[发明专利]基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤

权利要求书

1.一种基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：

所述路堤是以基底封层(1)为底层，在所述基底封层(1)的两侧设有排水沟(11)；

自所述基底封层(1)向上依次为：弱膨胀土路堤填料层(2)、粗粒调控层(3)、细粒控水层(5)、上路堤层(6)、路床(7)和路面(8)；

在所述路堤的两侧构造绿化护坡(9)，所述绿化护坡(9)的坡脚与排水沟(11)相承接；

在所述粗粒调控层(3)与细粒控水层(5)的接触面上布设一层无纺土工布(14)；

在所述粗粒调控层(3)中布设排水管(4)；呈倾斜设置的排水管(4)上端管口置入在粗粒调控层(3)中为入水口，下端管口引向路堤两侧为排水口；

由细粒控水层(5)发挥储水作用，由粗粒调控层(3)起到阻水作用，使弱膨胀土路堤填料层(2)的含水率保持稳定，实现弱膨胀土填料直接填筑。

2.根据权利要求1所述的基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：所述路堤包括路侧边坡，所述路侧边坡是由所述粗粒调控层(3)、无纺土工布(14)和细粒控水层(5)在路侧边坡上对所述弱膨胀土路堤填料层(2)形成一体化包裹，所述绿化护坡(9)构造在所述路侧边坡上。

3.根据权利要求2所述的基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：在所述路侧边坡中，采用单向土工格栅(10)进行固定，是将所述单向土工格栅(10)分层铺设在弱膨胀土路堤填料层(2)中，并向路侧边坡延伸，贯穿路侧边坡上的粗粒调控层(3)，埋入在路侧边坡上的细粒控水层(5)中；各层所述单向土工格栅(10)采用U形钉(12)分别与弱膨胀土填料层(2)以及路侧边坡上的粗粒调控层(3)和细粒控水层(5)进行固定；在所述路堤边坡中，处在细粒控水层(5)中的下一层单向土工格栅(10)向上反包，在上下相邻的两层单向土工格栅(10)之间采用连接棒(13)进行固定连接。

4.根据权利要求1或2所述的基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：所述粗粒调控层(3)选用天然岩石或岩石经机械破碎、筛分制成的粒径为10-50mm的砾石或碎石材料；所述细粒控水层(5)选用粒径不大于2mm的粘土或粉质粘土，细粒控水层(5)的渗透系数不低于1×10^-7m/s；所述排水管(4)是直径为25mm-40mm的PVC管。

5.根据权利要求1或2所述的基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：

根据雨量与细粒控水层(5)的空隙平衡关系，由式(1)计算获得细粒控水层(5)的厚度hcr，由式(2)计算获得粗粒调控层(3)的厚度hd：

hcr＝V/(α×2L×n) (1)

hd＝(0.2-0.25)hcr (2)

其中：

V为雨水穿过路面(8)后渗入细粒控水层的雨量；

2L为路堤中细粒控水层(5)的平均宽度；

n为细粒控水层(5)的孔隙率；α为雨水充填空隙系数，α取为0.7-0.9。

6.根据权利要求1或2所述的基于毛细生态控水的弱膨胀土填筑路堤，其特征是：针对高速公路按如下性能参数进行设置：

所述基底封层(1)的厚度为0.5m，由4％石灰土配合土工格室形成，压实度不低于93％；

所述弱膨胀土路堤填料层(2)中弱膨胀土土块的直径不大于0.1m，压实度不低于93％；

所述上路堤层(6)是厚度为0.7m的4％石灰土层，压实度不低于94％；

所述路床(7)是厚度为0.8-1.2m的6％石灰土层，压实度不低于96％；

所述4％石灰土是指素土填料中拌合4％的石灰；

所述6％石灰土是指素土填料中拌合6％的石灰。