[发明专利]一种适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施及施工方法

权利要求书

1.一种适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，包括第一级配碎石层(1)、反滤层(2)、截排水层(3)、第二级配碎石层(4)、第三级配碎石层(5)、保温层(6)、素土层(7)、植被层(8)；

施工时，在基层下铺设第一级配碎石层，在道路两侧开挖一定顺坡的沟槽，沟槽底部和侧壁铺设反滤层，在反滤层内铺砌截排水层和第三级配碎石层，在道路两侧铺设第二级配碎石层，三部分级配碎石层相连，组成一种立体的三维排水结构体，将水汇集至截排水层，在道路两侧第二级配碎石层侧面和顶面铺设保温层，保温层上分层回填素土，表层植草皮；本路基防冻和排水设施通过第一级配碎石层、第二级配碎石层、第三级配碎石层和截排水层汇集排水，用保温层保障排水层内的水不会冻结并排水场外，保证路基在运营期间不会发生冻融破坏，从而结构表征为：

基层下铺设有被反滤层(2)包裹的第一级配碎石层(1)，

路基两侧沟槽周边铺设反滤层(2)，

路基两侧沟槽反滤层(2)内铺砌有截排水层(3)，

道路两侧沟槽的上位铺设有被反滤层(2)包裹的第二级配碎石层(4)，

截排水层(3)的上铺设第三级配碎石层(5)，第三级配碎石层(5)上铺设反滤层(2)，然后铺设保温层(6)，

保温层(6)上铺砌素土层(7)，

素土层(7)上铺砌地表植被层(8)。

2.如权利要求1所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述的反滤层(2)采用无纺土工布铺设而成；土工布规格不小于300g/m²，抗拉强度不小于6kN/m，渗透系数为5×10^-2～5×10^-1cm/s。

3.如权利要求1所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述的沟槽的槽宽为1m，深入季节性冻土上限(9)以下0.7m。

4.如权利要求1所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述的保温层(6)铺设在季节性冻土上限(9)以上范围内第二级配碎石层(4)的侧面和顶面及第三级配碎石层(5)的顶面。

5.如权利要求1所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，施工方法由以下步骤实现：

步骤1：在基层下铺设一层由反滤层(2)包裹的第一级配碎石层(1)，修建基层，然后修建面层；

步骤2：确定季节性冻土上限(9)的位置，在路基两侧开挖有一定顺坡的沟槽，沟槽宽1m，深入季节性冻土上限(9)以下0.7m；

步骤3：采用小型振动压路机夯实沟槽底部土体，沟槽底部30cm深度内的密实度达92％以上，沟槽底部和侧壁铺设反滤层(2)；

步骤4：在铺设的反滤层(2)内铺设截排水层(3)，然后在面层和基层两侧铺设第二级配碎石层(4)，在截排水层(3)上铺设第三级配碎石层(5)；

步骤5：在第三级配碎石层(5)上铺设保温层(6)，在第二级配碎石层(4)侧面和顶面铺设保温层(6)；

步骤6：在沟槽内保温层(6)上分层回填、分层压实素土至距地表20cm处，密实度达90％以上，形成素土层(7)；

步骤7：在素土层(7)上植草皮，形成地表植被层(8)。

6.如权利要求5所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述步骤4中截排水层(3)采用粒径7～15cm的碎石铺砌而成，要求单轴抗压强度不小于20MPa。

7.如权利要求5所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述步骤1中第一级配碎石层(1)、步骤4中第二级配碎石层(4)和第三级配碎石层(5)均采用粒径2～7cm、级配碎石铺砌而成，铺砌时下部铺设大粒径碎石，上部铺设小粒径碎石。

8.如权利要求5所述的适用于季节性冻土地区的路基防冻和截排水设施，其特征在于，所述步骤5中保温层(6)由两层交错铺设的厚度为60mm的保温隔热板组成。