[发明专利]一种路堤结构及施工方法

权利要求书

1.一种路堤结构，包括持力层（1）、软土地基（2）以及铺设在软土地基（2）上的路堤填土（12）；所述路堤填土（12）上表面设有路面防水层（11）、两侧设置有护坡防水层（13）；其特征在于：所述路堤结构还包括设置在软土地基（2）与路堤填土（12）之间并嵌入软土地基（2）的减小路堤沉降结构；所述减小路堤沉降结构包括桩帽（4）、防水土工布（5）、混凝土密封沟（14）、微生物改性加筋垫层（8）、预埋钢筋（9）、桩帽盖板（10）以及由m行×n列钢筋混凝土薄壁管桩（3）组成的混凝土桩组；所述桩帽（4）置于钢筋混凝土薄壁管桩（3）的顶部；所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）打穿软土地基（2）并嵌入持力层（1）中；所述桩帽（4）的上表面固定设置有插入桩帽（4）中的预埋钢筋（9）；所述微生物改性加筋垫层（8）通过预埋钢筋（9）平铺固定在桩帽（4）的上表面；所述桩帽盖板（10）通过预埋钢筋（9）与桩帽（4）相连；所述微生物改性加筋垫层（8）的顶部以及底部均铺设有防水土工布（5）；所述路堤填土（12）置于微生物改性加筋垫层（8）顶部的防水土工布（5）的上表面；所述防水土工布（5）密封在混凝土密封沟（14）的底部。

2.根据权利要求1所述的路堤结构，其特征在于：所述微生物改性加筋垫层（8）包括三向土工格栅笼（6）、三向土工格栅（7）、塑料扎带（16）以及骨料混合料（15）；所述三向土工格栅（7）置于相邻三向土工格栅笼（6）之间，并通过塑料扎带（16）连接固定；所述骨料混合料（15）填充在三向土工格栅笼（6）以及三向土工格栅（7）之间，并通过微生物方法固化；所述三向土工格栅笼（6）通过预埋钢筋（9）平铺固定在桩帽（4）的顶部；所述微生物方法包括先连续喷淋1小时浓度为0.5 M的尿素溶液；而后，连续喷淋6-8小时含0.5 M的氯化钙的巴氏芽孢杆菌离心液；最后，连续喷淋14-20天含有尿素与氯化钙的胶结液；所述胶结液中尿素的终浓度与氯化钙的终浓度均是0.5 M；所述巴氏芽孢杆菌离心液是将培养获得的巴氏芽孢杆菌液采用离心机离心后获得的细菌悬浮液，其中巴氏芽孢杆菌液的OD₆₀₀大于1.0。

3.根据权利要求2所述的路堤结构，其特征在于：所述三向土工格栅笼（6）的截面整体呈矩形；所述三向土工格栅笼（6）的高度是300-400 mm；所述三向土工格栅笼（6）的宽度与桩帽（4）的宽度相同。

4.根据权利要求3所述的路堤结构，其特征在于：所述三向土工格栅（7）沿三向土工格栅笼（6）的高度方向分层铺设3-4层，每层高度是100mm；每层三向土工格栅（7）均通过塑料扎带（16）与三向土工格栅笼（6）相连；所述塑料扎带（16）之间的间距不大于100 mm。

5.根据权利要求4所述的路堤结构，其特征在于：所述三向土工格栅（7）与三向土工格栅笼（6）均满足伸长率为0.5%时的抗拉强度不小于200 kN/m的条件。

6.根据权利要求5所述的路堤结构，其特征在于：所述骨料混合料（15）是由纤维、中粗砂以及废旧轮胎骨料均匀混合而成；所述骨料混合料（15）采用分层压实填筑；所述骨料混合料（15）分层厚度为100 mm，压实度控制为30%；所述骨料混合料（15）中纤维长度为3-5 mm，掺入质量占混合料质量的0.1%；所述骨料混合料（15）中中粗砂粒径范围为0.5-2.0 mm，掺入比例占混合料质量的90-95%；所述骨料混合料（15）中废旧轮胎骨料由废旧橡胶轮胎经机械破碎成颗粒状，粒径范围为1.5-3.0 mm。

7.根据权利要求1-6任一所述的路堤结构，其特征在于：所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）的弹性模量是20-30 GPa，所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）的桩体外径是500-600 mm，所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）的壁厚是80-100 mm，所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）的桩体按矩形布置，所述混凝土桩组相邻两个钢筋混凝土薄壁管桩（3）之间的桩间距是2.0-3.0 m；所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）所采用的混凝土强度等级不小于C60，所述钢筋混凝土薄壁管桩（3）包括钢筋笼骨架；所述钢筋笼骨架包括钢筋笼纵筋以及缠绕在钢筋笼纵筋外周的箍筋；所述钢筋笼纵筋采用HRB400，所述钢筋笼纵筋的直径是18 mm；所述箍筋采用HRB335，所述箍筋的直径是10 mm。