本發(fā)明涉及土木工程中的道路工程技術(shù)領(lǐng)域，具體關(guān)于一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

在道路工程建設(shè)中，不可避免的穿越一些巖溶區(qū)，溶洞是巖溶區(qū)最典型危害之一，對(duì)道路的建設(shè)造成嚴(yán)重的威脅；溶洞的塌陷將會(huì)給已建的或者正在建的工程造成財(cái)產(chǎn)損失，甚至危及到人身安全，對(duì)社會(huì)造成巨大的負(fù)面影響，溶洞塌陷已經(jīng)成為巖溶地區(qū)主要安全隱患之一。溶洞的形成是由石灰?guī)r長(zhǎng)期受的水的侵蝕形成的結(jié)果，石灰?guī)r在水與二氧化碳的作用下生成碳酸氫鈣溶于水中，于是溶洞形成并不斷發(fā)育和擴(kuò)大。傳統(tǒng)的溶洞治理技術(shù)主要有：注漿、填石、樁基礎(chǔ)等，注漿技術(shù)只適用于小型溶洞，對(duì)大型溶洞進(jìn)行注漿費(fèi)用昂貴，且技術(shù)操作復(fù)雜；填石處治技術(shù)僅適用于淺型溶洞，對(duì)于較深的溶洞，開挖過(guò)程繁瑣，且工作量巨大，并對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成一定的破壞；樁基礎(chǔ)作為一種常用的處治溶洞技術(shù)，其技術(shù)要求比較高，對(duì)樁基礎(chǔ)位置不能得到高效的布設(shè)，同時(shí)隨著水流對(duì)溶洞的不斷侵蝕，勢(shì)必造成溶洞的發(fā)育擴(kuò)大，原有的樁基礎(chǔ)不能夠有效的維持路基結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法：該路基結(jié)構(gòu)主要包括路基(1)、混凝土現(xiàn)澆板(2)、鉆孔(3)、漿液輻射區(qū)(4)、水流(5)、預(yù)應(yīng)力縱梁(6)、溶洞(7)、獨(dú)立基礎(chǔ)(8)、預(yù)應(yīng)力橫梁(9)、注漿管(12)、漿液輻射孔(13)；其中，所述的預(yù)應(yīng)力橫梁(9)和預(yù)應(yīng)力縱梁(6)相互交錯(cuò)，呈“田”字形布設(shè)，預(yù)應(yīng)力梁兩端均與獨(dú)立基礎(chǔ)(8)相連；混凝土現(xiàn)澆板(2)位于預(yù)應(yīng)力梁與路基(1)之間。

所述的一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，其特征在于，所述的鉆孔(3)位于水流(5)與溶洞(7)之間，由注漿管(12)通過(guò)漿液輻射孔(13)向四周噴射注漿形成漿液輻射區(qū)(4)。

所述的一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，其特征在于，所述的混凝土現(xiàn)澆板(2)和預(yù)應(yīng)力梁及獨(dú)立基礎(chǔ)(8)均采用的混凝土強(qiáng)度為c30，所述的鉆孔(3)直徑d=100mm,注漿管(12)直徑d=30mm,漿液輻射區(qū)(13)半徑r=1.5m，采用的注漿初始?jí)毫?~3mpa，注漿終壓為6~8mpa。

所述的一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，其特征在于，所述的帷幕注漿材料采用普通硅酸鹽水泥單漿液、雙漿液和化學(xué)漿，輔以超細(xì)水泥和水玻璃雙漿液，水灰比w:c=0.6:1~0.8:1，同時(shí)加入一定量的添加劑（防水劑、速凝劑、膨脹劑等），根據(jù)不同條件下的性能要求，調(diào)整漿液的各種性能指標(biāo)。

本發(fā)明有益效果：采用以上路基結(jié)構(gòu)不僅能夠有效的保證路基結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，而且還能阻止溶洞的再次發(fā)育，解除溶洞對(duì)道路工程建設(shè)的威脅；本發(fā)明采用板—梁—獨(dú)立基礎(chǔ)為一體結(jié)構(gòu)，將路面施加給路基的力巧妙地分散給各個(gè)獨(dú)立基礎(chǔ)，保證了溶洞不受外力的干擾；預(yù)應(yīng)力縱梁和預(yù)應(yīng)力橫梁相互交叉，共同支撐現(xiàn)澆混凝土板施加的壓力，并且采用預(yù)應(yīng)力梁結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，節(jié)省材料，安裝簡(jiǎn)單；同時(shí)本發(fā)明在水流與溶洞之間采用帷幕注漿技術(shù)，隔斷水流對(duì)溶洞的侵蝕，節(jié)約了注漿成本和施工工序；能夠高效、準(zhǔn)確的治理巖溶區(qū)的危害。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明具體實(shí)施過(guò)程的路基結(jié)構(gòu)示意圖

圖2為本發(fā)明路基結(jié)構(gòu)的平面圖

圖3為本發(fā)明注漿過(guò)程結(jié)構(gòu)示意圖

圖4為本發(fā)明鉆孔注漿工藝流程圖

附圖標(biāo)記說(shuō)明：1.路基、2.混凝土現(xiàn)澆板、3.鉆孔、4.漿液輻射區(qū)、5.水流、6.預(yù)應(yīng)力縱梁、7.溶洞、8.獨(dú)立基礎(chǔ)、9.預(yù)應(yīng)力橫梁、10.鋼管、11.砂石、12.注漿管、13.漿液輻射孔。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明路基結(jié)構(gòu)和實(shí)施步驟做進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1、圖2、圖3所示，本發(fā)明一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)及其施工方法，該路基結(jié)構(gòu)包括路基(1)、混凝土現(xiàn)澆板(2)、鉆孔(3)、漿液輻射區(qū)(4)、水流(5)、預(yù)應(yīng)力縱梁(6)、溶洞(7)、獨(dú)立基礎(chǔ)(8)、預(yù)應(yīng)力橫梁(9)、鋼管(10)、砂石(11)、注漿管(12)、漿液輻射孔(13)；其中所述預(yù)應(yīng)力橫梁(9)和預(yù)應(yīng)力縱梁(6)相互交錯(cuò)，呈“田”字形布設(shè)，在預(yù)應(yīng)力梁上面澆筑混凝土現(xiàn)澆板(2)，由獨(dú)立基礎(chǔ)(8)為預(yù)應(yīng)力梁提供支持力；注漿管(12)中的漿液通過(guò)漿液輻射孔(13)向四周噴射，形成漿液輻射孔(13)；所述的帷幕注漿技術(shù)采用圖4注漿工藝。

1、在道路建設(shè)工程或則道路檢測(cè)項(xiàng)目中，首先采用高密度電法、地質(zhì)雷達(dá)技術(shù)、孔內(nèi)聲波ct技術(shù)等先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)，確定溶洞(7)的具體位置及大小，同時(shí)確定水流(5)的位置和流向。

2、確定溶洞(7)和水流(5)的具體位置后，采用帷幕注漿技術(shù)在水流(5)和溶洞(7)之間進(jìn)行鉆孔(3)，鉆孔(3)中的注漿管(12)將漿液材料通過(guò)漿液輻射孔(13)向四周噴射，形成漿液輻射區(qū)(4)，隔絕水流(5)。

3、采用的鉆孔注漿設(shè)備如圖3所示，注漿工藝如圖4所示，注漿初始?jí)毫?~3mpa，注漿終壓為6~8mpa，先注單液水泥漿、后注雙液漿、整個(gè)過(guò)程貫穿使用化學(xué)漿當(dāng)注漿，如果效果未達(dá)到實(shí)際要求時(shí)，應(yīng)對(duì)其所在區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)充注漿，使其達(dá)到防、排水的要求。

4、清理溶洞(7)上方路基(1)區(qū)域，并進(jìn)行整平、壓實(shí)，鋪設(shè)預(yù)應(yīng)力橫梁(9)和預(yù)應(yīng)力縱梁(6)，使得預(yù)應(yīng)力梁相互交錯(cuò)，呈“田”字形布設(shè)，在預(yù)應(yīng)力梁兩端下方一定深度埋設(shè)獨(dú)立基礎(chǔ)(8)，預(yù)應(yīng)力橫梁(9)和預(yù)應(yīng)力縱梁(6)與基礎(chǔ)(8)相互連接。

5、首先將預(yù)應(yīng)力材料進(jìn)場(chǎng)、復(fù)位，在預(yù)先布設(shè)的位置安裝底膜，根據(jù)構(gòu)件承載的特點(diǎn)綁扎鋼筋，并安裝波紋管，預(yù)應(yīng)力橫梁(9)鋼筋和縱梁(6)鋼筋相互交錯(cuò)，呈“田”字形布設(shè)，然后對(duì)預(yù)應(yīng)力橫、縱梁一同進(jìn)行澆筑混凝土，并進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，最后進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，張拉前進(jìn)行錨具檢驗(yàn)、設(shè)備標(biāo)定和檢查混凝土質(zhì)量，預(yù)應(yīng)力張拉完成后，對(duì)孔道進(jìn)行封漿、封錨。

6、然后在預(yù)應(yīng)力橫梁(9)和預(yù)應(yīng)力縱梁(6)上部鋪設(shè)混凝土現(xiàn)澆板(2)，并對(duì)混凝土現(xiàn)澆板(2)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)處理，本文說(shuō)明未詳細(xì)之處均為本專業(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種深埋型巖溶地區(qū)止水加固的路基結(jié)構(gòu)，其主要包括：路基(1)、混凝土現(xiàn)澆板(2)、鉆孔(3)、漿液輻射區(qū)(4)、水流(5)、預(yù)應(yīng)力縱梁(6)、溶洞(7)、獨(dú)立基礎(chǔ)(8)、預(yù)應(yīng)力橫梁(9)、注漿管(12)、漿液輻射孔(13)；本發(fā)明首先采用帷幕注漿技術(shù)通過(guò)漿液輻射區(qū)(4)將水流(5)與溶洞(7)進(jìn)行隔離，以阻止溶洞的發(fā)育；然后在溶洞(7)上方路基區(qū)域使用預(yù)應(yīng)力縱梁(6)、預(yù)應(yīng)力橫梁(9)用來(lái)支撐路基(1)施加在混凝土現(xiàn)澆板(2)上的壓力，同時(shí)由獨(dú)立基礎(chǔ)(8)為預(yù)應(yīng)力梁提供支撐力；本發(fā)明可以有效的處治深度大于10m的大型溶洞，同時(shí)可以有效的隔斷水流，阻止溶洞的發(fā)育，保證路基結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，且施工簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)可靠，具有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)研發(fā)人員：何忠明;楊煜;吳賀鵬;楊卓棟;范海山;劉帥;李奕瑯
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.04.20
技術(shù)公布日：2017.07.04