CN213173170U - 一种高速公路煤矸石路基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高速公路煤矸石路基结构，涉及道路铺设技术领域，技术方案为，包括位于基底上侧的填筑层组，填筑层组由自下而上依次排布的若干填筑层组成，填筑层组外侧设置包边土层，位于包边土层下侧，和最底部的填筑层连接设置若干盲沟；填筑层组的填筑层自下而上成阶梯状设置；每个填筑层均包括位于下部的大粒径层和位于上部的小粒径层；大粒径层和小粒径层所使用的颗粒均为煤矸石颗粒。本实用新型的有益效果是：在路基填筑传统料源短缺情况下，创造性提出利用沿线附近煤矸石废料进行路基填筑，并设计了煤矸石拼宽路基结构，创造了明显的经济效益、践行了循环利用的环保理念、解决了填料短缺棘手问题，形成了良好的综合效益。

Description

一种高速公路煤矸石路基结构

技术领域

本实用新型涉及道路施工技术领域，特别涉及一种高速公路煤矸石路基结构。

背景技术

京沪高速莱芜段因山地，路基填筑材料严重短缺，而长久兴盛的炼钢业产生的大量煤矸石废料堆弃在高速沿线附近，不仅占用了有限的土地资源，也对当地生态环境产生了一定的影响。基于京沪高速改扩建路基填料短缺的现状，秉承废料利用、节材保护、减小运距、降本增效等和谐发展理念，因地制宜发明一种高速公路煤矸石路基填筑施工技术。

实用新型内容

针对上述技术问题，本实用新型提供一种高速公路煤矸石路基结构。

其技术方案为，包括位于基底上侧的填筑层组，所述填筑层组由自下而上依次排布的若干填筑层组成，所述填筑层组外侧设置包边土层，位于所述包边土层下侧，和最底部的所述填筑层连接设置若干盲沟，所述盲沟沿道路方向依次设置；

所述填筑层组的填筑层自下而上成阶梯状设置；

每个所述填筑层均包括位于下部的大粒径层和位于上部的小粒径层，所述小粒径层的厚度小于大粒径层的厚度；

所述大粒径层和小粒径层所使用的颗粒均为煤矸石颗粒。

优选为，所述小粒径层的煤矸石粒径小于5cm，所述大粒径层的煤矸石粒径大于等于5cm，小于20cm。

优选为，所述大粒径层的厚度等于30cm，所述小粒径的厚度等于10cm。

优选为，所述盲沟为条状铺设在所述包边土底部的煤矸石颗粒组，所述盲沟内的煤矸石颗粒粒径为0.5-20cm。

优选为，所述包边土层为粘土，所述包边土层的宽度大于等于1m；

所述盲沟的煤矸石颗粒组上侧与所述包边土的结合部包覆有反滤土工布；

所述盲沟与基底之间铺设反渗复合土工膜。

优选为，相邻两条所述盲沟之间的间距为20-30m；

所述盲沟的尺寸为深30cm，宽50cm。

优选为，所述填筑层组和包边土层上侧铺设水泥土封层；

所述水泥土封层的厚度大于等于40cm。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：在路基填筑传统料源短缺情况下，创造性提出利用沿线附近煤矸石废料进行路基填筑，并设计了煤矸石拼宽路基结构，创造了明显的经济效益、践行了循环利用的环保理念、解决了填料短缺棘手问题，形成了良好的综合效益。

本方案具体具有如下效益：

1、采用废料利用促环保，减少征地保和谐

1)对社会而言，煤矸石用于路基填筑，大量减少其露天堆存，从而节省煤矸石山治理费用并避免崩塌的危险。减少土地的占用和征地矛盾，保护耕地，有利于社会和谐。

2)对矿区来说，煤矸石的大量消耗可以节省治理费用，减少企业支出。

3)对居民来说，煤矸石的减少改善了人居环境，消除了污染，创造了良好的生活环境。

2、降本增效保履约，积极创新赢信赖

煤矸石分布于工程沿线附近，较原定取土场运距短，有效降低运输成本。改用煤矸石进行路基填筑后，原有取土场征地协调影响施工进度问题得以提前解决，路基填筑开始提前约40天。通过减少运距和降低人工、机械费用，降低施工成本约60万元。

3、因地制宜再利用，就地取材做环保

废弃煤矸石再利用，减少土方开挖，减少对原地貌破坏，并保证施工期间无扬尘，符合交通运输部“公路绿色示范工程”要求。大量的废弃煤矸石材料循环用于路基填筑，有效解决有限的土地资源占用、取土倒运、填土扬尘、雨季施工等问题，体现绿色公路施工“节材”和“环境保护”等要求。

附图说明

图1为本实用新型实施例的整体结构示意图。

图2为图1的A局部放大图。

其中，附图标记为：1、基底；2、填筑层组；210、填筑层；211、大粒径层；212、小粒径层；3、包边土层；4、盲沟；5、水泥土封层。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。当然，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型创造中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型创造的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型创造的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型创造的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型创造中的具体含义。

实施例1

参见图1与图2，本实用新型提供一种高速公路煤矸石路基结构，包括位于基底1上侧的填筑层组2，填筑层组2由自下而上依次排布的若干填筑层210组成，填筑层组2外侧设置包边土层3，位于包边土层3下侧，和最底部的填筑层 210连接设置若干盲沟4，盲沟4沿道路方向依次设置；

填筑层组2的填筑层210自下而上成阶梯状设置；

每个填筑层210均包括位于下部的大粒径层211和位于上部的小粒径层212，小粒径层212的厚度小于大粒径层211的厚度；

大粒径层211和小粒径层212所使用的颗粒均为煤矸石颗粒。

小粒径层212的煤矸石粒径小于5cm，大粒径层211的煤矸石粒径大于等于5cm，小于20cm。

大粒径层211的厚度等于30cm，小粒径的厚度等于10cm。

盲沟4为条状铺设在包边土底部的煤矸石颗粒组，盲沟4内的煤矸石颗粒粒径为0.5-20cm。

包边土层3为粘土，包边土层3的宽度大于等于1m；

盲沟4的煤矸石颗粒组上侧与包边土的结合部包覆有反滤土工布；

盲沟4与基底1之间铺设反渗复合土工膜。

相邻两条盲沟4之间的间距为20-30m；

盲沟4的尺寸为深30cm，宽50cm。

填筑层组2和包边土层3上侧铺设水泥土封层5；

水泥土封层5的厚度大于等于40cm。

本方案的高速公路煤矸石路基结构施工步骤如下：

(1)材料准备：

煤矸石填筑前，对煤矸石各项性能进行试验，选用自由膨胀率≤40％，烧失量≤20％，有机质含量≤10％，耐崩解性指数≤30％的煤矸石；有膨胀性的煤矸石占混合填料的比例不得大于50％；煤矸石中SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃总含量应大于70％；最佳含水量控制在6％～17％之间；路堤填料粒径不宜超过层厚的2/3，路床底面以下40cm范围内，填料粒径应小于15cm，路床填料粒径应小于10cm。包边土不得使用膨胀土。

(2)原地基处理

清除表土厚度不小于30cm，对原地基进行处理，采用25kJ三边形冲击压路机，冲击不少于20遍，确保原地基表土密实，从而作为本方案的基底1。

(3)碾压

每个填筑层210碾压工艺：

第一次将不超过20cm粒径的煤矸石进行堆料填筑，作为大粒径层211；

平地机精平→压路机静压1遍；

第二次将料场筛分出的粒径小于5cm的煤矸石细料进行堆料填筑，作为小粒径层212；

平地机精平→压路机静压1遍；

压路机弱振1遍→压路机慢速弱振1遍→压路机慢速强振碾压1遍→压路机快速强振1遍→压路机快速强振碾压达到规定压实度→压路机光面静压1～2 遍，直至轮迹消除。

利用大粒径层211，小粒径层212填料布料碾压方式，及压路机压实时的振动，将会使细料灌满下层大粒径层211煤矸石之间的缝隙，能够保障路基最终压实效果密实无空洞，压实度满足设计要求。

碾压原则：按照先轻后重、先边后中、先慢后快、轮迹重叠、由弱振到强振的原则，纵向进退式进行，碾压时相邻两次轮迹振动压路机每次重叠1/3轮宽。

碾压速度：压路机的行走速度按常规为2～4km/h。

压实遍数：振动4遍，静碾2遍，经检测后以达到规定的压实度为标准。压实机械重量为采用22t，具体碾压参数如下：

第1、2遍，行走速度2.5km/h；第3遍慢速弱振碾压，速度3.0km/h；第4 遍进行慢速强振碾压，行走速度为3.0km/h，碾压完毕后按所布设的测点测量其高程并做好记录；第5、6遍仍然强振碾压，行走速度4.0km/h，碾压完毕后再次按照已布设的测点分别测量第5、6遍的高程并做好记录。横向接头重叠1/3 轮迹宽，前后相邻两区段间纵向重叠1.0m。

碾压6遍后看路基表面是否有明显轮迹，技术员跟随压路机随时检查，并做好记录，确保无漏压，无死角，压实的表面做到嵌挤无松动，密实无空洞，平整无起伏。可视情况增加碾压遍数。

(4)煤矸石路基结构

填筑层组2形成的路基边坡设置包边土层3，包边土层3采用粘土，宽度不小于1m。顶部设置一层4％水泥土封层5，厚度为40cm，水泥土封层5与包边土层4形成封闭防渗层，防止降水渗透引起路基沉陷或不均匀沉降。同时为防止降水意外或局部渗入煤矸石积聚或无法排除，在煤矸石路基底部每20-30m设置排水用的盲沟4，盲沟4采用包边土压实后反开挖的方式施工，尺寸为深30cm、宽50cm，盲沟4填筑材料采用粒径0.5-2.0cm煤矸石。为确保盲沟4排水通畅，盲沟4与包边土层3结合处采用反滤土工布外包，与基底采用防渗复合土工膜包裹。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，包括位于基底（1）上侧的填筑层组（2），所述填筑层组（2）由自下而上依次排布的若干填筑层（210）组成，所述填筑层组（2）外侧设置包边土层（3），位于所述包边土层（3）下侧，和最底部的所述填筑层（210）连接设置若干盲沟（4），所述盲沟（4）沿道路方向依次设置；

所述填筑层组（2）的填筑层（210）自下而上成阶梯状设置；

每个所述填筑层（210）均包括位于下部的大粒径层（211）和位于上部的小粒径层（212），所述小粒径层（212）的厚度小于大粒径层（211）的厚度；

所述大粒径层（211）和小粒径层（212）所使用的颗粒均为煤矸石颗粒。

2.根据权利要求1所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，所述小粒径层（212）的煤矸石粒径小于5cm，所述大粒径层（211）的煤矸石粒径大于等于5cm，小于20cm。

3.根据权利要求2所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，所述大粒径层（211）的厚度等于30cm，所述小粒径的厚度等于10cm。

4.根据权利要求1所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，所述盲沟（4）为条状铺设在所述包边土底部的煤矸石颗粒组，所述盲沟（4）内的煤矸石颗粒粒径为0.5-20cm。

5.根据权利要求4所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，所述包边土层（3）为粘土，所述包边土层（3）的宽度大于等于1m；

所述盲沟（4）的煤矸石颗粒组上侧与所述包边土的结合部包覆有反滤土工布；

所述盲沟（4）与基底（1）之间铺设反渗复合土工膜。

6.根据权利要求5所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，相邻两条所述盲沟（4）之间的间距为20-30m。

7.根据权利要求1所述的高速公路煤矸石路基结构，其特征在于，

所述填筑层组（2）和包边土层（3）上侧铺设水泥土封层（5）；

所述水泥土封层（5）的厚度大于等于40cm。

Images