CN106522244A

CN106522244A - 一种路堤组合包边结构及其施工方法

Info

Publication number: CN106522244A
Application number: CN201610943442.9A
Authority: CN
Inventors: 刘龙武
Original assignee: Changsha University of Science and Technology
Current assignee: Changsha University of Science and Technology
Priority date: 2016-10-26
Filing date: 2016-10-26
Publication date: 2017-03-22
Anticipated expiration: 2036-10-26
Also published as: CN106522244B

Abstract

本发明公开了一种路堤组合包边结构及其施工方法。所述的一种土路堤组合包边结构是一种将水泥改性土和土工格栅加筋土夹层结构相结合，从而形成能防止因边坡地表水冲涮和坡面入渗而引起水毁破坏的路堤防护结构，包括由水泥改性土垫层1、土工格栅加筋土夹层坡面层2、水泥改性土盖层3及坡面植壤土层4共4个部分，与传统土工格栅加筋土路堤包边结构相比，具有施工简易、快速、节省土工格栅材料、成本低，防水毁及稳定性好等显著优势，尤其适用于易发生水毁破坏的砂性土、粉土及花岗岩残积土等路堤边坡的防护。

Description

一种路堤组合包边结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及到一种路堤包边结构，特别是涉及到一种路堤组合包边结构，本发明还涉及到所述的路堤组合包边结构的施工方法。

背景技术

采用花岗岩残积土修筑的路堤在降雨作用下，雨水入渗，造成花岗岩残积土含水量增大，抗剪强度下降，引发路堤坍滑，易产生水毁破坏，因此，对于花岗岩残积土填筑的路堤可设置黏土包边结构或土工格栅加筋土的路堤包边结构，以防止降雨冲刷和湿化造成路堤边坡的水毁破坏。但采用黏土包边结构，因黏土往往在数十公里以外，运距大造成费用高，难以被建设者接受；若采用常规的土工格栅加筋土的路堤包边结构，则现有土工格栅加筋土填筑工艺中，需由“U”型钉固定土工格栅，且上下层土工格栅需用连接棒连接，这不但增加了土工格栅加筋土填筑工艺的复杂性，延长了施工时间，增加了建造成本，还会因为顶部平台的透水性造成雨水下渗至土工格栅加筋土包边结构中，造成加筋土包边层底部软化，影响路堤边坡加筋包边结构的稳定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是通过为采用花岗岩残积土修筑的路堤提供一种新型加筋土包边结构，以简化传统土工格栅加筋土结构的反包连接和“U”型钉固定工艺，防止平台雨水入渗对边坡稳定性的影响。

本发明通过采用花岗岩残积土水泥改性土为主要建筑材料以形成的花岗岩残积土加筋土路堤包边结构的包盖层，即通过充分发挥花岗岩残积土水泥改性土半封水材料不易开裂、强度高等特性，采用8%路拌花岗岩残积土水泥改性土修筑水泥改性土垫层1和水泥改性土盖层3，与使用外借黏性土所修筑的平台和垫层相比，具有强度高、刚度大等优点，能确保路堤包边结构的顶部平台和基底的稳定，尤其是能防治因平台雨水入渗造成的边坡稳定性破坏；本发明还通过采用土工格栅加筋土夹层结构来简化传统土工格栅加筋土结构的反包连接和“U”型钉固定工艺，即采用单幅卧U型土工格栅包裹在顶部带凹槽的压实土分层8上,并通过在其上设置下凸型压实土分层9从而形成土工格栅加筋土夹层结构，这样就可通过凸型土块与分层8凹槽段中压实土对土工格栅反包部分施加足够的摩擦力，保证包边段土工格栅能抵抗靠边坡段压实土层的下滑力，代替反包连接和“U”型钉固定的作用。

综上所述，本发明提供的一种土工格栅加筋土夹层与水泥改性土包盖层的路堤组合包边结构是一种以花岗岩残积土水泥改性土为顶部防渗层和底部垫层，以土工格栅加筋土夹层为包边结构主体的路堤组合包边结构。与传统的土工格栅加筋土路堤相比，花岗岩残积土水泥改性土为顶部防渗层和底部垫层能分别防治顶部平台雨水的入渗和增强包边结构底部的抗剪强度，提高土工格栅加筋土路堤包边结构的稳定性，而以土工格栅加筋土夹层为主体，克服了传统加筋土包边结构中反包连接和“U”型钉固定工艺的费时、费力和成本高的缺陷。因此，一种土工格栅加筋土夹层与水泥改性土包盖层的路堤组合包边结构与传统土工格栅加筋土路堤包边结构比，具有施工简易、快速、节省土工格栅材料、成本低，防水毁及稳定性好等显著优势，尤其适用于易发生水毁破坏的砂性土、粉土及花岗岩残积土等路堤边坡的防护。

附图说明

图1是一种路堤组合包边结构的大样图。

图2是2016年3月根据本申报发明专利提供的路堤组合包边结构在广佛肇高速公路德庆段花岗岩残积土路堤边坡的某实体工程应用图。

具体实施方式

下面结合附图和具体施工方法对本发明作进一步说明。

参见图1，按如下步骤进行施工：

（1）路堤填筑至设计的下一级路堤边坡11的顶部后，新开始填筑至本级路堤边坡底部设计包边宽度时（包边宽度不小于4 m），在该路堤包边区域，将备用土料洒水至软可塑状态，按水泥与湿土的重量比为8%的比例将水泥均匀洒在洒水后的土料上，用挖掘机进行路拌施工，以路拌好的水泥改性土处于硬可塑状态为准；

（2）将路拌水泥改性土铺设在该级路堤边坡开挖区底部，虚铺厚度约为70cm，采用挖掘机进行压实，压实遍数不少于6遍，厚度应保证不小于50cm，压实完成后的水泥改性土层即为水泥改性土垫层1；

（3）当路堤再次填筑至设计包边宽度时，在水泥改性土垫层1的上面铺设防渗土工布5，然后将软式透水管6置于防渗土工布5上靠开挖路堤中线一侧的角底；

（4）选取6m幅宽的玻璃纤维土工格栅（极限抗拉强度不小于50kN/m）,按每块两倍包边宽度加0.7m的长度进行裁剪好；

（5）将单块玻璃纤维土工格栅按横向从包边区靠路堤中线的一侧一直铺设至路堤坡面，并将其余部分卷好放在路堤坡面一侧；

（6）按步骤（5）往纵向铺设其余各单块玻璃纤维土工格栅直至整个包边区被玻璃纤维土工格栅满铺，并注意保证每两块玻璃纤维土工格栅之间塔接长度不小于0.5m；

（7）虚铺包边层的土料厚度约70cm并压实，保证压实后厚度不小于50cm；

（8）用挖掘机斗反拍压实土层靠坡面一边，确保路堤边坡坡率在设计坡率范围；

（9）在压实包边土层上从包边区中线往路堤中心线方向开挖一条深度不大于20cm，宽度不大于120cm的凹槽；

（10）将卷好放在路堤坡面一侧玻璃纤维土工格栅翻卷反包在已开槽的压实土层上，注意保证玻璃纤维土工格栅紧贴坡面和凹槽并保持两块玻璃纤维土工格栅之间的塔接宽度不小于50cm；

（11）在已完成的土工格栅加筋土分层8之上，虚铺一层20cm的填土，注意凹槽处应铺设大于40cm的土层，然后，按设计要求压实；

（12）重复步骤（5）~（11），按设计完成该级路堤包边结构中所有的土工格栅加筋土夹层结构的施工；

（13）参照步骤（1）~（2）在该级路堤包边结构的顶部填筑水泥改性土盖层3；

（14）按设计在平台靠上一级路堤边坡11的底部修筑一平台排水沟；

（15）在坡面用挖掘机虚铺一层20cm后的植壤土，并压实，撒报草种，即完成了植壤土层4的施工，也就完成了本级路堤边坡单边的组合路堤包边结构的施工；

（16）参照步骤（1）~（15）完成另一边及其上其它各级路堤组合包边结构的施工。

2016年4～6月在广佛肇高速公路德庆段按本申报专利提供的技术完成的数十处花岗岩残积土路堤边沟的工程实践（图2）表明，与传统土工格栅加筋土路堤包边结构相比，本申报专利提供的一种路堤组合包边结构具有施工简易、快速、节省土工格栅材料、成本低，防水毁及稳定性好等显著优势，尤其适用于易发生水毁破坏的砂性土、粉土及花岗岩残积土等路堤边坡的防护。

Claims

1.一种路堤组合包边结构包括由水泥改性土垫层1和水泥改性土盖层3构成的水泥改性土包盖层、土工格栅加筋土夹层结构层2及坡面植壤土层4等部分组成，包边结构的厚度不小于4m。

2.根据权利要求1所述的路堤组合包边结构，其特征是：所述水泥改性土垫层1及所述水泥改性土封顶层3分别布置在所述土工格栅加筋土夹层结构层2的底部和顶部，构成路堤包边结构的底部垫层和顶部平台，且均由水泥与湿土的重量比为8%以上的水泥改性土压实层组成，厚度都不应小于0.5m。

3.根据权利要求1所述的路堤组合包边结构，其特征是：所述土工格栅加筋土夹层结构层2由若干个土工格栅加筋土夹层组成，单个土工格栅加筋土夹层包括由顶部带凹槽的土工格栅卧U型反包形成加筋压实土的下分层8和由下凸型压实土形成的上分层9共上、下两个分层组成，下分层8的厚度为0.5m，上分层9为0.2m，且在位于所述水泥改性土垫层1之上的第一个土工格栅加筋土夹层结构层2底部铺设一防渗土工布和在土工布上靠路堤的内侧放置一软式透水管（管径不小于10cm）。

4.根据权利要求1所述的路堤组合包边结构，其特征是：所述坡面植壤土层4布置在所述路堤包边结构的坡面位置，由植壤土层构成，厚度不大于0.3 m。

5.根据权利要求1所述的路堤组合包边结构的施工方法，其步骤特征是：（1）路堤填筑至设计的下一级路堤边坡11的顶部后，新开始填筑至本级路堤边坡底部设计包边宽度时（包边宽度不小于4 m），在该路堤包边区域，将备用土料洒水至软可塑状态，按水泥与湿土的重量比为8%的比例将水泥均匀洒在洒水后的土料上，用挖掘机进行路拌施工，以路拌好的水泥改性土处于硬可塑状态为准；（2）将路拌水泥改性土铺设在在该级路堤边坡开挖区底部，虚铺厚度约为70cm，采用挖掘机进行压实，压实遍数不少于6遍，厚度应保证不小于50cm，压实完成后的水泥改性土层即为水泥改性土垫层1；（3）当路堤再次填筑至设计包边宽度时，在水泥改性土垫层1的上面铺设防渗土工布5，然后将软式透水管6置于防渗土工布5上靠开挖路堤中线一侧的角底；（4）选取6m幅宽的玻璃纤维土工格栅（极限抗拉强度不小于50kN/m）,按每块两倍包边宽度加0.7m的长度进行裁剪好；（5）将单块玻璃纤维土工格栅按横向从包边区靠路堤中线的一侧一直铺设至路堤坡面，并将其余部分卷好放在路堤坡面一侧；（6）按步骤（5）往纵向铺设其余各单块玻璃纤维土工格栅直至整个包边区被玻璃纤维土工格栅满铺，并注意保证每两块玻璃纤维土工格栅之间塔接长度不小于0.5m；（7）虚铺包边层的土料厚度约70cm并压实，保证压实后厚度不小于50cm；（8）用挖掘机斗反拍压实土层靠坡面一边，确保路堤边坡坡率在设计坡率范围；（9）在压实包边土层上从包边区中线往路堤中心线方向开挖一条深度不大于20cm，宽度不大于120cm的凹槽；（10）将卷好放在路堤坡面一侧玻璃纤维土工格栅翻卷反包在已开槽的压实土层上，注意保证玻璃纤维土工格栅紧贴坡面和凹槽并保持两块玻璃纤维土工格栅之间的塔接宽度不小于50cm；（11）在已完成的土工格栅加筋土分层8之上，虚铺一层20cm的填土，注意凹槽处应铺设大于40cm的土层，然后，按设计要求压实；（12）重复步骤（5）~（11），按设计完成该级路堤包边结构中所有的土工格栅加筋土夹层结构的施工；(13)参照步骤（1）~（2）在该级路堤包边结构的顶部填筑水泥改性土盖层3；(14)按设计在平台靠上一级路堤边坡10的底部修筑一平台排水沟；(15)在坡面用挖掘机虚铺一层20cm后的植壤土，并压实，撒报草种，即完成了植壤土层4的施工，也就完成了本级路堤边坡单边的路堤组合包边结构的施工；(16)参照步骤（1）~（15）完成另一边及其上其它各级的路堤组合包边结构的施工。