一种高液限黏土复合路基结构的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于公路路基结构技术领域，尤其是涉及一种潮湿多雨二级公路路基结构。
【背景技术】
[0002]日常生活中，我们经常能看见一些公路(无论是一级公路还是二级公路)的路面出现开裂、隆起或沉陷、滑塌等病害，尤其在一些潮湿多雨的地区，这些病害情形更为突出；究其原因，这往往是由于修筑公路时对路基结构设计不合理，以及对铺筑路基用的高液限土料处治不当引起的。高液限土透水性较差，作为路基材料摊铺时不易压实，且毛细现象明显，排水性差，吸水后能长时间保持水分，导致承载力小、稳定性差，严重影响路基的稳定性，导致路面产生上述一系列的病害出现。相关设计规范也规定高液限土未经合理处治不能直接作为路基填料;然而，在我国部分南方地区，高液限土分布广泛，考虑到工期和成本，就不可避免地要使用到高液限土进行路基铺筑。对于二级公路，路基一般包括路床(即95区)和路堤(即94区和92区)，所谓95区，是指该路基层压实度为95%，现行施工规范中要求路基95区厚度为O—80cm，95区位于路基的最顶层，即路基顶面以下O—80cm之间的路基阶层压实度为95%，由于路床(95区)将直接承受从路面传递下来的主要荷载，因而要求其均匀、密实，必须达到足够的承载强度和稳定性。而对于目前高液限土作为铺筑土料的路基而言，经工程实践证明，在路基铺筑使用过程中，由于高液限土本身排水性差的问题，导致路面开裂，冒浆等病害严重，工程中虽有部分施工采用了管道或者其他透水材料来排水，但是由于结构布置不合理，导致管道堵塞，排水效果不好。综上所述，如何解决高液限土路基的排水问题，合理处治高液限土料和优化路基层结构成了一个亟待解决的问题。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的在于解决上述技术问题，提供一种高液限黏土复合路基结构，该种路基利于排水，强度高、稳定性好，能有效避免路基因湿度过大而导致的强度不足和稳定性差的问题。
[0004]本实用新型所提供的技术方案如下:
[0005]—种高液限黏土复合路基结构，包括95区和94区、92区，该路基从上往下依次为95区和94区、92区；路基内部设有对半剖开的水管，且水管剖切开口向上，所述水管在路基内部分上下两层间隔设置，在路基内部的水平面上沿路径方向间隔设置;所述水管内装有碎石，所述碎石被一层透水无妨土工布包裹覆盖。
[0006]进一步，上述95区厚度为110-150cm。
[0007]进一步，上述95区顶层为55-65cm厚的石灰处治层。
[0008]进一步，上述水管距路基顶面40-60cm处开始向下设置，上下两层间隔距离为40-60cmo
[0009]进一步，上述两层水管在路基内部的水平面上沿路径方向错位间隔150-200cm设置。
[0010]进一步，上述水管直径为15-26cm。
[0011]进一步，上述透水无妨土工布包裹碎石时应伸入半剖开的水管内3-5cm。
[0012]进一步，上述石灰处治层采用的是生石灰。
[0013]有益效果:上述方案，在路基内增加排水管可有效排出路基内部渗出的水分。上述水管采用半剖开式结构，路基所渗透下来的水经水管中碎石之间的间隙沿水管流出，排到路基两侧的边沟；同时采用透水无妨土工布将路基土料和碎石隔开，防止水管被土料阻塞，大大提高排水效果，弥补高液限土因毛细现象明显、透水性差导致的路基强度不足和稳定性差的缺陷。
【附图说明】
[0014]图1为路基横断面示意图。
[0015]图2为路基纵断面示意图。
[0016]图3为水管结构示意图。
[0017]图4为水管断面示意图。
【具体实施方式】
[0018]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容清楚地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0019]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明:
[0020]如图1一4所示，一种高液限黏土复合路基结构，包括95区(包括附图中的I和2)和94区6、92区7，在二级公路中所述95区为路基的最上层，即路基最上层压实度为95%，往下各层压实度依次为94%和92%。为弥补高液限土因毛细现象明显、透水性差而导致的路基强度不足和稳定性差的缺陷，特在距路基顶面40-60cm处开始向下设置对半剖开的水管5，水管5半剖的开口向上，便于接住水管5上层土料渗出的水分，在剖开的管体内装有碎石4，路基所渗透下来的水经碎石4之间的间隙沿水管流出，排到路基两侧的边沟;为防止路基内的土料覆盖在碎石4上，堵塞碎石4之间的缝隙，影响水管5排水，需将一层透水无妨土工布3覆盖在碎石4上，将碎石4与土料之间隔开，土料内渗出的水经土工布3过滤之后流入水管5排出。上述装有碎石4的水管5在路基内部分上下两层间隔设置，且各层水管在路基内部的水平面上沿路径方向错位间隔设置，这样上述每层水管各自承担一层路基内部的排水功能，能更均匀有效地排水，从而提高路基的水稳定性。
[0021]在路基填筑过程中压实度的控制对路基稳定性起着重要作用，研究及工程实践表明，随着压实度的增大，土体密实程度得到有效提高，土料的无侧限抗压强度、抗剪强度、CBR值以及回弹模量均有显著提升，同时土体抵抗渗水以及毛细水侵入的能力也大大提高。长期实践证明，即便设计施工达到95区厚度的极限值80cm，其承载力和稳定性依然不足，鉴于上述压实度对路基的影响特性，考虑增大路基压实度，然实际上提高压实度并不容易，而且对于二级公路而言增大压实度也非经济有效的最优选择，因此，为进一步增加路基强度，提升路基排水性，将95区厚度超标设计施工，从设计规范的极限值80cm加大至110-150cm，以增加高密实度区域来提升路基整体压实度，从而提高路基的强度和稳定性。
[0022]对于承受路面直接传递重载的路基95区而言，光增加路基95区厚度还不够，为进一步提尚路基性能，对尚液限土料进彳丁特殊处治，由于惨入石灰能够有效增加土体的CBR值，提高路基的强度以及回弹模量，并能够减少外界水分对土体稳定性的影响，充分改善高液限土透水性差，不易压实和毛细现象明显的缺陷，所以，特对95区上部55-65cm厚的阶层(即路基顶面以下55-65cm深的阶层)进行石灰处治。
[0023]进一步，考虑到路基各层的排水量，在距路基顶面40-60cm处开始向下设置对半剖开的水管，并视路基湿度情况和路基填土高度，将上下两层水管之间间距设置为40-60cm。当路基填土高度较高时，为充分地利用水管排水功能，上下层之间可设置较大间距设置，如选择55-65cm的间隔距离。相应的对于填土较薄的路基，其水管两层的间距就相应减小，如取40cm或稍大一些的管径。
[0024]进一步，为更加充分地利用水管排水功能，在路基内部水平面上沿路径方向错位间隔150-200cm均匀设置，这样沿着公路延伸方向可有效进行整条(局部)潮湿路基公路的排水。考虑到水管要承受一定载荷，选择常用的PVC水管，强度高，抗腐蚀能力强、价格低、质地坚硬。
[0025]进一步，根据路基潮湿情况水管直径优选15-26cm，在路基潮湿度小时，可选取较小管径，如15cm或者18cm，而对于路基比较潮湿的情况，则相应选择较大水管，如25cm。
[0026]进一步，为保证水管内的碎石全部被透水无妨土工布包裹覆盖，有效与路基土料隔离，防止装有碎石的水管阻塞，上述土工布在包裹碎石时应伸入半剖开的水管内表面3-5cm ο
[0027]进一步，虽然在生石灰与熟石灰中有效成分含量相同的情况下，二者在提高路基土料强度、回弹模量和水稳定性方面基本相同，但从改善土体液限、塑限、塑性指数方面生石灰粉有明显优势，所以，此处优选生石灰进行高液限土的石灰处治。
[0028]增加排水管，并进一步将95区厚度增加至110-150cm，对高液限土进行石灰处治，且将常规30-40cm厚的石灰处治层加厚到55-65cm;采用以上诸多改进手段相结合，进一步提尚路基综合性能。经工程实践，路基性能得到明显提尚，路基顶面回弹t旲量提尚80 % -120%，CBR值从95区素土的5.5%左右提高到生石灰处理的40%左右，多雨季节路基湿度减小38 %-45%,且增加相应处理后未产生任何副作用。
[0029]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【主权项】
1.一种高液限黏土复合路基结构，包括95区和94区、92区，该路基从上往下依次为95区和94区、92区；其特征在于:路基内部设有对半剖开的水管，且水管的剖切开口向上;所述水管在路基内部分上下两层错位间隔设置，在路基内部的水平面上沿路径方向间隔设置;所述水管内装有碎石，所述碎石被一层透水土工布包裹覆盖。2.根据权利要求1所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述95区厚度为110-150cmo3.根据权利要求1所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述95区顶层为55-65cm厚的石灰处治层。4.根据权利要求1所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述水管距路基顶面40-60cm处开始向下设置，上下两层水管间隔距离为40-60cmo5.根据权利要求1或4所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述两层水管在路基内部的水平面上沿路径方向错位间隔150-200cm设置。6.根据权利要求1或4所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述水管直径为15-26cm07.根据权利要求5所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述水管直径为15-26cm08.根据权利要求1所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述透水无妨土工布包裹碎石时应伸入半剖开的水管内3-5cm。9.根据权利要求3所述高液限黏土复合路基结构，其特征在于所述石灰处治层采用的是生石灰。
【专利摘要】本实用新型公开了一种高液限黏土复合路基结构，包括95区和94区、92区，其95区为路基的最上层，厚度为120cm，95区顶层为60cm厚的石灰处治层；距路基顶面80cm处设有还设有对半剖开的水管，路基内部设有对半剖开的水管，所述水管在路基内部分上下两层间隔设置，在路基内部的水平面上沿公路路径方向间隔设置；水管内装有碎石，所有碎石被一层土工布包裹覆盖。该种路基结构能有效提高用高液限土铺筑的路基强度及其稳定性。
【IPC分类】E01C3/06, E01C3/04
【公开号】CN205171298
【申请号】CN201520995264
【发明人】魏密, 邓家喜, 王浩, 谭华, 张芮铭, 黄雅婷
【申请人】广西交通科学研究院
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月4日