[发明专利]岩溶区既有路堑拓宽路基结构的设计及施工方法

权利要求书

1.岩溶区既有路堑拓宽路基的设计方法，其特征在于，该岩溶区既有路堑拓宽路基包括基底溶洞（9）区和基底非溶洞区，所述基底溶洞（9）区设有长桩（1）和短桩（2），所述基底非溶洞区设有短桩（2）；

所述长桩（1）的桩底设置在所述基底溶洞（9）区下方稳定地层中，所述长桩（1）和所述短桩（2）的桩顶上设有轻质置换体（3），所述轻质置换体（3）上填筑有土质填料（4），所述轻质置换体（3）的两侧设有排水沟（5）；

该设计方法包括以下步骤：

S1：确定拓宽路基（6）基底岩土重度、轻质土（34）重度和土质填料（4）重度；

S2：确定拓宽路基（6）基底溶洞（9）区长桩（1）的桩长；

S3：初步设定长桩（1）的桩径、桩间距、短桩（2）的桩长和轻质置换体（3）的厚度；

S4：确定轻质置换体（3）、土质填料（4）及上部轨道结构的重量；

S5：确定拓宽路基（6）横向布桩数量；

S6：确定安全系数；

S7：判断步骤S6得到的安全系数是否处于安全系数的预设范围内，若不是，则调整步骤S3中的参数，再重复步骤S4至S6的工作，直到安全系数满足要求；

在上述步骤中：

所述轻质置换体（3）、所述土质填料（4）及所述上部轨道结构的重量确定公式为：

式中W_z为所述轻质置换体（3）、所述土质填料（4）及所述上部轨道结构的重量；B为所述土质填料（4）顶面路基宽度；m为所述土质填料（4）边坡坡率；h_n2为所述土质填料（4）填筑厚度；B₀为所述轻质置换体（3）宽度；b₁为轨道分布宽度；q₁为轨道自重；s₁为线间距；q₀为线间荷载；γ_n2为所述土质填料（4）的重度；s为所述桩间距；γ_n1为所述轻质土（34）重度；γ为所述拓宽路基（6）基底岩土重度；Δh为所述轻质置换体（3）厚度；

其中所述拓宽路基（6）基底岩土重度γ，所述轻质土（34）重度γ_n1和所述土质填料（4）重度γ_n2通过土工试验确定；

所述拓宽路基（6）横向布桩数量n的确定公式为：

所述安全系数K的确定公式为：

式中d为所述长桩（1）的桩径；l为所述短桩（2）的桩长，若1.05≤K≤1.15，则满足要求。

2.根据权利要求1 所述的岩溶区既有路堑拓宽路基的设计方法，其特征在于，所述长桩（1）和所述短桩（2）均包括成桩轻质体（12）和埋设在所述成桩轻质体（12）中的复合加筋笼（11）。

3.根据权利要求2 所述的岩溶区既有路堑拓宽路基的设计方法，其特征在于，所述复合加筋笼（11）包括交汇为一体的竖向土工格栅（111）和环形土工格栅（112），所述竖向土工格栅（111）沿周向间隔设置，所述环形土工格栅（112）沿竖向间隔设置，相邻两条所述竖向土工格栅（111）与相邻两条所述环形土工格栅（112）之间形成四边形网孔。