红黏土路基及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种红黏土路基及施工方法，包括路堤填筑体，路堤填筑体由红黏土填料构成；所述路堤填筑体外包覆有用于维持红黏土填料含水率稳定的复合衬垫；所述路堤填筑体的下方铺设有用于排水的基底层。本发明专利技术结构简单，施工简便，有利于大规模连续作业，能充分利用红黏土填料，减少弃土和外借土方数量，缓解土石方平衡矛盾，从而达到降低工程造价的目的。从而达到降低工程造价的目的。

【技术实现步骤摘要】
红黏土路基及施工方法


[0001]本专利技术涉及路基填筑领域，具体涉及一种红黏土路基及施工方法。

技术介绍

[0002]红黏土是一种由碳酸盐类母岩经过湿热反应、风化以及红土化作用后形成的具有棕红、褐黄等色的高塑性黏土。红黏土中存在大量胶结团粒结构，使得红黏土表现出特殊的物理力学特性。该类特殊土一般具有高液限、高塑性、高含水率、高孔隙比、较高强度和较低压缩性的特点，在自然状态下呈致密硬塑状态，少量失水即引起土体表面开裂，严重时甚至形成深长地裂，不但降低土体总体强度，而且破坏土体整体性，从而对各类工程建设造成巨大危害。
[0003]随着国家经济稳步提升，工程建设迅猛发展，在高速公路和城市道路基础建设过程中，不可避免遇到红黏土填筑问题。红黏土广泛分布于我国湖广、云贵以及长江中下游地区，各地区红黏土厚度也不尽相同，贵州地区约3～6m，云南地区一般为7～8m，湘西、鄂西和广西等地一般为10m。以地表普遍覆盖红黏土和次生红黏土地区某高速公路为例，线路长度约55公里，填方需求约140万方左右，由此可见，由于填方需求巨大，一方面已无优质填料可取，另一方面红黏土作为特殊土不满足填筑要求，土石方平衡矛盾突出。因此，急需一种红黏土路基填筑结构及施工方法，以解决填料紧缺的实际问题。
[0004]采用红黏土直接进行道路填筑，容易造成路堤开裂，边坡剥落、坍滑、变形过大等病害，不利于路基长期稳定性。目前，工程界解决红黏土填筑问题主要有以下2个方面。
[0005](1)弃土换填：以往对于高等级道路路堤填筑时，路线范围内红黏土以弃土换填为主，该处治方式质量易于控制，施工方法简单。但红黏土挖除和废弃不仅增加弃土场新增面积，同时也要增加非红黏土区填料运输费用，取土和弃土过程对生态环境破坏很大，对工程成本节约和资源安全合理使用造成了复杂的挑战。
[0006](2)物理或化学改良：物理或化学改良即为红黏土掺灰处治。物理方法是通过在红黏土中掺入碎石、矿渣或砂砾等结合料，利用上述材料自身强度和产生的摩阻力来改善红黏土整体强度和刚度；化学方法是通过添加水泥、石灰、外加剂等化学材料，经过一系列化学反应，吸收土体水分，生成胶体絮凝物质，一定时间反应后红黏土内部形成稳定网架结构，以此提高红黏土压实性、稳定性及整体性。目前，红黏土掺灰处理多集中在室内试验或工程试验段研究，属于试验性质；掺灰处理的最大缺点是掺拌困难，掺拌不均匀对路基均匀性和密实度带来较大影响，易导致路基填筑质量难以保证，使得该方法未能大规模推广。
[0007]基于此，提出一种红黏土路基及施工方法，以充分利用红黏土资源，在保证路基长期稳定性的同时又能节约工程造价。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术的目的是克服现有技术中的缺陷，提供红黏土路基及其施工方法，能够充分利用红黏土资源，在保证路基长期稳定性的同时又能节约工程造价。
[0009]本专利技术的红黏土路基，包括路基体，所述路基体包括路堤填筑体以及将路堤填筑体完全包覆的复合衬垫；所述路堤填筑体包括红黏土填料；所述复合衬垫包括防止路堤填筑体颗粒流失的反滤层以及防止外界水分进入路堤填筑体内的防渗层。由于路基体包裹于复合衬垫内，通过反滤层保护红黏土填料颗粒，防渗层防止外界水分进入路堤填筑体的内部，够改善红黏土填料的土体强度及变形，使得红黏土填料的强度满足作为路堤填筑体的要求，保证路堤填筑体土体强度和稳定性；也能充分利用红黏土资源并减少取、弃土数量，在一定范围内保护生态环境。
[0010]进一步，所述防渗层包括沿路基体的高度方向交替铺设的黏土保护层和防渗土工膜。其中，黏土保护层和防渗土工膜可根据具体需要，分别设置一层或多层。具体的，如黏土保护层设有两层、防渗土工膜设有两侧层且沿路基体的高度方向交替铺；又如黏土保护层设有三层，防渗土工膜设有两层，先铺黏土保护层再铺防渗土工膜，以此交替铺黏土保护层和防渗土工膜至铺设完成。黏土保护层的低渗透性，可隔绝内外空气对流和水分连通，并增强路堤填筑体的土体强度和稳定性。
[0011]进一步，所述防渗土工膜表面上均匀碾压有多个于提高防渗土工膜与黏土保护层之间摩擦力的凹槽。该凹槽可使防渗土工膜与黏土保护层嵌锁咬合，同时提高防渗土工膜对黏土保护层的加筋效果，进一步增强防渗层的强度和稳定性。
[0012]进一步，防渗层铺设于反滤层与路基填筑体之间。进一步提高防渗层对红黏土填筑体维持含水率稳定的效果。
[0013]进一步，所述路堤填筑体横截面为梯型结构，所述梯型结构的两边设有多层台阶，所述台阶处用黏土填料填充成斜面，以利于加强复合衬垫与路堤填筑体的整体性。
[0014]进一步，所述路基体的下方铺设有用于排水的基底层，该基底层对地下水具有导流的作用，同时保护基底层上部的复合衬垫。
[0015]进一步，所述基底层的两侧均布有透水管，所述透水管包括与路堤边沟连通的排水段以及伸入基底层内的截水段；所述截水段上设有多个排水孔，截水段包覆有可将排水孔遮挡的土工织物。其中，土工织物可防砂砾堵塞排水孔而影响透水管的排水。
[0016]本专利技术的红黏土路基的施工方法，包括
[0017]步骤一：依据设计高程和实际地面高程，确定路堤填筑边桩、路堤填筑中桩，以控制路堤填筑体的宽度和长度；
[0018]步骤二：清除原地面或垫层顶面杂草、植物根系及其他杂物并清理面进行整平；结合永久排水设计做好地表排水，排水沟开挖后及时铺筑，保证基底、坡脚不应积水；
[0019]步骤三：基底开挖并填筑基底层；
[0020]步骤四：在基底层上铺设复合衬垫，用于维持红黏土填料含水率稳定；
[0021]步骤五：依据路堤填筑体的横断面全宽，按水平层次，逐层向上填筑；(1)依据设定数据确定每层红黏土填料的松铺厚度，摊铺红黏土填料时以挂线来控制厚度和宽度；(2)对松铺后的红黏土填料进行压实，以确保达到平整要求；重复(1)(2)直至完成整个路堤填筑体的碾压；
[0022]步骤六：在路堤填筑体的两侧和顶部铺设复合衬垫。
[0023]进一步，所述步骤四中：复合衬垫包括沿路堤填筑体高度方向依次铺设的防渗层和反滤层；所述防渗层包括黏土保护层和防渗土工膜，沿路堤填筑体高度方向交替铺设黏
土保护层和防渗土工膜至完成防渗层的铺设；步骤六中，复合衬垫铺设与步骤四相同。
[0024]进一步，基底层中预埋透水管，所述透水管包括排水段以及带有排水孔的截水段；所述排水段伸出于基底层，所述截水段位于基底层内。基底层的水通过排水孔进入截水段，而后通过排水段排出基底层，使基底层内过多地下水迅速排出，进而防止因地下水过而影响铺设于基底层的复合衬垫。
[0025]进一步，路堤填筑体两侧的复合衬垫上覆盖有足够厚度种植土层，以防止植物根系生长对衬垫的破坏以及啮齿类动物对土工膜的啃食；同时满足绿化要求。
[0026]进一步，所述步骤五(2)压实包括三次碾压，第一次碾压为静压；第二次碾压采用高频率、低振幅振动碾压；第三次碾压为静压，保证红黏土填料的压实度达到要求。其中，碾本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种红黏土路基，其特征在于：包括路基体，所述路基体包括路堤填筑体以及将路堤填筑体完全包覆的复合衬垫；所述路堤填筑体包括红黏土填料；所述复合衬垫包括防止路堤填筑体颗粒流失的反滤层以及防止外界水分进入路堤填筑体内的防渗层。2.根据权利要求1所述的红黏土路基，其特征在于：所述防渗层包括沿路基体的高度方向交替铺设的黏土保护层和防渗土工膜。3.根据权利要求2所述的红黏土路基，其特征在于：所述防渗土工膜表面上均布有多个于提高防渗土工膜与黏土保护层之间摩擦力的凹槽。4.根据权利要求1所述的红黏土路基，其特征在于：所述防渗层铺设于反滤层与路堤填筑体之间。5.根据权利要求1所述的红黏土路基，其特征在于：所述路堤填筑体横截面为梯型结构，所述梯型结构的两边设有多层台阶，所述台阶处用黏土填料填充成斜面。6.根据权利要求1所述的红黏土路基，其特征在于：所述路基体的下方铺设有用于排水的基底层。7.根据权利要求1所述的红黏土路基，其特征在于：所述基底层的两侧均布有透水管，所述透水管包括与路堤边沟连通的排水段以及伸入基底层内的截水段；所述截水段上设有多个排水孔，截水段包覆有可将排水孔遮挡的土工织物。8.红黏土路基的施工方法，其特征在于：包括步骤一：依据设计高程和实际地面高程，确定路堤填筑边桩、路堤填筑中桩，以控制路堤填筑体的宽度和长度；步骤二：对施工底面进行清理并整平；结合永久排水设计做好地表排水；步骤三：基底开挖并填筑基底层；步...

【专利技术属性】
技术研发人员：周小军，郝春华，蒋科，曹毅，王理吉，林永胜，刘家俊，许智威，胡伟，
申请(专利权)人：招商局重庆交通科研设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：