一种综合生态路基系统的制作方法

本实用新型涉及一种生态路基系统，特别涉及一种综合生态路基系统结构，属于路基工程领域。

背景技术：

现如今大量的基础设施建设开始出现于人们的视野之中。公路建设的迅速发展在促进社会经济发展的同时也给环境带来了一些不利影响加植被破坏、噪声污染以及空气污染，尤其在河道边坡公路建设的整体过程中，公路环境问题已成为了其良好运行发展的首要问题，基于环保理念下的生态环保型路基施工问题已越发引人关注，对基于环保理念的生态路基进行深入的分析研究具有重要的意义。

传统的岸坡防护技术主要以水泥、钢筋等高耗能产品为材料进行岸坡治理，防护效果立竿见影，但是这种硬质防护技术封闭僵硬，切断了岸坡土体、植物与生物之间的有机联系，破坏了岸坡及河流的生态系统。故将路基设计与其周边的环境保护进行科学完美的有效结合，才可真正实现公路施工与建设的优良发展实现生态公路的建设目的。对基于环保理念的生态路基设计施工进行深入的分析研究对于促进公路建设的良好发展而言，具有重要的作用和意义。

鉴于此，为了将河道边坡公路路基与周围环境设计统一一起，亟待发明一种简单有效的综合性生态路基系统，在对原有环境的保护基础上采取一种科学的设计理念对路基进行科学设计。因地制宜，就地取材，充分调查项目区域内可用的筑路材料，降低造价。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于改善传统高岸坡防护破坏岸坡生态系统的不足，对河道路基进行科学设计，因地制宜，就地取材，充分调查项目区域内可用的筑路材料，降低造价，具有较好的技术经济效益。

为实现上述技术目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种综合生态路基系统，其特征在于，所述综合生态路基系统主要由管桩（42）、散体材料（13）、透水混凝土承载板（4）、碎石或清宕渣垫层（5）、边沟（12）、土工格栅（8）、生态袋（10）、连接扣（11）、植物（43）、沥青混凝土面层（9）组成；土层中设有管桩（42），管桩（42）为加筋水泥搅拌桩（25）或预应力管桩（31），桩侧挂有散体材料（13），桩顶土层上设有透水混凝土承载板（4），透水混凝土承载板（4）上部铺有碎石或清宕渣垫层（5）；路堤临水边坡（44）底部设有边沟（12），路堤临水边坡（44）自上而下叠放生态袋（10），植物（43）种于生态袋（10）上。

进一步地，加筋水泥搅拌桩（25）底部为定型化钢板桩尖（24），桩体内部置有加筋体（23），加筋水泥搅拌桩（25）外侧设有一带孔塑料套管（26），塑料套管（26）内置散体材料（13）。

定型化钢板桩尖（24）的横截面为倒梯形，上部焊接有L型定位连接板（28），加筋体（23）与L型定位连接板（28）焊接，同时钢板桩尖（24）设有四个压杆限位槽（27）；压杆（14）下部铰接四个枝干（16），枝干（16）的位置与钢板桩尖（24）的四个压杆限位槽（27）相对应。

预应力管桩（31）由散体材料（13）、外沉管（33）、限位搁板（32）、预埋钢箍（30）组成，在预应力管桩（31）上部设有与限位搁板（32）焊接的预埋钢箍（30），外沉管（38）置于限位搁板（32）之上，外沉管（33）与预应力管桩（31）之间挂有散体材料（13）。

生态袋（10）之间用连接扣（11）固定，生态袋（10）纵向设有排水管（29），排水管（29）间距2m，呈梅花型布置；路堤上基层7、下基层6每隔三层生态袋（10）铺有土工格栅（8），并反包于生态袋（10）上。

路堤填筑时所用的可回收式测斜系统，由上端板17、下端板19、多点位移计18、立杆22组成，立杆22与下端板19焊接，多点位移计18黏贴在立杆22上，多点位移计18外侧设有多点位移计保护层21，可回收式测斜系统内部采用灌沙填充20。

路堤填筑时所用的可回收式沉降管45包括保护套管35、测杆、空心连接套36和底板37，首节测杆38与底板37垂直焊接，首节测杆38与第二节测杆40通过空心连接套36连接；首节测杆38顶端嵌入空心连接套36底部并焊接连接，第二节测杆40底端焊接侧翼钢板39，嵌入空心连接套36后并旋转测杆竖向固定，剩余测杆与测杆之间通过焊接连接；首节保护套管35内壁均匀焊接短钢筋34，并在上面布设限位环41，保护套管35埋设前外表面包裹土工布，保护套管35之间采用焊接连接。

侧翼钢板39为四边形结构，三边为直角边，一边为圆弧边，圆弧边与金属测杆外壁垂直焊接连接，侧翼钢板39厚度与空心连接套36上部空心槽底槽深度相等。

空心连接套36设置上下两部分空心槽，上部空心槽为类十字形结构，中心为圆柱形实体，圆柱形实体直径与测杆内径相同；下部空心槽为环形结构，槽宽与金属测杆壁厚相同。

限位环42为双圆环结构，圆环之间采用钢筋焊接连接，限位环42布设在保护套管35内壁短钢筋34上，并且限位环42外环与保护套管35内壁焊接。

第二节测杆40侧翼钢板39表面预先涂抹固体金属防锈材料，并在空心连接套35内部添加润滑剂，再将两者连接，旋转固定。

本实用新型具有以下的特点和有益效果：

（1）在河道边坡上采用生态袋护坡，即将路基设计与其周边的环境保护进行科学完美的有效结合，可真正实现公路施工与建设的优良发展实现生态公路的建设目的。

（2）路基下部管桩可为加筋水泥搅拌桩，也可为预应力管桩，可实现施工多样化。

（3）路基采用加筋结构，并在生态袋外侧反包，有利于提高路基的承载力以及调整不均匀沉降。

（4）管桩施工时采用可回收式测斜系统和可回收式沉降管，实现了资源的回收利用，有利于降低造价。

附图说明

图1是本实用新型综合生态路基系统结构示意图；

图2是本实用新型加筋水泥搅拌桩结构图；

图3是本实用新型定型化钢板桩尖立体图；

图4是本实用新型压杆结构示意图；

图5是本实用新型预应力管桩示意图；

图6是本实用新型可回收式测斜系统示意图。

图7是本实用新型可回收式沉降管示意图。

图8是本实用新型第二节测杆俯视图。

图9是本实用新型空心连接套俯视图。

图10是本实用新型空心连接套剖面图。

其中：1.相对持力层 2.软土层 3.相对硬壳层 4.透水混凝土承载板 5. 碎石或清宕渣垫层 6.下基层 7.上基层 8.土工格栅 9.沥青混凝土面层 10.生态袋 11.连接扣 12.边沟 13.散体材料 14.压杆 15.铰接节点 16.枝干 17.上端板 18.多点位移计 19.下端板 20.灌沙填充 21.多点位移计保护层 22.立杆 23.加筋体 24.定型化钢板桩尖 25.加筋水泥搅拌桩 26.带孔塑料套管 27.压杆限位槽 28.L型定位连接板 29.排水管 30.预埋钢箍 31.预应力管桩 32.限位搁板 33.外沉管 34.短钢筋 35.保护套管 36.空心连接套 37.底板 38.首节测杆 39.侧翼钢板 40.第二节测杆41.限位环 42.管桩 43.植物 44.路堤临水边坡 45.可回收式沉降管。

具体实施方式

钢筋的焊接施工技术要求，生态袋的填充及施工技术要求，加筋水泥搅拌桩和预应力管桩的施工技术要求等，本实用新型不再累述，重点阐述本实用新型涉及的结构。

图1是本实用新型综合生态路基系统结构示意图，图2是水泥搅拌桩桩尖结构图，参照图1所示的综合生态路基系统，由管桩42、散体材料13、透水混凝土承载板4、碎石或清宕渣垫层5、边沟12、土工格栅8、生态袋10、连接扣11、植物43、沥青混凝土面层9等组成。

路堤临水边坡44底部设有边沟，路堤临水边坡44自上而下堆砌生态袋10，生态袋10之间用连接扣11固定，生态袋10纵向设有排水管29，排水管采用PVC50 型，管端用200 g /m2反滤土工布包裹，向外坡度5%，呈梅花状布置，间距2 m； 阻水膜向外坡度为5%。；路堤上基层7、下基层6每隔三层生态袋10铺有土工格栅8，土工格栅8为双向土工格栅，经向和纬向断裂强力≥50 kN/m。并反包于生态袋10上，生态袋10袋体质量152 g /m²，尺寸110. 0 cm × 50. 0 cm，纵向拉伸强度9. 5 kN/m，横向拉伸强度9 kN/m，CBＲ 顶破强度1 900 N，等效孔径为0. 12 mm，袋体充物根据填该工程坡岸土体选配，饱和度宜控制在72% ～ 78%之间，连结扣11为三角内磨擦紧锁结构。

如图2~4所示，加筋水泥搅拌桩下部为定型化钢板桩尖24，定型化钢板桩尖24的横截面为倒梯形，上部焊接有L型定位连接板28，加筋体23与L型定位连接板28焊接，同时钢板桩尖24留有四个压杆限位槽27方便与压杆14充分接触。压杆14与枝干16为钢管，钢材强度为Q235，下部铰接四个枝干16，同时枝干16的位置与加筋水泥搅拌桩25留有四个压杆限位槽27相对应。加筋水泥搅拌桩25桩体内部置有加筋体23，钢筋强度为Q235，水泥搅拌桩25外侧下沉一带孔塑料套管26，孔径大于加筋水泥搅拌桩，内置散体材料13。

如图5所示，预应力管桩31上部预埋一预埋钢箍30方便与限位搁板32焊接，外沉管33置于限位搁板32之上，外沉管33与预应力管桩31之间挂有散体材料13。

如图6所示，管桩42施工时所用的可回收式测斜系统，由上端板17、下端板19、多点位移计18、立杆22组成，立杆22与下端板19焊接，多点位移计18黏贴在立杆22上，立杆22、端板为钢材，强度为Q235，立杆22直径10mm，端板厚度5mm，多点位移计18外侧设有多点位移计保护层21，计保护层21为PVC管，可回收式测斜系统内部采用灌沙填充20。

如图7所示，可回收式沉降管可回收式沉降管45包括保护套管35、测杆、空心连接套36和底板37，首节测杆38与底板37垂直焊接，首节测杆38与第二节测杆40通过空心连接套36连接；首节测杆38顶端嵌入空心连接套36底部并焊接连接，第二节测杆40底端焊接侧翼钢板39，嵌入空心连接套36后并旋转测杆竖向固定，剩余测杆与测杆之间通过焊接连接；保护套管35内壁均匀焊接短钢筋34，并在上面布设限位环41，保护套管35埋设前外表面包裹土工布，保护套管35之间采用焊接连接。

其中，底板37采用强度等级为Q345，尺寸为400mm×400mm×10mm的A3钢板，底板37中心垂直焊接首节测杆38组成初始沉降板，沉降板埋设前，预先在土坑内铺设厚度为40mm的黄沙，并垫平压实，将沉降板平放在坑内后，四周用黄砂填实并校正水平，再回填土整平压实。

测杆采用等级强度为Q345的空心钢管制成，外直径为40mm，壁厚为5mm，每节长度为500mm；如图8所示，第二节测杆40底部均匀焊接4块侧翼钢板39，侧翼钢板39采用等级强度为Q345的钢板制成，侧边边长18mm，底边边长20mm，厚度为5mm。

空心连接套36如图9、图10所示，主体为直径70mm，高20mm的圆柱形结构，采用等级强度为Q345的钢板预制而成。空心连接套36设置上下两部分空心槽，下部空心槽为环形结构，槽深8mm，槽宽与测杆壁厚相同；上部空心槽为类十字形结构，槽深10mm，中心为直径30mm的圆柱形实体。

首节测杆38嵌入空心连接套36下部空心槽，连接固定后再进一步焊接连接；第二节测杆40安装前，在侧翼钢板39表面预先涂抹固体金属防锈材料，并在空心连接套上部空心槽内添加润滑剂，然后再将侧翼钢板39对齐空心连接套36上部空心槽，嵌入并旋转固定。

第二节测杆40安装完成后，继续回填土料，先将底板37周围填料压实，以保护底板37。保护套管35离底板300mm处开始埋设，保护套管35采用等级强度为Q345的空心钢管制成，内直径为75mm，每节长度为500mm；首节保护套管内壁距离上端口50mm处均匀焊接4根短钢筋34，短钢筋34采用强度等级为HRB335的螺纹钢制成，长度为4mm；埋设前，管身用土工布缠绕包裹，首节保护套管通过周围填料压实固定后，于上端口放入限位环41；限位环41为双圆环结构，采用强度等级为HPB300的光圆钢筋制成，大圆环直径为75mm，小圆环直径为40mm，两圆环通过直径为2mm的钢丝绑扎并焊接连接。

剩余测杆及保护套管随填筑提升加高，并且测杆与测杆及保护套管与保护套管之间都采用焊接连接。