一种位于临堤管道上的路基路面结构及施工方法与流程

1.本发明属于道路工程技术领域，具体涉及一种位于临堤管道上的路基路面结构及施工方法。


背景技术：

2.滨江道路建设过程中不可避免的会遇到拟建道路与临堤管道并行的情况，由于绝大多数现状临堤管道在设计过程中未考虑新增填土和路面行车荷载工况，在道路建设及后期运营过程中，管道在附加荷载的作用下可能发生变位，进而导致临堤管线损坏，影响管道正常使用。管道开挖维护则可能改变堤防渗流条件，影响堤防稳定性。
3.位于路侧的临堤管道受力情况十分复杂，目前对该类管道的加固设计缺乏成熟的理论体系，管道加固多基于经验，在实施过程中常出现因设计过于保守而不经济，或者因处理不当而导致临堤管道在施工和道路运营阶段出现病害而影响正常使用，增加运维费用等一系列问题。
4.我国的路基路面设计规范(包括《公路沥青路面设计规范(jtg d50-2006)》和《公路水泥混凝土路面设计规范(jtg d40-2011)》)和管道结构设计规范(包括《给水排水工程管道结构设计规范(gb 50332-2002)》)中对埋地管道上方路基路面结构特殊处理均为做明确规定。相关研究中，管道加固处理措施普遍集中于开挖新建传力板、换填轻质土等，此类措施对现状管道干扰大、施工难度高、且受管顶覆土高度和临堤距离限制。


技术实现要素：

5.本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，考虑到目前临堤管道加固以及相邻道路路基路面结构处理措施存在的局限性，本发明专利综合考虑现有临堤管道在修建道路前后的等效荷载作用效应，提供一种位于临堤管道上的路基路面结构及施工方法。对现有管道采用非开挖加固措施，降低临堤管道损坏及路基路面病害的概率，提高道路使用寿命、降低建设成本，降低施工难度。
6.本发明采用的技术方案是：一种位于临堤管道上的路基路面结构，包括自上而下位于临堤管道上方的面层、基层、级配碎石底基层、复合土工膜、路基填土层；所述面层位于道路的表面，所述基层铺设于所述面层下方，所述级配碎石底基层铺设于所述基层下方，所述路基填土层铺筑于所述级配碎石底基层下方，所述路基填土层位于原状土层上方，所述基层与所述级配碎石底基层之间铺设复合土工膜。
7.进一步优选的结构，所述级配碎石基层作为堤防及滨江道路内部的排水通道，厚度不小于20cm；所述复合土工膜厚度不小于0.5mm。
8.进一步优选的结构，所述路基填土层为复合土工膜以下至地面线之间区域，所述路基填土层在水泥砼搭板邻近区域z范围内采用砂砾石回填，且压实度不小于96％。
9.进一步优选的结构，还包括临堤管道保护结构，所述临堤管道保护结构包括地面线以上的水泥砼搭板、桩帽和位于地面线以下原状土层中的水泥土搅拌桩，所述水泥土搅
拌桩沿临堤管道轴线左右错位布置，所述桩帽位于所述水泥搅拌桩顶端，所述桩帽位于后浇的水泥砼搭板内。
10.进一步优选的结构，所述水泥砼搭板内设置有一层钢塑格栅，所述钢塑格栅位于所述桩帽顶面。
11.进一步优选的结构，所述水泥土搅拌桩桩径r为50cm，28天强度不小于1.0mpa。
12.进一步优选的结构，所述水泥土搅拌桩与临堤管道侧壁净间距d为临堤管道直径，且不小于1.0m，桩间距s为80—120cm，所述水泥土搅拌桩桩长为l：
[0013][0014]
其中，r表示桩的截面半径，单位：cm；e
p
表示桩的弹性压缩模量；es表示桩侧土的压缩模量。
[0015]
进一步优选的结构，所述桩帽采用c25水泥砼浇筑，其方形截面边长d不小于150cm。
[0016]
进一步优选的结构，所述水泥砼搭板采用c20水泥砼后浇，厚度为20～40cm，宽度b＝80+d+3d。
[0017]
一种位于临堤管道上的路基路面结构的施工方法，包括以下步骤：
[0018]
第一步：临堤管道定位与水泥土搅拌桩布设标记；
[0019]
第二步：现状地面清表与所述水泥土搅拌桩施工；
[0020]
第三步：在所述水泥土搅拌桩桩顶浇筑所述桩帽；
[0021]
第四步：在所述桩帽周围浇筑水泥砼搭板至桩帽顶标高后，在浇筑层顶面铺设所述钢塑格栅；
[0022]
第五步：所述水泥砼搭板混凝土强度达到设计强度75％时，在所述水泥砼搭板上铺筑路基填土层，并碾压密实；
[0023]
第六步：在所述路基填土层上依次铺设所述复合土工膜、级配碎石底基层、基层和面层。
[0024]
本发明的有益效果是：
[0025]
综合考虑现有临堤管道在修建道路前后的等效荷载作用效应，对现有管道采用非开挖加固措施，采用水泥土搅拌桩对临堤区域进行加固，避免对堤脚开挖，提高临堤管道区域地基强度及堤防防渗能力。
[0026]
相比于开挖新建传力板、换填轻质土、管道包封砼加固等措施，本发明以不扰动现有临堤管道为原则，降低管道上方路基路面施工难度、缩短施工周期，使填筑质量易于保证，进而降低临堤管道损坏及路基路面病害的概率，提高道路及临堤管道使用寿命。
附图说明
[0027]
图1是临堤管道上的路基路面结构的横剖面图；
[0028]
图2是临堤管道保护结构放大图；
[0029]
图3是临堤管道上的路基路面结构的平面图；
[0030]
图4是图1的局部放大图。
[0031]
图中，1-面层，2-基层，3-级配碎石底基层，4-复合土工膜，5-路基填土层，6-原状
土层，7-临堤管道，8-水泥土搅拌桩，9-桩帽，10-水泥砼搭板，11-钢塑格栅，12-堤防，13-地面线。
具体实施方式
[0032]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。
[0033]
如图1-4所示，本发明一种位于临堤管道上的路基路面结构，包括自上而下位于临堤管道7上方的面层1、基层2、级配碎石底基层3、复合土工膜4、路基填土层5；所述面层1位于道路的表面，所述基层2铺设于所述面层1下方，所述级配碎石底基层3铺设于所述基层2下方，所述路基填土层5铺筑于所述级配碎石底基层3下方，所述路基填土层5位于原状土层6上方，所述基层2与所述级配碎石底基层3之间铺设复合土工膜4。
[0034]
所述级配碎石基层3作为堤防12及滨江道路内部的排水通道，厚度不小于20cm；所述复合土工膜4厚度不小于0.5mm。
[0035]
所述路基填土层5为复合土工膜4以下至地面线13之间区域，所述路基填土层5在水泥砼搭板10邻近区域z范围内采用砂砾石回填，且压实度不小于96％。
[0036]
还包括临堤管道保护结构，所述临堤管道保护结构包括地面线13以上的水泥砼搭板10、桩帽9和位于地面线13以下原状土层6中的水泥土搅拌桩8，所述水泥土搅拌桩8沿临堤管道7轴线左右错位布置，所述桩帽9位于所述水泥搅拌桩8顶端，所述桩帽9位于后浇的水泥砼搭板10内。
[0037]
所述水泥砼搭板10内设置有一层钢塑格栅11，所述钢塑格栅11位于所述桩帽9顶面。
[0038]
所述水泥土搅拌桩8桩径r为50cm，28天强度不小于1.0mpa。
[0039]
所述水泥土搅拌桩8与临堤管道7侧壁净间距d为临堤管道直径，且不小于1.0m，桩间距s为80—120cm，优选的，110cm，所述水泥土搅拌桩8桩长为l：
[0040][0041]
其中，r表示桩的截面半径，单位：cm；e
p
表示桩的弹性压缩模量；es表示桩侧土的压缩模量。
[0042]
所述桩帽9采用c25水泥砼浇筑，其方形截面边长d不小于150cm。
[0043]
所述水泥砼搭板10采用c20水泥砼后浇，厚度为20～40cm，优选的，25cm，宽度b＝80+d+3d。
[0044]
一种位于临堤管道上的路基路面结构的施工方法，包括以下步骤：
[0045]
第一步：临堤管道7定位与水泥土搅拌桩8布设标记；
[0046]
第二步：现状地面清表与所述水泥土搅拌桩8施工；
[0047]
第三步：在所述水泥土搅拌桩8桩顶浇筑所述桩帽9；
[0048]
第四步：在所述桩帽9周围浇筑水泥砼搭板10至桩帽9顶标高后，在浇筑层顶面铺设所述钢塑格栅11；
[0049]
第五步：所述水泥砼搭板10混凝土强度达到设计强度75％时，在所述水泥砼搭板10上铺筑路基填土层5，并碾压密实；
[0050]
第六步：在所述路基填土层5上依次铺设所述复合土工膜4、级配碎石底基层3、基层2和面层1。
[0051]
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

技术特征：
1.一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：包括自上而下位于临堤管道(7)上方的面层(1)、基层(2)、级配碎石底基层(3)、复合土工膜(4)、路基填土层(5)；所述面层(1)位于道路的表面，所述基层(2)铺设于所述面层(1)下方，所述级配碎石底基层(3)铺设于所述基层(2)下方，所述路基填土层(5)铺筑于所述级配碎石底基层(3)下方，所述路基填土层(5)位于原状土层(6)上方，所述基层(2)与所述级配碎石底基层(3)之间铺设复合土工膜(4)。2.根据权利要求1所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述级配碎石基层(3)作为堤防(12)及滨江道路内部的排水通道，厚度不小于20cm；所述复合土工膜(4)厚度不小于0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述路基填土层(5)为复合土工膜(4)以下至地面线(13)之间区域，所述路基填土层(5)在水泥砼搭板(10)邻近区域z范围内采用砂砾石回填，且压实度不小于96％。4.根据权利要求1所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：还包括临堤管道保护结构，所述临堤管道保护结构包括地面线(13)以上的水泥砼搭板(10)、桩帽(9)和位于地面线(13)以下原状土层(6)中的水泥土搅拌桩(8)，所述水泥土搅拌桩(8)沿临堤管道(7)轴线左右错位布置，所述桩帽(9)位于所述水泥搅拌桩(8)顶端，所述桩帽(9)位于后浇的水泥砼搭板(10)内。5.根据权利要求4所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述水泥砼搭板(10)内设置有一层钢塑格栅(11)，所述钢塑格栅(11)位于所述桩帽(9)顶面。6.根据权利要求4所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述水泥土搅拌桩(8)桩径r为50cm，28天强度不小于1.0mpa。7.根据权利要求4所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述水泥土搅拌桩(8)与临堤管道(7)侧壁净间距d为临堤管道直径，且不小于1.0m，桩间距s为80—120cm，所述水泥土搅拌桩(8)桩长为l：其中，r表示桩的截面半径，单位：cm；e
p
表示桩的弹性压缩模量；e
s
表示桩侧土的压缩模量。8.根据权利要求4所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述桩帽(9)采用c25水泥砼浇筑，其方形截面边长d不小于150cm。9.根据权利要求4所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构，其特征在于：所述水泥砼搭板(10)采用c20水泥砼后浇，厚度为20～40cm，宽度b＝80+d+3d。10.根据权利要求1—9任一项所述的一种位于临堤管道上的路基路面结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：临堤管道(7)定位与水泥土搅拌桩(8)布设标记；第二步：现状地面清表与所述水泥土搅拌桩(8)施工；第三步：在所述水泥土搅拌桩(8)桩顶浇筑所述桩帽(9)；第四步：在所述桩帽(9)周围浇筑水泥砼搭板(10)至桩帽(9)顶标高后，在浇筑层顶面
铺设所述钢塑格栅(11)；第五步：所述水泥砼搭板(10)混凝土强度达到设计强度75％时，在所述水泥砼搭板(10)上铺筑路基填土层(5)，并碾压密实；第六步：在所述路基填土层(5)上依次铺设所述复合土工膜(4)、级配碎石底基层(3)、基层(2)和面层(1)。

技术总结
本发明公开了一种位于临堤管道上的路基路面结构。它包括自上而下位于临堤管道上方的面层、基层、级配碎石底基层、复合土工膜、路基填土层；所述面层位于道路的表面，所述基层铺设于所述面层下方，所述级配碎石底基层铺设于所述基层下方，所述路基填土层铺筑于所述级配碎石底基层下方，所述路基填土层位于原状土层上方，所述基层与所述级配碎石底基层之间铺设复合土工膜。本发明对现有管道采用非开挖加固措施，采用水泥土搅拌桩对临堤区域进行加固，避免对堤脚开挖，提高临堤管道区域地基强度及堤防防渗能力。堤防防渗能力。堤防防渗能力。


技术研发人员：尹祖超 丁永富 李亮 谢亦红 高红艳 梁晓龙
受保护的技术使用者：长江勘测规划设计研究有限责任公司
技术研发日：2021.12.21
技术公布日：2022/3/8