一种膨胀土路堑半刚性上挡墙结构的制作方法

本实用新型涉及一种膨胀土路堑半刚性上挡墙结构设计。

背景技术：

膨胀土对公路路基及边坡的危害一直被工程界称为癌症，可在自然界及自然状态下我们对膨胀土的病害一般没有发现，其实在自然界里自然状态下，膨胀土病害一直存在，只是通过长时间的作用，已经形成了一个相对平衡的关系，一旦在膨胀土地带修筑公路、架设桥梁，势必会开挖边坡、填筑路堤、开挖基坑等，就会改变原有的水系、陆系，破坏原有的自然平衡。因此，工程界应该对此予以足够的重视，必须通过工程措施和自然和谐原则帮助其再建立一种新的平衡状态，施工过程也就是一个建立新平衡的过程。工程技术人员就是根据现场实际地质情况，再建立一个新的路基、地形、地貌的自然平衡体，就需要设置适当、合理、经济的排水和支挡措施。

通过对膨胀土路基病害的研究发现，直接施工在路堑边坡上挡墙防护结构基本上在几年后和几次大的强降雨后都被挤压变形破坏掉。根据膨胀土吸水膨胀、失水收缩和多次重复作用的特点，采用刚性结构的强支护已经不能满足膨胀土路基边坡支护的功能。而柔性上挡墙是目前采用的一种比较普遍的结构，但由于该结构设计断面尺寸较大，开挖工程量也较大，对环境破坏较大，已经不满足当前低碳环保和节约型社会的需求。

因此，急需研究一种新型的膨胀土路堑半刚性上挡墙设计及施工方法。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的膨胀土路堑半刚性上挡墙结构设计，利用刚性挡墙+柔性碎石垫层组合形成半刚性上挡墙，用于膨胀土路基边坡防护，膨胀土路堑上挡墙结构可采用浆砌片块石、片石混凝土或素混凝土，局部特殊地带也可以设计为钢筋混凝土结构，在挡墙后增加一层柔性的碎石垫层，用于吸收消化膨胀土路堑边坡遇水发生的一定膨胀变形，并且保证路堑边坡的稳定性。

本实用新型釆取的技术方案：

一种新型的膨胀土路堑半刚性上挡墙设计及施工方法，其特征是：采用刚性挡墙+柔性碎石垫层组合形成半刚性上挡墙，实现膨胀土路堑边坡的防护。

柔性碎石垫层结构布设在刚性挡墙结构内侧，泄水孔设置在刚性挡墙结构上。

柔性碎石垫层结构采用透水性好的碎石、砂砾石材料，分层填筑，分层压实。

泄水孔尺寸为15×15cm，泄水孔3间距按2～3m布设。

所述膨胀土路堑半刚性上挡墙防护就是采用传统的刚性挡墙结构+柔性碎石垫层结构的组合结构，柔性碎石垫层在刚性挡墙的内侧，柔性碎石垫层与路基边坡直接接触，刚性的挡墙结构起到防护支撑作用，柔性的碎石垫层起到吸收和消化膨胀土路基遇水产生的变形。

具体施工方法步骤如下：

（1）先施工刚性挡墙结构，待刚性挡墙结构强度达到设计强度85%以上时，在施工柔性碎石结构。

（2）在涵背刚性挡墙结构后1m范围内填筑柔性碎石垫层，然后紧邻填筑透水性涵背回填材料。

（3）先填筑柔性碎石垫层材料，紧接着填筑透水性涵背回填材料，柔性碎石垫层结构与涵背回填材料一起从底部向上分层填筑，每层松铺厚度20cm，采用静压的方式进行压实，并保证压实度达到96%以上。

（4）柔性碎石垫层结构与涵背回填材料一起分层填筑，分层压实，直至刚性挡墙结构顶面位置。

（5）这样就形成刚性挡墙+柔性碎石垫层组合形成用于膨胀土路基边坡防护的半刚性上挡墙防护结构。

（6）在刚性挡墙结构中在岩土分界线以上部分分层设置15×15cm泄水孔，泄水孔间距2～3m，渗水处适当加密，上下交错布置。最下面一排泄水孔出口应保证排水顺畅，高出地面30cm。

本实用新型的优点：

（1）较传统挡墙结构相比，半刚性上挡墙可以允许路基边坡有一定的变形，柔性碎石结构可以消耗和吸收掉胀缩变形。

（2）较传统挡墙结构相比，在路基发生吸水膨胀时刚性的挡墙结构不会发生开裂破坏，不会影响到整体防护结构的稳定性。

（3）较传统挡墙结构相比，半刚性上挡墙不是完全靠刚性防护去抵挡膨胀土的膨胀变形，而是采用刚柔相济，相辅相成的方式，既允许路基发生一定的变形，又能够有效限制路基发生过大或进一步的变形，经济性和实用性更加合理，经济效益显著。

附图说明

图1本实用新型组成结构整体立面示意图。

图2柔性碎石垫层结构示意图。

图中标号说明：1.刚性挡墙结构 2.柔性碎石垫层 3.泄水孔 。

具体实施方式

本实用新型半刚性上挡墙结构主要由刚性挡墙结构1、柔性碎石垫层2、泄水孔3组成。

一种新型的膨胀土路堑半刚性上挡墙结构设计，主要是靠刚性挡墙结构1起主要支撑加固作用，柔性碎石垫层2位于刚性挡墙结构1后面，与路基边坡相接，主要起吸收和消化路基的胀缩变形，泄水孔3位于刚性挡墙结构1上，横向间距2～3m，纵向分层布置，主要起排水作用。

具体施工方法步骤如下：

（1）先施工刚性挡墙结构1，待刚性挡墙结构1强度达到设计强度85%以上时，在施工柔性碎石结构2。

（2）在刚性挡墙结构1后1m范围内填筑柔性碎石垫层2，然后紧邻填筑透水性涵背回填材料。

（3）先填筑柔性碎石垫层结构2，紧接着填筑透水性涵背回填材料。

（4）柔性碎石垫层结构2与涵背回填材料一起分层填筑，每层松铺厚度20cm，采用静压的方式进行压实，并保证压实度达到96%以上。分层填筑分层压实，直至刚性挡墙结构顶面位置。

（5）这样就形成刚性挡墙1+柔性碎石垫层2组合形成用于膨胀土路基边坡防护的半刚性上挡墙防护结构。

（6）在刚性挡墙结构1中在岩土分界线以上部分分层设置15×15cm泄水孔3，泄水孔3间距2～3m，渗水处适当加密，上下交错布置。最下面一排泄水孔3出口应保证排水顺畅，高出地面30cm。

膨胀土路堑上挡墙结构可采用浆砌片块石、片石混凝土或素混凝土，局部特殊地带也可以设计为钢筋混凝土结构，在挡墙后增加一层柔性的碎石垫层，用于吸收消化膨胀土路堑边坡遇水发生的一定膨胀变形，并且保证路堑边坡的稳定性。