[發明專利]一種季凍區濕地填方路基兩側淺層水連通結構

在審

• 申請號: 201710040699.8
• 申請日: 2017-01-20
• 公開（公告）號: CN106758626A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 鄭純宇;陳東豐;李冬雪;閆秋波;陳志國;王心毅;周鐘鈞;秦衛軍;呂東冶
• 申請（專利權）人: 吉林省交通科學研究所
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01F5/00
• 代理公司: 吉林長春新紀元專利代理有限責任公司22100
• 代理人: 陳宏偉

技術領域

本發明提供一種季凍區濕地填方路基兩側淺層水連通結構，屬于道路建設技術領域。

背景技術

季凍區濕地路基的修筑嚴重阻斷了路基兩側濕地淺層水系的連通，導致植物生長區上游水位上升，下游水位降低，破壞了濕地水系原有平衡，危害了濕地兩側植物生長，同時對局部路段生態環境帶來嚴重的負面影響。現階段工程建設中主要利用多設置涵洞來增加地表水系連通，但是增加涵洞數量無疑會增加工程造價且面臨較長的施工期。為了解決以上問題，科技人員將碎石盲溝與波紋鋼管組合裝置橫向鋪筑在路基底部。碎石盲溝設置在地表以下，主要用于干旱季節路基兩側地下潛水層水系的溝通，波紋鋼管設置在地表，用于解決雨量豐沛季節路基兩側過量地表水的溝通，較好的解決了路基對濕地水系的阻滯問題。但隨著該裝置的運營使用，大量的淤泥從進水口不斷填充碎石盲溝的空隙和波紋鋼管的底部，出水口由于水流的沖刷，造成局部水土流失，使裝置的作用逐漸失效，同時對路基穩定性帶來不利影響。

發明內容

本發明提供一種季凍區濕地填方路基兩側淺層水連通結構，解決了碎石盲溝與波紋鋼管組合裝置進水口淤泥堵塞和出水口沖刷導致的水土流失問題，實現濕地路基兩側淺層水系連通結構系統運行的長期有效性，并最大程度減緩路基修筑對濕地水系的破壞，對保護生態環境產生積極的影響。

本發明所述的一種季凍區濕地填方路基兩側淺層水連通結構，其技術解決方案如下：

主要包括結構主體、入水口端部、出水口端部三大部分組成；

所述的結構主體由碎石盲溝與波紋鋼管構成；碎石盲溝橫斷面為矩形型式；波紋鋼管置于橫向碎石盲溝正上方，碎石盲溝為波紋鋼管提供穩定基礎；波紋鋼管軸向設置預拱度，當地基殘余沉降完成后，波紋鋼管的管底與原地面標高保持相同；波紋鋼管的管壁內外涂瀝青；

所述的入水口端部由碎石盲溝、集水井、預制擴體邊溝、石料堆砌體過濾裝置、鋼制篦子過濾裝置構成；碎石盲溝位于地表以下，碎石盲溝的前段延長至預制擴體邊溝正下方，集水井設置于預制擴體邊溝正下方，集水井側面與碎石盲溝的前端相連，接觸面位于預制擴體邊溝中心線正下方，鋼制篦子過濾裝置固定于波紋鋼管管口處，石料堆砌體過濾裝置堆砌于鋼制篦子過濾裝置的外側；預制擴體邊溝用于入水口端部地下水和地表水的集聚，為U型結構，頂部與排水邊溝頂同等高度；波紋鋼管入水口端部設于邊溝靠近路基一側，由石料堆砌體過濾裝置和鋼制篦子過濾裝置組成；用于阻擋枯枝雜草等水體漂浮物進入波紋鋼管中，石料堆砌體過濾裝置為梯形形狀，頂部高度達到波紋鋼管管高中心位置，鋼制篦子過濾裝置為圓形形狀，直徑與波紋鋼管直徑相等；

所述的出水口端部由碎石盲溝、波紋鋼管、碎石圍護體構成；碎石盲溝位于地表以下，波紋鋼管置于碎石盲溝正上方，碎石盲溝與波紋鋼管端部位于路基坡腳外邊緣側，波紋鋼管出水口處設碎石維護體，用于減緩出水水流速度，降低對出口端地表土體的沖刷，梯形設置。

本發明工作過程如下：

入水口端部，水匯聚在集水井和預制擴體邊溝處，潛水層的水經地表下的碎石盲溝通道流向出水口端部，豐富的地表水經石料堆砌體過濾裝置和鋼制篦子過濾裝置將枯枝等雜物過濾后通過波紋鋼管流向出水口端部。出水口端部，碎石盲溝、波紋鋼管中快速流出的水經碎石圍護體后緩緩流出。

本發明的積極效果在于：本發明采用進水口增設過濾裝置及出水口增設碎石維護體結構，實現濕地路基兩側淺層水系連通結構系統運行的長期有效性，并最大程度減緩路基修筑對濕地水系的破壞，對保護生態環境產生積極的影響；解決了碎石盲溝與波紋鋼管組合裝置進水口淤泥堵塞和出水口沖刷導致的水土流失問題。

本發明具有易于施工、結構耐久、工程造價低、效果明顯等優點，并在濕地路段填方路基兩側濕地保護的設計上取得了突破性的進步。從工程實施效果看，路基兩側水系通暢，且本結構與生態敏感濕地自然結合，與周邊環境和諧統一，沒有明顯的涵洞修筑帶來的圬工痕跡。

本發明與涵洞相比，不僅施工簡單、速度快，而且工程造價低。按照工程預算，本結構造價約為涵洞工程造價的1/3左右，同時具有明顯的經濟效益。本發明解決了路基修筑對兩側水系隔斷的影響，保證了潛水和地表水的有效連通，使兩側水位處于原始狀態，降低兩側植被死亡率60%以上，對于生態環境保護具有明顯的環境效益。

本發明在濕地軟土路段承載平臺完成后，利用公路路基現場施工的挖掘機按設計方案進行反開挖，并輔以適當人工即可迅速完成施工，施工工藝和施工組織簡單，無需其他特殊的施工設備。