一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，包括：地基层、铺设于地基层顶面的路基层和铺设于路基层顶面的路面层；其中，路基层包括路基基体和多层加筋结构层；路基基体由压实的填料构成，填料主要由生活垃圾焚烧灰渣和黏土混合制成；加筋结构层由下至上间隔铺设于路基基体内，最顶层加筋结构层位于路面层的底面，加筋结构层主要由土工格栅和固定于其顶部的土工格室构成。本发明专利技术将城市生活垃圾焚烧灰渣作为填料成分应用于路基建设，减少了环境污染、缓解了垃圾灰渣囤积导致的占地问题，为灰渣无害化和资源化处置提供了一种新的途径；本发明专利技术生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基具有优异的强度和刚度。

【技术实现步骤摘要】
一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基及其施工方法
本专利技术涉及岩土工程中的加筋路基结构，具体涉及一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基及其施工方法。
技术介绍
随着我国经济建设的飞速发展和人民生活水平的日益提高，城市产生越来越多的生活垃圾，处置这些垃圾，焚烧法是对垃圾减量化的一种较为有效的方法。然而焚烧完毕后剩余的大量焚烧灰同样需要处置，目前我国大都采用填埋处置，不利于废弃物的资源化。焚烧灰中的灰渣利用价值较高，其物理化学和工程性质类似于天然骨料，将其填埋是一种浪费，不利于废弃物的资源化。同时，加筋路基是采用土工合成材料等抗拉的柔性材料做路堤的加筋材料填筑的路基，路基加筋后可减少路基填筑后的地基不均匀沉降，提高地基承载力、增强路堤的整体性和稳定性。
技术实现思路
本专利技术提供了一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基及其施工方法。本专利技术提供一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于，包括：地基层、铺设于地基层顶面的路基层和铺设于路基层顶面的路面层；其中，路基层包括路基基体和多层加筋结构层；路基基体由压实的填料构成，填料主要由生活垃圾焚烧灰渣和黏土混合制成；加筋结构层由下至上间隔铺设于路基基体内，最顶层加筋结构层位于路面层的底面，加筋结构层主要由土工格栅和固定于其顶部的土工格室构成。上述混合土复合加筋路基，填料为城市生活垃圾焚烧灰渣与黏土的质量比为5-7:10的混合物；填料的含水量为19.0～25.0％。上述混合土复合加筋路基填料粒径集中在1.0～19.0mm。上述混合土复合加筋路基生活垃圾焚烧灰渣中SiO2含量为28.9～42.5％。上述混合土复合加筋路基填料的压实度控制在95％以上。上述混合土复合加筋路基路基层中土工格栅的拉拔系数变化范围为0.54-0.85；路基层中土工格室的拉拔系数变化范围为1.0-2.0。上述混合土复合加筋路基路基基体内铺设有3-4层加筋结构层。上述混合土复合加筋路基每层加筋结构层之间的压实填料的厚土为20cm-30cm。上述土工格栅为双向土工格栅。一种上述任一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基的施工方法，其特征在于：步骤1，平整填筑地基，放出路基边坡线；步骤2，在路基基底、地基顶面铺设第一层加筋结构层；在路基基底、地基顶面铺设一层土工格栅，土工格栅层由多幅土工格栅拼接而成，每幅土工格栅之间搭接宽度不小于30cm；在铺设平整的土工格栅上铺设一层土工格室，将土工格室组件充分张开，土工格室受力方向垂直于路基，将土工格室绑扎固定于土工格栅，土工格室之间相互连接成片并成为一个整体；步骤3，选择并配制填料，在加筋结构层上摊铺填料，摊铺顺序是先两侧后中间，摊铺时要以挂线控制厚度和宽度；而后对填料进行整平和压实，95区用平地机进行整平，整平时要形成2％～4％的路拱，填料整平后及时碾压，碾压顺序是先中间后两侧；步骤4，按照步骤2和步骤3依次铺设第二层加筋结构层、第二层压实填料、第三层加筋结构层、第三层压实填料，…，直至路基顶部加筋结构层铺设完毕后，在路基层顶部填筑路面层，路面层填筑完成后施工结束。与现有技术相比，本专利技术的有益成果是：(1)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构能承受较大拉力，具有较高的地基承载力及稳定性等良好性能。(2)本专利技术使用了大量的垃圾焚烧灰渣作为填料土，变废为宝，不仅实现了废弃物的重新利用，也减缓了目前被大量垃圾焚烧灰渣占用的土地资源，减少了环境污染，以及对现有资源的破坏和浪费。(3)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构简单，施工方便。(4)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构，城市生活垃圾焚烧灰渣与土的占比为50～70％，极大地提高了填料的强度和刚度。(5)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构采用的双向土工格栅具有较高的刚度，使路基上部荷载得到有效的调整，减少不均匀沉降。(6)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构采用的土工格室具有伸缩自如，运输可缩叠，施工时可张拉成网状，与生活垃圾焚烧灰渣作为填料构成具有强大侧向限制和大刚度的结构体；材质轻、耐磨损，化学性能稳定、耐光氧老化、耐酸碱，适用于不同土质条件；且有较高的侧向限制和防滑，防变形、有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用(7)本专利技术提出的生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基结构中在铺设完善的土工格栅上加铺土工格室，使土工格栅和土工格室形成一整体，充分发挥其性能，既可以增大路基的承载力也能较高的侧向限制和防滑、防变形，有效的增强路基的承载能力和分散荷载作用。(8)复合加筋的好处：与未加筋路基(即纯填料铺成的路基)相比，单一的双向土工格栅加筋路基在荷载的作用下由于受到土工格栅的加筋作用，其最大水平位移明显小于未加筋路基的最大位移。通过室内试验，单一的双向土工格栅加筋抗拉强度达到15-30KN/m，伸长率在2％-3％。经过有限元模拟软件，分析得出，采用单一的双向土工格室加筋结构能减小10％左右的最大水平位移。通过室内试验加数值软件模拟分析得出，双向土工格栅与土工格室复合加筋抗拉强度达到25-35KN/m，伸长率在0.2％-2％，采用复合加筋路基最大水平位移比单一的双向土工格栅、单一的土工格室加筋结构降低了至少15％，沉降位移比前两者更小，安全因子更大，并且实验和模拟结果也明显得出城市生活垃圾焚烧灰渣与复合筋材料具有良好的粘结效果。因此，相对单一的双向土工格栅加筋或土工格室加筋路基，双向土工格栅与土工格室复合加筋路基表现出较好的整体性，其承载力、抗侧性能以及各项约束能力都有明显提高。附图说明图1为本专利技术组合的横断面图；图2为本专利技术复合加筋组合的三维立体图。图中：1为地基层，2为路基层，3为土工格栅，4为土工格室，5为填料，6为路面层，7为钩形铆桩，8为8号铁丝。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术进行进一步说明：如图1和图2所示，一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，包括：地基层、铺设于地基层顶面的路基层和铺设于路基层顶面的路面层；其中，路基层包括路基基体和多层加筋结构层；路基基体由压实的填料构成，填料主要由生活垃圾焚烧灰渣和黏土混合制成；加筋结构层由下至上间隔铺设于路基基体内，最顶层加筋结构层位于路面层的底面，加筋结构层主要由土工格栅和固定于其顶部的土工格室构成。填料为城市生活垃圾焚烧灰渣与黏土的质量比为5-7:10的混合物；填料的含水量为19.0～25.0％。填料粒径集中在1.0～19.0mm。生活垃圾焚烧灰渣中SiO2含量为28.9～42.5％。填料的压实度控制在95％以上。路基层中土工格栅的拉拔系数变化范围为0.54-0.85；路基层中土工格室的拉拔系数变化范围为1.0-2.0。路基基体内铺设有3-4层加筋结构层。每层加筋结构层之间的压实填料的厚土为20cm-30cm。土工格栅为双向土工格栅。本专利技术中所使用的生活垃圾焚烧灰渣制备方法：生活垃圾焚烧灰来自本地的垃圾焚烧厂，制作时利用磁选设备将垃圾焚烧灰渣中的少量金属清除，采用破碎机将灰渣进行破碎，风干后筛分，使其粒径主要集中在1.0～19.0mm，采用有机氯化物水溶液对筛分的灰渣进行喷洒消毒，其中城市生活垃圾焚烧灰渣的SiO2的含量在28.9～42.5％(各地区含量不同)。一种生活垃圾焚烧灰渣复合加筋路基方法，包括以下步骤本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于，包括：地基层、铺设于地基层顶面的路基层和铺设于路基层顶面的路面层；其中，路基层包括路基基体和多层加筋结构层；路基基体由压实的填料构成，填料主要由生活垃圾焚烧灰渣和黏土混合制成；加筋结构层由下至上间隔铺设于路基基体内，最顶层加筋结构层位于路面层的底面，加筋结构层主要由土工格栅和固定于其顶部的土工格室构成。

【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于，包括：地基层、铺设于地基层顶面的路基层和铺设于路基层顶面的路面层；其中，路基层包括路基基体和多层加筋结构层；路基基体由压实的填料构成，填料主要由生活垃圾焚烧灰渣和黏土混合制成；加筋结构层由下至上间隔铺设于路基基体内，最顶层加筋结构层位于路面层的底面，加筋结构层主要由土工格栅和固定于其顶部的土工格室构成。2.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于：填料为城市生活垃圾焚烧灰渣与黏土的质量比为5-7:10的混合物；填料的含水量为19.0～25.0％。3.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于：填料粒径集中在1.0～19.0mm。4.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于：生活垃圾焚烧灰渣中SiO2含量为28.9～42.5％。5.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于：填料的压实度控制在95％以上。6.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于：路基层中土工格栅的拉拔系数变化范围为0.54-0.85；路基层中土工格室的拉拔系数变化范围为1.0-2.0。7.根据权利要求1所述的一种生活垃圾焚烧灰渣混合土复合加筋路基，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李丽华，臧天宝，刘永莉，肖衡林，马强，叶建军，胡智，陈智，李行，张好奇，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42