一种防沉降路基的施工方法与流程

1.本技术涉及路基防沉降技术领域，尤其涉及一种防沉降路基的施工方法。


背景技术：

2.路基是轨道或者路面的基础，是经过开挖或填筑而形成的土工构筑物。路基的主要作用是为轨道或者路面铺设及列车或行车运营提供必要条件，并承受轨道及机车车辆或者路面及交通荷载的静荷载和动荷载，同时将荷载向地基深处传递与扩散。在纵断面上，路基必须保证线路需要的高程；在平面上，路基与桥梁、隧道连接组成完整贯通的线路。在土木工程中，路基在施工数量、占地面积及投资方面都占有重要地位。路基是一种土工结构，经常受到地质、水、降雨、气候、地震等自然条件变化的侵袭和破坏，抵抗能力差，因此，路基应具有足够的坚固性、稳定性和耐久性。对于高速铁路，路基还应有合理的刚度，以保障列车高速行驶中的平稳性和舒适性。
3.路基在长期使用过程中，受到降雨和地下水的侵蚀比较严重，现有技术的路基的施工方法中为了避免雨水和地下水的侵蚀，会在施工中设计如何进行排水，然而现有技术中的路基在排水时，大都为水逐层下渗，然后收集进行排水，其可以起到一定的排水效果，但是，由于现有技术中在进行排水时，降雨已经从路基的顶面从上到下逐层下渗，路基的每一层结构都会经受雨水的下渗浸泡，即使最终被收集排走，但仍然对路基存在一定的侵蚀损害，长期使用之后，路基内部结构仍然会受到塌陷，导致路基出现沉降。


技术实现要素：

4.本技术通过提供一种防沉降路基的施工方法，解决了现有技术中的路基在进行排水时，无法避免雨水从上到下逐层下渗，路基的每一层结构都会经受雨水的下渗浸泡才能被排走，仍然对路基存在一定的侵蚀损害导致路基出现沉降的技术问题，实现了雨水在下渗的前端被提前吸收，地下水在入侵路基的前端被提前阻挡收集，避免雨水逐层下渗和地下水的入侵，减少路基内部结构的损害，有效减少路基出现沉降的目的。
5.本技术提供的一种防沉降路基的施工方法，包括：夯实压平软土，形成软土层；在所述软土层上铺设第一防水层；在所述第一防水层的中心竖直向下打入支撑柱，所述支撑柱贯通所述第一防水层并插入所述软土层；在所述支撑柱的外侧自上而下依次固定连接多根第一侧梁和多根第二侧梁，所述第一侧梁倾斜向上设置，所述第二侧梁倾斜向下设置；在所述支撑柱的内部设置有主通道，在所述第一侧梁和所述第二侧梁的内部分别设置有第一通道和第二通道，将所述第一通道和所述第二通道均与所述主通道连通；在所述第一侧梁的顶面设置有树杈结构，所述树杈结构的每一个分支的内部均为中空结构，所述树杈结构的每一个分支的末端均为开口端，所述树杈结构的底端与所述第一通道连通；在所述第一防水层的顶面铺设内部层结构，所述内部层结构将所述支撑柱、所述第一侧梁、所述第二侧梁和所述树杈结构包裹填埋；所述内部层结构包括自下而上依次铺设的混凝土层、填料层和砂土层，在所述内部层结构的两侧分别铺设挡水墙和吸水墙，所述第二通道的出水端贯
通所述挡水墙；将所述砂土层的顶面设置为弧形面，在所述砂土层的顶面铺设弧形支撑层，所述弧形支撑层的底面固定连接于所述支撑柱的顶端，所述树杈结构遍布于所述弧形支撑层的底面，且所述树杈结构的每一个分支的末端均与所述弧形支撑层的底面接触；在所述弧形支撑层的顶面铺设第二防水层；在所述弧形支撑层和所述第二防水层的两端贯通开设有过水孔，所述过水孔与所述吸水墙的顶面连通；在所述第二防水层的顶面自下而上依次铺设碎石层和路面层。
6.在一种可能的实现方式中，所述树杈结构包括主杈、分杈和分梢，所述主杈的底端固定连接于所述第一侧梁，所述分杈固定连接于所述主杈的侧面，所述分梢固定连接于所述分杈的侧面，每一个所述分梢的末端均为开口端，所述主杈、所述分杈和所述分梢的内部均设置有通道，所述分梢与所述分杈的内部连通，所述分杈与所述主杈的内部连通，所述主杈的内部与所述第一通道连通，所述分梢遍布于所述弧形支撑层的底面。
7.在一种可能的实现方式中，所述分梢、和所述分杈的材质为高吸水材料。
8.在一种可能的实现方式中，本技术提供的一种防沉降路基的施工方法还包括预制蓄水池，所述蓄水池设置于所述软土层的两端，所述蓄水池内设置有液位计和潜水泵，所述液位计和所述潜水泵之间电性连接，所述潜水泵的输出端连通有管路，所述管路贯通所述蓄水池并伸出到路面上方；所述蓄水池的顶端侧面开设有进水口，所述进水口与所述吸水墙的底端连通。
9.在一种可能的实现方式中，所述填料层包括巨粒土、石质土、砾石和矿渣。
10.在一种可能的实现方式中，所述弧形支撑层的顶面为弧形面结构。
11.在一种可能的实现方式中，所述第一防水层的两端开设有斜面，所述吸水墙的底端铺设于所述斜面上。
12.本技术中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
13.本技术通过采用在软土层、第一防水层、混凝土层、填料层和砂土层中打入支撑柱、第一侧梁和第二侧梁，使得对路基内部层结构进行支撑和加固，然后在支撑柱的上方设置弧形支撑层、第二防水层、碎石层和路面层，通过弧形支撑层的拱形结构能够对第二防水层、碎石层和路面层进行有力支撑，通过两次支撑保证路基内部层结构的稳定性；
14.进而设置第二防水层、吸水墙，以及开设过水孔与吸水墙连通，使得降雨下渗到第二防水层时首先被导流到吸水墙，避免雨水继续下渗到其他的层结构；通过设置吸水墙、挡水墙，并将吸水墙和挡水墙设置在路基层结构的两端位置，当地下水入侵路基时，能够被吸水墙提前吸收并被挡水墙阻挡，避免地下水进入到路基的内部层结构；
15.进一步在支撑柱的内部设置主通道，在第一侧梁和第二侧梁的内部分别设置有第一通道和第二通道，将第一通道和第二通道均与主通道连通；在第一侧梁的顶面设置树杈结构，树杈结构的每一个分支的内部均为中空结构，树杈结构的每一个分支的末端均为开口端，树杈结构的底端与第一通道连通，第二通道的出水端贯通挡水墙；当路基长期使用时的第二防水层失效时，通过第二防水层的雨水直接与树杈结构接触，并被树杈结构吸收，最终通过第一通道、主通道和第二通道导流至吸水墙被收集，避免雨水下渗到第二防水层以下的其他层结构，有效解决了现有技术中的路基在进行排水时，无法避免雨水从上到下逐层下渗，路基的每一层结构都会经受雨水的下渗浸泡才能被排走，仍然对路基存在一定的侵蚀损害导致路基出现沉降的技术问题，实现了雨水在下渗的前端被提前吸收，地下水在
入侵路基的前端被提前阻挡收集，避免雨水逐层下渗和地下水的入侵，减少路基内部层结构的损害，有效减少路基出现沉降的技术效果。
附图说明
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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的附图。
17.图1为本技术实施例提供的一种防沉降路基沿路宽方向的剖视结构示意图；
18.图2为本技术实施例提供的支撑柱、第一侧梁、第二侧梁、弧形支撑层、挡水墙、吸水墙、第一防水层和树杈结构的结构示意图；
19.图3为图2中a区域的局部放大图。
20.附图标记：1-软土层；2-第一防水层；21-斜面；3-支撑柱；31-第一侧梁；32-第二侧梁；33-主通道；34-第一通道；35-第二通道；36-弧形支撑层；4-树杈结构；41-主杈；42-分杈；43-分梢；431-子分梢；5-内部层结构；51-混凝土层；52-填料层；53-砂土层；6-挡水墙；7-吸水墙；8-第二防水层；81-过水孔；82-碎石层；83-路面层；9-蓄水池；91-液位计；92-潜水泵；93-管路；94-进水口。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“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，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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发明的限制。术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，术语“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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
23.参照图1，本技术实施例提供的一种防沉降路基的施工方法，包括：夯实压平软土，形成软土层1；在软土层1上铺设第一防水层2；在第一防水层2的中心竖直向下打入支撑柱3，支撑柱3贯通第一防水层2并插入软土层1；在支撑柱3的外侧自上而下依次固定连接多根第一侧梁31和多根第二侧梁32，第一侧梁31倾斜向上设置，第二侧梁32倾斜向下设置；在支撑柱3的内部设置有主通道33，在第一侧梁31和第二侧梁32的内部分别设置有第一通道34和第二通道35，将第一通道34和第二通道35均与主通道33连通；在第一侧梁31的顶面设置有树杈结构4，树杈结构4的每一个分支的内部均为中空结构，树杈结构4的每一个分支的末
端均为开口端，树杈结构4的底端与第一通道34连通；在第一防水层2的顶面铺设内部层结构5，内部层结构5将支撑柱3、第一侧梁31、第二侧梁32和树杈结构4包裹填埋；内部层结构5包括自下而上依次铺设的混凝土层51、填料层52和砂土层53，在内部层结构5的两侧分别铺设挡水墙6和吸水墙7，第二通道35的出水端贯通挡水墙6；将砂土层53的顶面设置为弧形面，在砂土层53的顶面铺设弧形支撑层36，弧形支撑层36的底面固定连接于支撑柱3的顶端，树杈结构4遍布于弧形支撑层36的底面，且树杈结构4的每一个分支的末端均与弧形支撑层36的底面接触；在弧形支撑层36的顶面铺设第二防水层8；在弧形支撑层36和第二防水层8的两端贯通开设有过水孔81，过水孔81与吸水墙7的顶面连通；在第二防水层8的顶面自下而上依次铺设碎石层82和路面层83。本技术实施例中铺设路基完成后，从下自上依次为软土层1、第一防水层2、混凝土层51、填料层52、砂土层53、弧形支撑层36、第二防水层8、碎石层82和路面层83，其中支撑柱3贯通混凝土层51、填料层52、砂土层53并插入软土层1，第一侧梁31和第二侧梁32被混凝土层51、填料层52、砂土层53填埋，通过支撑柱3、第一侧梁31和第二侧梁32对混凝土层51、填料层52、砂土层53进行有效支撑和加固，第一防水层2和第二防水层8均选用两层土工布中间夹吸水纤维布组成的结构，可以有效地防水和导水，第一侧梁31、第二侧梁32环形阵列设置在支撑柱3的外侧，支撑柱3、第一侧梁31和第二侧梁32选用钢筋混凝土浇筑一体成型，内部预留空腔形成主通道33、第一通道34和第二通道35，主通道33、第一通道34和第二通道35的内壁均涂抹防水材料，保证良好导水，吸水墙7的材料选用海绵；当地下水入侵路基时，能够被吸水墙7提前吸收并被挡水墙6阻挡，避免地下水进入到路基的内部结构；路面的降雨下渗到第二防水层8时首先被导流经过过水孔81进入吸水墙7，避免雨水继续下渗到其他的层结构；当路基长期使用时的第二防水层8失效时，下渗通过第二防水层8的雨水直接与树杈结构4接触，并被树杈结构4吸收，最终通过第一通道34、主通道33和第二通道35导流至吸水墙7被收集，避免雨水下渗到第二防水层8以下的其他层结构，避免对路基内部层结构5造成损害。
24.参照图2-3，树杈结构4包括主杈41、分杈42和分梢43，主杈41的底端固定连接于第一侧梁31，分杈42固定连接于主杈41的侧面，分梢43固定连接于分杈42的侧面，每一个分梢43的末端均为开口端，主杈41、分杈42和分梢43的内部均设置有通道，分梢43与分杈42的内部连通，分杈42与主杈41的内部连通，主杈41的内部与第一通道34连通，分梢43遍布于弧形支撑层36的底面。分梢43、和分杈42的材质为高吸水材料。本技术实施例中设置树杈结构4的目的是，防止第二防水层8失效时，雨水下渗到第二防水层8以下的层结构，即，当二防水层失效时，下渗通过第二防水层8的雨水直接与遍布于弧形支撑板底面的多个分杈42接触，并被迅速吸收，进而通过分梢43引流到分杈42内部，再由分杈42引流到主杈41内部，接着雨水被引流到第一通道34中，进而进入到主通道33，然后通过第二通道35最终进入到吸水墙7被收集，避免雨水出现逐层下渗；本技术实施例中第一侧梁31的两端分别固定连接于支撑柱3和弧形支撑层36的底面，使得弧形支撑层36与支撑柱3在铺设完成后形成一个稳定的整体结构，有利于对路基内部层结构5和弧形支撑层36以上的层结构进行有效支撑；进一步地第二侧梁32的两端分别固定连接于支撑柱3和挡水墙6的侧面，在对内部层结构5支撑的同时能够对挡水墙6进行有力支撑，同时第一侧梁31、第二侧梁32和支撑柱3的内部又作为导水通道，将下渗的雨水提前收集并导流到吸水墙7，避免雨水出现逐层下渗；另外，主杈41的顶端也固定连接于弧形支撑层36的底面，进一步保证支撑柱3和弧形支撑层36整体的稳定
性；本技术实施例中分杈42结构中分梢43也可以继续设置子分梢431，目的是能够通过分梢43和子分梢431将弧形支撑层36的底面全部遍布并接触，使得分梢43和子分梢431对于透过第二防水层8的雨水进行快速吸收。
25.参照图1，本技术实施例提供的一种防沉降路基的施工方法还包括预制蓄水池9，蓄水池9设置于软土层1的两端，蓄水池9内设置有液位计91和潜水泵92，液位计91和潜水泵92之间电性连接，潜水泵92的输出端连通有管路93，管路93贯通蓄水池9并伸出到路面上方；蓄水池9的顶端侧面开设有进水口94，进水口94与吸水墙7的底端连通。本技术实施例中进一步设置蓄水池9，使得吸水墙7中被吸收的水最终收集到蓄水池9中，设置液位计91，并在地面设置控制器，用于检测蓄水池9中的液位，当液位较高时，液位计91发送信号至控制器，控制器控制潜水泵92运转，将蓄水池9中的水抽取到地面，可以将管路93的出口端设置在道路两旁的绿化带上，便于将抽取到地面的水对绿化带进行浇灌，使得水资源合理利用。
26.参照图1，填料层52包括巨粒土、石质土、砾石和矿渣，质量比分别为(50-55)：(40-55):(15-20):(35-45)。
27.参照图1-2，弧形支撑层36的顶面为弧形面结构。本技术实施例中设置弧形支撑层36的顶面为弧形面结构的目的是，由于道路的中间部位一般载荷较重，因而设置弧形支撑板可以对道路中间位置进行有力支撑，保证路面正常使用。
28.参照图1-2，第一防水层2的两端开设有斜面21，吸水墙7的底端铺设于斜面21上。本技术实施例中设置第一防水层2的两端为斜面21，使得吸水墙7中的水通过斜面21便于更好地导流到蓄水池9中。
29.本技术实施例提供的一种防沉降路基的施工方法的工艺原理如下：
30.首先铺设软土层1和第一防水层2，然后打入支撑柱3，并设置好第一侧梁31和第二侧梁32，在第一防水层2的顶面自下而上依次铺设混凝土层51、填料层52和砂土层53，整体将支撑柱3、第一侧梁31、第二侧梁32和树杈结构4包裹填埋；接着在混凝土层51、填料层52和砂土层53的两侧分别铺设挡水墙6和吸水墙7，将砂土层53的顶面设置为弧形面，在砂土层53的顶面铺设弧形支撑层36，弧形支撑层36的底面固定连接于支撑柱3的顶端，最后在第二防水层8的顶面自下而上依次铺设碎石层82和路面层83，最终形成本技术实施例的防沉降路基结构；当地下水入侵路基时，能够被吸水墙7提前吸收并被挡水墙6阻挡，避免地下水进入到路基的内部结构；路面的降雨下渗到第二防水层8时首先被导流经过过水孔81进入吸水墙7，避免雨水继续下渗到其他的层结构；第二防水层8失效时，雨水下渗到第二防水层8以下的层结构，即，当二防水层失效时，下渗通过第二防水层8的雨水直接与遍布于弧形支撑板底面的多个分杈42接触，并被迅速吸收，进而通过分梢43引流到分杈42内部，再由分杈42引流到主杈41内部，接着雨水被引流到第一通道34中，进而进入到主通道33，然后通过第二通道35最终进入到吸水墙7被收集，避免雨水出现逐层下渗；支撑柱3、第一侧梁31和第二侧梁32，使得对路基内部层结构5进行支撑和加固，通过弧形支撑层36的拱形结构能够对第二防水层8、碎石层82和路面层83进行有力支撑，通过两次支撑保证路基内部层结构5的稳定性。
31.本说明书中的各个实施方式采用递进的方式描述，各个实施方式之间相同或相似的部分互相参见即可，每个实施方式重点说明的都是与其他实施方式的不同之处。
32.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对本技术限制；尽管参照前述实
施例对本技术进行了详细的说明，本领域普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术技术方案的范围。