[发明专利]一种横向引孔膨胀顶升处治桥头跳车方法

说明书

一种横向引孔膨胀顶升处治桥头跳车方法，属于一种通车条件下路桥过渡段差异沉降诱发“桥头跳车”病害的膨胀顶升处治技术，包括以下步骤：1)施工准备；2)测量放样；3)膨胀材料干粉制备；4)路基边坡横向螺旋钻机钻孔；5)置入树枝状注浆钢管与定向膨胀构件；6)高压吹填膨胀材料干粉、封孔、同步注水；7)边坡覆土绿化。本发明适用于各级公路/城市道路/(高速)铁路路桥过渡段填方路基不均匀沉降处治施工。

技术领域

本发明属于岩土工程中的工后沉降处治技术领域，尤其涉及一种通车条件下路桥过渡段差异沉降诱发“桥头跳车”病害的膨胀顶升处治方法。

背景技术

目前，我国公路建设还处在快速发展阶段。对于软土地区公路而言，在开放交通后数年内，路桥过渡段差异沉降较大，桥头跳车(路桥过渡段纵坡突变)病害较为突出。在桥头跳车路段，车辆行至此处时发生剧烈跳动，严重威胁行车安全性、舒适性，降低了汽车及公路的使用寿命，增加了公路维修和养护成本。迄今为止，工程技术人员提出了诸多处治措施，但仍未较好解决软土地区路桥过渡段桥头跳车问题。

对于在役公路，当前常用的桥头跳车处治措施包括路面加铺、局部开挖+轻质置换和竖向钻孔注浆等。专利申请号CN201210477702.X公开了“一种调整在役公路路桥结合部桥面路面差异沉降的方法”。该专利通过在路桥结合部路面沉降区段，选择适当部位(在路面上竖直向下或倾斜或从道路两侧水平或倾斜)打孔并填充膨胀材料，膨胀材料吸水膨胀挤压周围土体，推动上覆土体向上位移，从而使沉陷路面恢复平整。但在具体实施中如何实现均匀抬升，如何能够使得不同沉降部位抬升所需高度，这些具体的问题并没有解决。该专利技术能经由一次施工完成路桥结合部路基/路面整体抬升，暂时修复当前差异沉降病害。然而，该专利技术未对下列问题提出解决方案：路桥结合部纵向沉降是非均匀的，孔位及其间隙间不均匀膨胀所致差异抬升效应，抬升后路桥过渡段路表再度沉陷，以及在近桥台处水平膨胀对桥台稳定的危害问题。另，在路面上竖直向下或倾斜打孔需要交通管制，影响道路正常运营。

为克服传统方法及上述专利处置差异沉降之不足，本发明采用路堤边坡横向倾斜钻孔+膨胀材料充填+同步注水技术，并应用与差异沉降曲线相匹配的钻孔孔位纵向布设方法，实现桥头跳车部位路基/路面的抬升复位，形成一种通车条件下桥头跳车膨胀顶升处治新技术新工艺，为消减路桥过渡段差异沉降及其所致路基/路面病害提供解决方案。

发明内容

为了克服现有技术之不足，本发明提供一种通车条件下路桥过渡段差异沉降诱发“桥头跳车”病害的膨胀顶升处治方法，适用于各级公路/城市道路/(高速)铁路路桥过渡段填方路基不均匀沉降处治施工。

本发明提供的技术方案为：

一种横向引孔膨胀顶升处治桥头跳车方法，所述方法包括以下步骤：

1)施工准备；

2)测量放样；

3)膨胀材料干粉制备；

4)路基边坡横向螺旋钻机钻孔

布孔深度为自路基顶面以下的最小钻孔深度，布孔深度由上覆路基土的压缩模量和剪切强度及膨胀材料的膨胀性能及其诱发的土体变形梯度决定；

在道路纵向上，钻孔孔位的深度分布曲线与差异沉降曲线匹配，两者线形相似而几何上呈对称关系，相邻钻孔之间的埋深差异由膨胀力作用下路基土竖向压缩变形场分布特性决定，钻孔深度曲线变化幅度为差异沉降曲线的倍数关系；

钻孔孔径选为常规螺纹钻机钻具尺寸，变化范围60～100mm；依据差异沉降大小来决定孔径大小；

当此次抬升复位后路桥过渡段路表再度发生明显沉陷并诱发桥头跳车时，只需在上一次维修时所打设的最底层钻孔以下50cm深度处，重复上述步骤，重新布设钻孔；

5)置入树枝状注浆钢管与定向膨胀构件，