[发明专利]一种膨胀土（岩）路基支挡减胀结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及路基岩土工程技术领域，尤其涉及一种减胀作用显著，排水效果好，施工便捷，质量易控的膨胀土(岩)路基支挡减胀结构及其施工方法。

背景技术

膨胀土(岩)在我国分布非常广泛，由于膨胀土(岩)具有吸水膨胀、失水收缩开裂、反复胀缩变形、浸水承载力衰减、干缩裂隙发育等特性，容易引起支挡结构破坏，边坡开裂浸水软化，进而发生路基下沉、基床翻浆冒泥、坡冲蚀溜塌、坍塌、滑坡等病害，严重影响道路通行安全，每年造成数以亿计的经济损失。铁路、公路等工程项目选线，虽然尽量绕避和优化设计，仍难避免出现膨胀土(岩)路堑，目前路堑坡脚常采用挡土墙、桩板墙进行支挡防护。挡土墙、桩板墙结构设计时，由于膨胀土(岩)力学强度指标低，工程性质差，且吸水产生的膨胀力大，因此检算得到的挡土墙厚度大，锚固桩桩身截面大，桩长较长，导致支挡结构圬工大，引起膨胀土(岩)地区工程投资较大。

目前，用于支挡结构墙背反滤排水的袋装砂砾石反滤层，因采用码砌施工，特别是当挡土墙较高时，施工相当困难，且缺乏可靠的质量检测标准，导致反滤层工程质量较差，墙背排水不畅，甚至存在以土充当砂砾石的现象，没有起到预期的排水目的，容易引起支挡工程的破坏。

综上所述，根据膨胀土吸水膨胀、失水收缩开裂、反复胀缩变形的特性，迫切需要一种能消减支挡结构所受膨胀力、具有的减胀兼排水功能，工程造价低、施工便捷、并能够保障工程质量和安全的膨胀土路基支挡减胀结构。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种膨胀土(岩)路基支挡减胀结构及其施工方法，其采用减胀结构并兼顾了排水功能，减胀层为土工合成材料，具有柔性弹性结构，在膨胀力作用下可发生一定的弹性变形，能适应膨胀土(岩)的反复膨胀和收缩变形，很大程度的消减了膨胀力对支挡结构的影响，其减胀作用显著，导水率高，反滤效果好，施工便捷，质量易控。

为解决现有技术中存在的问题，采用的具体技术方案是：

一种膨胀土(岩)路基支挡减胀结构，其包括侧沟、侧沟平台、反滤层、减胀排水层、挡土板、板顶混凝土平台、泄水孔；所述侧沟为U形侧沟，侧沟的一边与路面连接，侧沟的另一边为水平设置的侧沟平台，侧沟平台的边缘与膨胀土(岩)体连接；所述反滤层、减胀排水层、挡土板均竖直设于侧沟平台上，且所述反滤层、减胀排水层、挡土板由内到外依次设于膨胀土(岩)体的外部，所述板顶混凝土平台水平浇注于减胀排水层、反滤层和膨胀土(岩)体之上；所述减胀排水层为柔性弹性结构。

优选的方案，所述反滤层可以为砂砾石反滤层，也可以为聚丙烯或聚酯土工布反滤层。当为砂砾石反滤层时，所述反滤层与减胀排水层分层设置；当为聚丙烯或聚酯土工布反滤层时，所述反滤层复合包裹于减胀排水层外部。

进一步优选的方案，所述减胀排水层为原材料为聚丙烯、聚乙烯或聚酰胺的土工合成材料层。

更进一步优选的方案，所述减胀排水层包括排水网芯层和透水网垫层，所述排水网芯层为具有一定厚度的弹性波浪形网状结构，是经特定工艺制作而成，所述透水网垫层为三维网状结构，孔隙大，具有一定的弹性，所述透水网垫层复合于波浪形排水网芯层的两侧。

所述泄水孔为多个，分布于挡土板上。

所述排水网芯层和透水网垫层的原材料均为土工合成材料用的高分子聚合物中的一种。

再进一步优选的方案，所述减胀排水层的厚度为2～20cm，所述减胀排水层的弹性模量为0.05～0.5MPa。减胀排水层的弹性模量和厚度可根据膨胀土(岩)的膨胀强弱特性进行调整。

减胀排水层具有较大的排水空间，孔隙率≥65％，排水效果好。

本发明还提供了一种膨胀土(岩)路基支挡减胀结构的施工方法，其施工步骤为：

S1、待路堑土石方开挖及锚固桩施工完成后，施作侧沟；

S2、施作侧沟平台和板底混凝土找平；

S3、然后吊装挡土板，边安装挡土板，边铺设减胀排水层和反滤层；

S4、施工板顶混凝土平台。

通过采用上述方案，本发明的一种膨胀土(岩)路基支挡减胀结构及其施工方法与现有技术相比，其技术效果在于：