一种复合软土路基结构及施工方法技术

本发明专利技术属于道路施工方法技术领域，具体涉及一种复合软土路基结构及施工方法。本发明专利技术提供了一种复合软土路基结构及施工工艺，包括平铺于下路堤的导电土工布、土工膜、土工格栅与埋于垫层的复合导电土工布。导电土工布、土工膜、土工格栅与复合导电土工布均由一种或几种组合医疗废物经回收处理制备而成，土工膜埋于上路堤以下30cm处，以很好实现排水及过滤，其上覆有一层5cm后粘土过渡层，导电土工布设于粘土过渡层之上，土工格栅埋于下路床与上路堤之间，起到很好的加筋作用，垫层处设一层复合导电土工布，可与导电土工布形成回路，更好排水。本发明专利技术结构简单，实用性强，便于施工，适合推广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种复合软土路基结构及施工方法
本专利技术属于道路施工方法
，具体涉及一种复合软土路基结构以及该软土路基的施工方法。
技术介绍
公开该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。近年来，随着我国国民经济建设的需要，公路与铁路建设也取得了迅速发展，从而对其各项施工施工质量提出了更高标准要求。路基作为铁路轨道及道路路面的基础，是公路建设与铁路建设的重要组成部分，其必须具有足够的强度和良好的稳定性。在施工过程中，软土地基是普遍存在的，如何在地质不良的软土地区有效改善路基性能，成为路基建设的重中之重。土木工程合成材料是以高分子聚合物为原料制成的材料，不同土工合成材料在土体中发挥作用不同，土工布具有很好的排水和隔离作用，可使水流沿其内部从低渗透性土体排出，加速土壤排水固结；土工膜具有较高的抗腐蚀性与相对较低的透水性，能够很好的发挥抗渗作用；土工格栅在垫层中主要起加筋作用，可以提高地基土的抗拉和抗剪强度，有效改变天然地基的性状，调整地基不均匀变形，提高路基承载力与稳定性。推进软土路基施工技术对道路施工的发展具有十分重要的推动作用。针对路基中最常出现的多种问题，如路基不均匀沉陷，渗漏等，可选用一种或几种不同组合的土工合成材料进行软土路基处理，有效改善其抗剪强度低，压缩性高，抗渗性能差的工程地质。研究发现土工合成材料原料与部分医疗废物塑料制品中的高分子材料相符，尤其是目前应用于医疗器械中一些性能优异的高聚物材料，如热塑性聚烯烃，热塑性聚氨酯弹性体等材料，具有较高的拉伸强度(4，000～10，000PSI)、高断裂伸长率(250％～700％)、宽硬度范围(邵氏硬度62A至84D甚至更高的硬度)，生物稳定性、耐磨性、水解稳定性好等特点，用于制备土工合成材料可以增强其性能。如果将部分性能优异的医疗废物材料回收采用一定工艺加工制备土工材料，不仅解决了医疗废物废弃或处置不当将对自然环境及人体健康造成严重污染与损害，而且提高了土工材料的使用性能，同时降低制作成本，具有很好的经济效益与社会效益。在此背景下，开发一种利用回收处理医疗废物制备的土工材料对软土路基进行处理，具有很大的实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种利用回收处理医疗废物制成的排水性好，土体承载力高且具有较长使用寿命的土工合成材料路基及其施工工艺，能有效对软土路基进行处理，尤其改善其渗水性能。针对上述研究背景，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术第一方面，提供一种复合软土路基结构，所述复合软土路基结构自路面至路堤依次铺设复合导电土工布、土工格栅及导电土工布层，其中复合导电土工布通过导电土工布与土工膜连接而成。根据公路路基设计规范《JTGD30-2015》中的规定，路面结构层以下0.8m或1.2m范围内的路基部分为路床，分为上路床及下路床部分两层。上路床厚度0.3m；下路床厚度在轻、中等及重交通公路为0.5m，特重、极重交通为0.9m。优选的，所述复合导电土工布通过导电土工布与土工膜粘合而成，所述导电土工布叠放于土工膜的上方。优选的，所述复合导电土工布铺设于路面位置。优选的，所述土工格栅铺设于路床与上路堤交界处。优选的，所述导电土工布与土工膜层铺设于距离下路堤上表面25～35cm处，所述导电土工布与土工膜之间还具有粘土层进行过渡。进一步优选的，所述粘土层的厚度为4～6cm。优选的，所述导电土工布的原料包括聚酯纤维类医疗塑料废弃物，改性填料、加工助剂及碳纤维导电材料。进一步优选的，所述聚酯纤维类医疗塑料废弃物：改性填料：加工助剂：碳纤维导电材料的重量份数比为65～75:5～7:8～10:14～16。优选的，所述土工膜的原料包括热塑性聚氨酯(TPU)薄膜类医疗废物、改性填料及加工助剂。进一步优选的，所述热塑性聚氨酯(TPU)薄膜类医疗废物、改性填料及加工助剂的重量份数比为85～90:4～7:7～9。优选的，所述土工格栅的原料包括聚氨酯材料类、高密度聚乙烯(HDPE)类医疗废物、改性填料与加工助剂。进一步优选的，所述聚氨酯材料类、高密度聚乙烯(HDPE)类医疗废物、改性填料与加工助剂的重量份数比为60～70:17～23:5～7:7～10。优选的，所述复合导电土工布通过热焊后加压将导电土工布与土工膜压成一体。进一步优选的，所述复合导电土工的电阻率为0.01～0.02Ω·m。进一步优选的，上述土工膜、导电土工布、土工格栅及复合导电土工布中的改性填料为碳酸钙、硫酸钙、聚丙烯酸钠增稠剂、氧化锌晶须或碳化硅晶须、短碳纤维、二氧化硅、高岭土或蒙脱土、滑石粉或云母粉中的一种或几种的组合。进一步优选的，上述土工膜、导电土工布、土工格栅及复合导电土工布中的加工助剂为甲基丙烯酸甲醋(MMA)、改性炭黑、石蜡、硬脂酸、硬脂酸钡或硬脂酸钙、邻苯二甲酸二(2-乙基己)酯(商业名称DOP)其中的一种或几种的组合。本专利技术第二方面，提供第一方面所述复合软土路基结构的施工方法，所述施工方法包括如下步骤：将拼接好的土工膜铺设于平整的地基上，依次铺设黏土层、裁剪好的导电土工布；路堤与路床交界处铺设土工格栅，路面处铺设复合导电土工布。优选的，所述地基清理后按照规划裁剪土工膜，所述土工膜采用聚氯乙烯胶粘剂对其进行拼接处理。优选的，所述土工格栅主要受力方向垂直于路堤轴线方向铺设平整。优选的，所述每一幅人工格栅之间通过人工绑扎搭接。优选的，所述路堤采用分层填筑的方式进行施工。优选的，所述复合导电土工布采用树脂材料缝合线进行连续缝合搭接。所述复合导电土工布在连接时采用连续缝合搭接，不可点缝，漏针处需重新缝接。进一步优选的，采用膨胀螺栓和钢板压条与周边结构物连接锚固，连接处采用乳化沥青粘接。采用锚固和乳化沥青粘接的方式可以有效的防止复合导电土工层发生渗漏。以上一个或多个技术方案的有益效果是：具有很强的耐久性，通过合理布置土工合成材料，起到排水、加固作用，显著提高基础的承载力和稳定性，尤其在进行软土地基处理时，效果极佳。以下将对该路基各部分优势展开逐一介绍。(1)将土工膜置于土工布下方，可阻止地下水向上渗透，延缓土工布腐蚀，延长其使用时间，且一定意义上可增强土体强度。(2)加入导电纤维的导电土工布，根据电渗法原理，可有效降低土壤的含水率和地下水位，加速土壤排水固结。(3)所采用的高强土工格栅，与基料有较好的咬合作用，且具有极高的抗拉强度，能够有效增强路基。(4)置于路基表面的复合导电土工布，一方面可防止地上水份下渗到路基中，另一方面由于其也具有一定导电性，可与下路堤导电土工布形成闭合回路，使土壤中水分子向电势低处运动，且运用此工艺，不仅可以加速自由水排出，也可排出弱结合水。(5)该路基中土工材料均来源于回收处理的医疗废物，不仅解决了医疗废物废弃或处置不当将对自然环境本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合软土路基结构，所述复合软土路基结构自路面至路堤依次铺设复合导电土工布、土工格栅及导电土工布层，其中复合导电土工布通过导电土工布与土工膜连接而成。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合软土路基结构，所述复合软土路基结构自路面至路堤依次铺设复合导电土工布、土工格栅及导电土工布层，其中复合导电土工布通过导电土工布与土工膜连接而成。


2.如权利要求1所述复合软土路基结构，其特征在于，所述复合导电土工布通过导电土工布与土工膜粘合而成，所述导电土工布叠放于土工膜的上方；
或所述复合导电土工布铺设于路面位置；
或所述土工格栅铺设于路床与上路堤交界处。


3.如权利要求1所述复合软土路基结构，其特征在于，所述导电土工布与土工膜层铺设于距离下路堤上表面25～35cm处，所述导电土工布与土工膜之间还具有粘土层进行过渡；优选的，所述粘土层的厚度为4～6cm。


4.如权利要求1所述复合软土路基结构，其特征在于，所述导电土工布的原料包括聚酯纤维类医疗塑料废弃物，改性填料、加工助剂及碳纤维导电材料；优选的，所述聚酯纤维类医疗塑料废弃物：改性填料：加工助剂：碳纤维导电材料的重量份数比为65～75:5～7:8～10:14～16。


5.如权利要求1所述复合软土路基结构，其特征在于，所述土工膜的原料包括热塑性聚氨酯薄膜类医疗废物、改性填料及加工助剂；优选的，所述热塑性聚氨酯薄膜类医疗废物、改性填料及加工助剂的重量份数比为85～90:4～7:7～9。


6.如权利要求1所述复合软土路基结构，其特征在于，所述土工格栅的原料包括聚氨酯材料类、高密度聚乙烯类医疗废物、改性填料与加工助剂；优选的，所述聚氨酯材料类、高密度聚乙烯类医疗废物、改性填料与加工助剂的重量份数比为60～70...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晋，朱莉，左珅，于淼章，姜鹏，崔新壮，
申请(专利权)人：山东交通学院，
类型：发明
国别省市：山东;37