本發(fā)明涉及公路路基施工和防水排水技術(shù)領(lǐng)域，具體關(guān)于一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝。

背景技術(shù)：

隨著社會的進步與經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的交通事業(yè)特別是高速公路的建設(shè)取得了舉世矚目的成績。然而由于各種因素，已經(jīng)投入運營的高速公路均已出現(xiàn)不同程度的病害，其中路基水毀導(dǎo)致的病害尤為嚴重。路基作為道路路面的基礎(chǔ)，一方面承受行車荷載的擴散應(yīng)力和路面結(jié)構(gòu)層的重力；另一方面又受到各種自然因素的影響，其中水是最為重要的因素之一，因此做好路基排水，確保路基始終處于干燥、堅實和穩(wěn)定狀態(tài)是極其重要的。

目前對于高填方路基排水經(jīng)常采用兩類形式，一種是地面排水設(shè)施，包括邊溝、排水溝、截水槽、倒虹吸以及跌水槽等，另一類是地下排水設(shè)施，包括明溝、排水槽、暗溝、滲溝以及滲井等；其中路面排水設(shè)施的主要功能是在降雨過程中引導(dǎo)雨水的流經(jīng)，使得大部分雨水以徑流的方式排出路基范圍外，然而對于強度較小的降雨，較多的雨水還是以滲流的方式進入路基內(nèi)，并對粗粒土高填方路基進行不斷地侵蝕；地下排水設(shè)備作為一種重要的排水設(shè)施，其主要結(jié)構(gòu)在路基邊緣開挖暗溝、滲溝等，雖然能很好的解決降雨過程中雨水堆積的問題，但這些結(jié)構(gòu)也存在一定的倒塌危險，也沒有考慮行車荷載對路基土產(chǎn)生的影響，且對于強度較小的降雨也不能對路基起到良好的防護作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明公開了一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝；采用以下技術(shù)方案：一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝，由路基(1)、纖維土(2)、擋土墻(3)、排水裝置(4)、橫向排水管(5)、反濾土工布(6)、開級配碎石(7)、縱向排水管(8)、逆流閥(9)、橡膠圈接口(10)、膠凝材料(11)、防滲土工布(12)；所述的纖維土(2)由粗粒土和一定比例的吸水性土工纖維材料摻合而成，其中吸水性纖維質(zhì)量為0.2%；所述的纖維土(2)低部鋪設(shè)防滲土工布(12)，僅在縱向排水管(8)與纖維土(2)最底部之間設(shè)置接口；所述的接口處鋪設(shè)反濾土工布(6)，過濾纖維土(2)中的積水，保證路基的干燥狀態(tài)；實現(xiàn)“生態(tài)、環(huán)保、長壽命”的路基結(jié)構(gòu)。

所述的一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝，其特征是，所述的排水裝置(4)為長方體，其中包括開級配碎石(7)和縱向排水管(8)，排水管采用高強度pvc雙壁波紋管，公稱直徑為110mm。

所述的一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝，其特征是，所述的縱向排水管(8)低部與橫向排水管(5)通過接口相連通，接口處安裝塑料逆流閥(9)，橫向排水管(5)采用公稱直徑為80mm高強度pvc雙壁波紋管。

所述的一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝，其特征是，所述的膠凝材料(11)實為有機瀝青，橫向排水管(5)中的膠凝材料(11)均在場外進行灌注，通過橡膠圈接口(10)將橫向排水管(5)和縱向排水管(8)緊密連接。

本發(fā)明的有益效果：通過在路基工作區(qū)范圍內(nèi)填筑纖維土(2)，不僅能夠及時的利用毛細現(xiàn)象將路基中的積水排出，而且也能利用纖維材料與土之間的摩阻力或咬合力來限制土體的變位，保證路基干燥和穩(wěn)定狀態(tài)；此外在高填方平臺坡腳處填筑擋土墻(3)，不僅防止在降雨過程中雨水對邊坡跛腳處的沖刷損害，也可以阻止雨水通過坡腳進入路基內(nèi)；該方法可以保證路基的穩(wěn)定性，不僅排水效果好、抗壓強度高，而且施工便利、適用范圍廣，滿足“生態(tài)、環(huán)保、長壽命”的路基排水設(shè)計新理念。

附圖說明

圖1為粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)的剖面圖；

圖2為粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)中排水裝置的結(jié)構(gòu)圖；

圖中：1.路基、2.纖維土、3.擋土墻、4.排水裝置、5.橫向排水管、6.反濾土工布、7.開級配碎石、8.縱向排水管、9.逆流閥、10.橡膠圈接口、11.膠凝材料、12.防滲土工布。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明結(jié)構(gòu)組合方式和實施步驟做進一步的說明。

如圖1、圖2所示，分別為粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)的剖面圖和排水裝置的結(jié)構(gòu)圖，該路基排水結(jié)構(gòu)包括：路基(1)、纖維土(2)、擋土墻(3)、排水裝置(4)、橫向排水管(5)、反濾土工布(6)、開級配碎石(7)、縱向排水管(8)、逆流閥(9)、橡膠圈接口(10)、膠凝材料(11)、防滲土工布(12)；其中所述的纖維土(2)由粗粒土和一定比例的土工吸水性纖維材料摻合而成，其中吸水性纖維質(zhì)量為0.2%，所述的纖維土(2)低部鋪設(shè)防滲土工布(12)，僅在縱向排水管(8)與纖維土(2)最底部之間設(shè)置接口，所述的接口處鋪設(shè)反濾土工布(6)。

1、首先根據(jù)粗粒土高填方的路基高度確定排水設(shè)施的布設(shè)和纖維土的填筑高度范圍，布設(shè)橫向排水管(5)時確保管內(nèi)膠凝材料(11)的不均勻灌注，施工方法將橫向排水管(5)傾斜3%~5%的角度，灌入有機瀝青，使其在pvc排水管中凝結(jié)，并形成一定的水流梯度。

2、通過橡膠圈接口(10)將縱向排水管(8)和橫向排水管(5)相連接，在縱向排水管(8)周圍填筑開級配碎石(7)和沙子，防止縱向排水管(8)在外力作用下擠壓破壞。

3、完成排水裝置(4)的布設(shè)后，鋪設(shè)反濾土工布(6)，并在其上面敷上1cm的沙層，使其充分過濾土基中的積水，并在設(shè)排水裝置(4)頂部接口處鋪設(shè)防滲土工布(12)。

4、然后在防滲土工布(12)上方填筑攪拌均勻的纖維土(2)，分層填筑和碾壓，同時保證防滲土工布(12)位于纖維土(2)的下方，呈“樓梯”形向上展開。

5、最后在高填方邊坡平臺坡腳填筑時，在路基內(nèi)水平距坡腳3m處布設(shè)擋土墻(3)，擋土墻采用懸臂式結(jié)構(gòu)即可，養(yǎng)護結(jié)束后繼續(xù)進行粗粒土的填筑和壓實。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種粗粒土高填方路基排水結(jié)構(gòu)及其施工工藝，其主要包括：路基(1)、纖維土(2)、擋土墻(3)、排水裝置(4)、防滲土工布(12)、反濾土工布(6)、縱向排水管(8)、逆流閥(9)；本發(fā)明首先將吸水性纖維材料和粗粒土進行混合攪拌形成纖維土(2)，共同填筑在高填方路基(1)一定深度范圍內(nèi)，其次在纖維土(2)底部鋪設(shè)防滲土工布(12)，并將其與排水裝置(4)相連接，并通過橡膠圈接口(10)將橫向排水管(5)與排水設(shè)施(4)相連接；最后在高填方邊坡平臺坡腳附近布設(shè)擋土墻(3)，防止降雨通過坡腳滲入邊坡內(nèi)。本發(fā)明既能防止降雨入滲對邊坡的沖刷，又能將路基內(nèi)的積水及時排出；不僅排水效果好、抗壓強度高，而且施工便利、適用范圍廣，能夠有效的延長高速公路的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：何忠明;楊煜;王保林;唐昊龍;劉雅欣
受保護的技術(shù)使用者：長沙理工大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.05
技術(shù)公布日：2017.09.19