一種排出路基毛細(xì)水裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種排出路基毛細(xì)水裝置及方法，包括設(shè)置于路基底部的為毛細(xì)水提供橫向通道的碎石墊層，在所述的碎石墊層上鋪設(shè)有土工布，且在路基內(nèi)插入有若干為毛細(xì)水提供豎向通道的軟式透水管，軟式透水管的底部與碎石墊層接觸，且在軟式透水管內(nèi)填充有細(xì)沙至頂部，且軟式透水管的頂部通過土工布封頂。本發(fā)明的有益效果如下：在設(shè)置排水墊層的基礎(chǔ)上，為向上侵襲的毛細(xì)水設(shè)置豎向排水通道，使毛細(xì)水掉頭流向排水墊層，進(jìn)而排出路基。這種方法是綜合使用軟式透水管、細(xì)砂、土工布和碎石墊層處理路基底部，可有效降低毛細(xì)水對(duì)路基的影響，保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
【專利說明】 一種排出路基毛細(xì)水裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供了一種排出路基毛細(xì)水裝置及方法，屬于土木工程領(lǐng)域。
技術(shù)背景
[0002]黃泛平原區(qū)粉土大部分為砂粒、粉粒，粘粒含量少，具有弱可塑性、低黏結(jié)性、高分散性等性質(zhì)，水敏感性強(qiáng)。在降雨入滲、毛細(xì)水上升及邊溝積水影響下，使路基土吸水軟化，導(dǎo)致路基強(qiáng)度發(fā)生劇烈衰減，在車輛重載與水的綜合作用下，路基極易發(fā)生各類病害，如路基下沉、邊坡沖刷沖溝、路基開裂或溜坍、路基陷坑或暗洞、橋頭護(hù)錐沖空或坍塌等，嚴(yán)重影響道路的安全與舒適性。為降低毛細(xì)水對(duì)路基強(qiáng)度的影響，目前，大多數(shù)在路基底部設(shè)置排水墊層，以隔絕毛細(xì)水與路基土，雖然這種方法起到了一定的作用，但無(wú)法完全隔絕毛細(xì)水，仍有部分毛細(xì)水繼續(xù)向上侵襲，在一些地下水位偏高的區(qū)域，這種侵襲作用仍很嚴(yán)重，影響了路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明針對(duì)黃泛平原區(qū)粉土路基毛細(xì)水嚴(yán)重的情況，提出了一種綜合使用軟式透水管、細(xì)砂、土工布和碎石墊層來排出路基毛細(xì)水的新方法。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
[0005]一種排出路基毛細(xì)水裝置，包括設(shè)置于路基底部的為毛細(xì)水提供橫向通道的碎石墊層，在所述的碎石墊層上鋪設(shè)有土工布，且在路基內(nèi)插入有若干為毛細(xì)水提供豎向通道的軟式透水管，軟式透水管的底部與碎石墊層接觸，且在軟式透水管內(nèi)填充有細(xì)沙至頂部，且軟式透水管的頂部通過土工布封頂。
[0006]所述的軟式透水管在路基內(nèi)按等邊三角形或正方形布置。
[0007]所述的軟式透水管直徑為10cm、長(zhǎng)度為1.5m。
[0008]所述的碎石墊層的厚度為30cm。
[0009]所述的軟式透水管之間的管距為1.5?2m。
[0010]排出路基毛細(xì)水的方法，包括以下步驟:
[0011](I)準(zhǔn)備直徑10cm、長(zhǎng)度1.5m的軟式透水管若干，細(xì)砂若干，粒徑2?3cm碎石若干，邊長(zhǎng)30cm 土工布、長(zhǎng)度40cm細(xì)鐵絲若干。
[0012](2)在整平壓實(shí)的原始地基上鋪設(shè)約30cm厚的碎石墊層，并在碎石墊層上鋪土工布。
[0013](3)在碎石墊層上填筑土路基至1.5m高度。
[0014](4)當(dāng)土路基填筑到1.5m高度后，采用鉆孔或反開挖的方式將準(zhǔn)備好的軟式透水管植入路基，管距1.5?2m，按等邊三角形或正方形布置，在管內(nèi)填入細(xì)砂至管頂，并用土工布和細(xì)鐵絲封頂。
[0015](5)當(dāng)砂芯軟式透水管布置好后，在其上填筑路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
[0016]本發(fā)明的有益效果如下:[0017]在設(shè)置排水墊層的基礎(chǔ)上，為向上侵襲的毛細(xì)水設(shè)置豎向排水通道，使毛細(xì)水掉頭流向排水墊層，進(jìn)而排出路基。這種方法是綜合使用軟式透水管、細(xì)砂、土工布和碎石墊層處理路基底部，可有效降低毛細(xì)水對(duì)路基的影響，保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1砂芯軟式透水管布置示意圖；
[0019]圖2排水作用示意圖；
[0020]圖中:I路基2 土工布3軟式透水管4細(xì)砂5碎石墊層。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明由軟式透水管、細(xì)砂、土工布和碎石墊層組合而成，用砂芯軟式透水管為毛細(xì)水提供豎向通道，用碎石墊層為毛細(xì)水提供橫向通道，從而排出路基毛細(xì)水，其結(jié)構(gòu)形式如附圖1所示，包括設(shè)置于路基I底部的碎石墊層5，在所述的碎石墊層5上鋪設(shè)有土工布2，且在路基I內(nèi)插入有若干軟式透水管3，軟式透水管4的底部與碎石墊層5接觸，且在軟式透水管3內(nèi)填充有細(xì)沙至頂部，且軟式透水管的頂部通過土工布2封頂。
[0022]本發(fā)明排出路基毛細(xì)水的方法的工作原理如下:
[0023]影響土的抗剪強(qiáng)度的因素有很多，尤其對(duì)非飽和粉土來說，含水率的變化對(duì)強(qiáng)度的影響要大于其他因素，因?yàn)楹实淖兓瘜⒅苯佑绊懟|(zhì)吸力，而基質(zhì)吸力又與粘聚力成線性關(guān)系。根據(jù)土體抗剪強(qiáng)度公式& =C + ?/gp，可得到這樣的結(jié)論:隨著含水率的增
大，基質(zhì)吸力降低，土樣的粘聚力隨之下降，最終導(dǎo)致了土體抗剪強(qiáng)度降低。
[0024]當(dāng)毛細(xì)水透過排水墊層侵襲到路基區(qū)域時(shí)，由于砂芯軟式透水管形成的豎向排水通道的存在，上升到路基區(qū)域的毛細(xì)水將會(huì)橫向流向砂芯軟式透水管，然后匯集到砂芯軟式透水管的毛細(xì)水將會(huì)豎向向下流到排水墊層，之后沿碎石墊層形成的橫向排水通道排出路基，如附圖2所示，從而保證了路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性。
[0025]具體實(shí)施步驟如下:
[0026](I)準(zhǔn)備直徑10cm、長(zhǎng)度1.5m的軟式透水管若干，細(xì)砂若干，粒徑2?3cm碎石若干，邊長(zhǎng)30cm 土工布、長(zhǎng)度40cm細(xì)鐵絲若干。
[0027](2)在整平壓實(shí)的原始地基上鋪設(shè)約30cm厚的碎石墊層，并在碎石墊層上鋪土工布。
[0028](3)在碎石墊層上填筑土路基至1.5m高度。
[0029](4)當(dāng)土路基填筑到1.5m高度后，采用鉆孔或反開挖的方式將準(zhǔn)備好的軟式透水管植入路基，管距1.5?2m，按等邊三角形或正方形布置，在管內(nèi)填入細(xì)砂至管頂，并用土工布和細(xì)鐵絲封頂。
[0030](5)當(dāng)砂芯軟式透水管布置好后，在其上填筑路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
[0031]該發(fā)明的提出，將有助于解決黃泛平原區(qū)粉土路基毛細(xì)水嚴(yán)重的問題，從而保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性以及行車的安全與舒適性。例如，在青臨高速某合同段，由于地下水位較高，單純的設(shè)置排水墊層已無(wú)法完全隔斷毛細(xì)水，為保證路基的強(qiáng)度與穩(wěn)定性，在路基下部1.5m范圍內(nèi)設(shè)置砂芯軟式透水管，管徑10cm，管長(zhǎng)1.5m,按管距1.5m、等邊三角形布置，管頂用土工布封住。道路運(yùn)營(yíng)三年后，路基穩(wěn)定性良好，無(wú)邊坡滑塌現(xiàn)象，與不設(shè)砂芯軟 式透水管的區(qū)域?qū)Ρ让黠@，可見該方法對(duì)于排出路基毛細(xì)水起到了顯著的作用。
【權(quán)利要求】
1.一種排出路基毛細(xì)水裝置，其特征在于:包括設(shè)置于路基底部為毛細(xì)水提供橫向通道的碎石墊層，在所述的碎石墊層上鋪設(shè)有土工布，且在路基內(nèi)插入有若干為毛細(xì)水提供豎向通道的軟式透水管，軟式透水管的底部與碎石墊層接觸，且在軟式透水管內(nèi)填充有細(xì)沙至頂部，軟式透水管的頂部通過土工布封頂。
2.如權(quán)利要求1所述的排出路基毛細(xì)水裝置，其特征在于:所述的軟式透水管在路基內(nèi)按等邊三角形或正方形布置。
3.如權(quán)利要求1所述的排出路基毛細(xì)水裝置，其特征在于:所述的軟式透水管直徑為10cm、長(zhǎng)度為 1.5mο
4.如權(quán)利要求1所述的排出路基毛細(xì)水裝置，其特征在于:所述的碎石墊層的厚度為30cm。
5.如權(quán)利要求1所述的排出路基毛細(xì)水裝置，其特征在于:所述的軟式透水管之間的管距為1.5?2mο
6.一種排出路基毛細(xì)水的方法，其特征在于:包括以下步驟: (1)準(zhǔn)備直徑10cm、長(zhǎng)度1.5m的軟式透水管若干，細(xì)砂若干，粒徑2?3cm碎石若干，邊長(zhǎng)30cm 土工布、長(zhǎng)度40cm細(xì)鐵絲若干； (2)在整平壓實(shí)的原始地基上鋪設(shè)約30cm厚的碎石墊層，并在碎石墊層上鋪土工布。 (3)在碎石墊層上填筑土路基至1.5m高度； (4)當(dāng)土路基填筑到1.5m高度后，采用鉆孔或反開挖的方式將準(zhǔn)備好的軟式透水管植入路基，管距1.5?2m，按等邊三角形或正方形布置，在管內(nèi)填入細(xì)砂至管頂，并用土工布和細(xì)鐵絲封頂； (5)當(dāng)砂芯軟式透水管布置好后，在其上填筑路基至設(shè)計(jì)標(biāo)高。
【文檔編號(hào)】E01F5/00GK104005344SQ201410255697
【公開日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】張宏博, 于一凡, 宋修廣, 厲超, 吳建清 申請(qǐng)人:山東大學(xué)