一种适用于季节性冻土地区的填方路基结构的制作方法

本实用新型属于填方路基技术领域，具体涉及一种适用于季节性冻土地区的填方路基结构。

背景技术：

多年冻土指天然条件下，冻结状态持续三年或三年以上的土地。多年冻土约占地球陆地面积的26％，主要分布在高纬度或高海拔的寒冷地区。中国多年冻土约有190万平方公里，主要分布在青藏高原、大兴安岭和小兴安岭地区，以及阿尔泰山、天山、祁连山和喜马拉雅山等山地，季节性冻土地区公路路基设计的关键是控制路基含水率，同时阻断地下水及路基坡脚的地表水通过毛细水作用上升到路基土体；

在现有技术中，一般采用修建涵洞等排水机构用于控制路基的含水率，使得路基内多余的水分有效的排出至外部，从而减小由于温度的原因对路基造成的破坏，这种方式增加了建筑成本，且对于季节性冻土的缓解性有限，无法保证路基的标准含水率及物理性能。

技术实现要素：

本实用新型目的在于提供一种适用于季节性冻土地区的填方路基结构，用于解决现有技术中存在的技术问题，如：一般采用修建涵洞等排水机构用于控制路基的含水率，使得路基内多余的水分有效的排出至外部，从而减小由于温度的原因对路基造成的破坏，这种方式增加了建筑成本，且对于季节性冻土的缓解性有限，无法保证路基的标准含水率及物理性能。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种适用于季节性冻土地区的填方路基结构，包括原地面、基底、第一填料区、第二填料区、土工布、土工格栅、透水纱网、排水沟；

所述原地面的地基承载力≥160kpa，所述原地面的上方固定设置有所述基底，所述基底范围内的表面土的压实度≥93％，所述基底的上方固定设置有所述第一填料区，所述基底与所述第一填料区之间铺设有所述透水纱网；

所述第一填料区的填料为砾类土，所述第一填料区填料的最大粒径小于130mm，所述第一填料区的填土厚度不小于35cm，所述第一填料区的上方固定设置有所述土工格栅；

所述土工格栅的上方固定设置有所述第二填料区，所述第二填料区填料为砂类土或砾类土，所述第二填料区填料的最大粒径小于100mm，所述第二填料区填料的压实度≥96％，所述第二填料区的最小承载比cbr不小于4％，所述第二填料区的上方固定设置有所述土工布，所述土工布的两侧覆盖所述第二填料区的边坡至所述第一填料区。

通过上述方案，所述原地面的地基承载力≥160kpa，在原地面低级承载力符合要求的前提下进行路基填筑，所述基底范围内的表面土的压实度≥93％，使得压实度满足底层填筑的施工要求，为上部结构铺垫基础，所述基底的上方固定设置有所述第一填料区，通过所述第一填料区进行初步的填筑，使得路基的底层满足施工技术要求，所述基底与所述第一填料区之间铺设有所述透水纱网，通过所述透水纱网在保护土壤不流失的同时起到透水的作用；

所述第一填料区的填料为砾类土，使得填料的粒径和最大干密度尽量满足技术要求，所述第一填料区填料的最大粒径小于130mm，从而避免超粒径的土石影响整体施工质量，所述第一填料区的填土厚度不小于35cm，使得填料达到技术要求的厚度，提高路基底层的抗冻能力，所述第一填料区的上方固定设置有所述土工格栅，从而保护已经压实的路基结构；

所述土工格栅的上方固定设置有所述第二填料区，进一步的增加路基填筑的厚度，所述第二填料区填料为砂类土或砾类土，使得填料的粒径和最大干密度尽量满足技术要求，所述第二填料区填料的最大粒径小于100mm，进一步的控制填料的粒径，使得填料的粒径满足施工要求，所述第二填料区填料的压实度≥96％，所述第二填料区的最小承载比cbr不小于4％，使得所述第二填料区的承重能力满足施工要求，在所述第二填料区的上方固定设置有所述土工布，从而通过所述土工布提高路基的透水性，所述土工布的两侧覆盖所述第二填料区的边坡至所述第一填料区，使得路基的水分有效的通过边坡排出，避免多余的水分在路基内积存。

进一步的，所述原地面的地基承载力，满足荷兰式轻型动力触探n20检测方法，击数大于12。

进一步的，所述第一填料区和所述第二填料区所用的填料天然含水率小于3％。

进一步的，所述第一填料区的填料最大干密度大于1.9g/cm³。

进一步的，素数第二填料区的填料最大干密度大于2.1g/cm³。

进一步的，所述第一填料区填筑前，所述基底两侧开挖有排水沟。

进一步的，所述第一填料区和所述第二填料区的填料的含水率接近最佳含水率。

进一步的，处于填挖交界处的所述基底，根据填、挖段不同的冻胀量进行处理，使得所述基底各处的冻胀量基本一致。

进一步的，所述土工布和土工格栅均满足相关技术要求规范。

通过上述方案，所述第一填料区和所述第二填料区所用的填料中，含有冻结块的填料均经过充分晾晒后填筑，使得填料满足含水率及物理性能相关技术要求。

所述原地面的地基承载力，满足荷兰式轻型动力触探n20检测方法，击数大于12，使得所述原地面的承载力具有更好的承重能力。

所述第一填料区和所述第二填料区所用的填料天然含水率小于3％，通过天然含水率较小的填料，从而减小温度对填料的影响。

所述第一填料区的填料最大干密度大于1.9g/cm³，使得路基底部结构具有良好的承重能力的同时，具有良好的透水性。

素数第二填料区的填料最大干密度大于2.1g/cm³，通过提高最大干密度的要求，从而提高土的承载能力，使得水分不易渗透。

所述第一填料区填筑前，所述基底两侧开挖有排水沟，通过所述排水沟将路基的水分有效的排出，从而降低水对路基的影响。

所述第一填料区和所述第二填料区的填料的含水率接近最佳含水率，含水率低于最佳含水率的填料经洒水后填筑压实，含水率高于最佳含水率的填料经过翻晒后填筑压实，使得压实度满足现场施工要求，从而进一步的控制土的孔隙率和最佳含水率。

处于填挖交界处的所述基底，根据填、挖段不同的冻胀量进行处理，使得所述基底各处的冻胀量基本一致，从而降低由于冻胀量不同对路基造成的影响。

所述土工布和土工格栅均满足相关技术要求规范，从而确保所述土工布和所述土工格栅的物理性能，从而保障路基的基础结构。

本实用新型的有益技术效果是：

(1)通过控制路基的厚度及填筑材料的标准，提高路基底部的排水及承重能力，保证路基的物理性能，填筑的材料可以就地取样，降低了建造成本；

(2)提高了路基的排水性能，通过加厚的路基填筑高度，保证了路基底部的温度，从而降低温度对路基的影响；

(3)通过开挖排水沟，从而有效的保证了路基边坡的排水能力，从而控制路基的含水率，保证土的承载能力。

附图说明

图1显示为本实用新型的实施例1的整体机构示意图；

图2显示为本实用新型的实施例1的第一填料区夹层结构示意图；

图3显示为本实用新型的实施例1的第二填料区夹层结构示意图；

图4显示为本实用新型的实施例1的土工布的铺设结构示意图。

图中，1-原地面，2-基底，3-第一填料区，4-第二填料区，5-土工布，6-土工格栅，7-透水纱网，8-排水沟。

具体实施方式

下面结合本实用新型的附图1-4，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

如图1所示，一种适用于季节性冻土地区的填方路基结构，包括原地面1、基底2、第一填料区3、第二填料区4、土工布5、土工格栅6、透水纱网7、排水沟8；

所述原地面1的地基承载力≥160kpa，所述原地面1的上方固定设置有所述基底2，所述基底2范围内的表面土的压实度≥93％，所述基底2的上方固定设置有所述第一填料区3，所述基底2与所述第一填料区3之间铺设有所述透水纱网7；

所述第一填料区3的填料为砾类土，所述第一填料区3填料的最大粒径小于130mm，所述第一填料区3的填土厚度不小于35cm，所述第一填料区3的上方固定设置有所述土工格栅6；

所述土工格栅6的上方固定设置有所述第二填料区4，所述第二填料区4填料为砂类土或砾类土，所述第二填料区4填料的最大粒径小于100mm，所述第二填料区4填料的压实度≥96％，所述第二填料区4的最小承载比cbr不小于4％，所述第二填料区4的上方固定设置有所述土工布5，所述土工布5的两侧覆盖所述第二填料区4的边坡至所述第一填料区3。

实施例1的工作原理简述：所述原地面1的地基承载力≥160kpa，在原地面低级承载力符合要求的前提下进行路基填筑，所述基底2范围内的表面土的压实度≥93％，使得压实度满足底层填筑的施工要求，为上部结构铺垫基础，所述基底2的上方固定设置有所述第一填料区3，通过所述第一填料区3进行初步的填筑，使得路基的底层满足施工技术要求，所述基底2与所述第一填料区3之间铺设有所述透水纱网7，通过所述透水纱网7在保护土壤不流失的同时起到透水的作用；

所述第一填料区3的填料为砾类土，使得填料的粒径和最大干密度尽量满足技术要求，所述第一填料区3填料的最大粒径小于130mm，从而避免超粒径的土石影响整体施工质量，所述第一填料区3的填土厚度不小于35cm，使得填料达到技术要求的厚度，提高路基底层的抗冻能力，所述第一填料区3的上方固定设置有所述土工格栅6，从而保护已经压实的路基结构；

所述土工格栅6的上方固定设置有所述第二填料区4，进一步的增加路基填筑的厚度，所述第二填料区4填料为砂类土或砾类土，使得填料的粒径和最大干密度尽量满足技术要求，所述第二填料区4填料的最大粒径小于100mm，进一步的控制填料的粒径，使得填料的粒径满足施工要求，所述第二填料区4填料的压实度≥96％，所述第二填料区4的最小承载比cbr不小于4％，使得所述第二填料区4的承重能力满足施工要求，在所述第二填料区4的上方固定设置有所述土工布5，从而通过所述土工布5提高路基的透水性，所述土工布5的两侧覆盖所述第二填料区4的边坡至所述第一填料区3，使得路基的水分有效的通过边坡排出，避免多余的水分在路基内积存。

实施例2：

如图2所示，在实施例1的基础上，进一步的，所述原地面1的地基承载力，满足荷兰式轻型动力触探n20检测方法，击数大于12。

进一步的，所述第一填料区3和所述第二填料区4所用的填料天然含水率小于3％。

进一步的，所述第一填料区3的填料最大干密度大于1.9g/cm³。

进一步的，素数第二填料区4的填料最大干密度大于2.1g/cm³。

进一步的，所述第一填料区3填筑前，所述基底2两侧开挖有排水沟8。

进一步的，所述第一填料区3和所述第二填料区4的填料的含水率接近最佳含水率，含水率低于最佳含水率的填料经洒水后填筑压实，含水率高于最佳含水率的填料经过翻晒后填筑压实。

进一步的，处于填挖交界处的所述基底2，根据填、挖段不同的冻胀量进行处理，使得所述基底2各处的冻胀量基本一致。

进一步的，所述土工布5和土工格栅6均满足相关技术要求规范。

实施例2的工作原理简述：所述第一填料区3和所述第二填料区4所用的填料中，含有冻结块的填料均经过充分晾晒后填筑，使得填料满足含水率及物理性能相关技术要求。

所述原地面1的地基承载力，满足荷兰式轻型动力触探n20检测方法，击数大于12，使得所述原地面1的承载力具有更好的承重能力。

所述第一填料区3和所述第二填料区4所用的填料天然含水率小于3％，通过天然含水率较小的填料，从而减小温度对填料的影响。

所述第一填料区3的填料最大干密度大于1.9g/cm³，使得路基底部结构具有良好的承重能力的同时，具有良好的透水性。

素数第二填料区4的填料最大干密度大于2.1g/cm³，通过提高最大干密度的要求，从而提高土的承载能力，使得水分不易渗透。

所述第一填料区3填筑前，所述基底2两侧开挖有排水沟8，通过所述排水沟将路基的水分有效的排出，从而降低水对路基的影响。

所述第一填料区3和所述第二填料区4的填料的含水率接近最佳含水率，含水率低于最佳含水率的填料经洒水后填筑压实，含水率高于最佳含水率的填料经过翻晒后填筑压实，使得压实度满足现场施工要求，从而进一步的控制土的孔隙率和最佳含水率。

处于填挖交界处的所述基底2，根据填、挖段不同的冻胀量进行处理，使得所述基底2各处的冻胀量基本一致，从而降低由于冻胀量不同对路基造成的影响。

所述土工布5和土工格栅6均满足相关技术要求规范，从而确保所述土工布5和所述土工格栅6的物理性能，从而保障路基的基础结构。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“逆时针”、“顺时针”“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

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