[發明專利]炭質巖路基結構及其施工方法

有效

• 申請號: 201911397247.0
• 申請日: 2019-12-30
• 公開（公告）號: CN111058346B
• 公開（公告）日: 2022-02-15
• 發明（設計）人: 曾鈴;駱俊暉;劉杰;蔣煌斌
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E01C3/00
• 分類號: E01C3/00;E01C11/22;E02D17/18;E02D17/20;E03F3/02;C09D127/16;C09D105/04;C09D7/61;C09D7/63
• 代理公司: 西安知誠思邁知識產權代理事務所(普通合伙) 61237
• 代理人: 閔媛媛

本發明公開了一種炭質巖路基結構及其施工方法，包括在路基原土層上部鋪筑片石層，片石層上依次鋪筑碎石層、炭質巖層、改良復合土路床和路面結構層，路基邊坡均勻噴灑有改性復合防滲固化劑；片石層的底面為傾向排水側的斜坡，片石層的頂部為臺階狀的水平坡面；碎石層的頂面高于水位線，碎石層頂面為傾向排水側的斜坡；炭質巖層的每層坡面均為傾向排水側的斜坡，炭質巖層的頂面為水平坡面；炭質巖路基結構還包括排水系統。本發明通過改性復合防滲固化劑層、改良復合土路床、碎石層和片石層抑制炭質巖的崩解軟化，提高防水性能，保證了路基的強度與穩定性，提高路基質量，同時充分利用炭質巖及其它棄料，提高了土資源利用率。

技術領域

本發明屬于道路或鐵路建筑工程技術領域，涉及一種炭質巖路基結構及其施工方法。

背景技術

炭質巖是一種易風化、碎裂、崩解、軟化，且工程性質隨環境變化較大的特殊巖石，大量分布于廣西、云南等西南地區，其中，柳州市、百色市、河池市分布最為集中；在上述炭質巖分布密集區，大量的高速公路及鐵路需要興建，道路如果需要修建于高陡山坡上，削坡造路將產生大量的炭質巖廢棄石料。

在實現本發明的過程中，發明人發現現有技術中至少存在以下問題：如果這些棄料被堆放一旁無法利用，導致其占用了大量土地資源，且對附近環境產生了較大影響。已有研究發現干燥的炭質巖棄料的性能符合路基填料的要求，但炭質巖較多的地區氣候濕熱多雨，在雨水的作用下炭質巖路基填料易發發生崩解軟化，導致路基發生沉降等災害。因此，如何保持路堤內部干燥狀態，抑制炭質巖的崩解軟化，是保證路基強度及穩定性的難題。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供一種炭質巖路基結構，通過改性復合防滲固化劑層、改良復合土路床、碎石層和片石層抑制炭質巖的崩解軟化，提高防水性能，保證了路基的強度與穩定性，提高路基質量，同時充分利用炭質巖及其它棄料，提高了土資源利用率，解決了現有技術中存在的問題。

本發明的另一目的是，提供一種炭質巖路基結構的施工方法。

本發明所采用的技術方案是，一種炭質巖路基結構，包括在路基原土層上部鋪筑片石層，片石層上依次鋪筑碎石層、炭質巖層、改良復合土路床和路面結構層，路基邊坡均勻噴灑有改性復合防滲固化劑；

所述片石層的底面為傾向排水側的斜坡，片石層的頂部為臺階狀的水平坡面；

所述碎石層的頂面高于水位線，碎石層頂面為傾向排水側的斜坡；

所述炭質巖層的每層坡面均為傾向排水側的斜坡，炭質巖層的頂面為水平坡面；

所述炭質巖路基結構還包括排水系統，排水系統包括急流溝、滲溝和排水溝，路基兩側的底腳開挖排水溝，路基兩側邊坡上交錯設置有急流溝和滲溝，所有滲溝平行于道路方向，所有急流溝與滲溝垂直，急流溝頂部與路面結構層連接，急流溝底部與排水溝連接，滲溝的兩端與相鄰兩個急流溝連接。

進一步的，所述炭質巖層的炭質巖料崩解后小于0.075mm的顆粒含量不大于15％。

進一步的，所述改性復合固化劑按以下重量份組成：聚偏氟乙烯3-5份、海藻酸鈉1-2份、水溶性硅酸鈉6-9份、磷酸鋁1-2份、石蠟0.5-1份、硬脂酸鈣0.5-1份、水10份。

進一步的，所述改良復合土路床的厚度為5-10cm，路床填料的粒徑為0.5～1cm，改良復合土按以下重量份組成：黏土a份、膨潤土b份，聚丙烯纖維0.5-1份、水泥0.5-2份、聚醚砜0.5-1份、高吸水樹脂1份，其中a+b＝5。

進一步的，所述片石層的坡度3～5％，碎石層頂面包括兩段坡度不同的斜坡，遠離排水側的段斜坡坡度為1～3％，靠近排水側的斜坡坡度為3～5％，炭質巖層每層坡面的坡度2％～4％。

進一步的，所述排水溝的寬度為70cm，急流溝、滲溝的間距均為10～20m。