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一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基

阅读：171发布：2023-12-29

专利汇可以提供一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型提供了一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基，涉及软土地基处理领域。本实用新型提供了一种适用于花岗岩地区的沟谷相软土复合式换填结构，可应用于花岗岩地区的沟谷相软土的地基快速换填处理，从上而下主要包括花岗岩残积土层、碎石层和片石层；其中片石设于基坑底，碎石作为过渡层铺设于片石上，花岗岩残积土层铺设于碎石层上。本实用新型还提供了一种沟谷相软土路基，其采用了上述的沟谷相软土复合式换填结构。本实用新型提供的沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基能够节约工程造价，缩短周期，有效地保证软基处治效果。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种沟谷相软土复合式换填结构，应用于花岗岩区沟谷相软土地基处理，其特征在于，包括花岗岩残积土层、碎石层和片石层，所述碎石层铺设于所述片石层上，所述花岗岩残积土层铺设于所述碎石层上。
2.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述花岗岩残积土层采用花岗岩残积土铺设，所述花岗岩残积土层的松铺厚度为30cm。
3.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述碎石层采用压制碎石而成的级配碎石制成，且所述碎石粒径小于5cm。
4.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述碎石层的摊铺厚度为30cm。
5.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述碎石层的压实度大于90％。
6.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述片石层采用片石铺设，所述片石的最大粒径小于所述片石层摊铺层厚的2/3。
7.根据权利要求1所述的沟谷相软土复合式换填结构，其特征在于，所述片石层的厚度范围为50cm～150cm。
8.一种沟谷相软土路基，其特征在于，包括公路路基和如权利要求1-7任一项所述的沟谷相软土复合式换填结构，所述公路路基设置在所述花岗岩残积土层的上方。
9.根据权利要求8所述的沟谷相软土路基，其特征在于，所述沟谷相软土路基还包括路基边沟，所述路基边沟的延伸方向与所述公路路基的延伸方向相同，并且所述路基边沟为两个，两个路基边沟分别设置在所述公路路基的两侧。
10.根据权利要求9所述的沟谷相软土路基，其特征在于，所述公路路基的横截面为梯形，并且所述公路路基上还设置有多个公路路基排水沟，多个所述公路路基排水沟分别设置在所述公路路基的两侧的斜面，并且，多个所述公路路基排水沟垂直于所述路基边沟，多个公路路基排水沟等间距的设置在所述公路路基的侧面。

说明书全文

一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基

技术领域

[0001] 本实用新型涉及软土地基处理领域，具体而言，涉及一种沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基。

背景技术

[0002] 花岗岩残积土是一种特殊性土，具有含砂砾量高，压实后强度及承载力高的特点。根据《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)和《高速公路施工标准化技术指南》要求，软基换填材料一般为砂砾、碎石、片石、硬质开山石渣等透水性材料。然而，花岗岩地区沟谷相软土较为发育，软土厚度相对较大，若软土换填材料全部采用外购砂砾、碎石和片石等硬质材料，仅软基处理将产生巨大费用。通常情况下，花岗岩沟谷相软土地区具有以下特点：第一，沿线的软基换填量大，而山体挖方量也大，若软基换填全部采用外购材料，不仅会产生巨额费用，还会产生大量淤泥和山体开挖弃方；第二，路线大部分路段附近无大中型河流和采石场，故砂砾、碎石、片石等料源紧张，料场的产量有限，且运距较远；第三，沿线弃土场征地困难，且征地价格昂贵。
实用新型内容

[0003] 本实用新型的目的在于提供一种沟谷相软土复合式换填结构，其能够节约工程投资，缩短施工时间，有效地保证软基处治效果。

[0004] 本实用新型的另一目的在于提供一种沟谷相软土路基，其能够节约工程投资，缩短施工时间，有效地保证软基处治效果。

[0005] 本实用新型提供一种技术方案：

[0006] 一种沟谷相软土复合式换填结构，应用于花岗岩区沟谷相软土地基处理，包括花岗岩残积土层、碎石层和片石层，所述碎石层铺设于所述片石层上，所述花岗岩残积土层铺设于所述碎石层上。

[0007] 进一步地，所述花岗岩残积土层采用花岗岩残积土铺设，所述花岗岩残积土层的松铺厚度为30cm。

[0008] 进一步地，所述碎石层的摊铺厚度为30cm，所述碎石层的压实度大于90％，所述碎石层采用硬质岩碎石，碎石粒径一般为2-4cm，最大粒径应小于5cm。

[0009] 进一步地，所述片石层主要用于施工常水位以下换填，片石的分层摊铺厚度一般为40～60cm，片石层总厚度范围一般为50cm～150cm，地下水特别丰富地段可考虑适当增加片石层厚度，所述片石层的压实度应大于90％，片石的无侧限抗压强度应满足不小于30Mpa，片石的最大粒径小于所述片石层摊铺层厚的2/3。

[0010] 一种沟谷相软土路基，包括公路路基和沟谷相软土复合换填结构，所述沟谷相软土换填结构应用于花岗岩区沟谷相软土地基处理，包括花岗岩残积土层、碎石层和片石层，所述碎石层铺设于所述片石层上，所述花岗岩残积土层铺设于所述碎石层上。所述公路路基设置在所述花岗岩残积土层的上方。

[0011] 进一步地，所述沟谷相软土路基还包括路基边沟，所述路基边沟的延伸方向与所述公路路基的延伸方向相同，并且所述路基边沟为两个，两个路基边沟分别设置在所述公路路基的两侧。

[0012] 进一步地，所述公路路基的横截面为梯形，并且所述公路路基上还设置有多个公路路基排水沟，多个所述公路路基排水沟分别设置在所述公路路基的两侧的斜面，并且，多个所述公路路基排水沟垂直于所述路基边沟，多个公路路基排水沟等间距的设置在所述公路路基的侧面。

[0013] 相比现有技术，本实用新型提供的沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基的有益效果是：

[0014] 本实用新型提供的沟谷相软土复合式换填结构及沟谷相软土路基，利用花岗岩残积土、片石和碎石的有机组合对软基进行换填，通过在片石层和碎石层上铺设一层花岗岩残积土层，以代替原本需要大量的片石层或者碎石层的一部分，可充分利用附近花岗岩残积土料，减少了运距和废弃方，使得生产成本大幅降低，并且，由于填料调运距离近，使得施工时间在很大程度上得到缩短，通过综合试验检测表明软基处治效果能够达到较好的标准，具有处治效果好、工程造价低、周期短、保护生态环境等技术经济优势。并且，换填的片石和碎石的水稳定性好，片石和碎石的填筑可有效减少路堤填筑时地基深部的超静孔隙水压力。附图说明

[0015] 为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

[0016] 图1为本实用新型第一实施例提供的软土路基第一视角的剖面结构示意图；

[0017] 图2为图1中II处的放大结构示意图；

[0018] 图3为图1中局部的放大结构示意图；

[0019] 图4为本实用新型第一实施例提供的沟谷相软土路基第二视角的结构示意图。

[0020] 图标：10-沟谷相软土复合式换填结构；11-沟谷相软土路基；100- 花岗岩残积土层；200-碎石层；300-片石层；400-公路路基；410-公路路面；411-第一公路路面；412-第二公路路面；420-路基边沟；430- 公路路基排水沟；500-集水坑。

具体实施方式

[0021] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

[0022] 因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

[0023] 应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

[0024] 在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

[0025] 此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

[0026] 在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

[0027] 第一实施例

[0028] 请参阅图1，本实施例提供了一种沟谷相软土复合式换填结构 10，应用于花岗岩地区沟谷相软土地基处理，其能够节约工程投资，缩短施工时间，有效地保证软基处治效果。其中，沟谷相软土复合式换填结构10包括花岗岩残积土层100、碎石层200和片石层300，碎石层200铺设在片石层300上，花岗岩残积土层100铺设在碎石层 200上。

[0029] 在本实施例中，花岗岩残积土层100、碎石层200以及片石层300 依次铺设于地平面以下。要求各填筑层的压实度达到90％～93％的要求，以避免花岗岩残积土层100、碎石层200和片石层300因压实不足导致沉降过大或地基失稳，使得沟谷相软土复合式换填结构10更加的稳固。

[0030] 请结合参阅图1和图2，进一步地，花岗岩残积土层100采用花岗岩残积土铺设而成，该花岗岩残积土为沿线山体挖方，充分利用山体开挖弃方，降低了沟谷相软土复合式换填结构10的生产成本，并且花岗岩残积土是一种特殊性土，其工程特点具有含砂砾量大，承载力较高，同时能保证沟谷相软土复合式换填结构10的处治效果。另外，花岗岩残积土层100的松铺厚度为30cm，即花岗岩残积土层100 在压紧之前的厚度为30cm。

[0031] 在本实施例中，花岗岩残积土层100采用的花岗岩残积土的物理力学性质指标：液限的范围为24.7％～42％，塑性指数的范围为 10.1％～23.2％，路基承载比值的范围为4.7～26.3。

[0032] 碎石层200铺设在花岗岩残积土层100的下方和片石层300的上方。碎石层200采用压制碎石而成的级配碎石制成，并且采用的碎石粒径小于5cm，以使级配碎石的结构性更强，使得碎石层200更稳固。另外，碎石层200的含泥量小于5％，干密度应大于2.0t/m3。在本实施例中，碎石粒径的范围为3cm～5cm，含泥量为2.5％，干密度为 2.2t/m3。可以理解的，在其他实施例中，碎石层200也可以不采用压制碎石而成的级配碎石制成，碎石层200也可以采用未风化的天然砾石制成。

[0033] 进一步地，碎石层200的摊铺厚度为30cm，并且，碎石层200 在铺设完成后，需要采用30t振动压路机碾压四遍以上，没遍碾压的轮迹应重叠1/3，以使碎石层200的压实度大于90％。以保证碎石层 200的稳固性。

[0034] 片石层300铺设在碎石层200的下方，片石层300采用片石铺设而成，片石的最大粒径小于片石层300摊铺层厚的2/3。在本实施例中，片石层300采用的片石的单轴饱和抗压强度大于或等于30MPa，片石的最大粒径为60cm。片石不能采用膨胀性岩石、易溶性岩石或者盐化岩石。在本实施例中，片石层300的厚度范围在50cm～150cm。

[0035] 位于下层的片石层300和碎石层200的水稳定性好，片石及碎石的填筑可有效消散路堤填筑后地基深部的超静孔隙水压力。并且利用了沿线山体花岗岩残积土挖方来作为换填材料，代替了一部分原来采用的碎石和片石，在保证了沟谷相软土复合式换填结构10强度的情况下，降低了购买碎石和片石的成本，缩短了施工时间，同时也保护了施工地点的生态环境。

[0036] 另外，沟谷相软土复合式换填结构10还包括纵向排水沟(图未示)，纵向排水沟设置在基坑底部的两侧，并且纵向排水沟与基坑的延伸方向一致。纵向排水沟用于将基坑底部积水的引流，便于基坑底部的积水的统一排除。

[0037] 进一步地，沟谷相软土复合式换填结构10还包括横向排水沟(图未示)，横向排水沟设置在基坑底部，用于排出基坑底部积水。横向排水沟的延伸方向与纵向排水沟的延伸方向垂直，并且横向排水沟自基坑的一侧延伸至基坑相对的另一侧，以使横向排水沟能将两侧的纵向排水沟连通。

[0038] 另外，在本实施例中，横向排水沟与基坑两侧还设置有集水坑 500，集水坑500用于收集纵向排水沟和横向排水沟排出的水，便于将基坑底的积水统一抽离基坑底部。

[0039] 本实施例提供的沟谷相软土复合式换填结构10通过由上到下依次铺设花岗岩残积土层100、碎石层200和片石层300，采用花岗岩残积土层100代替一部分的碎石层200和片石层300，降低了制作沟谷相软土复合式换填结构10的成本，并且缩短了施工时间，同时也保护了施工地点的生态环境。通过纵向排水沟的设置，保证沟谷相软土复合式换填结构10附近的水流畅通，使得沟谷相软土复合式换填结构10附近不会积聚太多的积水，保证沟谷相软土复合式换填结构 10的稳固性。

[0040] 第二实施例

[0041] 请参阅图1，本实施例提供了一种沟谷相软土路基11，其采用了第一实施例提供的沟谷相软土复合式换填结构10，其能够节约工程投资，缩短施工时间，有效地保证软基处治效果。其中，沟谷相软土路基11包括公路路基400和沟谷相软土复合式换填结构10，公路路基400设置在沟谷相软土复合式换填结构10的上方。沟谷相软土复合式换填结构10作为公路路基400的地基，以沟谷相软土复合式换填结构10的稳定性保证公路路基400的稳定性，使得公路路基400 的稳定性得到保证，延长了公路路基400的使用寿命，并节省了大量的成本。

[0042] 请结合参阅图1、图3和图4，进一步地，公路路基400设置于花岗岩残积土层100上，并且，公路路基400的横截面大致为梯形，公路路基400的下底面与花岗岩残积土层100接触设置，公路路基 400的上底面为公路路面410，以供车辆行驶。在本实施例中，公路路基400两侧还分别开设有路基边沟420，路基边沟420与公路路基 400的延伸方向一致，路基边沟420用于将公路路基400附近的积水排除，以避免积水太多对公路路基400的稳定性造成影响。另外，公路路基400两侧的斜面上还开设有多个公路路基排水沟430，多个公路路基排水沟430垂直于路基边沟420，并且多个公路路基排水沟430 等间距的设置在公路路基400的侧面。公路路基排水沟430用于将公路路面410上的积水导流至路基边沟420，路基边沟420将汇聚的水引流至其他地方。

[0043] 另外，在本实施例中，公路路面410包括第一公路路面411和第二公路路面412，第一公路路面411与第二公路路面412分别位于公路路基400上底面，并且第一公路路面411与第二公路路面412相交于公路路基400上底面的中部。第一公路路面411和第二公路路面 412分别略微倾斜，并形成朝向公路路基400下底面的钝角。以便于公路路面410上的积水能沿着第一公路路面411或者第二公路路面 412流至公路路基排水沟430，通过公路路基排水沟430汇聚到路基边沟420，再通过路基边沟420排到其他地方。

[0044] 本实施例提供的沟谷相软土路基11通过由上到下依次铺设花岗岩残积土层100、碎石层200和片石层300作为公路路基400的地基，保证了公路路基400的稳固性，并且，采用花岗岩残积土层100代替一部分的碎石层200和片石层300，降低了制作沟谷相软土复合式换填结构10的成本，并且缩短了施工时间，同时也保护了施工地点的生态环境。通过公路路基排水沟430和路基边沟420的设置，保证沟谷相软土复合式换填结构10附近的水流畅通，使得沟谷相软土复合式换填结构10附近不会积聚太多的积水，保证沟谷相软土复合式换填结构10的稳固性。

[0045] 以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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