涂布压敏型胶黏剂；

S7、砂垫层21上方由下至上依次铺设碎石层22、火山岩层23、混凝土层24和沥青表层25。

在建造软土路基的过程中，首先在连接桩312上预先开设卡槽3121，然后在软土层1上开设路基槽，并在软土层1底部铺设砂垫层21，再相对砂垫层21打入立桩31后，能够将承压钢筋通过卡槽3121抵接在立桩31中并通过橡胶垫322固定，然后在连接桩312与承压钢梁32外涂布压敏型胶黏剂后依次铺设碎石层22、火山岩层23、混凝土层24和沥青表层25，这个过程方便施工操作，达到了提升施工效率的目的。

本申请实施例一种软土路基的结构及加固施工工艺的实施原理为：在连接桩312上预先开设卡槽3121，然后在软土层1上开设路基槽，并在软土层1底部铺设砂垫层21，再相对砂垫层21打入立桩31后，能够将承压钢筋通过卡槽3121抵接在立桩31中并固定，当路基层2上方有行人或车辆等重物通过时，重物会对路基层2有压力，承压钢梁32会将一部分压力传导给立桩31，从而使路基层2承受的压力减小，此时能够减小立桩31之间的路基层2下陷的可能性，达到了提升软土路基的稳固性的目的。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。