【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及公路边坡工程，尤其涉及一种高寒区上覆岩石层膨胀土边坡的排水装置。
技术介绍
1、对于高寒区含膨胀土层的边坡，坡面流水、大气降水和冻融水等在冻融-干湿耦合与开挖卸荷作用下渗入膨胀土层，造成边坡稳定性降低。对于上覆岩石层的膨胀土边坡，需要对岩石层和膨胀土层含水、大气降水、冻融作用系统考虑，减小水对坡体和潜在滑面的物理力学参数影响，提高坡体的稳定性。
2、目前，现有技术中的排水装置大多引用常规边坡排水系统，在边坡发生变形时隔水作用容易失效，同时没有保温防护。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种高寒区上覆岩石层膨胀土边坡的排水装置，以实现有效地预防大气降水与温度变化诱发膨胀土层力学参数劣化，提高边坡的稳定性。
2、为了实现上述目的，本专利技术采取了如下技术方案。
3、一种高寒区上覆岩石层膨胀土边坡的排水装置，包括：边坡，以及位于边坡上部的岩石层和位于边坡下部的膨胀土层，所述膨胀土层外设置排水碎石层，该碎石层外设置回填保温土层，该保温土层外设置耕植粘土层，在边坡的最高位置水平设置截水沟，在所述岩石层与膨胀土层上设置排水管，在各级边坡平台上设置排水沟，在所述碎石层上设置排水横管，在所述回填保温土层上设置引水管，在边坡坡脚位置设置排水边沟，在边坡坡面设置急流槽，在边坡内部设置导水盲洞。
4、优选地，所述排水碎石层采用的碎石直径为20～30mm，厚度为50～60cm。
5、优选地，所述回填保温土层的厚度为90～100cm
6、优选地，所述截水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm、纵向和横向的抗拉强度为100～120kn/m，所述碎石层的厚度为30～40cm、宽度为120～130cm、粒径为20～30mm，素混凝土层的底部厚度为30～40cm、宽度为120～130cm，所述截水沟的宽度为60～70cm、高度为50～60cm。
7、优选地，所述岩石层平台排水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由10～15mm素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm，纵向和横向抗拉强度为100～120kn/m，碎石层的厚度为30～40cm、宽度为100～110cm、粒径为20～30mm，素混凝土层的底部厚度为30～40cm，所述岩石层平台排水沟的宽度为60～70cm、高度为50～60cm、边坡一侧沿坡面坡度120～150cm岩土层进行30～40cm混凝土层5-2置换，平台一侧进行平台宽度20～30cm混凝土层5-2置换、坡度2～3‰。
8、优选地，所述膨胀土层平台排水沟包括隔水层、碎石层、混凝土层和耕植粘土层，隔水层由10～15mm素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅网格尺寸10～15cm、纵向和横向抗拉强度100～120kn/m，碎石层的厚度为30～40cm、宽度为100～110cm和粒径为20～30mm，混凝土层的底部厚度为30～40cm，水沟宽度为60～70cm和高度为50～60cm，边坡一侧沿坡面坡度120～150cm岩土层进行30～40cm混凝土层4-2置换，平台一侧进行平台宽度30～40cm耕植粘土层4-4回填压实，坡度2～3‰。
9、优选地，所述排水管为仰斜排水管，岩石层与膨胀土层、回填土层的水平间距为3m，竖向间距为2m，所述排水管空间上菱形布置，碎石层横向水管坡度3～4°，岩石层、膨胀土层和碎石层排水管为聚氯乙烯透水管，排水管尺寸为90～100mm，采用渗水土工布进行外包，岩石层和膨胀土层透水管用双层土工布包管反滤，碎石层透水管的两端用双层土工布包管反滤。
10、优选地，所述急流槽为混凝土构筑，沿边坡走向间隔50～60m设置，尺寸为宽40～45cm，高为40～45cm，急流槽的混凝土层厚度30～35cm。
11、优选地，所述导水盲洞为直径25～30cm的混凝土预制排水管，导水盲洞与碎石层排水横管连通，导水盲洞与一级平台排水沟和排水边沟连通。
12、由上述本专利技术的实施例提供的技术方案可以看出，本专利技术提出了“截、隔、引、排”的排水系统，截留坡体外水分，阻隔坡面水分，快速地将岩土层含水快速引排，最大程度的降低坡体内含水量，同时增加了回填保温土层，可以有效的预防大气降水与温度变化诱发膨胀土层力学参数劣化，提高边坡的稳定性。
13、本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种高寒区上覆岩石层膨胀土边坡的排水装置，其特征在于，包括：边坡，以及位于边坡上部的岩石层和位于边坡下部的膨胀土层，所述膨胀土层外设置排水碎石层，该碎石层外设置回填保温土层，该保温土层外设置耕植粘土层，在边坡的最高位置水平设置截水沟，在所述岩石层与膨胀土层上设置排水管，在各级边坡平台上设置排水沟，在所述碎石层上设置排水横管，在所述回填保温土层上设置引水管，在边坡坡脚位置设置排水边沟，在边坡坡面设置急流槽，在边坡内部设置导水盲洞。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排水碎石层采用的碎石直径为20～30mm，厚度为50～60cm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回填保温土层的厚度为90～100cm，所述耕植粘土层的厚度为40～50cm。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述截水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm、纵向和横向的抗拉强度为100～120kN/m，所述碎石层的厚度为30～40cm、宽度
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述岩石层平台排水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由10～15mm素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm，纵向和横向抗拉强度为100～120kN/m，碎石层的厚度为30～40cm、宽度为100～110cm、粒径为20～30mm，素混凝土层的底部厚度为30～40cm，所述岩石层平台排水沟的宽度为60～70cm、高度为50～60cm、边坡一侧沿坡面坡度120～150cm岩土层进行30～40cm混凝土层5-2置换，平台一侧进行平台宽度20～30cm混凝土层5-2置换、坡度2～3‰。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述膨胀土层平台排水沟包括隔水层、碎石层、混凝土层和耕植粘土层，隔水层由10～15mm素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅网格尺寸10～15cm、纵向和横向抗拉强度100～120kN/m，碎石层的厚度为30～40cm、宽度为100～110cm和粒径为20～30mm，混凝土层的底部厚度为30～40cm，水沟宽度为60～70cm和高度为50～60cm，边坡一侧沿坡面坡度120～150cm岩土层进行30～40cm混凝土层4-2置换，平台一侧进行平台宽度30～40cm耕植粘土层4-4回填压实，坡度2～3‰。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排水管为仰斜排水管，岩石层与膨胀土层、回填土层的水平间距为3m，竖向间距为2m，所述排水管空间上菱形布置，碎石层横向水管坡度3～4°，岩石层、膨胀土层和碎石层排水管为聚氯乙烯透水管，排水管尺寸为90～100mm，采用渗水土工布进行外包，岩石层和膨胀土层透水管用双层土工布包管反滤，碎石层透水管的两端用双层土工布包管反滤。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述急流槽为混凝土构筑，沿边坡走向间隔50～60m设置，尺寸为宽40～45cm，高为40～45cm，急流槽的混凝土层厚度30～35cm。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述导水盲洞为直径25～30cm的混凝土预制排水管，导水盲洞与碎石层排水横管连通，导水盲洞与一级平台排水沟和排水边沟连通。
...【技术特征摘要】
1.一种高寒区上覆岩石层膨胀土边坡的排水装置，其特征在于，包括：边坡，以及位于边坡上部的岩石层和位于边坡下部的膨胀土层，所述膨胀土层外设置排水碎石层，该碎石层外设置回填保温土层，该保温土层外设置耕植粘土层，在边坡的最高位置水平设置截水沟，在所述岩石层与膨胀土层上设置排水管，在各级边坡平台上设置排水沟，在所述碎石层上设置排水横管，在所述回填保温土层上设置引水管，在边坡坡脚位置设置排水边沟，在边坡坡面设置急流槽，在边坡内部设置导水盲洞。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述排水碎石层采用的碎石直径为20～30mm，厚度为50～60cm。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述回填保温土层的厚度为90～100cm，所述耕植粘土层的厚度为40～50cm。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述截水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm、纵向和横向的抗拉强度为100～120kn/m，所述碎石层的厚度为30～40cm、宽度为120～130cm、粒径为20～30mm，素混凝土层的底部厚度为30～40cm、宽度为120～130cm，所述截水沟的宽度为60～70cm、高度为50～60cm。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述岩石层平台排水沟包括隔水层、碎石层和混凝土层，所述隔水层由10～15mm素混凝土层、隔水土工布层和钢塑土工格栅层组成，隔水土工布层为双层，钢塑土工格栅的网格尺寸为10～15cm，纵向和横向抗拉强度为100～120kn/m，碎石层的厚度为30～40cm、宽度为100～110cm、粒径为20～30mm，素混凝土层的底部厚度为30～40cm，所述岩...
【专利技术属性】
技术研发人员：王艳辉，陈巧利，时小波，谢峰，卢宏建，崔广炎，喇文君，程晓锋，刘阳，范文川，张晓云，王继军，
申请(专利权)人：北京交通大学，
类型：发明
国别省市：
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