一种用于软岩填筑路基的排水结构及路基的施工方法与流程

文档序号:22242505发布日期:2020-09-15 19:56阅读:215来源:国知局
一种用于软岩填筑路基的排水结构及路基的施工方法与流程

本发明属于道路工程领域,尤其涉及一种用于软岩填筑路基的排水结构及路基的施工方法。



背景技术:

软岩又名地质软岩。地质软岩指强度低、孔隙度大、胶结程度差、受构造面切割及风化影响显著或含有大量膨胀性粘土矿物的松、散、软、弱岩层,该类岩石多为泥岩、页岩、粉砂岩和泥质矿岩,是天然形成的复杂的地质介质。

采用软岩作为填筑路基的填料,由于岩质路基强度大于土质路基,不仅沉降幅度要小于土质路基,而且可以因地制宜就地取材,经济效益显著。

软岩填料单轴饱和抗压强度小于300mpa,遇水易软化崩解,若不经过特殊处理,很容易导致公路在后期运营期间,引发翻浆冒泥、路面坍滑、开裂等病害。因此,软岩填筑路基的排水结构尤为重要。



技术实现要素:

本发明的目的在于,在路基坡面设置防护壁对路基进行加固,同时在路基内部铺设若干层的防渗土工布层,利用防渗土工布层将过量的水引导至路基边坡的边缘并从排水口流出到防护壁的表面,并沿防护壁流向地面。避免水量过大造成软岩填筑的路基软化崩解,引发翻浆冒泥、路面坍滑、开裂等病害。

本发明是通过以下技术方案实现的:

一种用于软岩填筑路基的排水结构,包括铺设与路基表坡面的防护壁和埋设于路基内部的若干防渗土工布层;任一防渗土工布层由路基中轴线处向路基坡面的方向倾斜设置;任一防渗土工布层的一侧边缘均与防护壁内侧壁连接并在防护壁上形成若干排水口,用于将过量水排出。

通过上述方案,本发明至少得到以下技术效果:

由于软岩填筑路基遇水易软化崩解,因此软岩填筑路基对排水结构的要求高于普通路基的排水要求,尤其要增强路基内部的排水效果,避免路基内部渗入大量的水将软岩填料软化崩解。

基于此,在路基的内部铺设若干层防渗土工布层,防渗土工布层是塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布符合而成。防渗土工布具有透气性和透水性,能使水流通过从而有效的截留沙土避免流失,防渗土工布还具备良好的导水性能,可以在路基内部形成排水通道,将路基内多余的水和气体外排。同时防渗土工布还可增强路基的抗拉强度和抗变形能力。

路基内渗透的水流逐层渗透穿过防渗土工布层,由于防渗土工布层上的无纺布层能够容许透过的水量有限,多余的水会在防渗土工布层的表面积蓄,因此将防渗土工布层倾斜设置,使水流能够由路基内靠近中轴线的中心位置向两侧的路基边坡方向流淌,并顺利从排水口排出。

设置多层防渗土工布层的目的在于将向下渗透于路基内的水流分批分流地向两侧路基坡面的排水口输送,避免集中输送导致路基坡面处积水过多而导致防护壁及路基结构受到浸泡侵蚀而垮塌。

防护壁铺设在路基的表面增加坡面的结构强度避免垮塌,每一层防渗土工布层均与防护壁连接,并且在该层防渗土工布层与防护壁的连接位置,在防护壁上开设排水口,使该层防渗土工布层导出的水流能够顺利排出至防护壁外侧表面并沿防护壁的斜坡表面流向地面。避免大量的水积蓄于坡面重新渗透或长时间浸泡坡面造成路基损坏。

该排水结构的能够分多层将路基内的水排出,避免路基内部渗入过量的水将路基填料软化崩解,并引发翻浆冒泥、路面坍滑、开裂等病害。

优选的,所述防护壁包括若干互相拼接的防护模块;任一防护模块均包括构成外轮廓的主框架和用于加固所述主框架的支撑架;所述主框架的内部区域填充有生态防护层。

防护壁采用模块化瓶装结构,由若干防护模块整齐码砌构成,单一模块的体积适中,便于生产、运输、搬运和安装。防护模块由构成外轮廓的主框架和增强主框架结构强度的支撑架构成,在主框架与支撑架共同形成的框架内,栽种草坪、灌木、树木进行固化,形成生态防护层。

优选的,相邻两防护模块的主框架贴合边构成输水通道;所述支撑架为“∧”型用于将水引流至输水通道内排出。

在若干模块互相拼接时,相邻两防护模块的外轮廓互相贴合,即相邻两防护模块的主框架互相贴合,主框架贴合形成平整面作为便于水流向下流动的输水通道。支撑架为两对称衔接的预制混凝土块结构端部衔接构成的“∧”型,其两端分别与主框架连接,起到支撑作用的同时,能够将沿着生态防护层流淌的水流引导至输水通道排出,较少水流重新渗透进入路基的概率。

优选的,所述排水口开设于输水通道内将路基内层水排入输水通道。

排水口内流出的水流是由路基内部防渗透土工布层引导出的水流,为避免水流在流经防护模块的生态防护层时重新渗透回路基内,将排水口设置在路基主框架构成固定输水通道内,便于路基内部的水流在经排水口排出至路基外部后,直接沿输水通道流向地面。

优选的,若干防护模块整齐码砌于路基坡面时,同一高度互相拼接的各防护模块中的“∧”型支撑架互相对接形成连续折线结构;自连续折线结构的一端起始,每间隔三个“∧”型支撑架,在第四个“∧”型支撑架的拱顶尖端开设第一伸缩缝将支撑架断裂开,并在所述第一伸缩缝内填充沥青层或麻筋层。

多个防护模块拼接时,各支撑架相互拼接形成连续折线,由于支撑架由预制混凝土块结构拼接构成,其在浇注时体积膨胀干固后体积缩小,难以控制成型后的支撑架的尺寸,使支撑架与主框架的整体尺寸配合效果降低。

且支撑架受热胀冷缩的影响,相邻两防护模块的支撑架均受热膨胀会相互挤压,严重时甚至造成预制混凝土构成的支撑架结构破损,相邻两防护模块的支撑架均降温收缩会相互远离,致使两防护模块的主框架之间形成较大裂缝,致使输水通道内的水流沿裂缝重新渗透回路基内,造成路基损伤。

综合考虑支撑架的连接方式,需预留支撑架涨缩的余量,即在两相邻防护模块的支撑架之间形成第一伸缩缝。但第一伸缩缝过多会导致支撑架不连续,会降低防护壁整体结构强度。因此,经过反复试实验得出,每间隔三个支撑架,在第四个支撑架的“∧”型尖端处形成断裂开的第一伸缩缝,并通过具有弹性和防水性能的沥青层或麻筋层进行填充。以提供支撑架形成的连续折线在保证整体结构强度的同时,具备适当的伸缩余量,局部膨胀或收缩时,可通过第一伸缩缝的涨缩进行弥补,减少热胀冷缩效应对防护壁的破坏。

优选的,所述排水口处覆盖有无纺土工布或过滤网。

排水口处覆盖用于防止水土流失的无纺土工布或过滤网;也可采用其他能够透过水且能够阻拦砂土的过滤结构。

无纺土工布与防渗土工布类似,无纺土工布以无纺布作为主体,着重于高分子材料无纺布的渗透功能,由于无纺布的质地细密孔径极小,可有效将水流中的砂土阻挡在路基内部,避免水土流失。过滤网同样起到过滤作用。过滤网的网孔小于砂土的粒径,将砂土阻拦下来避免水土流失。

相较于无纺土工布,过滤网的材质和力学特性稍有不足,因此本方案中选用无纺土工布覆盖排水口。

优选的,任一防渗土工布层的坡率为2%-4%。

在分流疏导水流的同时,防渗土工布层的倾斜设置时的坡率不宜过大,坡率越大则防渗土工布层的倾斜角度越大,能够穿过位于上层的防渗土工布层的水量减少,沿位于上层的防渗土工布层向路基坡面处聚集的水量增加,降低下层防渗土工布层的效率,同时会加剧路基坡面受到水流浸泡侵蚀的程度。经大量实验论证后得出,将防渗土工布层的坡率设置为2%-4%时,因倾斜角度小,水流沿防渗土工布层的流动缓慢柔和,停留在防渗土工布层表面的时间更久,能够增大渗透穿过防渗土工布层的水量向下层分流,同时,流向路基坡面的水流也可及时从排水口排出,避免在路基坡面处积蓄过多积水浸泡路基造成损害。

优选的,还包括排水槽;所述排水槽设置于路基的底角侧方;路基的底角与排水槽之间设置有引流面;所述引流面自路基的底角向排水槽的方向倾斜,且引流面的坡率为2%-4%。

在将以软岩为填料填筑的路基内部过多水分排出,并沿防护壁流淌,经过路基底角抵达地面后,为避免路基两侧相邻的地面受到过渡浸泡而发生沉降、蠕动等不良效应,采用排水槽将路基侧方的水流引导至其他安全位置进行处置。

为保障路基的地基结构强度,排水槽的设置位置需与路基在水平方向间隔一段距离,在该距离内,为使水流能够顺利流入排水槽,在路基的底角与排水槽的槽口之间设置引流面,并且使引流面由路基的底角一侧相排水槽倾斜,促进水的流淌效果。同时,为避免日常沉积于引流面上的砂石土块随水流一同流入排水槽内造成排水槽堵塞,引流面的斜坡结构的坡率应保持在2%-4%,使得水流可沿引流面流淌的同时,砂石土块与引流面之间的摩擦力大于重力产生的沿引流面向下的分力,使砂石土块在引流面保持不动。

优选的,所述排水槽为若干节水槽拼接构成,任一水槽的长度为10m-15m;相邻两水槽之间预留有第二伸缩缝,所述第二伸缩缝内填充沥青层或麻筋层。

为避免排水槽内水流向地面下方渗透,导致路基的底部地基受到侵蚀,造成地面下陷、蠕动等不良效应。排水槽采用预制混凝土浇筑的水槽结构拼接构成,在预制混凝土浇筑构成的水槽进行拼接时,考虑到热胀冷缩的影响,为避免相邻两水槽之间的缝隙过大而渗水,或相邻两水槽之间的缝隙过小而导致向水槽相互挤压造成结构破碎。在相邻两水槽之间设置间距偏大的第二伸缩缝。第二伸缩缝同样填充沥青层或麻筋层,由于第二伸缩缝的间距偏大使得相邻两水槽同时膨胀也不会相互挤压,且填充的沥青层或麻筋层能够在两水槽处于常态或收缩状态时保持连接处的密封效果避免渗水。

本发明还公开了一种软岩填筑路基及排水结构的施工方法,包括软岩填筑构成的路基、铺设于路基坡面的防护壁、埋设于路基内的若干防渗土工布层和设置于路基的底角侧方的排水槽;任一防渗土工布层由路基中轴线处向路基坡面的方向倾斜设置,用于将路基内部渗透的多余水引流至路基坡面处;所述防护壁开设有用于导出路基内部水流的排水口,且所述防护壁由若干互相拼接的防护模块构成;

还包括如下施工步骤:

s1、软岩预崩解:对软岩进行预崩解处理,使处理后的软岩粒径小于或等于15cm,作为路基填料备用;

s2、填筑路基:采用分层施工的方式逐层叠加构成路基,每层的厚度为20cm-50cm;每一层的施工中,依次进行摊铺、洒水、晾晒、辊压破碎、耙松、压实工序完成本层施工;

s3、铺设防渗土工布层:当逐层施工过程中的路基到达设置防渗透土工布层的高度时,将已填筑路基部分的顶层辊压为斜面,使斜面位于路基中轴线一侧高于其位于路基坡面一侧,坡率为2%-4%;并在斜面上铺设防渗土工布层;

s4、铺设防护壁:在步骤s3进行的同时,沿已填筑路基部分的坡面逐层整齐地铺设防护模块构成防护壁,并在防护壁与防渗土工布层接触的位置开设排水口;

s5、设置排水槽;在已填筑路基部分的底角侧方的地面开凿排水槽,对路基坡面及内部排出的水进行疏导。

通过上述方案,本发明至少得到以下技术效果:

步骤s1中,为保障作为填料的软岩的级配参数优良,需对软岩进行预崩解处理,将软岩原料中较大的岩块进行破碎,使得到的软岩填料最大粒径不超过15cm;粒径过大的软岩岩块在遇水后易发生软化崩解,软化崩解后的碎块能够支撑的空间体积远小于原岩块支撑的空间体积,会产生路基内部孔洞过多,存在坍塌的风险。

步骤s2中,为保障填筑路基的填料能够碾压夯实,采用分层施工的方式,逐层进行铺设。每层的厚度不宜超过50cm,否则难以对软岩填料进行二次筛查和破碎,使路基内存在隐患。每一层的施工中,均采用完整的碾压夯实工序进行操作。其中,在将软岩填料摊铺在填筑位置后,需先进行洒水或晾晒调节软岩的含水率,便于后续施工。通过压路机预压使预崩解中疏漏未处理的大颗粒岩块破碎,如大颗粒压块数量较多,可通过机械加装松土耙将大颗粒岩块耙出,再将剩余的级配适合的软岩填料重新摊铺,并通过压路机多次辊压将该层的软岩填料压实。

值得一提的是,上述s2步骤中,预压均采用羊角压路机,压实则采用振动光轮压路机。若经过压实的填筑层经检测不达标准,则可将震动光轮压路机替换为冲击压路机进行压实。

步骤s3中,因为防渗土工布层是埋设于路基内的,因此在逐层填筑路基的过程中,当路基的填筑高度达到设置防渗土工布层的高度时,即进行防渗土工布层的铺设施工。预先将用于铺设防渗土工布层的已填筑路基部分的顶层辊压成由路基中轴线向路基坡面倾斜的斜面,且斜面的坡率为2%-4%,再将防渗土工布层铺设于该已填筑路基部分的顶层表面,实现一层防渗土工布层的铺设,随着路基不断填筑升高,若干防渗土工布层逐一采用上述施工方式埋设于路基内部。

步骤s4中,由于需将每一层防渗土工布层与开设在防护壁上的若干排水口进行匹配,因此在铺设防渗土工布层时,需同时在路基坡面处铺设防护壁,使防渗土工布层铺设完毕后,能够在对应高度的防护壁的防护模块上准确定位开设排水口。

值得一提的是,为提升排水口的排水效率,增强引流效果,可在排水口的两侧设置挡水缘,将防渗土工布层引导而来的水流汇聚向排水口。

步骤s5中,为避免路基两侧相邻的地面受到过渡浸泡而发生沉降、蠕动等不良效应,采用排水槽将路基侧方的水流引导至其他安全位置进行处置。在路基的底角侧方开设排水槽。

本发明提供了软岩作为填料进行填筑路基的施工方法,通过对软岩的预崩解、破碎、筛选和碾压,使软岩能被用于路基的填筑,丰富了路基施工填筑材料的可选项数量。通过路基内的防渗土工布和防护壁上的排水口保证了路基填筑后的内部排水畅通,降低了营运期地表水对路基稳定性和强度的影响,减少了路基不均匀沉降和路面病害发生的风险。而且该方法工艺成熟,施工快速方便,结构简单,同时取材方便,减少了大量的运输成本和材料成本,极大的提高了工程的经济效益。

附图说明

图1为本发明在一实施例中提供的一种用于软岩填筑路基的排水结构立体结构示意图。

图2为本发明在一实施例中提供的防护模块整齐拼接后,支撑架构成连续折线的结构示意图。

图3为本发明在一实施例中提供的一种用于软岩填筑路基的排水结构及排水槽的组合立体结构示意图。

图4为本发明在一实施例中提供的排水口覆盖无纺土工布的结构示意图。

图例:

1路基;2防护壁;3防渗土工布层;4排水槽;

21排水口;22防护模块;

41水槽;42第二伸缩缝;43引流面;

221主框架;222支撑架;223生态防护层;224第一伸缩缝。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

实施例1:

如图1-4所示,一种用于软岩填筑路基的排水结构,包括铺设与路基1表坡面的防护壁2和埋设于路基1内部的若干防渗土工布层3;任一防渗土工布层3由路基1中轴线处向路基1坡面的方向倾斜设置;任一防渗土工布层3的一侧边缘均与防护壁2内侧壁连接并在防护壁2上形成若干排水口21,用于将过量水排出。

通过上述方案,本发明至少得到以下技术效果:

由于软岩填筑路基1遇水易软化崩解,因此软岩填筑路基1对排水结构的要求高于普通路基1的排水要求,尤其要增强路基1内部的排水效果,避免路基1内部渗入大量的水将软岩填料软化崩解。

基于此,在路基1的内部铺设若干层防渗土工布层3,防渗土工布层3是塑料薄膜作为防渗基材,与无纺布符合而成。防渗土工布具有透气性和透水性,能使水流通过从而有效的截留沙土避免流失,防渗土工布还具备良好的导水性能,可以在路基1内部形成排水通道,将路基1内多余的水和气体外排。同时防渗土工布还可增强路基1的抗拉强度和抗变形能力。

路基1内渗透的水流逐层渗透穿过防渗土工布层3,由于防渗土工布层3上的无纺布层能够容许透过的水量有限,多余的水会在防渗土工布层3的表面积蓄,因此将防渗土工布层3倾斜设置,使水流能够由路基1内靠近中轴线的中心位置向两侧的路基1边坡方向流淌,并顺利从排水口21排出。

设置多层防渗土工布层3的目的在于将向下渗透于路基1内的水流分批分流地向两侧路基1坡面的排水口21输送,避免集中输送导致路基1坡面处积水过多而导致防护壁2及路基1结构受到浸泡侵蚀而垮塌。

防护壁2铺设在路基1的表面增加坡面的结构强度避免垮塌,每一层防渗土工布层3均与防护壁2连接,并且在该层防渗土工布层3与防护壁2的连接位置,在防护壁2上开设排水口21,使该层防渗土工布层3导出的水流能够顺利排出至防护壁2外侧表面并沿防护壁2的斜坡表面流向地面。避免大量的水积蓄于坡面重新渗透或长时间浸泡坡面造成路基1损坏。

该排水结构的能够分多层将路基1内的水排出,避免路基1内部渗入过量的水将路基1填料软化崩解,并引发翻浆冒泥、路面坍滑、开裂等病害。

基于上述方案,为便于生产、运输、搬运和安装,在一实施例中,所述防护壁2包括若干互相拼接的防护模块22;任一防护模块22均包括构成外轮廓的主框架221和用于加固所述主框架221的支撑架222;所述主框架221的内部区域填充有生态防护层223。

防护壁2采用模块化瓶装结构,由若干防护模块22整齐码砌构成,单一模块的体积适中,防护模块22由构成外轮廓的主框架221和增强主框架221结构强度的支撑架222构成,在主框架221与支撑架222共同形成的框架内,栽种草坪、灌木、树木进行固化,形成生态防护层223。

基于上述方案,为便于将防护壁2表面的水集中排出,避免二次渗入路基1内部,在一实施例中,相邻两防护模块22的主框架221贴合边构成输水通道;所述支撑架222为“∧”型用于将水引流至输水通道内排出。

在若干模块互相拼接时,相邻两防护模块22的外轮廓互相贴合,即相邻两防护模块22的主框架221互相贴合,主框架221贴合形成平整面作为便于水流向下流动的输水通道。支撑架222为两对称衔接的预制混凝土块结构端部衔接构成的“∧”型,其两端分别与主框架221连接,起到支撑作用的同时,能够将沿着生态防护层223流淌的水流引导至输水通道排出,较少水流重新渗透进入路基1的概率。

基于上述方案,排水口21内流出的水流是由路基1内部防渗透土工布层引导出的水流,为避免水流在流经防护模块22的生态防护层223时重新渗透回路基1内,在一实施例中,所述排水口21开设于输水通道内将路基1内层水排入输水通道。

将排水口21设置在路基1主框架221构成固定输水通道内,便于路基1内部的水流在经排水口21排出至路基1外部后,直接沿输水通道流向地面。

基于上述方案,多个防护模块22拼接时,各支撑架222相互拼接形成连续折线,由于支撑架222由预制混凝土块结构拼接构成,其在浇注时体积膨胀干固后体积缩小,难以控制成型后的支撑架222的尺寸,使支撑架222与主框架221的整体尺寸配合效果降低。且支撑架222受热胀冷缩的影响,相邻两防护模块22的支撑架222均受热膨胀会相互挤压,严重时甚至造成预制混凝土构成的支撑架222结构破损,相邻两防护模块22的支撑架222均降温收缩会相互远离,致使两防护模块22的主框架221之间形成较大裂缝,致使输水通道内的水流沿裂缝重新渗透回路基1内,造成路基1损伤。因此,在一实施例中,若干防护模块22整齐码砌于路基1坡面时,同一高度互相拼接的各防护模块22中的“∧”型支撑架222互相对接形成连续折线结构;自连续折线结构的一端起始,每间隔三个“∧”型支撑架222,在第四个“∧”型支撑架222的拱顶尖端开设第一伸缩缝224将支撑架222断裂开,并在所述第一伸缩缝224内填充沥青层或麻筋层。

综合考虑支撑架222的连接方式,需预留支撑架222涨缩的余量,即在两相邻防护模块22的支撑架222之间形成第一伸缩缝224。但第一伸缩缝224过多会导致支撑架222不连续,会降低防护壁2整体结构强度。因此,经过反复试实验得出,每间隔三个支撑架222,在第四个支撑架222的“∧”型尖端处形成断裂开的第一伸缩缝224,并通过具有弹性和防水性能的沥青层或麻筋层进行填充。以提供支撑架222形成的连续折线在保证整体结构强度的同时,具备适当的伸缩余量,局部膨胀或收缩时,可通过第一伸缩缝224的涨缩进行弥补,减少热胀冷缩效应对防护壁2的破坏。

基于上述方案,为避免排水过程中的水土流失问题,在一实施例中,所述排水口21处覆盖有无纺土工布或过滤网。

排水口21处覆盖用于防止水土流失的无纺土工布或过滤网;也可采用其他能够透过水且能够阻拦砂土的过滤结构。

无纺土工布与防渗土工布类似,无纺土工布以无纺布作为主体,着重于高分子材料无纺布的渗透功能,由于无纺布的质地细密孔径极小,可有效将水流中的砂土阻挡在路基1内部,避免水土流失。过滤网同样起到过滤作用。过滤网的网孔小于砂土的粒径,将砂土阻拦下来避免水土流失。

相较于无纺土工布,过滤网的材质和力学特性稍有不足,因此本方案中选用无纺土工布覆盖排水口21。

基于上述方案,在分流疏导水流的同时,防渗土工布层3的倾斜设置时的坡率不宜过大,坡率越大则防渗土工布层3的倾斜角度越大,能够穿过位于上层的防渗土工布层3的水量减少,沿位于上层的防渗土工布层3向路基1坡面处聚集的水量增加,降低下层防渗土工布层3的效率,同时会加剧路基1坡面受到水流浸泡侵蚀的程度。因此,在一实施例中,任一防渗土工布层3的坡率为2%-4%。

经大量实验论证后得出,将防渗土工布层3的坡率设置为2%-4%时,因倾斜角度小,水流沿防渗土工布层3的流动缓慢柔和,停留在防渗土工布层3表面的时间更久,能够增大渗透穿过防渗土工布层3的水量向下层分流,同时,流向路基1坡面的水流也可及时从排水口21排出,避免在路基1坡面处积蓄过多积水浸泡路基1造成损害。

基于上述方案,在将以软岩为填料填筑的路基1内部过多水分排出,并沿防护壁2流淌,经过路基1底角抵达地面后,为避免路基1两侧相邻的地面受到过渡浸泡而发生沉降、蠕动等不良效应,在一实施例中,还包括排水槽4;所述排水槽4设置于路基1的底角侧方;路基1的底角与排水槽4之间设置有引流面43;所述引流面43自路基1的底角向排水槽4的方向倾斜,且引流面43的坡率为2%-4%。

采用排水槽4将路基1侧方的水流引导至其他安全位置进行处置。为保障路基1的地基结构强度,排水槽4的设置位置需与路基1在水平方向间隔一段距离,在该距离内,为使水流能够顺利流入排水槽4,在路基1的底角与排水槽4的槽口之间设置引流面43,并且使引流面43由路基1的底角一侧相排水槽4倾斜,促进水的流淌效果。同时,为避免日常沉积于引流面43上的砂石土块随水流一同流入排水槽4内造成排水槽4堵塞,引流面43的斜坡结构的坡率应保持在2%-4%,使得水流可沿引流面43流淌的同时,砂石土块与引流面43之间的摩擦力大于重力产生的沿引流面43向下的分力,使砂石土块在引流面43保持不动。

基于上述方案,为避免排水槽4内水流向地面下方渗透,导致路基1的底部地基受到侵蚀,造成地面下陷、蠕动等不良效应。在一实施例中,所述排水槽4为若干节水槽41拼接构成,任一水槽41的长度为10m-15m;相邻两水槽41之间预留有第二伸缩缝42,所述第二伸缩缝42内填充沥青层或麻筋层。

排水槽4采用预制混凝土浇筑的水槽41结构拼接构成,在预制混凝土浇筑构成的水槽41进行拼接时,考虑到热胀冷缩的影响,为避免相邻两水槽41之间的缝隙过大而渗水,或相邻两水槽41之间的缝隙过小而导致向水槽41相互挤压造成结构破碎。在相邻两水槽41之间设置间距偏大的第二伸缩缝42。第二伸缩缝42同样填充沥青层或麻筋层,由于第二伸缩缝42的间距偏大使得相邻两水槽41同时膨胀也不会相互挤压,且填充的沥青层或麻筋层能够在两水槽41处于常态或收缩状态时保持连接处的密封效果避免渗水。

实施例2:

如图1-4所示,本发明还公开了一种软岩填筑路基及排水结构的施工方法,包括软岩填筑构成的路基1、铺设于路基1坡面的防护壁2、埋设于路基1内的若干防渗土工布层3和设置于路基1的底角侧方的排水槽4;任一防渗土工布层3由路基1中轴线处向路基1坡面的方向倾斜设置,用于将路基1内部渗透的多余水引流至路基1坡面处;所述防护壁2开设有用于导出路基1内部水流的排水口21,且所述防护壁2由若干互相拼接的防护模块22构成;

还包括如下施工步骤:

s1、软岩预崩解:对软岩进行预崩解处理,使处理后的软岩粒径小于或等于15cm,作为路基1填料备用;

s2、填筑路基1:采用分层施工的方式逐层叠加构成路基1,每层的厚度为20cm-50cm;每一层的施工中,依次进行摊铺、洒水、晾晒、辊压破碎、耙松、压实工序完成本层施工;

s3、铺设防渗土工布层3:当逐层施工过程中的路基1到达设置防渗透土工布层的高度时,将已填筑路基1部分的顶层辊压为斜面,使斜面位于路基1中轴线一侧高于其位于路基1坡面一侧,坡率为2%-4%;并在斜面上铺设防渗土工布层3;

s4、铺设防护壁2:在步骤s3进行的同时,沿已填筑路基1部分的坡面逐层整齐地铺设防护模块22构成防护壁2,并在防护壁2与防渗土工布层3接触的位置开设排水口21;

s5、设置排水槽4;在已填筑路基1部分的底角侧方的地面开凿排水槽4,对路基1坡面及内部排出的水进行疏导。

通过上述方案,本发明至少得到以下技术效果:

步骤s1中,为保障作为填料的软岩的级配参数优良,需对软岩进行预崩解处理,将软岩原料中较大的岩块进行破碎,使得到的软岩填料最大粒径不超过15cm;粒径过大的软岩岩块在遇水后易发生软化崩解,软化崩解后的碎块能够支撑的空间体积远小于原岩块支撑的空间体积,会产生路基1内部孔洞过多,存在坍塌的风险。

步骤s2中,为保障填筑路基1的填料能够碾压夯实,采用分层施工的方式,逐层进行铺设。每层的厚度不宜超过50cm,否则难以对软岩填料进行二次筛查和破碎,使路基1内存在隐患。每一层的施工中,均采用完整的碾压夯实工序进行操作。其中,在将软岩填料摊铺在填筑位置后,需先进行洒水或晾晒调节软岩的含水率,便于后续施工。通过压路机预压使预崩解中疏漏未处理的大颗粒岩块破碎,如大颗粒压块数量较多,可通过机械加装松土耙将大颗粒岩块耙出,再将剩余的级配适合的软岩填料重新摊铺,并通过压路机多次辊压将该层的软岩填料压实。

值得一提的是,上述s2步骤中,预压均采用羊角压路机,压实则采用振动光轮压路机。若经过压实的填筑层经检测不达标准,则可将震动光轮压路机替换为冲击压路机进行压实。

步骤s3中,因为防渗土工布层3是埋设于路基1内的,因此在逐层填筑路基1的过程中,当路基1的填筑高度达到设置防渗土工布层3的高度时,即进行防渗土工布层3的铺设施工。预先将用于铺设防渗土工布层3的已填筑路基1部分的顶层辊压成由路基1中轴线向路基1坡面倾斜的斜面,且斜面的坡率为2%-4%,再将防渗土工布层3铺设于该已填筑路基1部分的顶层表面,实现一层防渗土工布层3的铺设,随着路基1不断填筑升高,若干防渗土工布层3逐一采用上述施工方式埋设于路基1内部。

步骤s4中,由于需将每一层防渗土工布层3与开设在防护壁2上的若干排水口21进行匹配,因此在铺设防渗土工布层3时,需同时在路基1坡面处铺设防护壁2,使防渗土工布层3铺设完毕后,能够在对应高度的防护壁2的防护模块22上准确定位开设排水口21。

值得一提的是,为提升排水口21的排水效率,增强引流效果,可在排水口21的两侧设置挡水缘,将防渗土工布层3引导而来的水流汇聚向排水口21。

步骤s5中,为避免路基1两侧相邻的地面受到过渡浸泡而发生沉降、蠕动等不良效应,采用排水槽4将路基1侧方的水流引导至其他安全位置进行处置。在路基1的底角侧方开设排水槽4。

本发明提供了软岩作为填料进行填筑路基1的施工方法,通过对软岩的预崩解、破碎、筛选和碾压,使软岩能被用于路基1的填筑,丰富了路基1施工填筑材料的可选项数量。通过路基1内的防渗土工布和防护壁2上的排水口21保证了路基1填筑后的内部排水畅通,降低了营运期地表水对路基1稳定性和强度的影响,减少了路基1不均匀沉降和路面病害发生的风险。而且该方法工艺成熟,施工快速方便,结构简单,同时取材方便,减少了大量的运输成本和材料成本,极大的提高了工程的经济效益。

以上实施方式中的各种技术特征可以任意进行组合,只要特征之间的组合不存在冲突或矛盾即可,但是限于篇幅,未进行一一描述。

本发明并不局限于上述实施方式,如果对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围,倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变动。

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