一种粉土路基排水防渗结构及施工工艺的制作方法

本发明涉及路基工程，具体涉及一种粉土路基排水防渗结构及施工工艺。

背景技术：

1、粉土是一种具有特殊工程性质的低塑性土，大部分为砂粒、粉粒，黏粒含量少，在工程建设中常被视为废弃土，资源化利用率较低，将工程建设中开挖产生的废弃粉土用来进行路基填筑，是对其资源化利用较为常见的一种方式。利用粉土填筑路基主要存在以下问题：水稳定性较差，干燥时硬化强度高，遇水后软化强度低；毛细现象明显，加剧路基吸水软化，强度降低；压实困难，导致强度不足，后期沉降较大。因此，粉土路基容易发生不均匀沉降、路面开裂、失稳坍塌等病害现象。

技术实现思路

1、本发明第一个目的在于，针对上述提及的问题，提供一种粉土路基排水防渗结构。

2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、一种粉土路基排水防渗结构，包括：粉土主体路基，其特征在于：所述粉土主体路基的顶部设有上再生砖骨料层，所述粉土主体路基的底部设有下再生砖骨料层，所述粉土主体路基的两侧设有侧再生砖骨料层；所述上再生砖骨料层、下再生砖骨料层、侧再生砖骨料层中均铺设排水土工格室，所述下再生砖骨料层中的排水土工格室为多层且铺入粉土主体路基中。

4、在采用上述技术方案的同时，本发明还可以采用或者组合采用如下技术方案：

5、作为本发明的一种优选技术方案：所述上再生砖骨料层上铺设面层。

6、作为本发明的一种优选技术方案：所述下再生砖骨料层两侧设有排水沟。

7、作为本发明的一种优选技术方案：所述侧再生砖骨料层外侧铺设再生种植土层。

8、作为本发明的一种优选技术方案：所述再生种植土层与侧再生砖骨料层之间设置土工布。

9、作为本发明的一种优选技术方案：所述侧再生砖骨料层底部设置土工布。

10、作为本发明的一种优选技术方案：所述下再生砖骨料层两侧设置土工布。

11、作为本发明的一种优选技术方案：所述下再生砖骨料层中的多层排水土工格室经卡扣连接。

12、本发明第二个目的在于，提供一种粉土路基排水防渗结构的施工工艺。

13、为此，本发明的上述目的通过如下技术方案实现：

14、一种粉土路基排水防渗结构的施工工艺，其特征在于：所述施工工艺基于前文所述的防渗结构，并包括如下步骤：

15、s1、将待进行路基填筑的施工区域进行清理、平整；

16、s2、底部铺装第一层排水土工格室，并填入再生砖骨料形成下再生砖骨料层，其中下再生砖骨料层的铺设厚度应满足下式要求：

17、

18、式中：dbb为下再生砖骨料层的铺设厚度，m；ksilt为粉土的渗透系数，m/s；bb为路基的宽度，m；kbrick为再生砖骨料的渗透系数，m/s；ksf为路基底部基础的渗透系数，m/s；

19、s3、下再生砖骨料层铺设完成后，在两侧铺装土工布并修建排水沟，防止再生砖骨料掉落，其中土工布的排水应满足下式要求：

20、kg≥kbrick(2)

21、式中：kg为土工布的渗透系数，m/s；

22、s4、在底部铺设第二层排水土工格室，通过卡扣与第一层排水土工格室连接；在第二层排水土工格室中填入粉土路基主体，其中粉土路基主体采用分层填筑、压实的施工方法，每层虚铺厚度为20-30cm，应略微高于第二层排水土工格室，压实基本工序为推土机初步推平、刮平机刮平、静压1遍、低频大振幅振动碾压2遍、高频小振幅振动碾压2遍、静压1遍，采取变频变幅的方法；其中，大振幅振动的振幅为2.1mm，小振幅振动的振幅为1.1mm；大振幅振动和小振幅振动中频率根据共振原理分别应满足下式要求：

23、大振幅振动频率：

24、小振幅振动频率：

25、式中：fd为大振幅振动频率，hz；fx为小振幅振动频率，hz；ρd为粉土的干密度，g/cm3；

26、s5、当第一层粉土路基主体压实完成后，铺设第三层排水土工格室并通过卡扣第二层排水土工格室连接，继续根据以上要求填筑粉土；按照排水土工格室、粉土路基主体的顺序铺设，直至排水土工格室的高度达到路基高度的1/2，在排水土工格室的高度达到路基高度的1/2时，不再铺设排水土工格室，继续根据粉土路基主体填筑要求进行填筑；

27、s6、当粉土路基主体铺设完成后，在顶部继续铺设排水土工格室，并填入再生砖骨料形成上再生砖骨料层，其中上再生砖骨料层的铺设厚度应满足下式要求：

28、

29、式中：dub为上再生砖骨料层的铺设厚度，m；ksurface为面层材料的渗透系数，m/s；bu为路基顶部的宽度，m；

30、s7、粉土路基主体和上再生砖骨料层完成铺设后，在两侧铺设排水土工格室，并填入再生砖骨料形成侧再生砖骨料层，同时在排水沟上方铺装土工布，防止再生砖骨料掉落，其中侧再生砖骨料层的铺设厚度应满足下式要求：

31、

32、式中：dsb为侧再生砖骨料层的铺设厚度，m；kpsoil为再生种植土的渗透系数，m/s；h为粉土主体路基底部到面层顶部的高度，m；θ为侧再生砖骨料层的倾斜角度，°；

33、s8、在侧再生砖骨料层的上面铺设再生种植土层，一般为富含有机质的再生粉质粘土或者黏土；一方面，在再生种植土层上种植景观草，通过植物作用在降雨时减少雨水入渗，晴朗时吸收土层中水量；另一方面，以再生种植土层和侧再生砖骨料层之间的毛细阻滞效应减少雨水入渗到侧再生砖骨料层，从而减少水分渗入粉土路基主体；再生种植土层的厚度一般为0.2-0.4m；

34、s9、最后，进行面层浇筑完成铺设。

35、本发明提供一种粉土路基排水防渗结构及施工工艺，具有如下有益效果：通过设置排水土工格室的方式实现了排出粉土路基主体内部的毛细水，增强粉土路基的强度和稳定性；在粉土路基主体底部、两侧及顶部均设置再生砖骨料层用于排水，不仅隔绝地下水向上入渗，也隔绝了雨水从路面和边坡向下入渗，减少了粉土路基主体水分的增加；同时减少了天然砂石的使用，实现建筑垃圾循环使用的目标，未使用阻水密封剂等溶液形态的试剂，无需严格控制粉土的含水率，施工要求简化。

技术特征：

1.一种粉土路基排水防渗结构，包括：粉土主体路基(1)，其特征在于：所述粉土主体路基(1)的顶部设有上再生砖骨料层(3)，所述粉土主体路基(1)的底部设有下再生砖骨料层(8)，所述粉土主体路基(1)的两侧设有侧再生砖骨料层(5)；

2.根据权利要求1所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述上再生砖骨料层(3)上铺设面层(2)。

3.根据权利要求1所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述下再生砖骨料层(8)两侧设有排水沟(7)。

4.根据权利要求1所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述侧再生砖骨料层(5)外侧铺设再生种植土层(4)。

5.根据权利要求4所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述再生种植土层(4)与侧再生砖骨料层(5)之间设置土工布(6)。

6.根据权利要求1或5所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述侧再生砖骨料层(5)底部设置土工布(6)。

7.根据权利要求1所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述下再生砖骨料层(8)两侧设置土工布(6)。

8.根据权利要求1所述的粉土路基排水防渗结构，其特征在于：所述下再生砖骨料层(8)中的多层排水土工格室(9)经卡扣(10)连接。

9.一种粉土路基排水防渗结构的施工工艺，其特征在于：所述施工工艺基于权利要求1所述的防渗结构，并包括如下步骤：

技术总结本发明提供一种粉土路基排水防渗结构及施工工艺，包括粉土主体路基，所述粉土主体路基的顶部设有上再生砖骨料层，所述粉土主体路基的底部设有下再生砖骨料层，所述粉土主体路基的两侧设有侧再生砖骨料层；所述上再生砖骨料层、下再生砖骨料层、侧再生砖骨料层中均铺设排水土工格室，所述下再生砖骨料层中的排水土工格室为多层且铺入粉土主体路基中。通过设置排水土工格室的方式实现了排出粉土路基主体内部的毛细水，增强粉土路基的强度和稳定性；在粉土路基主体底部、两侧及顶部均设置再生砖骨料层用于排水，不仅隔绝地下水向上入渗，也隔绝了雨水从路面和边坡向下入渗，减少了粉土路基主体水分的增加。技术研发人员：俞耿锋,付祖南,王永佳,徐超,张立雪,杲加俊,徐辉受保护的技术使用者：中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13