1.一种土岩互层路堤构造的设计方法,土岩互层路堤构造设于土岩互层地基,所述土岩互层地基包含由上向下的第一土层地基(4)、岩石层(6)和第二土层地基(7);其特征在于,土岩互层路堤构造包括槽型构件(1),所述槽型构件(1)的开口朝上,所述槽型构件(1)底部置于所述第一土层地基(4)表面或所述第一土层地基(4)内,所述槽型构件(1)内从下向上依次填充有轻质混凝土层(2)和表层结构(3),所述表层结构(3)用于保护所述轻质混凝土层(2);包括以下步骤:A、通过数值模拟及现场试验得到岩石层(6)的厚度d 2 对附加应力的厚度影响系数ζ、得到所述岩石层(6)的破碎程度对附加应力的破碎程度影响系数η;B、初拟土岩互层路堤构造的设计参数;土岩互层路堤构造的设计参数包括槽型构件(1)的厚度d 1 、土岩互层路堤构造位于第一土层地基(4)上方的填方高度、表层结构的厚度、所述槽型构件(1)位于所述第一土层地基(4)内的深度h 0 以及所述槽型构件(1)位于所述第一土层地基(4)内的宽度L 1 ;C、计算所述第一土层地基(4)的沉降量S 1 和第二土层地基(7)的沉降量S 2 ;沉降量S 1 采用分层总和法进行计算,沉降量S 1 的计算依据所述第一土层地基(4)顶面产生的附加应力Δσ,附加应力Δσ依据土岩互层路堤构造的设计参数进行计算;沉降量S 2 采用分层总和法进行计算,沉降量S 2 的计算依据修正后所述岩石层(6)下的所述第二土层地基(7)顶部的附加应力Δσ 2 ,Δσ 2 通过修正公式:Δσ 2 =Δσ 1 *ζ*η进行计算,Δσ 1 表示按Boussinesq理论计算所述岩石层(6)下的所述第二土层地基(7)顶部的附加应力,Δσ 1 的计算依据附加应力Δσ;D、根据S 1 和S 2 对土岩互层地基进行沉降验算,并对土岩互层路堤构造进行抗浮验算;E、如果沉降验算和抗浮验算均满足预设要求,则土岩互层路堤构造的设计完成;如果沉降验算或抗浮验算不满足预设要求,则调整土岩互层路堤构造设计参数,调整土岩互层路堤构造设计参数的方式包括在所述槽型构件(1)的底部设置复合地基层(5)、或增大h 0 数值、或增大L 1 数值,然后重复步骤C-E,直至沉降验算和抗浮验算均满足预设要求,土岩互层路堤构造的设计完成。
2.根据权利要求1所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,所述第一土层地基(4)内还设有复合地基层(5),所述复合地基层(5)用于支撑所述槽型构件(1)的底部。
3.根据权利要求2所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,所述复合地基层(5)包含沿路的纵向间隔分布的若干排CFG桩,每排CFG桩包括若干个CFG桩,每排CFG桩的相邻两个CFG桩的间距为1.6-2m。
4.根据权利要求3所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,所述槽型构件(1)为钢筋混凝土构件,所述表层结构(3)为级配碎石层。
5.根据权利要求1所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,在所述步骤A中,得到的厚度影响系数ζ与所述岩石层(6)的厚度d 2 的对应关系为:d 2 小于1m时,ζ取值为0.9-1.0;d 2 为1-2m时,ζ取值为0.8-0.9;d 2 为2-4m时,ζ取值为0.7-0.8;d 2 为4-6m时,ζ取值为0.6-0.7;d 2 为6-8m时,ζ取值为0.4-0.6;d 2 为8-10m时,ζ取值为0.2-0.4;d 2 大于10m时,ζ取值为0.08-0.2;得到的破碎程度影响系数η与所述岩石层(6)的破碎程度的对应关系为:破碎程度为完整,η取值为0.2-0.4;破碎程度为基本完整,η取值为0.4-0.6;破碎程度为较破碎,η取值为0.6-0.7;破碎程度为破碎,η取值为0.7-0.9;破碎程度为非常破碎,η取值为0.9-1.0。
6.根据权利要求1所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,在所述步骤E中,当沉降验算或抗浮验算不满足要求时,改调整土岩互层路堤构造设计参数的优先级由高到低依次为:在所述槽型构件(1)的底部设置所述复合地基层(5)、增大所述复合地基层(5)的设计高度、增大h 0 的数值、增大L 1 的数值。
7.根据权利要求6所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,当所述复合地基层(5)为间隔设置的若干CFG桩时,调整土岩互层路堤构造设计参数的方式还包括:减小同排CFG桩的相邻两个CFG桩之间的间距;减小同排CFG桩的相邻两个CFG桩之间的间距的优先级低于增大所述复合地基层(5)的设计高度的优先级,减小同排CFG桩的相邻两个CFG桩之间的间距的优先级高于增大h 0 的数值的优先级。
8.根据权利要求1-7任一所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,Δσ的计算公式为:Δσ=(W 1 + W 2 + W 3 -W 土 )/L 1 ,式中:W 1 为沿路纵向每延米所述槽型构件(1)的重量,W 2 为沿路纵向每延米所述轻质混凝土层(2)的重量,W 3 为沿路纵向每延米所述表层结构(3)的重量,W 土 为沿路纵向每延米从所述第一土层地基(4)中挖出土的重量。
9.根据权利要求1-7任一所述的土岩互层路堤构造的设计方法,其特征在于,在所述步骤D中,土岩互层地基的沉降进行验算公式为:(S 1 +S 2 )*(1-φ s )≤S,式中:φ s 为施工期土岩互层路堤构造沉降完成比例,φ s 的取值范围为0.6-0.9,S为路基沉降控制标准值;土岩互层路堤构造的抗浮验算公式为:K f =(W 1 + W 2 + W 3 )/ W 水 ≥1.1,式中:W 1 为沿路纵向每延米所述槽型构件(1)的重量,W 2 为沿路纵向每延米所述轻质混凝土层(2)的重量,W 3 为沿路纵向每延米所述表层结构(3)的重量,W 水 为沿路纵向每延米所述槽型构件(1)中受地下水影响的高度的排水重量,K f 为抗浮系数。