CN108589454B - 一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基及施工技术方法 - Google Patents

Abstract

一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，包括路基之上，铺设的垫层，并由下至上间隔铺设的多个加筋结构层和路基填料；所述加筋结构层包括若干废旧塑料瓶、双向土工格栅和加筋结构填料，所述废旧塑料瓶捆绑于双向土工格栅上，加筋结构填料填于废旧塑料瓶内及间隙，所述加筋结构填料为分层夯实并按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物；所述垫层和路基填料均为建筑垃圾和砂土混合物。本发明不仅提高了路基的承载力以及抗震性能，同时也实现了固有资源即建筑垃圾、废旧塑料瓶和废旧轮胎的回收再利用，改善生态环境，降低温室效应，并且成本更加低廉，具有广阔的应用前景。

Description

一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基及施工技术方法

技术领域

本发明涉及一种减震加筋路基，具体而言是一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基及施工技术方法。

背景技术

世界上有两大地震带：环太平洋地震带、地中海—喜马拉雅地震带。我国正好位于环太平洋地震带与欧亚地震带之间，受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压，地震断裂带十分发育。从地质力学的角度看，中国大致可分为20个地震带，其特点是且地震频率高，强度大，震源线分布广等。现有许多减震装置,虽然有很好的减震效果,但往往由于价格昂贵、技术精密、构造复杂,在地理位置偏远且地震多发区中难以推广。

一般素土路基易发生因拉拔、剪切和承载力不足而破坏，在地震、交通等动载作用下，破坏作用更加显著。目前在高速公路建设中被广泛应用的加筋路基是利用加筋技术修筑的一种路基，在路基中铺设各种筋材，利用筋材与土之间的相互作用，限制土体侧向位移，提高路基承载能力，从而达到提高路基整体稳定性的目的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种效果显著、耐久性良好的建筑垃圾复合加筋减震路基，其具体技术方案如下：

一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，包括路基之上，铺设的垫层，并由下至上间隔铺设的多个加筋结构层和路基填料；所述加筋结构层包括若干废旧塑料瓶、双向土工格栅和加筋结构填料，所述废旧塑料瓶捆绑于双向土工格栅上，加筋结构填料填于废旧塑料瓶内及间隙，所述加筋结构填料为分层夯实并按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物；所述垫层和路基填料均为建筑垃圾和砂土混合物。

优选的，所述的加筋结构填料采用的废旧轮胎碎片和砂土混合物中：轮胎碎片掺量为30％，砂掺量为70％。

优选的，所述的路基填料采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾为废旧混凝土，其粒径要求在5mm到10mm之间。

优选的，采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾最佳掺量为60％左右。

优选的，采用的加筋结构层中：废旧塑料瓶剪裁后直径在80mm-120mm，高度在60mm-80mm；废旧轮胎碎片为条状，长宽比为3:1，最大宽度为6mm，最大厚度5mm。

优选的，加筋结构层以及路基填料的数量最优为3层。

优选的，通过高强钢丝将废旧塑料瓶捆绑于双向土工格栅上。

本发明还提供一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基的施工技术方法，包括以下步骤：

步骤一、首先对路基基底处理，为使两者结合紧密，避免路基沿基底发生滑动和沉陷，必须对路基基底范围内的树根挖除，并将坑穴填平夯实，然后将原地面表层草皮、腐烂树根等其他杂物进行清除，并按要求整平压实；

步骤二、将收集的建筑垃圾进行预处理，选取粒径在5mm-10mm之间的建筑垃圾，其中建筑垃圾为废弃混凝土块；

步骤三、先在软土地基层上铺设一层建筑垃圾和砂土按一定比例级配的混合物垫层，然后再开始铺设第一层加筋结构，在垫层上铺设双向土工格栅，将其拉直，平铺展开；

步骤四、用高强钢丝将废旧塑料瓶依次穿孔连接，在双向土工格栅上将连接好的废旧塑料瓶平顺展开，接着用高强钢丝将双向土工格栅、废旧塑料依次绑接牢固，保证荷载施加后加筋结构处于良好受力状态，最后每隔1.5-2米用锚钉将绑扎体固定于垫层；

步骤五、将按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物填入废旧塑料瓶内和瓶间间隙，进行夯实；

步骤六、铺设完第一层加筋结构层后，开始填充建筑垃圾与砂土按质量比6:4混合的路基填料，路基填料铺筑过程中，适量洒水，静置一段时间后，用平地机进行整平，控制路基填料的最佳含水率12％左右，再用压路机进行充分压实，压实度控制在90％以上，以保证路基处于充分压实状态，然后填筑下一层；

步骤七、重复加筋结构层的铺设和路基填料的填筑步骤，最终得到掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基。

与现有技术相比本发明具有以下优点：

本发明为针对加筋路基提出一种掺杂建筑垃圾的复合加筋减震路基，使用了大量的建筑垃圾，实现了对建筑垃圾的循环利用，减轻了废弃物乱堆乱放和污染环境等压力。砂土与建筑垃圾混合作为路基填料，建筑垃圾之间可以形成咬合密实的骨架，增大抗剪能力。加筋可以增大剪切模量和轴向刚度，从而减小变形，在动载作用下对土体抗液化也有一定影响；

本发明以废旧轮胎碎片、双向土工格栅和废旧塑料瓶作为路基加筋材料，其中废旧塑料瓶加筋作为一种三维立体加筋材料，其侧壁不仅可以加强对土体的约束力，还可以通过与土体的竖向摩擦来减少土体的沉降。与二维片状筋材相比，抗剪、抗滑移和竖向承载能力都得到了一定程度的提高。废旧塑料瓶具有环保特性，同时它也可以为散状体材料提供很好的容器,便于填筑施工。废旧轮胎碎片具有质轻、高弹性和强耗能等特性，用废旧轮胎碎片加筋也可以增大土体内摩擦角，提高土体抗剪强度。废旧塑料瓶、双向土工格栅与轮胎碎片，形成整体，构成一个三维结构，废旧塑料瓶侧壁可以限制填料侧向位移，双向土工格栅可以限制土体竖向沉降和侧向位移,而轮胎碎片增大土体内摩擦角，提高了抗剪能力。土体受到竖向荷载时，废旧塑料瓶、双向土工格栅和轮胎碎片三者相互作用，可以将部分竖向和横向力抵消，并且三者形成的加筋层可以很好吸收地震波并减弱地震波在路基中的传递，从而大程度地提高了路基的整体稳定性。

本发明的有益成果在于：复合加筋减震路基的主要材料为建筑垃圾、砂土、废旧轮胎碎片和废旧塑料瓶、双向土工格栅，将建筑垃圾和砂土作为路基填料，废旧轮胎碎片和废旧塑料瓶、双向土工格栅作为加筋材料，不仅解决了废弃料的乱堆乱放等问题，而且节约了资源，降低了工程造价，对生态环境改善也起到很大作用。

附图说明

图1为本发明平面加筋结构正视图；

图2为本发明某层三维加筋结构示意图；

图3为本发明某层三维加筋结构细部放大示意图；

图中：1-路基填料；2-废旧塑料瓶；3-加筋结构填料；4-双向土工格栅；

5-垫层；6-高强钢丝；7-锚钉。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1-3所示，一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，包括路基之上，铺设的垫层5，并由下至上间隔铺设的多个加筋结构层和路基填料1；所述加筋结构层包括若干废旧塑料瓶2、双向土工格栅4和加筋结构填料3，所述废旧塑料瓶2捆绑于双向土工格栅4上，加筋结构填料3填于废旧塑料瓶2内及间隙，所述加筋结构填料3为分层夯实并按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物；所述垫层5和路基填料1均为建筑垃圾和砂土混合物。

所述的加筋结构填料3采用的废旧轮胎碎片和砂土混合物中：轮胎碎片掺量为30％，砂掺量为70％。

所述的路基填料1采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾为废旧混凝土，其粒径要求在5mm到10mm之间。

采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾最佳掺量为60％左右。

采用的加筋结构层中：废旧塑料瓶剪裁后直径在80mm-120mm，高度在60mm-80mm；废旧轮胎碎片为条状，长宽比为3:1，最大宽度为6mm，最大厚度5mm。

加筋结构层以及路基填料1的数量最优为3层。

通过高强钢丝6将废旧塑料瓶2捆绑于双向土工格栅4上。

本发明实施例提供一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基的施工技术方法，包括以下步骤：

步骤一、首先对路基基底处理，为使两者结合紧密，避免路基沿基底发生滑动和沉陷，必须对路基基底范围内的树根挖除，并将坑穴填平夯实，然后将原地面表层草皮、腐烂树根等其他杂物进行清除，并按要求整平压实；

步骤二、将收集的建筑垃圾进行预处理，选取粒径在5mm-10mm之间的建筑垃圾，其中建筑垃圾为废弃混凝土块；

步骤三、先在软土地基层上铺设一层建筑垃圾和砂土按一定比例级配的混合物垫层，然后再开始铺设第一层加筋结构，在垫层上铺设双向土工格栅，将其拉直，平铺展开；

步骤四、用高强钢丝将废旧塑料瓶依次穿孔连接，在双向土工格栅上将连接好的废旧塑料瓶平顺展开，接着用高强钢丝将双向土工格栅、废旧塑料依次绑接牢固，保证荷载施加后加筋结构处于良好受力状态，最后每隔1.5-2米用锚钉将绑扎体固定于垫层；

步骤五、将按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物填入废旧塑料瓶内和瓶间间隙，进行夯实；

步骤六、铺设完第一层加筋结构层后，开始填充建筑垃圾与砂土按质量比6:4混合的路基填料，路基填料铺筑过程中，适量洒水，静置一段时间后，用平地机进行整平，控制路基填料的最佳含水率12％左右，再用压路机进行充分压实，压实度控制在90％以上，以保证路基处于充分压实状态，然后填筑下一层；

步骤七、重复加筋结构层的铺设和路基填料的填筑步骤3次，最终得到如图1所示掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (8)

1.一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：包括路基之上，铺设的垫层，并由下至上间隔铺设的多个加筋结构层和路基填料；所述加筋结构层包括若干废旧塑料瓶、双向土工格栅和加筋结构填料，所述废旧塑料瓶捆绑于双向土工格栅上，加筋结构填料填于废旧塑料瓶内及间隙，所述加筋结构填料为分层夯实并按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物；所述垫层和路基填料均为建筑垃圾和砂土混合物。

2.根据权利要求1所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：所述的加筋结构填料采用的废旧轮胎碎片和砂土混合物中：轮胎碎片掺量为30％，砂掺量为70％。

3.根据权利要求1所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：所述的路基填料采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾为废旧混凝土，其粒径要求在5mm到10mm之间。

4.根据权利要求3所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：采用的建筑垃圾和砂土混合物中：建筑垃圾最佳掺量为60％左右。

5.根据权利要求1所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：采用的加筋结构层中：废旧塑料瓶剪裁后直径在80mm-120mm，高度在60mm-80mm；废旧轮胎碎片为条状，长宽比为3:1，最大宽度为6mm，最大厚度5mm。

6.根据权利要求1所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：加筋结构层以及路基填料的数量最优为3层。

7.根据权利要求1所述一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基，其特征在于：通过高强钢丝将废旧塑料瓶捆绑于双向土工格栅上。

8.一种掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基的施工技术方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、首先对路基基底处理，为使两者结合紧密，避免路基沿基底发生滑动和沉陷，必须对路基基底范围内的树根挖除，并将坑穴填平夯实，然后将原地面表层草皮、腐烂树根等其他杂物进行清除，并按要求整平压实；

步骤二、将收集的建筑垃圾进行预处理，选取粒径在5mm-10mm之间的建筑垃圾，其中建筑垃圾为废弃混凝土块；

步骤三、先在软土地基层上铺设一层建筑垃圾和砂土按一定比例级配的混合物垫层，然后再开始铺设第一层加筋结构，在垫层上铺设双向土工格栅，将其拉直，平铺展开；

步骤四、用高强钢丝将废旧塑料瓶依次穿孔连接，在双向土工格栅上将连接好的废旧塑料瓶平顺展开，接着用高强钢丝将双向土工格栅、废旧塑料依次绑接牢固，保证荷载施加后加筋结构处于良好受力状态，最后每隔1.5-2米用锚钉将绑扎体固定于垫层；

步骤五、将按最优配合比混合的废旧轮胎碎片和砂土混合物填入废旧塑料瓶内和瓶间间隙，进行夯实；

步骤六、铺设完第一层加筋结构层后，开始填充建筑垃圾与砂土按质量比6:4混合的路基填料，路基填料铺筑过程中，适量洒水，静置一段时间后，用平地机进行整平，控制路基填料的最佳含水率12％左右，再用压路机进行充分压实，压实度控制在90％以上，以保证路基处于充分压实状态，然后填筑下一层；

步骤七、重复加筋结构层的铺设和路基填料的填筑步骤，最终得到掺杂建筑垃圾复合加筋减震路基。

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