一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及路基填筑與道路病害防治技術(shù)領(lǐng)域，更具體涉及一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的典型結(jié)構(gòu)。根據(jù)路基工程環(huán)境特點(diǎn)與軟巖填料工程特性。在路堤結(jié)構(gòu)內(nèi)設(shè)置透水性材料、復(fù)合土工防滲材料、間隔填筑改性土層對(duì)軟巖路堤進(jìn)行處治，防止外界水分滲入路基土體，防治路基不均勻沉降變形，保障軟巖路堤結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
【背景技術(shù)】
[0002]軟質(zhì)巖石是一種巖質(zhì)較軟，易風(fēng)化，水穩(wěn)定性較差的天然材料，同時(shí)具有一定的膨脹性、崩解性及濕化變形特性，材料遇水或風(fēng)化作用后其強(qiáng)度會(huì)急劇降低。軟質(zhì)巖石在我國(guó)四川、重慶、貴州、湖南、湖北、滇東北等地區(qū)有大量分布，特別是山區(qū)高填方道路為降低外來(lái)材料運(yùn)輸成本、減少棄方對(duì)道路周圍環(huán)境的影響，多采用就地取材，以挖方區(qū)爆破開(kāi)挖產(chǎn)生的碎石土為主要路基填料。據(jù)調(diào)查，過(guò)去由于對(duì)軟質(zhì)巖石風(fēng)化料工程性質(zhì)認(rèn)識(shí)不足與技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件限制，全國(guó)修建的山區(qū)高等級(jí)公路，基本都出現(xiàn)路堤沉降問(wèn)題，其中利用了軟巖填料，特別是易風(fēng)化和濕化的軟質(zhì)巖石及其風(fēng)化物的填筑路堤在多年反復(fù)交通荷載和自然環(huán)境條件下產(chǎn)生路床翻漿冒泥、路基不均勻沉降、邊坡坍塌等嚴(yán)重病害，導(dǎo)致路基結(jié)構(gòu)狀態(tài)惡化、維修工程量增加，致使此類填料在公路工程中應(yīng)用受到限制。本專利提出一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的典型結(jié)構(gòu)，充分利用沿線挖方軟質(zhì)巖石作為路基填料，并采用改性土層及復(fù)合土工材料在軟質(zhì)巖石路堤頂?shù)酌婕爸胁窟M(jìn)行防水包蓋處治，起到防止水分入滲，防治路堤沉降變形，保護(hù)路基穩(wěn)定的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了充分利用當(dāng)?shù)赝诜絽^(qū)爆破開(kāi)挖產(chǎn)生的軟質(zhì)巖石作為路堤填料，降低工程成本，并防治軟巖路堤不均勻沉降病害，本實(shí)用新型的目的是在于提供了一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的結(jié)構(gòu)，它對(duì)軟質(zhì)巖石進(jìn)行預(yù)崩解或預(yù)碾壓，判斷選擇巖性相對(duì)較好的碎石土進(jìn)行路堤填筑，采用透水性材料、復(fù)合土工防滲材料、間隔填筑改性土層對(duì)軟質(zhì)巖石路堤進(jìn)行處治，防止外界水分滲入路基土體，防治路基不均勻沉降變形，提高軟質(zhì)巖石路堤的整體性能，保障路堤長(zhǎng)期穩(wěn)定性，施工方便，造價(jià)低廉。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的結(jié)構(gòu)，它選取較好軟質(zhì)巖石試樣測(cè)試其單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度，根據(jù)軟質(zhì)巖石試樣單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度、巖石濕化崩解及預(yù)碾壓結(jié)果將其分為I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石、III類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石四個(gè)類別，進(jìn)行軟巖路基典型結(jié)構(gòu)填筑。典型路基填筑結(jié)構(gòu)的特征在于:在路堤底部填筑一層厚度不小于50cm的砂礫或硬質(zhì)巖石渣等透水性材料，再將軟質(zhì)巖石分層填筑于砂礫或硬質(zhì)巖石渣等透水性材料上方，土工格柵、砂礫/改性軟質(zhì)巖石/硬質(zhì)巖石渣或其它符合要求的良好夾層填料位于軟質(zhì)巖石內(nèi)部，第二兩布一膜復(fù)合土工膜鋪在軟質(zhì)巖石頂面，路床合格填料或未篩分的硬質(zhì)巖碎石鋪筑于第二兩布一膜復(fù)合土工膜之上。當(dāng)I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石填筑路堤高度小于6m時(shí)，采用直接填筑法，在砂礫或硬質(zhì)巖石渣透水性材料上直接填筑軟質(zhì)巖石至設(shè)計(jì)路床(路堤)設(shè)計(jì)標(biāo)高；當(dāng)路堤高度大于6m時(shí)，采用間隔夾層填筑法，每填筑厚度3.0-4.0m軟質(zhì)巖石后，填筑一層厚度不少于30cm的砂爍、改性軟質(zhì)巖石或硬質(zhì)巖石澄等符合要求的良好填料。當(dāng)采用易濕化崩解的III類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石作為填料時(shí)，考慮其路堤邊坡受降雨等氣候因素影響濕化變形較大，間隔(夾層)填筑間距應(yīng)降低，當(dāng)路堤高度超過(guò)3m時(shí)，即采用間隔夾層填筑法，每填筑厚度1.0-2.0m軟質(zhì)巖石后，填筑一層厚度不少于30cm的砂礫、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石渣或其它符合要求的良好夾層填料，并路堤邊坡處采用土工格柵等整體性好、強(qiáng)度高、變形小的土工合成材料進(jìn)行路堤邊坡加筋。若軟巖路基處于季凍區(qū)，還應(yīng)在砂礫或硬質(zhì)巖石渣等透水性材料上加鋪第一兩布一膜復(fù)合土工膜。
[0006]所述的軟質(zhì)巖石判別分類方法是，先對(duì)工程現(xiàn)場(chǎng)軟質(zhì)巖石狀態(tài)進(jìn)行初判，選擇除殘積土狀態(tài)及全風(fēng)化狀態(tài)之外狀態(tài)相對(duì)較好的軟質(zhì)巖石，依據(jù)試樣單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度與巖石濕化崩解及預(yù)碾壓結(jié)果對(duì)軟質(zhì)巖石進(jìn)行判別分類:單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度在25~30Mpa,軟化系數(shù)為0.75-0.6，在24小時(shí)內(nèi)或經(jīng)過(guò)一兩個(gè)干濕循環(huán)后不發(fā)生崩解，或僅在某些尖棱角處有少量崩解，且崩解量不大于總量1%的軟質(zhì)巖石，為I類軟質(zhì)巖石；單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度在15~25Mpa，軟化系數(shù)為0.6-0.45，在24小時(shí)內(nèi)或經(jīng)過(guò)一兩個(gè)干濕循環(huán)即可崩解成塊狀，崩落的塊體粒徑多大于1mm的軟質(zhì)巖石，為II類軟質(zhì)巖石；單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度在5~15Mpa，軟化系數(shù)為0.45-0.3，在24小時(shí)內(nèi)或經(jīng)過(guò)一兩個(gè)干濕循環(huán)即可崩解成碎塊狀，崩解物大都呈5~10 _碎塊狀堆積的軟質(zhì)巖石，為III類軟質(zhì)巖石；單軸飽和極限抗壓強(qiáng)度在小于5Mpa，軟化系數(shù)小于等于0.3，在24小時(shí)內(nèi)或經(jīng)過(guò)一兩個(gè)干濕循環(huán)后崩解成渣狀、渣粒狀的軟質(zhì)巖石，為IV類軟質(zhì)巖石。
[0007]所述的軟質(zhì)巖石填筑位置是在軟質(zhì)巖石滿足路基填料強(qiáng)度要求的條件下，I類軟質(zhì)巖石填筑路堤時(shí)視為填石路堤，填料可用于路堤、下路床部位；II類軟質(zhì)巖石、III類軟質(zhì)巖石填筑路堤時(shí)視為土石混填路堤填料，可用于路堤部位；IV級(jí)軟質(zhì)巖石用來(lái)填筑路堤時(shí)視為土質(zhì)路堤，可用于下路堤填筑。
[0008]所述的直接填筑法是:當(dāng)I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石填筑路堤高度小于6m時(shí)，采用直接填筑法，直接在砂礫或硬質(zhì)巖石渣透水性材料上填筑軟質(zhì)巖石至設(shè)計(jì)路床(路堤)設(shè)計(jì)標(biāo)高，在軟質(zhì)巖石路堤頂部加鋪一層兩布一膜復(fù)合土工膜防滲；
[0009]所述的間隔夾層填筑法是:在砂礫或硬質(zhì)巖石渣透水性材料上填筑軟質(zhì)巖石，每填筑厚度3.0-4.0m的I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石，或每填筑厚度1.0-2.0m III類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石后，填筑一層厚度不少于30cm的砂礫、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石渣或其它符合要求的良好夾層填料。
[0010]所述的兩布一膜復(fù)合土工膜包括第一兩布一膜復(fù)合土工膜、第二兩布一膜復(fù)合土工膜；第一兩布一膜復(fù)合土工膜鋪設(shè)在砂礫或硬質(zhì)巖石渣等透水性材料上方，與上方軟質(zhì)巖石相連，用于季凍區(qū)軟巖路基，防止地下凍結(jié)水上升至路基結(jié)構(gòu)；第二兩布一膜復(fù)合土工膜鋪在軟質(zhì)巖石頂面，與上方路床合格填料或未篩分的硬質(zhì)巖碎石相連，用于防止上部自由水下滲。
[0011]所述的路堤邊坡加筋是當(dāng)III類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石填筑路堤高度超過(guò)3m時(shí)，考慮其路堤邊坡受降雨等氣候因素影響濕化變形較大，在路堤邊坡處采用土工格柵等整體性好、強(qiáng)度高、變形小的土工合成材料進(jìn)行路堤加筋處治，加筋材料層間距為60-80cm，加筋材料長(zhǎng)度為3.0-5.0m。
[0012]所述的砂礫、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石渣或其它符合要求的良好夾層填料，填筑于高度大于6m的I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石軟巖路堤，或高度大于3m的III類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石軟巖路堤內(nèi)部時(shí)，每填筑厚度3.0-4.0m的I類軟質(zhì)巖石、II類軟質(zhì)巖石，或每填筑厚度1.0-2.0mIII類軟質(zhì)巖石、IV類軟質(zhì)巖石后，填筑一層厚度不少于30cm的砂爍、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石渣或其它符合要求的良好夾層填料。
[0013]所述的土工格柵6包括第一土工格柵6a、第二土工格柵6b、第三土工格柵6c、第四土工格柵6d、第五土工格柵6e、第六土工格柵6f，土工格柵6鋪筑于III類軟質(zhì)巖石1C、IV類軟質(zhì)巖石ID填筑路堤高度超過(guò)3m的軟質(zhì)巖石I內(nèi)部，長(zhǎng)度為3.0~5.0m。第一土工格柵6a和第二土工格柵Ib鋪筑于路堤下部，層間距為60~80cm，分別與軟質(zhì)巖石I相連，起加筋路堤底部邊坡的作用；當(dāng)111類軟質(zhì)巖石1C、IV類軟質(zhì)巖石ID填筑厚度達(dá)到1.0-2.0m后，填筑一層厚度不少于30cm的第一砂爍、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石澄3a或其它符合要求的良好夾層填料，繼續(xù)填筑III類軟質(zhì)巖石1C、IV類軟質(zhì)巖石1D，并依次鋪筑第三土工格柵6c和第四土工格柵鋪6d ;第三土工格柵6c和第四土工格柵6d分別與軟質(zhì)巖石I相連，層間距為60~80cm，起加筋路堤中部邊坡的作用；當(dāng)111類軟質(zhì)巖石1C、IV類軟質(zhì)巖石ID填筑厚度再次達(dá)到1.0-2.0m后，填筑一層厚度不少于30cm的第二砂爍、改性軟質(zhì)巖石、硬質(zhì)巖石澄3b或其它符合要求的良好夾層填料，繼續(xù)填筑60~80cm的III類軟質(zhì)巖石1C，并依次鋪筑第五土工格柵6e和第六土工格柵鋪6f ;第五土工格柵6e和第六土工格柵6f分別與軟質(zhì)巖石I相連，層間距為60~80cm，起加筋路堤頂部邊坡的作用；繼續(xù)填筑III類軟質(zhì)巖石IC至路堤頂部。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0015]本實(shí)用新型是一種防治公路軟巖路基沉降變形病害的典型結(jié)構(gòu)，依據(jù)軟質(zhì)巖石濕化崩解及風(fēng)化特性對(duì)軟質(zhì)巖石填料判別分類，按照路基填料強(qiáng)度要求、軟質(zhì)巖石填料的不同類