申请/专利权人：长沙理工大学

申请日：2023-02-22

公开（公告）日：2024-04-16

公开（公告）号：CN116180526B

主分类号：E01C3/00

分类号：E01C3/00;E01C3/04;E01C11/22;A01G22/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.16#授权;2023.06.16#实质审查的生效;2023.05.30#公开

摘要：本发明提供了一种膨胀土路堤加固结构及其施工方法，在地面上分层填筑成路堤，由下而上依次为膨胀土层Ⅰ、毛细土工织物层Ⅰ、膨胀土层Ⅱ、毛细土工织物层Ⅱ、碎石层、沥青混凝土路面；在路堤边坡表面覆盖耕植土层，在耕植土层上种植香根草形成香根草种植层；在路堤边坡的坡底设置排水沟，排水沟与路面平行，在排水沟的底部设置砂垫层。

主权项：1.一种膨胀土路堤加固结构，在地面上分层填筑成路堤，其特征在于，由下而上依次为膨胀土层Ⅰ、毛细土工织物层Ⅰ、膨胀土层Ⅱ、毛细土工织物层Ⅱ、碎石层、沥青混凝土路面；在路堤边坡表面覆盖耕植土层，在耕植土层上种植香根草形成香根草种植层；在路堤边坡的坡底设置排水沟，排水沟与路面平行，在排水沟的底部设置砂垫层；路堤整体高度为3～10m，毛细土工织物层Ⅰ位置高于地面50cm，碎石层的厚度为1.5m，耕植土层的厚度为30～50cm；毛细土工织物层Ⅰ水平延伸至路堤并沿斜坡向下延伸30cm；毛细土工织物层Ⅱ水平延伸至路堤并沿斜坡向下延伸30cm；路堤边坡坡率为1：1.5～2.0；所述排水沟的纵断面为矩形，沟底纵坡坡度为0.3%；排水沟内侧壁利用水泥砂浆粉饰；砂垫层的厚度为10cm；毛细土工织物层Ⅰ或毛细土工织物层Ⅱ是将毛细土工织物铺设而成，毛细土工织物具有两个进气值，分别为0.83kPa和254kPa；所述毛细土工织物包括：在织物的纬向上织造的第一纬纱、第二纬纱和填充纬纱，以及与所述第一纬纱、所述第二纬纱和所述填充纬纱交织的经纱；所述第一纬纱与所述第二纬纱具有不同的横截面形状；所述织物的至少一部分具有多个纬纱组，在所述纬纱组之间分别布置并织造有填充纬纱，每一纬纱组具有两根第一纬纱和两根第二纬纱，所述两根第一纬纱中的一根邻近所述两根第二纬纱中的一根，并且堆叠在另一根第二纬纱上，所述邻近的第二纬纱堆叠在另一根第一纬纱上；并且所述织物具有至少35的表观开口尺寸，并且能够使水以至少30加仑每平方英尺每分钟的速率流过所述织物；所述第二纬纱为毛细通道聚合物纤维，截面结构为非圆形的横截面形状，截面宽30～50μm、具有8个毛细沟槽、每个沟槽宽度为5～12μm；毛细土工织物具有两个进气值，分别为0.83kPa和254kPa，毛细土工织物从饱和状态开始排水时，大孔隙先排水，随着空气进入孔隙中，基质吸力将逐渐降低，当基质吸力接近0.83kPa时，毛细土工织物仍处于第一饱和阶段，纬纱方向渗透系数为2.35×10-4ms；当基质吸力大于0.83kPa时，毛细土工织物中的大孔隙已处以非饱和状态，大孔隙将不再排水，此时毛细织物将排水，当基质吸力小于254kPa时，毛细土工织物中的毛细织物仍处于第二饱和阶段，纬纱方向渗透系数为1.84×10-4ms；当基质吸力大于254kPa时，随着空气进入毛细织物的孔隙中，排水通道逐渐被空气堵塞，排水能力将逐渐下降，毛细土工织物在非饱和状态下持水能力强，排水效率高；香根草的根系穿过毛细土工织物，香根草的蒸腾作用可加快土工织物的排水效率，保障膨胀土路堤内土体湿度相对稳定；所述膨胀土路堤加固结构的施工方法具体步骤如下：（1）先对地基表层进行清理并压实，取膨胀土进行填筑，填筑到高于地面50cm，形成膨胀土层Ⅰ；（2）在膨胀土层Ⅰ的顶部铺设第一层毛细土工织物，将毛细土工织物延伸至膨胀土路堤边坡，并向下延伸出30cm，形成毛细土工织物层Ⅰ；（3）继续填筑膨胀土，直至低于路面以下1.5m，形成膨胀土层Ⅱ，在膨胀土层Ⅱ的顶部铺设第二层毛细土工织物，将毛细土工织物延伸至路堤边坡，并向下延伸出30cm，形成毛细土工织物层Ⅱ；（4）在毛细土工织物层Ⅱ的顶部铺设碎石层，再在碎石层表面浇筑沥青混凝土路面；（5）沿路堤边坡铺设耕植土，形成耕植土层，接着在耕植土层上种植香根草形成香根草种植层，最后在路堤边坡的坡底设置排水沟，排水沟与路面平行，在排水沟的底部设置砂垫层；路堤采用分层压实，下路堤范围内膨胀土填筑压实度不低于93%，上路堤膨胀土压实度不低于94%，下路床压实度不低于96%；步骤（1）中，地基表层的压实度不低于90%；步骤（4）中，碎石层的压实度不低于96%；步骤（5）中，在种植香根草时，相邻两株香根草的间距为20～30cm，香根草在耕植土中的埋深为10～15cm。

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