一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法

1.本发明属于公路工程领域，涉及一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固技术。


背景技术：

2.随着我国经济社会的飞速发展，交通需求量激增。部分原有双向四车道公路难以满足经济发展所需的交通条件，各级公路亟需改扩建升级改造。高速公路改扩建传统设计及施工方法是在老路堤上开挖台阶，然后进行扩建路堤填筑，开挖的台阶能够保证新老路堤结合面具有较好的咬合力，能充分利用老路堤自身的强度，保证新老路堤结合处不发生较大的剪切变形，避免发生新老路堤结合面滑动失稳。然而对于土石混填料路堤，大粒径碎石导致台阶开挖施工难度大、质量控制难、经济性差。因此，亟需一种新型且高效的加固新老路堤结合面的技术，既可避免新老路堤结合处台阶开挖，又能保证新老路堤结合处具有足够的刚度和强度的新型加固技术。保证公路改扩建工程的经济高效运行。


技术实现要素：

3.针对上述现有技术，本发明提供一种公路改扩建工程中采用预埋式注浆管网注浆加固新老路堤结合面的方法，采用该加固方法可避免公路改扩建工程台阶开挖、有效缩短施工时间、节约施工成本、提高注浆加固效率和保证加固质量。
4.为了解决上述技术问题，本发明提出的一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，采用以下步骤：
5.步骤1)施工前清坡：清理原有路堤坡面及表层，整平原有路堤边坡，按设计要求在清理后坡面上标定欲铺设注浆管网位置和线路；
6.步骤2)沿原有路堤坡面铺设注浆管网：通过钢质锚固管卡将注浆管网固定在预设位置，所述注浆管网包括多个水平注浆花管和多个沿坡竖向注浆花管；所述水平注浆花管和多个沿坡竖向注浆花管的管身上均分别设有出浆孔；所述水平注浆花管沿路堤走向间隔的、水平并列的布置在原有路堤的坡面上，所述沿坡竖向注浆花管垂直路堤走向间隔的、与原有路堤坡面吻合的布置在原有路堤的坡面上；所述水平注浆花管与沿坡竖向注浆花管通过管道连接件连接形成田字格网状结构；所述沿坡竖向注浆花管的顶部安装有注浆导管，所述注浆导管上安装有注浆阀门；
7.步骤3)改扩建路堤施工：按照设计要求的压实度和碾压厚度逐层填筑碾压施工至设计标高；
8.步骤4)注浆加固：将注浆设备与所述注浆导管连接，打开所述注浆阀门，按照设计注浆压力和注浆量注浆；完成设计注浆量时，关闭所述注浆阀门，停止注浆；
9.步骤5)注浆加固检测：停止注浆施工后14天，检测注浆加固效果，满足设计要求后截除路堤顶部的多余的注浆导管及注浆阀门。最终在地基上形成的新老路堤结合处的结构是包括原有路堤和扩建路堤及其预埋在原有路堤和扩建路堤之间的由pvc管形成的填充有
注浆体的田字格网状结构。
10.进一步讲，本发明所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其中：
11.所述水平注浆花管与竖向注浆花管均采用硬质pvc管，管径为75mm，管身上注浆孔的孔径为10mm、间距为100mm。
12.所述水平注浆花管和沿坡竖向注浆花管与所述管道连接件之间采用插入式连接，连接部位通过橡胶圈密封。
13.所述管道连接件包括三通连接件和四通连接件。
14.所述水平注浆花管和沿坡竖向注浆花管的管身外包裹有反滤土工织物。
15.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
16.(1)可避免土石混填路堤改扩建台阶开挖，降低施工难度；
17.(2)可有效缩短施工时间，降低施工成本；
18.(3)预埋式注浆管网注浆可提高注浆效率，保证加固质量。
附图说明
19.图1为本发明所采用的注浆管网系统在原有路堤坡面铺设示意图；
20.图2为本发明所采用的注浆管网系统在扩建路堤施工过程中布置示意图；
21.图3为采用本发明实施公路改扩建注浆加固后的横断面图；
22.图4为水平及沿坡竖向注浆花管截面示意图；
23.图5为注浆导管截面示意图。
24.图中：
25.1-原有路堤
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2-地基
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3-扩建路堤
26.4-钢质锚固管卡
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5-水平注浆花管
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6-沿坡竖向注浆花管
27.7-出浆孔
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8-三通连接件
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9-四通连接件
28.10-注浆导管
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11-注浆阀门
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12-反滤土工织物
具体实施方式
29.下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。
30.本发明提出的一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，采用以下步骤：
31.步骤1)施工前清坡：
32.清理原有路堤1坡面杂草及表层覆土，整平原有路堤1边坡，按设计要求在清理后坡面上标定欲铺设注浆管网位置和线路。
33.步骤2)沿原有路堤坡面铺设注浆管网：
34.如图1和图2所示，在清坡后老路堤1坡面标定位置处铺设注浆管网，通过钢质锚固管卡4将注浆管网固定在预设位置，所述注浆管网包括多个水平注浆花管5和多个沿坡竖向注浆花管6，所述水平注浆花管5和多个沿坡竖向注浆花管6的管身上均分别设有出浆孔7；所述水平注浆花管5沿路堤走向间隔的、水平并列的布置在原有路堤1的坡面上，所述沿坡竖向注浆花管6垂直路堤走向间隔的、与原有路堤1坡面吻合倾向的布置在原有路堤1的坡
面上；本实施例中，所述水平注浆花管5与竖向注浆花管6均采用硬质pvc管，管径为75mm，管身上注浆孔7的孔径为10mm、间距为100mm。同时，所述水平注浆花管5和沿坡竖向注浆花管6的管身外包裹有反滤土工织物12。
35.所述水平注浆花管5与沿坡竖向注浆花管6通过管道连接件连接形成田字格网状结构；所述水平注浆花管5和沿坡竖向注浆花管6与所述管道连接件之间采用插入式连接，如图4和图5所示，所述管道连接件根据其位置不同，可能是三通连接件8或是四通连接件9，在连接部位通过橡胶圈密封。
36.按照铺设注浆管网位置和线路铺设注浆管网后，在所述沿坡竖向注浆花管6的顶部安装有注浆导管10，所述注浆导管10上安装有注浆阀门11。
37.步骤3)改扩建路堤施工：
38.在所述注浆管网沿原有路堤1坡面铺设安装完毕后进行扩建路堤3施工，按照设计要求的压实度和碾压厚度逐层填筑碾压施工至设计标高。
39.步骤4)注浆加固：
40.扩建路堤3填筑施工完成后，将注浆设备与所述注浆导管10连接，打开所述注浆阀门11，按照设计注浆压力和注浆量注浆；完成设计注浆量时，关闭所述注浆阀门11，停止注浆；
41.步骤5)注浆加固检测：
42.注浆施工结束后14天，检测注浆加固效果，包括注浆加固层厚度和强度。满足设计要求后截除路堤顶部的多余的注浆导管10及注浆阀门11，便于上部路面结构的施工。
43.按照上述步骤施工后，最终在地基上形成的新老路堤结合处的结构是包括原有路堤和扩建路堤及其预埋在原有路堤和扩建路堤之间的由pvc管形成的填充有注浆体的田字格网状结构，从而实现了对新老路堤结合部高效加固。
44.尽管上面结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护之内。

技术特征：
1.一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，采用以下步骤：步骤1)施工前清坡：清理原有路堤(1)坡面及表层，整平原有路堤(1)边坡，按设计要求在清理后坡面上标定欲铺设注浆管网位置和线路；步骤2)沿原有路堤坡面铺设注浆管网：通过钢质锚固管卡(4)将注浆管网固定在预设位置，所述注浆管网包括多个水平注浆花管(5)和多个沿坡竖向注浆花管(6)；所述水平注浆花管(5)和多个沿坡竖向注浆花管(6)的管身上均分别设有出浆孔(7)；所述水平注浆花管(5)沿路堤走向间隔的、水平并列的布置在原有路堤(1)的坡面上，所述沿坡竖向注浆花管(6)垂直路堤走向间隔的、与原有路堤(1)坡面吻合的布置在原有路堤(1)的坡面上；所述水平注浆花管与沿坡竖向注浆花管通过管道连接件连接形成田字格网状结构；所述沿坡竖向注浆花管(6)的顶部安装有注浆导管(10)，所述注浆导管(10)上安装有注浆阀门(11)；步骤3)改扩建路堤施工：按照设计要求的压实度和碾压厚度逐层填筑碾压施工至设计标高；步骤4)注浆加固：将注浆设备与所述注浆导管(10)连接，打开所述注浆阀门(11)，按照设计注浆压力和注浆量注浆；完成设计注浆量时，关闭所述注浆阀门(11)，停止注浆；步骤5)注浆加固检测：停止注浆施工后14天，检测注浆加固效果，满足设计要求后截除路堤顶部的多余的注浆导管(10)及注浆阀门(11)。2.根据权利要求1所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，所述水平注浆花管与竖向注浆花管均采用硬质pvc管，管径为75mm，管身上注浆孔(7)的孔径为10mm、间距为100mm。3.根据权利要求1所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，所述水平注浆花管和沿坡竖向注浆花管与所述管道连接件之间采用插入式连接，连接部位通过橡胶圈密封。4.根据权利要求3所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，所述管道连接件包括三通连接件(8)和四通连接件(9)。5.根据权利要求1所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，所述水平注浆花管(5)和沿坡竖向注浆花管(6)的管身外包裹有反滤土工织物(12)。6.根据权利要求1所述的公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，其特征在于，最终在地基(2)上形成的新老路堤结合处包括原有路堤(1)、由pvc管形成的填充有注浆体的田字格网状结构和扩建路堤(3)。

技术总结
本发明公开了一种公路改扩建新老路堤结合面预埋式注浆加固方法，包括：按设计要求在清理后坡面上标定欲铺设注浆管网位置和线路；沿原有路堤坡面铺设田字格网状结构的注浆管网，并在注浆管网的顶部安装注浆导管和注浆阀门；按照设计要求的压实度和碾压厚度逐层填筑碾压施工至设计标高；注浆加固；停止注浆施工后14天，检测注浆加固效果，满足设计要求后截除路堤顶部的注浆导管；最终在地基上形成的新老路堤结合处包括原有路堤、由PVC管形成的填充有注浆体的田字格网状结构和扩建路堤；从而实现了对新老路堤结合部高效加固。采用本发明方法可避免土石混填路堤改扩建台阶开挖，可有效缩短施工时间和提高注浆效率，保证加固质量。量。量。


技术研发人员：孙立强 孙铨志 冯守中 时鹏 郎瑞卿 周龙 田羽航 解德山
受保护的技术使用者：天津大学
技术研发日：2023.06.27
技术公布日：2023/9/25