CN111058346B - 炭质岩路基结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炭质岩路基结构及其施工方法，包括在路基原土层上部铺筑片石层，片石层上依次铺筑碎石层、炭质岩层、改良复合土路床和路面结构层，路基边坡均匀喷洒有改性复合防渗固化剂；片石层的底面为倾向排水侧的斜坡，片石层的顶部为台阶状的水平坡面；碎石层的顶面高于水位线，碎石层顶面为倾向排水侧的斜坡；炭质岩层的每层坡面均为倾向排水侧的斜坡，炭质岩层的顶面为水平坡面；炭质岩路基结构还包括排水系统。本发明通过改性复合防渗固化剂层、改良复合土路床、碎石层和片石层抑制炭质岩的崩解软化，提高防水性能，保证了路基的强度与稳定性，提高路基质量，同时充分利用炭质岩及其它弃料，提高了土资源利用率。

Description

炭质岩路基结构及其施工方法

技术领域

本发明属于道路或铁路建筑工程技术领域，涉及一种炭质岩路基结构及其施工方法。

背景技术

炭质岩是一种易风化、碎裂、崩解、软化，且工程性质随环境变化较大的特殊岩石，大量分布于广西、云南等西南地区，其中，柳州市、百色市、河池市分布最为集中；在上述炭质岩分布密集区，大量的高速公路及铁路需要兴建，道路如果需要修建于高陡山坡上，削坡造路将产生大量的炭质岩废弃石料。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：如果这些弃料被堆放一旁无法利用，导致其占用了大量土地资源，且对附近环境产生了较大影响。已有研究发现干燥的炭质岩弃料的性能符合路基填料的要求，但炭质岩较多的地区气候湿热多雨，在雨水的作用下炭质岩路基填料易发发生崩解软化，导致路基发生沉降等灾害。因此，如何保持路堤内部干燥状态，抑制炭质岩的崩解软化，是保证路基强度及稳定性的难题。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种炭质岩路基结构，通过改性复合防渗固化剂层、改良复合土路床、碎石层和片石层抑制炭质岩的崩解软化，提高防水性能，保证了路基的强度与稳定性，提高路基质量，同时充分利用炭质岩及其它弃料，提高了土资源利用率，解决了现有技术中存在的问题。

本发明的另一目的是，提供一种炭质岩路基结构的施工方法。

本发明所采用的技术方案是，一种炭质岩路基结构，包括在路基原土层上部铺筑片石层，片石层上依次铺筑碎石层、炭质岩层、改良复合土路床和路面结构层，路基边坡均匀喷洒有改性复合防渗固化剂；

所述片石层的底面为倾向排水侧的斜坡，片石层的顶部为台阶状的水平坡面；

所述碎石层的顶面高于水位线，碎石层顶面为倾向排水侧的斜坡；

所述炭质岩层的每层坡面均为倾向排水侧的斜坡，炭质岩层的顶面为水平坡面；

所述炭质岩路基结构还包括排水系统，排水系统包括急流沟、渗沟和排水沟，路基两侧的底脚开挖排水沟，路基两侧边坡上交错设置有急流沟和渗沟，所有渗沟平行于道路方向，所有急流沟与渗沟垂直，急流沟顶部与路面结构层连接，急流沟底部与排水沟连接，渗沟的两端与相邻两个急流沟连接。

进一步的，所述炭质岩层的炭质岩料崩解后小于0.075mm的颗粒含量不大于15％。

进一步的，所述改性复合固化剂按以下重量份组成：聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸钠1-2份、水溶性硅酸钠6-9份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份。

进一步的，所述改良复合土路床的厚度为5-10cm，路床填料的粒径为0.5～1cm，改良复合土按以下重量份组成：黏土a份、膨润土b份，聚丙烯纤维0.5-1份、水泥0.5-2份、聚醚砜0.5-1份、高吸水树脂1份，其中a+b＝5。

进一步的，所述片石层的坡度3～5％，碎石层顶面包括两段坡度不同的斜坡，远离排水侧的段斜坡坡度为1～3％，靠近排水侧的斜坡坡度为3～5％，炭质岩层每层坡面的坡度2％～4％。

进一步的，所述排水沟的宽度为70cm，急流沟、渗沟的间距均为10～20m。

一种炭质岩路基结构的施工方法，具体按照以下步骤进行：

S1：地表清理、整平，清除软弱土，在完成清理的路基上铺筑片石层，片石层的底面为倾向排水侧的斜坡，片石层的顶部为台阶状的水平坡面，采用强夯补强处理；

S2：在片石层上铺筑碎石层，碎石层顶面高于地下水位，碎石层顶面为倾向排水侧的斜坡；

S3：在碎石层上分层铺筑炭质岩层，炭质岩层的每层坡面均为倾向排水侧的斜坡，炭质岩层的顶面为水平坡面；

S4：在路基边坡均匀喷洒改性复合防渗固化剂；

S5：在炭质岩层上铺筑改良复合土路床；

S6：在改良复合土路床上铺筑路面结构层；

S7：在路堤两侧底脚开挖排水沟，排水沟底面高于片石层的底面时，在排水沟下设置排水渗沟或加深排水沟至低于片石层的底面；排水沟底面低于片石层的底面时，在片石层底部设置泄水孔，将片石层的水引排至排水沟。

进一步的，所述步骤S2中，碎石层选用级配碎石，铺筑碎石层时采用振动式压路机进行碾压，压路机的速度先快后慢，最快行驶速度控制在3km/h。

进一步的，所述步骤S2中，分层铺筑炭质岩层时，炭质岩层的每层依次经过初铺、初压、平整和碾压，采用推土机进行初铺，初铺宽度比设计宽度加大50cm，每层松铺厚度为0.5m～0.8m，每层初压完成后，层厚度在50cm之内；填料最大粒径小于层厚2/3；采用大型履带式推土机进行平整，并在初压后的填料上来回碾压，行驶速度控制在2km/h之内；在平整后的筑炭质岩层上表面采用重量为50吨的大吨位振动式压路机碾压，先采用静压，然后改为振动压实，碾压3遍以上；压路机按照直线段由两边向中间，小半径曲线段内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠0.4～0.5m，纵向碾压轮迹重叠0.4～0.5m，压路机的行驶速度控制在4km/h之内，若填方总高度大于15m，则每填筑4m高时，采用50t以上强夯机强夯一遍，强夯机的起重高度6m、夯实直径1.3m。

进一步的，其特征在于，所述改性复合防渗固化剂的喷洒方式采用喷雾式，进行多次喷洒，首次喷洒以边坡表面明显湿润为终止信号，停止喷洒后观察表层土体，如果有回干的现象，则进行第二次喷洒，若无回干现象，最多待2h后进行第二次喷洒，重复喷洒多次，当边坡表层出现明显流动的改性复合固化剂液体时，停止。

本发明的有益效果是：

1、本发明炭质岩层上方铺筑有改良复合土路床，通过改良材料的复合反应，提高了路床及路面结构的抗渗性、完整性、稳定性和抗压能力，又能够减少天然雨水入渗炭质岩层，起到上部封水作用；防止粘土不透水层在干湿循环条件下易发生收缩产生裂缝，影响路床及路面的稳定性，导致路面翻浆等灾害发生；在正常水位以下设有碎石层和片石层，可将地下水排出，起到内部排水作用，保持路基内部干燥。同时对炭质岩层进行上部封水，下部排水，有效防止雨水入渗对炭质岩层的崩解和软化作用，抑制住炭质岩的崩解软化，保证了路基的强度与稳定性。

2、本发明利用边坡开挖的炭质岩弃料作为路基填料，充分提高了土资源利用率，增大了开挖废弃石料的利用程度，通过片石层、碎石层、排水系统的组合设计，不需在路基中部构筑汇水槽就能很好的将地下水及下渗雨水排出，结构简单，施工方便，废弃石料利用率高，保护施工环境，节省施工成本。

3、路基边坡均匀喷洒有改性复合防渗固化剂，通过各成分作用，具有良好的疏水防渗作用，起到增加边坡稳定性，防止边坡被雨水冲蚀，有效保护路基。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中炭质岩路基的结构示意图。

图2是本发明实施例中炭质岩路基结构中排水系统示意图。

图3是本发明实施例中炭质岩路基施工方法的流程图。

图中，1.片石层，2.碎石层，3.炭质岩层，4.改良复合土路床，5.路面结构层，6.急流沟，7.渗沟，8.排水沟，9.平台，10.底面，11.泄水孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例一种炭质岩路基结构，包括在路基原土层上部铺筑片石层1，片石层1上依次铺筑碎石层2、炭质岩层3、改良复合土路床4和路面结构层5，路基边坡上设有平台9，路基边坡上均匀喷洒有改性复合防渗固化剂；改性复合固化剂按以下重量份组成：聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸钠1-2份、水溶性硅酸钠6-9份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份。

作用原理：喷洒在土层表层的聚偏氟乙烯与炭质泥岩和海藻酸钠反应生成一层疏水薄膜，有效起到将雨水与边坡土体进行隔离的作用；其中海藻酸钠又和水溶性硅酸钠可对其他土层产生胶结作用，起到加固作用，且水溶性硅酸钠具有一定的渗透能力，可渗入边坡表层一定深度。磷酸铝与水溶性硅酸钠反应可减缓固化剂的固化时间，使得固化剂在固化前有更多的渗透时间，提高渗入能力，渗入更深的地方，增大作用范围；此外，由于聚偏氟乙烯具有一定的毒理性，而海藻酸钠是一种与其反应生成一层疏水膜的无毒性物质，能很好去除聚偏氟乙烯的毒理性带来的环境问题；石蜡与硬脂酸钙共同作用可以降低各组分分子之间的表面力，使得固化剂各组分的充分分散，达到更好的加固防渗效果。因此，该固化剂不仅起到增加边坡稳定性，而且起到良好的疏水防渗作用；该改性复合固化剂成分简单、经济，可通过喷洒的方式进行施工，简单方便，在边坡土体表层形成一层疏水膜，水分难以进入土层，达到良好的防渗能力，同时对表层一定深度的土体具有加固作用；上述所有组分用量根据材料特性，经过大量试验得出，具有较高经济价值。

片石层1的底面10为向排水方向倾斜坡度3～5％的斜坡，由于片石层1和碎石层2均为可排水地层，片石层1的顶部为台阶状的水平坡面，不影响排水，同时有助于施工压实，防止片石层1和碎石层2沿界面相对平移，提高结构稳定性。

碎石层2顶面高于水位线，碎石层2顶面为倾向排水侧的斜坡，当地下水位上涨至碎石层2顶面时，能沿碎石层2顶面快速排出，防止其进入炭质泥岩层3；斜坡包括两段坡度不同的斜坡，远离排水侧的段斜坡坡度为1～3％，靠近排水侧的斜坡坡度为3～5％，形成梯度排水，可消除部分水能，减小水流沿程对碎石层2层面的破坏。

片石层1、碎石层2将地下水排出，起到内部排水作用，充分利用多余的片石和碎石废弃料。与现有技术中在路基中沿道路中线构筑汇水槽相比，减小施工难度，提高路基的结构性，因为在路基中沿道路中线构筑汇水槽需对路床及上部填土进行处理，提高路基的结构复杂性，施工难度大。

炭质岩层3的每层坡面均为向排水方向倾斜坡度2％～4％的斜坡，炭质岩层3的顶面为水平坡面，保证路床及路面铺筑的平整性，防止发生较大的不均匀沉降。

改良复合土路床4的厚度为5-10cm，小于该厚度难以达到抗渗要求，大于该厚度不经济，路床填料的粒径为0.5～1cm，大于该范围则颗粒较大压实困难，增加施工难度；小于该范围则细颗粒较多，水稳定性差，遇水易发生软化。改良复合土按以下重量份组成：黏土a份、膨润土b份，聚丙烯纤维0.5-1份、水泥0.5-2份、聚醚砜0.5-1份、高吸水树脂1份，其中a+b＝5。

作用原理：改良复合土在受到雨水浸润时，高吸水树脂具有亲水基团、能大量吸收水分又能保持住水分不外流，使得水泥与水充分水化，使土层固结，增大了土层的抗压强度；加入的粘土遇水易发生湿陷，膨润土遇水易发生膨胀，在雨水不大时两者可相互抵消；当雨水较大时，聚醚砜就会与大量多余与水发生反应，快速固结，防止膨润土的继续胀缩变形。在路面受车辆荷载及干湿循环等作用下，路床易发生不均匀受力裂缝及收缩裂缝，此时，分散在土层内聚丙烯纤维具有良好抗拉作用，防止土层开裂，辅助水泥提高土层的抗压能力，大大提高了路床及路面的结构抗渗性、完整性和稳定性。与现有黏土层相比，本发明的改良复合土具有更好的抗渗能力，且在遇水后产生更强的抗压能力，减小了路堤因降雨及车辆荷载作用导致的不均匀沉降发生；成分简单、经济；上述所有组分用量根据材料基本性能及反复试验测试得出，超过该范围难以发挥其经济价值。

炭质岩路基结构还包括排水系统，排水系统包括急流沟6和渗沟7和排水沟8，路基两侧的底脚开挖排水沟8，排水沟8的宽度为70cm；路基两侧边坡上交错设置有急流沟6和渗沟7，所有渗沟7平行于道路方向，所有急流沟6与渗沟7垂直，急流沟6、渗沟7的间距均为10～20m，急流沟6顶部与路面结构层5连接，急流沟6底部与排水沟8连接，渗沟7的两端与相邻两个急流沟6连接。

本发明实施例一种炭质岩路基结构的施工方法，如图3所示，具体按照以下步骤进行：

S1：地表清理、整平，在原路基外侧开挖临时排水沟(施工完成后回填)，线路中线及筑边线桩定位，标定松铺高度，以便控制填土厚度；选取某段拟施工炭质岩填筑路基作为试验段，通过试验段施工确定炭质岩填筑路基施工参数。清除软弱土，在完成清理的路基上铺筑片石层1，片石层1的底面10为向排水方向倾斜3～5％的斜坡，超过该范围容易产生地基滑移，影响路堤稳定；片石层1的顶部为平坡面，采用强夯补强处理一次。

S2：在片石层1上铺筑碎石层2，碎石层2顶面高于地下水位；碎石层2选用级配碎石，铺筑碎石层2时采用振动式压路机进行碾压，压路机的速度先快后慢，最快行驶速度控制在3km/h。

S3：在碎石层2上分层铺筑炭质岩层3，炭质岩层3的每层坡面均为向排水方向倾斜2％～4％的斜坡，以使得在施工及路面工作时能及时将炭质岩层3内部水分排出，并经急流沟6和渗沟7排入边坡坡脚的排水沟8中，不致冲刷边坡，片石层1、碎石层2均为水稳性高、渗水性好的填料，防止渗透动水压破坏路堤边坡的稳定；炭质岩层3的顶部为平坡面，分层铺筑炭质岩层3时，炭质岩层3的每层依次经过初铺、初压、平整和碾压，采用推土机进行初铺，初铺宽度比设计宽度加大50cm，以保证路基边部压实，每层松铺厚度为0.5m～0.8m，每层初压完成后，层厚度在50cm之内，发现超厚现象及时采取相关措施减薄；填料最大粒径小于层厚2/3，发现超粒径应及时用炮机进行破碎；采用大型履带式推土机进行平整，并在初压后的填料上来回碾压，行驶速度控制在2km/h之内；在平整后的筑炭质岩层3上表面采用重量为50吨的大吨位振动式压路机碾压，先采用静压，然后改为振动压实，碾压3遍以上。

压路机应按照直线段由两边向中间，小半径曲线段内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠0.4～0.5m，纵向碾压轮迹重叠0.4～0.5m，压路机的行驶速度控制在4km/h之内，若填方总高度大于15m，则每填筑4m高时，采用50t以上强夯机强夯一遍，以减少路基总沉降量。强夯机的起重高度6m、夯实直径1.3m。炭质泥岩层3压实时，采用20t以上振动式压路机按填石路基的要求碾压密实。

炭质岩层3的填料粒径小于0.075mm的颗粒含量不得大于15％，若粒径小于0.075mm的细颗粒颗粒含量大于15％，则该填料的细颗粒占比较高，其物理特性向土质填料转化，其抗压性能降低，易发生不均匀沉降。

S4：在路基边坡均匀喷洒改性复合防渗固化剂，保证炭质岩层3施工完成后坡面立即受到保护，防止雨水的冲刷，破坏施工质量。

改性复合固化剂的制备方法为：先将称取的聚偏氟乙烯、海藻酸钠、石蜡、硬脂酸钙与水一起采用高速搅拌机搅拌(搅拌速度大于720转/分钟)1-3分钟，然后加入水溶性硅酸钠及磷酸铝，再高速搅拌1-2分钟，即可。入水溶性硅酸钠及磷酸铝加入时间在后是因为防止其过早凝胶。

改性复合防渗固化剂的喷洒方式采用喷雾式，防止液体改性复合固化剂对边坡产生冲砂破坏；进行多次喷洒，首次喷洒以边坡表面明显湿润为终止信号，停止喷洒后观察表层土体，如果有回干的现象，则进行第二次喷洒，若无回干现象，最多待2h后进行第二次喷洒，重复喷洒多次，当边坡表层出现明显流动的改性复合固化剂液体时，停止。

S5：在炭质岩层3上铺筑改良复合土路床4，平整度极好，利用水准仪进行观察，然后用平地机按水准仪测出来的数据与设计的数据进行对比且调平。

S6：在改良复合土路床4上铺筑路面结构层5：分层浇筑沥青层，每层厚度3～8cm；

S7：在路堤两侧底脚开挖排水沟8，排水沟8的宽度为70cm；排水沟8底面高于片石层1的底面10时，在排水沟8下设置排水渗沟或加深排水沟8至低于片石层1的底面10；排水沟8底面低于片石层1的底面10时，在片石层1底层设置泄水孔11，将片石层1的水引排至排水沟8。

上述步骤，应选择在旱季进行，雨季施工应做好临时排水设施及预备挡雨措施，如下雨时用塑料薄膜或彩条布临时遮盖填筑层及填料堆场。

本发明实施例炭质岩路基结构，自下而上分别为片石层1、碎石层2、炭质岩层3、改良复合土路床4和路面结构层5，片石层1与碎石层2相结合，充分利用不同弃料，结合片石层1、碎石层2的铺筑坡度，能很好排除地下水，保证炭质岩层3不受地下水位侵蚀；炭质岩层3上方铺筑有改良复合土路床4，提高了抗渗性、完整性、稳定性和抗压能力，又能够减少天然雨水入渗炭质岩层3，起到上部封水作用；以上两点共同作用，对炭质岩层3进行上部封水，下部排水，有效防止雨水入渗对炭质岩层3的崩解和软化作用，抑制住炭质岩的崩解软化，通过改性复合防渗固化剂的辅助作用，防止路基边坡不受雨水冲刷，保证了路基的强度与稳定性。总的来说该结构具有施工简单，稳定性好，可充分利用边坡开挖废弃填料，造价低等优点。

本发明实施例中改性复合固化剂的效果验证，见表1-2：

表1改性复合防渗固化剂的试验数据

其中，实验组1为聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸钠1-2份、水溶性硅酸钠6-9份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份；实验组2为海藻酸钠1-2份、水溶性硅酸钠6-9份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份；实验组3为聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸钠1-2份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份；对比组为一般加固剂主要为飞灰60-70份、树脂10-15份、水15-25份、电荷调节剂2-5份、表面活性剂1-1.5份、树脂固化剂1-1.5份。

表2改性复合固化剂不同组分配比的试验数据对比

表2中组份质量比均为聚偏氟乙烯：海藻酸钠：水溶性硅酸钠：磷酸铝：石蜡：硬脂酸钙：水的质量份数比。由表2可知，实施例3的配比最佳，其7d水稳定性系数最大、渗入土层深度最深、7d抗压强度最大、渗透系数最小。

本发明实施例中改良复合土的效果验证，见表3-4：

表3本发明实施例改良复合土的试验数据

表4改良复合土不同组分配比的试验数据对比

表4中组份质量比均为黏土：膨润土：聚丙烯纤维：水泥：聚醚砜：高吸水树脂的质量份数比。由表4可知，实施例6的配比最佳，其抗压强度最大、渗透系数最小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种炭质岩路基结构，其特征在于，包括在路基原土层上部铺筑片石层（1），片石层（1）上依次铺筑碎石层（2）、炭质岩层（3）、改良复合土路床（4）和路面结构层（5），路基边坡均匀喷洒有改性复合防渗固化剂；

所述片石层（1）的底面（10）为倾向排水侧的斜坡，片石层（1）的顶部为台阶状的水平坡面；

所述碎石层（2）的顶面高于水位线，碎石层（2）顶面为倾向排水侧的斜坡；

所述炭质岩层（3）的每层坡面均为倾向排水侧的斜坡，炭质岩层（3）的顶面为水平坡面；

所述炭质岩路基结构还包括排水系统，排水系统包括急流沟（6）、渗沟（7）和排水沟（8），路基两侧的底脚开挖排水沟（8），路基两侧边坡上交错设置有急流沟（6）和渗沟（7），所有渗沟（7）平行于道路方向，所有急流沟（6）与渗沟（7）垂直，急流沟（6）顶部与路面结构层（5）连接，急流沟（6）底部与排水沟（8）连接，渗沟（7）的两端与相邻两个急流沟（6）连接；

所述炭质岩层（3）的炭质岩料崩解后小于0.075mm的颗粒含量不大于15%；

改性复合固化剂按以下重量份组成：聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸钠1-2份、水溶性硅酸钠6-9份、磷酸铝1-2份、石蜡0.5-1份、硬脂酸钙0.5-1份、水10份；

所述改良复合土路床（4）的厚度为5-10cm，路床填料的粒径为0.5～1cm，改良复合土按以下重量份组成：黏土a份、膨润土b份，聚丙烯纤维0.5-1份、水泥0.5-2份、聚醚砜0.5-1份、高吸水树脂1份，其中a+b=5。

2.根据权利要求1所述的一种炭质岩路基结构，其特征在于，所述片石层（1）的坡度3～5%，碎石层（2）顶面包括两段坡度不同的斜坡，远离排水侧的段斜坡坡度为1~3%，靠近排水侧的斜坡坡度为3~5%，炭质岩层（3）每层坡面的坡度2%～4%。

3.根据权利要求1所述的一种炭质岩路基结构，其特征在于，所述排水沟（8）的宽度为70cm，急流沟（6）、渗沟（7）的间距均为10～20m。

4.如权利要求1-3任意一项所述一种炭质岩路基结构的施工方法，其特征在于，具体按照以下步骤进行：

S1：地表清理、整平，清除软弱土，在完成清理的路基上铺筑片石层（1），片石层（1）的底面（10）为倾向排水侧的斜坡，片石层（1）的顶部为台阶状的水平坡面，采用强夯补强处理；

S2：在片石层（1）上铺筑碎石层（2），碎石层（2）顶面高于地下水位，碎石层（2）顶面为倾向排水侧的斜坡；

S3：在碎石层（2）上分层铺筑炭质岩层（3），炭质岩层（3）的每层坡面均为倾向排水侧的斜坡，炭质岩层（3）的顶面为水平坡面；

S4：在路基边坡均匀喷洒改性复合防渗固化剂；

S5：在炭质岩层（3）上铺筑改良复合土路床（4）；

S6：在改良复合土路床（4）上铺筑路面结构层（5）；

S7：在路堤两侧底脚开挖排水沟（8），排水沟（8）底面高于片石层（1）的底面（10）时，在排水沟（8）下设置排水渗沟或加深排水沟（8）至低于片石层（1）的底面（10）；排水沟（8）底面低于片石层（1）的底面（10）时，在片石层（1）底部设置泄水孔（11），将片石层（1）的水引排至排水沟（8）。

5.根据权利要求4所述的一种炭质岩路基结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S2中，碎石层（2）选用级配碎石，铺筑碎石层（2）时采用振动式压路机进行碾压，压路机的速度先快后慢，最快行驶速度控制在3km/h。

6.根据权利要求4所述的一种炭质岩路基结构的施工方法，其特征在于，所述步骤S2中，分层铺筑炭质岩层（3）时，炭质岩层（3）的每层依次经过初铺、初压、平整和碾压，采用推土机进行初铺，初铺宽度比设计宽度加大50cm，每层松铺厚度为0.5m~0.8m，每层初压完成后，层厚度在50cm之内；填料最大粒径小于层厚2/3；采用大型履带式推土机进行平整，并在初压后的填料上来回碾压，行驶速度控制在2km/h之内；在平整后的筑炭质岩层（3）上表面采用重量为50吨的大吨位振动式压路机碾压，先采用静压，然后改为振动压实，碾压3遍以上；压路机按照直线段由两边向中间，小半径曲线段内侧向外侧，纵向进退式进行，横向接头重叠0.4～0.5m，纵向碾压轮迹重叠0.4～0.5m，压路机的行驶速度控制在4km/h之内，若填方总高度大于15m，则每填筑4m高时，采用50t以上强夯机强夯一遍，强夯机的起重高度6m、夯实直径1.3m。

7.根据权利要求4所述的一种炭质岩路基结构的施工方法，其特征在于，所述改性复合防渗固化剂的喷洒方式采用喷雾式，进行多次喷洒，首次喷洒以边坡表面明显湿润为终止信号，停止喷洒后观察表层土体，如果有回干的现象，则进行第二次喷洒，若无回干现象，最多待2h后进行第二次喷洒，重复喷洒多次，当边坡表层出现明显流动的改性复合固化剂液体时，停止。

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