一种土石交界处路基处理结构及方法与流程

本发明涉及市政道路工程土石交接路基处理，具体是一种土石交界处路基处理结构及方法。

背景技术：

1、市政工程中的道路路基施工是市政工程中最重要最关键的内容，也是最为核心的内容，其质量的优劣直接影响到整个道路工程的使用和安全程度。随着我国经济水平的提高和对工程质量的至高追求，对于道路的平整度和安全性的要求越来越高，同时良好的行车驾驶体验亦体现道路质量的优劣。由于土岩结合处地层的差异性，必然导致该处沉降存在差异，若不加以处理，势必导致道路路基开裂、下沉、唧泥等病害，影响道路的功能性及安全性。为此，对市政道路项目土石交界处的处理研究是非常必要的。

2、土石结合地基在山区较为常见，目前国内研究主要针对建构筑物以及基坑支护隧道等项目，主要处理方式有两类，一类是处理压缩性较高的土基，使其与压缩性较低的岩基相适应，可采取桩基，局部深挖，换土和用梁拱跨越的方法处理；另一类是处理岩基，使其与压缩性较高的土基相适应，一般采用垫层法处理。由于用作褥垫的材料要根据需要的土层、岩层性质、沉降量大小、基础受力情况和自然条件的不同来选用,很难解决差异沉降的问题。

3、为了提高土石交界处路基处理施工质量，同时减少土石交界处差异沉降的问题，延长路面使用寿命，便会在土石交界处进行路基处理，解决因差异沉降导致路面使用寿命缩短的问题。

4、现有针对路基处理中，仅涉及到土料和石料混填进行处理的结构，且大多是针对在新建道路的填挖交界处、改扩建道路的新老交界处的路基进行处理，常用的填挖交界、新老交界路基衔接处理措施包括挖台阶接槎、逐层铺设土工织物、堆载或自然沉降等，存在的主要问题是：(1)逐级挖台阶回填一般回填至顶层，对于填土质量要求高，现状场地内原土利用率较低，且对于岩石层来说逐层挖台阶施工难度较大；(2)逐层铺设土工织物较为繁琐，土工织物上不适宜大型机械碾压，施工周期较长，质量难以把控，而且对于土石交接处采用铺设土工织物的方法无法满足土层的承载力和稳定性；(3)路基堆载预压和自然沉降施工周期长。

5、综上所述，常规的地基处理方法借土方量较大，对原状土利用较少，不环保，施工工序较多，工程造价较高，而且质量难以保证；而且上述处理方法都是针对新老地基交界处的处理，新旧地基之间只是固结时间不一致，其差异性相比土石地基的差异性还是小很多，所以上述方法并不能适用于土石地基交界处的处理。

6、因此需设计一种土石交界处地基处理的路基衔接技术以解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种土石交界处路基处理结构及方法，所述处理方法可以减少土石交界处差异沉降的问题，延长路面使用寿命。

2、为了达到上述技术目的，本发明提供了一种土石交界处路基处理结构，针对土路基与岩石路基的交界部位进行处理，所述土路基与岩石路基之间形成土石交界线，所述土路基包括土层，所述岩石路基包括岩石层，其特征在于：所述处理结构包括位于土路基顶面的路基处理层、位于土路基与岩石路基交界部位顶面的过渡层和位于岩石路基顶面的级配碎石整平层，所述路基处理层是由翻挖的原状土拌入石灰后形成的回填压实层，所述过渡层位于路基处理层与级配碎石整平层之间，且过渡层的厚度与路基处理层的厚度相匹配；在过渡层和路基处理层内铺设有第一土工格栅层，且过渡层和路基处理层内的第一土工格栅层连为一个整体；在土石交界线处朝向岩石层开挖反坡台阶，在路基处理层下方设有回填层，所述回填层是从反坡台阶处分层回填碾压处理形成的回填压实层，在回填层内水平设置有第二土工格栅层。

3、本发明较优的技术方案：所述过渡层从土石交界线朝向土层方向水平延伸10～15m，且过渡层采用毛渣填料或级配砂石填料填筑而成。

4、本发明较优的技术方案：所述路基处理层是将土路基的土层翻挖后呛入6％～10％的石灰，再回填压实形成的呛灰土层，其厚度为80cm～100cm；在呛石灰的时候，石灰的具体用量可以根据现场土质实际含水量做动态调整。

5、本发明较优的技术方案：所述级配碎石整平层是按设计高程和路面结构厚度挖除岩石路基的岩石层后，采用级配碎石整平铺筑的路面结构，所述级配碎石整平层的厚度为5cm～10cm。

6、本发明较优的技术方案：所述反坡台阶的宽度为2～2.5m，并在台阶底部开挖朝向岩层侧向下倾斜4％～5％的反坡。

7、本发明较优的技术方案：所述回填层是将土路基的土层上部软弱土层挖开后，分层回填至路基处理层底面并压实形成的回填层；所述软弱土层包括耕植土层、杂填土层或素填土层；所述合格土包括含水量符合压实要求的黏性土、碎石类土、砂土或爆破石碴，其中所述爆破石碴的最大粒径不大于每层铺填厚度的2/3，当用振动碾压时不超过每层铺填厚度的3/4。

8、本发明较优的技术方案：所述过渡段和路基处理层内设置有一层第一土工格栅；所述回填层内的第二土工格栅设置有三层，所述第一土工格栅和第二土工格栅均采用聚丙烯三向土工格栅，其质控拉伸模量不小于185kn/m/2％。

9、本发明还提供了一种土石交界处路基处理方法，所述处理方法采用上述土石交界处路基处理结构针对土路基与岩石路基的交界部位进行处理，其具体处理步骤如下：

10、s1.将岩石路基的路床顶面以上的岩石挖除，然后采用拌合均匀的级配碎石进行整平、压实；

11、s2.将土路基区域挖除软弱土层，在路床以下深度范围内土层与岩层交界处，分层开挖反坡台阶，并在台阶底部开挖朝向岩层侧倾斜4％～5％的反坡，然后进行路基分层回填至路基处理层底面并压实，并在回填过程中，在回填层内铺设多层土工格栅；

12、s3.纵向填挖土石交界处路床设置过渡段，过渡段长度为10～15m，采用毛渣填料或级配砂石填料进行分层填筑并压实，并在过渡段内铺设土工格栅，且土工格栅从过渡段通长铺设至土层路基处理层；

13、s4.针对土路基土层路床采用改良后的原状土进行分层回填压实，其厚度与过渡段厚度相同；改良后的原状土是将在土路基挖设的土层拌入6％～10％的石灰进行改良。

14、本发明较优的技术方案：所述s2步骤中，挖除的软弱土层包括耕植土层、杂填土层或素填土层；回填的合格土包括含水量符合压实要求的黏性土、碎石类土、砂土或爆破石碴，其中所述爆破石碴的最大粒径不大于每层铺填厚度的2/3，当用振动碾压时不超过每层铺填厚度的3/4。

15、本发明较优的技术方案：所述s2步骤中在路基回填时铺设3层土工格栅；所述s3步骤中过渡段的厚度为80cm～100cm，过渡段内铺设一层土工格栅；所述s2和s3步骤中的土工格栅均采用聚丙烯三向土工格栅，其质控拉伸模量不小于185kn/m/2％。

16、本发明的有益效果是：

17、(1)本发明中的过渡段在施工过程中通过换填毛渣等合格填料进行分层回填，分层压实，且过渡段中铺设有土工格栅，此土工格栅沿着过渡段铺设至土层路基处理段，铺设高度保持一致，提高了土石交界处路基处理施工质量，同时减少土石交界处差异沉降的问题，延长路面使用寿命，解决了因差异沉降导致路面使用寿命缩短的问题；

18、(2)本发明在土石交界线的位置朝向岩开挖反坡台阶，在台阶底部开挖向内岩层侧倾斜的反坡，能够保持和减小路基不均匀沉降；

19、(3)将挖出的土方采用一定比例的石灰与之拌合后对路基进行处理，增强了土壤承载能力和稳定性，能够改善土体含水量，使其达到路基碾压最佳含水量，以保证其防渗漏效果和施工质量；而且也能很好的利用原状土。