CN204849509U - 一种抗震防沙的公路路基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种抗震防沙的公路路基结构。其结构特征是在夯实土层上铺设砂砾石垫层，先在砂砾石垫层上分层铺设充填风积沙的土工沙袋，横向截面呈梯形结构；在土工沙袋梯形结构左、右最外侧沿边坡方向层层平铺生态袋，生态袋内填充砂土、壤土和营养合成物等基质；每三层生态袋和土工沙袋用一层双向土工格栅包裹，将袋体连成整体；在顶面的双向土工格栅上面进行路面结构层的施工。本实用新型提供的抗震防沙的公路路基结构，提高了路基本体的横向约束力和整体抗震稳定性，不仅预防了地震发生时土砂从路堤腹部流出，也预防了路基的风蚀破坏，实现了路基边坡防护与绿化于一体的功能；不仅解决了沙漠区筑路材料缺乏的难题，而且有效地预防路基沉陷和路基失稳破坏等震害现象的发生，在防治公路风蚀破坏方面发挥很好的作用。<b />

Description

一种抗震防沙的公路路基结构

技术领域

本实用新型涉及一种适用于沙漠地震区的公路路基结构，具体是指一种抗震防沙的公路路基结构。

背景技术

随着国家西部大开发进程的加快，越来越多的公路修建在沙漠地区或受到风沙影响的地区。风沙地区的公路病害主要是沙埋和风蚀，风蚀是在风沙的直接吹蚀下，路基上的沙粒或土粒被风吹走，出现路基削低、掏空和塌陷等现象，使得路基结构失稳。轻则影响公路正常的通行，重则彻底阻断公路。路基的风蚀破坏已成为沙漠公路亟待解决的关键问题，但至目前防治公路沙害主要是通过建设公路沿线的防护体系，而通过公路路基结构设计来防治路基风蚀破坏的研究还不足。

同时，我国西北地区为地震活动的频发区，地震烈度较高。近几年发生的大地震震害情况表明：填方路基震害现象主要表现为路基沉陷和路基失稳破坏两大类。而用粉砂、细砂作填料时，由于砂土的颗粒间粘结性小，抗变形的能力差，在地震作用下，特别是高烈度地震，路堤容易产生侧向变形，造成边坡溜塌等严重破坏。从理论分析及国内外路堤震害实例来说，地震区选用细粒土、块石土、漂石土填筑的路堤抗震稳定性较好。然而，由于我国公路建设规模大，线路长，相当一部分的线路会经过沙漠地震区，如腾格尔沙漠和毛乌素沙漠地区等。这些地区粘土、砂砾等其他填料十分稀缺,远距离运输取土成本过高，所以需采用沙漠地区最丰富、最廉价的风沙土作为路基填料。如何因地制宜，就地取材，迫切需要研究一种既抗震又防沙的路基结构形式，保障沙区公路畅通无阻，为加强西部地区经济建设发挥作用。

发明内容

基于上述，本实用新型的目的在于提供一种抗震防沙的公路路基结构。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种抗震防沙的公路路基结构，是由夯实土层、砂砾石垫层、土工沙袋、生态袋、双向土工格栅、路面结构层、片石护堤构成。在夯实土层上铺设砂砾石垫层；砂砾石垫层上又分层铺设横向截面呈梯形结构的土工沙袋，并在土工沙袋梯形结构左、右最外侧沿边坡方向层层平铺生态袋，每三层土工沙袋和生态袋用一层双向土工格栅包裹，将土工沙袋和生态袋连成整体；在土工沙袋和生态袋顶面的双向土工格栅层上为路面结构层；在路堤底部宽外侧的砂砾石垫层两端砌有片石护堤。

本实用新型的优点和产生的有益效果是：

1、本实用新型利用砂砾石垫层、土工沙袋、生态袋、双向土工格栅结合使用的方法有效提高路基的强度和刚度，提高路基本体的横向约束力和整体抗震稳定性。边坡坡面及路基坡脚通过生态袋形成植生绿化，深根有锚固作用，浅根有加筋作用，使其能截留降雨、消弱溅蚀、控制土粒流失，不仅预防了地震发生时土砂从路堤腹部流出，也预防了路基的风蚀破坏。

2、本实用新型通过价格低廉的土工编织袋和生态袋将沙漠地区最丰富、最廉价的风沙土作为筑路材料，不但料尽其用，解决了沙漠地区筑路材料缺乏的问题，而且节约工程投资并防治沙害。

3、本实用新型在施工过程中充分利用现场材料，无需任何钢筋和水泥等高能耗、高污染的硬体材料，土工合成材料质量轻，生态功能好，而且运输和施工便利、可实现无污染施工，有利于保护沙漠地区脆弱的生态环境。

附图说明

图1是本实用新型横向剖面示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种抗震防沙的公路路基结构，是由夯实土层1、砂砾石垫层2、土工沙袋3、生态袋4、双向土工格栅5、路面结构层6、片石护砌7构成。

在夯实土层1上铺设砂砾石垫层2，砂砾石垫层2的厚度为30～50cm,在砂砾石垫层2上先分层铺设横向截面呈梯形结构土工沙袋3。土工沙袋3为土工织物袋,土工织物袋充填风积沙后压实成型，形成单个的土工沙袋；土工织物袋需要有一定的强度和耐久性，袋的孔径能起反滤作用，抗拉强度、顶破强度和断裂延伸率能满足受力要求,研究表明，袋的尺寸从土工袋的力学性能及施工方便的角度上讲选10cm×40cm×40cm都是最佳的。每层铺设完后，用反铲斗在土工沙袋面上静压1-2次，土工沙袋3之间的间隙采用开挖原土的细粒料回填，上、下层土工沙袋3之间应错缝铺设。将风积沙装入袋子并压实成型的土工沙袋具有非常高的强度，并具有一定的减震消能效果。

在土工沙袋3梯形结构左、右最外侧沿边坡方向层层平铺生态袋4，袋的尺寸选10cm×40cm×80cm，填实生态袋与边坡坡面之间的空隙并夯实，夯实采用人工夯实的方法，一般采用木夯，要求夯实度达到85%以上，一是为了保持统一的高度，二是为了加强自身的稳定性。生态袋4中的填土可就地取材，并添加一些壤土和营养合成物，干旱地区需加适当的保湿剂，生态袋4支持喷播、混播、插播等栽植方式，不同层的生态袋之间形成一定尺寸的错台，为植被的扎根生长提供平台，干旱沙漠地区优选耐旱成活率高的沙棘、沙拐枣、白刺等植物。生态袋码放层与层之间的外边缘距离根据坡度确定，研究表明在沙漠地区当路基高度为1.0～2.0m、路基边坡坡率为1:1.5～1:1.75时，两侧边坡的沙埋和风蚀破坏程度较轻。同时在路基坡脚设置生态袋4，防护冲刷较严重的坡脚部位。利用生态袋4形成植生绿化，植被的深根有锚固作用，浅根有加筋作用，使其能降低坡体孔隙水压力、截留降雨、消弱溅蚀及控制土粒流失。生态袋4的使用实现了路基边坡防护与绿化于一体的功能。

每三层土工沙袋3和生态袋4用一层双向土工格栅5包裹。土工格栅具有隔震防震作用，对路堤工程是一种很好的抗震加固措施。土工格栅能与土体颗粒形成非常有效的咬合和嵌固作用，形成网兜效应，其加筋整体效果非常显著。土工沙袋3、生态袋4和双向土工格栅5之间用工程连接扣连接，将袋体连成整体，一方面增强了系统的整体强度，另一方面提高了路基本体的横向约束力和整体抗震稳定性。然后根据具体的路基高度确定土工沙袋3和生态袋4及双向土工格栅5的层数，在最上面一层双向土工格栅5上进行路面结构层6的施工；最后砂砾石垫层两端延伸100cm-150cm，在路堤底宽砂砾石垫层两侧修筑片石护堤7进行防护，以免垫层的砂料流失。一方面砂砾石垫层2作为排水垫层，可将压实过程中洒到土工袋3和生态袋4中的水向下排出；另一方面砂石间摩擦系数较高、砂子易于流动、不能传递拉应力，地震作用时，砂砾石垫层与地基土就构成了一个天然隔震层，地震能量能够通过砂砾石与地基土的变形被吸收，从而减少地震能量向上部结构的传递，从而达到隔震的效果。

Claims (1)

1.一种抗震防沙的公路路基结构，是由夯实土层（1）、砂砾石垫层（2）、土工沙袋（3）、生态袋（4）、双向土工格栅（5）、路面结构层（6）、片石护堤（7）构成，其特征是在夯实土层（1）上铺设砂砾石垫层（2）；砂砾石垫层（2）上又分层铺设横向截面呈梯形结构土工沙袋（3），并在土工沙袋（3）梯形结构左、右最外侧沿边坡方向层层平铺生态袋（4），每三层土工沙袋（3）和生态袋（4）用一层双向土工格栅（5）包裹，将土工沙袋（3）和生态袋（4）连成整体；在土工沙袋（3）和生态袋（4）顶面的双向土工格栅（5）上为路面结构层（6）；在路堤底部宽外侧的砂砾石垫层两端砌有片石护堤（7）。