CN114481735B - 一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法，该方法主要是对原路基边坡及加宽段地基进行处治后，对原路基边坡进行台阶开挖，并采用粗粒式再生填料进行分层回填压实，并同时进行边部码砌片块石，填筑至路床后进行路床填筑，最后对边坡采用土工格室培土植草。本发明公开的方法施工工艺简单，便于操作，加快施工进度，降低建设投资，满足质量要求，对生态环境也起到积极保护作用，应用前景较广泛。

Description

一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法。

背景技术

近年来，随着我国经济的快速发展和交通量的快速增长，早期建造的主干道高速公路都出现了不同程度的饱和。因此，高速公路的拓宽改造需求也会越来越多。采用道路拓宽方式是现阶段应用最广泛的道路改扩建方式。常规的拓宽方式主要是着重于新旧路基的拼接，而未针对改扩建拆除的建筑垃圾资源化进行探索。相较于常规的高速公路新建工程，从技术角度分析，为避免因新老路基之间不均匀沉降而导致道路通车后路面出现纵、横向裂缝等病害是道路拓宽工程中最关键的技术问题；从政策导向分析，如何利用道路改扩建中拆除的防护、排水、桥涵构造物等混凝土、浆砌片块石等圬工材料是实现行业绿色化的必然趋势。

道路改扩建工程中拆除防护、排水设施和桥涵构筑物等产生了大量的混凝土块、浆砌片块石和废砖等建筑垃圾。建筑垃圾不仅影响居住环境，而且占用土地资源、污染自然环境，严重制约工程建设的健康发展。道路改扩建中拆除的圬工材料，料源比较纯粹，废混凝土块、废砖块等建筑垃圾具有良好的强度和水稳定性能，是一种具有资源化属性的固体废弃物，经过回收、分类、处理后可以生产新的建筑材料进行循环再生利用，从而实现有效资源节约和对生态环境的保护。

本发明综合以上两方面，采用建筑垃圾资源化进行路基拓宽填筑，无论从建设资源集约社会及实现行业可持续发展都具有重要的意义，实现了政策符合、工程造价、工程可操作性三位一体的有益实践。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法，该方法包括：

步骤一、对原路基边坡及加宽段原地基进行清表、压实；

步骤二、清表及压实后对原路基边坡自下而上进行边坡开挖，边坡以台阶的形式进行开挖；

步骤三、边坡开挖完成后进行粗粒式再生填料回填；

步骤四、在新铺设的路基边部埋设排水管；

步骤五、在新铺设的路基边部进行边坡码砌；

步骤六、粗粒式再生填料及边部码砌至路床底部后进行路床回填；

步骤七、在新铺设的坡面上设置土工格室，并在土工格室中植草；

步骤八、铺设路面结构层。

作为本发明进一步地改进，步骤一具体为：对原路基边坡及加宽段原地基进行清表，清除表层腐殖土、草根及生活垃圾清理完毕，并对原地基进行充分压实，压实度不小于90％。

作为本发明进一步地改进，步骤二具体为：清表及压实后对原路基边坡自下至上进行边坡开挖，台阶具有内倾坡度，以增强新旧路基之间的衔接；坡度不小于2％；台阶开挖宽度不小于200cm。

作为本发明进一步地改进，步骤三中：粗粒式再生填料为将改扩建中拆除的废混凝土块和浆砌片块石破碎加工成最大粒径为50mm的再生粒料；再生粒料0.075mm以下颗粒含量不大于10％，不均匀系数不小于5％。

作为本发明进一步地改进，步骤三还包括：将粗粒式再生填料进行压实。

作为本发明进一步地改进，压实的过程是采用大机械振动分层压实。

作为本发明进一步地改进，分层厚度控制在25～35cm；粗粒式再生粒料压实后压实度不小于93％。

作为本发明进一步地改进，步骤四中：铺设的排水管为PVC排水管，沿路线方向，排水管每隔200cm设置一根；PVC排水管孔径不小于10cm。

作为本发明进一步地改进，步骤五具体为：在新铺设的路基边部的边部宽度100cm～200cm范围内码砌片块石；片块石粒径不小于30cm；片块石强度等级不小于mu40。

作为本发明进一步地改进，步骤六中：路床回填选用石灰改良土；石灰改良土无荷膨胀率<1％、浸水72h无明显崩解、采用路基土体8％的灰土掺量；石灰改良土筑料松铺厚度在20cm～30cm。

作为本发明进一步地改进，步骤六中：路床总厚度在80cm～120cm；路床填料最大粒径小于100mm，填料的最小强度CBR为8％，压实度不低于96％。

作为本发明进一步地改进，步骤七中：土工格室是由高强度的高密度聚乙烯，经过高频超声波焊接或扣接而形成的蜂窝状立体网格结构；土工格室产品高度50～250mm，焊接距离330～800mm，格室焊点剥离强度达到1450N/10cm。

作为本发明进一步地改进，步骤七具体的过程依次为：人工修整坡面；测量放线；铺设土工格室网；填土掩埋；夯实；植被种草；覆盖无纺布；采取强制性养护。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明采用建筑垃圾资源化进行路基拓宽填筑，实现了政策符合、工程造价、工程可操作性三位一体的有益实践。

2、本发明在不增加工程难度的条件下解决了拓宽路基填筑问题，有针对性的采用拓宽中拆除圬工材料，创新性及实用性强。

3、本发明边坡防护实现了圬工和植草防护相结合，景观效果优良，适用于填土材料缺乏或石料较多区域，拓展了绿色防护的应用范围。

4、本发明施工工艺简单，便于操作，加快施工进度，降低建设投资，满足质量要求，对生态环境也起到积极保护作用，应用前景较广泛。

附图说明

图1为本发明实施例拓宽道路的结构示意图。

图中：

1路面结构层；2路床；3土工格室；4片块石；5原路基边坡；6坡度一；7坡度二；8排水管；9粗粒式再生填料。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

参阅图1，本发明提供一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法，该方法包括：

步骤一、对原路基边坡5及加宽段原地基进行清表、压实。采用拓宽方式进行道路改扩建建设，首先对原路基边坡5及加宽段原地基进行清表，将表层腐殖土、草根及生活垃圾等清理完毕，并对原地基进行充分压实，压实度不小于90％。

步骤二、清表及压实后对原路基边坡5自下而上进行边坡开挖，边坡以台阶的形式进行开挖。台阶具有一定的内倾坡度，以增强新旧路基之间的衔接。坡度一6一般不小于2％，一般可按4％控制。每个台阶开挖宽度不小于200cm，高度根据边坡坡度确定。

步骤三、边坡开挖完成后进行粗粒式再生填料9回填。粗粒式再生填料9是将改扩建中拆除的废混凝土块、浆砌片块石等破碎加工成最大粒径为50mm的再生粒料，具有粒径大、细粒含量低等特点，与传统细粒土质路基填筑材料相比具有特殊的压实特性。并且，之所以采用粗粒式再生填料9，一方面由于粗粒式填料可以更容易形成骨架结构，有利于路基稳定及优良的力学性能；另一方面，减少了加工的难度，从而降低了建筑垃圾资源化成本。

直接产生的建筑垃圾原料具有较大的尺寸，不适合直接用于路基的填筑。可采用破碎筛分设备将建筑垃圾加工成满足标准粒径要求的粒料。粗粒式再生填料9最大粒径控制在50mm，0.075mm以下颗粒含量宜不大于10％，不均匀系数不小于5％。确保粗粒式回收料具有良好的级配，可以满足路基填筑要求并可阻断地下水的毛细作用。

粗粒式再生填料9的压实过程是固体颗粒、土中水和土中气三相体系重新组合的过程。固体颗粒在压力的作用下克服颗粒间的摩阻力，发生重新排列、颗粒嵌挤、空隙体积减少，形成整体密实结构，从而提高路基整体的强度和稳定性，减小车辆荷载作用下的塑性变形。本发明压实的过程是采用大机械振动分层压实，大机械振动分层压实包括振动压实和分层压实。振动压实具有低振幅、高频率的特点，工作时产生周期性压力，使颗粒由不稳定状态向稳定状态进行重新排列，使建筑垃圾粒料具有良好的压实效果。同时，本发明的粗粒式再生填料9还采用分层压实。分层填筑厚度影响建筑垃圾粒料压实质量和施工效率。填筑厚度越小，压实能量能够充分有效扩散，使整体的密实度越高、压实质量越好。但是减小填筑厚度会增加填筑分层，影响施工进度，增加施工成本。一般情况下，填筑厚度随建筑垃圾最大粒径增大而增加。在压实功能不变的情况下，分层填筑厚度就由最大粒径来控制。当破碎后粒料最大粒径不超过50mm时，分层填筑厚度一般控制在25～35cm。粗粒式再生粒料压实后压实度不小于93％。

回填后形成的新的边坡具有一定的内倾坡度，坡度二7一般不小于3％。在新的边坡上也可以根据需要设置多个台阶。

步骤四、在新铺设的路基边部埋设排水管8。由于粗粒式再生填料9有一定的空隙，为有效排除路基内部的水分，在路基边部埋设排水管8，排水管8孔径根据项目水文条件取值，一般排水管8孔径不小于10cm。并且，沿路线方向，每隔200cm设置一根排水管8。排水管8优选为PVC排水管。

步骤五、在新铺设的路基边部进行边坡码砌。在新铺设的路基边部宽度100cm～200cm范围内码砌片块石4，片块石4粒径不小于30cm。片块石4应规则，码砌片块石4应尽量紧贴、密实，无明显空洞、松动现象。砌筑时应自下而上，逐层进行，较大的片块石4应砌筑下面，用作镶面的片块石4表面平整，片块石4强度等级不小于mu40。

步骤六、粗粒式再生填料9及边部码砌至路床2底部后进行路床2回填。路床2是路面的基础，承受由路面传来的荷载以及土体重力的作用，因此，路床2材料应具备良好的承载力及水稳定性。为了确保路床2的性能优良，一般采用水泥或石灰对路床范围内土体进行改良。由于改扩建工程中存在新旧路基衔接界面，为了防止路表径流经过路基空隙渗入界面，造成路基病害，本发明中路床2回填优先选用石灰改良土。因为石灰改良土板结后不仅具有良好的强度，而且具有封水性能，可有效防止雨水下渗。

石灰改良土中石灰掺量根据路基土体含水量确定。采用的掺灰比的控制性标准为：改良土强度满足路基填筑质量要求；无荷膨胀率<1％；浸水72h无明显崩解。石灰应充分消解，并尽快使用，消解后的石灰应保持一定的湿度，以免过干飞扬，但也不能过湿成团，一般可采用路基土体8％的灰土掺量。石灰改良土填筑料松铺厚度一般在20cm～30cm，采用推土机大面积整平，人工局部整平，填料时采用网格布料的方法。路床2厚度根据设计交通流量一般为80cm～120cm。高速公路路床2填料最大粒径应小于100mm，填料的最小强度CBR(加州承载比)为8％，压实度不低于96％。

步骤七、在新铺设的坡面上设置土工格室3，并在土工格室3中植草。土工格室3植草护坡是通过在土工格室3内部填充种植土壤，再把它固定在坡面上，以达到让植物能够正常生长，在不利于植物生长的地方营造良好的生长环境。土工格室3具有喷播绿化成活率高，坡边平顺美观，对边坡防护稳定性好的特点，可以使边坡充分绿化，带孔的土工格室3还能增加坡面的排水性能，适用于不同土壤与边坡的绿化防护。通过植被根系把土工格室3和上下层土壤等结合成一个整体的多层防护结构，从而解决坡面表土稳定与坡面保护问题。土工格室3边坡稳定与保护系统能隔离、加强并束缚坡面上方土及填料，从而控利由水力和重力造成的坡体向下运动和滑移。另外，土工格室3柔性结构适应基础沉降和变形，解决陡坡土体稳固问题。

土工格室3是由高强度的高密度聚乙烯(HDPE)，经过高频超声波焊接或扣接而形成的蜂窝状立体网格结构。由于土工格室3规格较多，本发明中采用土工格室3产品的规格为：高度50～250mm，焊接距离330～800mm，格室焊点剥离强度达到1450N/10cm。

步骤八、在铺设好的路床2上面铺设路面结构层1，路面结构层1应与原路面等高平行。

本发明还提供一种土工格室植草护坡的施工方法，包括：

步骤7-1、人工修整坡面

修整坡面和坡口，需由上至下，尽可能将坡面清理平顺，以使土工格室3能够与坡面紧密的结合在一起，以利于材料的铺设，达到平整美观的效果。

步骤7-2、测量放线

对于施工坡面，按照规定的尺寸“放线”定格，沿着坡面横向和纵向分别进行楔桩拉线，以保证施工坡面平直及外部美观。

步骤7-3、铺设土工格室3网

固定土工格室3与路肩构造物连接，以利排泄路面积水，且不冲刷护坡。拉开土工格室3网平铺于坡面。铺设土工格室3网时，应从路肩开始，沿坡面向坡底展开。顶部及底部采用钢钎固定后，首先将张拉后的土工格室3网左右两侧的边部予以固定，再将其最下端的底口用锚钎暂时固定。然后，对坡面中间的网格，安装定位。按照上述方法，依次一组一组地铺设土工格室3网。相邻的各组土工格室3网必须对齐，两侧相互搭接，并使用专用的搭扣把端头连接在一起，使相邻各组土工格室3网连接成一个整体。

步骤7-4、填土掩埋

自上而下进行填土掩埋。在掩埋到土工格室3的高度后，还需再向上增加填埋土工格室3高度三分之一的厚度。

步骤7-5、夯实

人工耙平后，再用机器完成夯实工作，以防移位。为了防止重物冲击对已完成坡面的破坏，要求碾扎设备的势能高度不得超过1m。

步骤7-6、植被种草

按照要求将经过处理的种子和土壤改良剂，纸浆纤维，复合肥料，保湿剂混入一定比例的清水，溶于喷播机内经过机械充分搅拌，形成均匀的混合液，然后利用水流原理，通过高压泵的作用，将混合液高速均匀地喷播到己处理好的坡面上，形成均匀的覆盖物保护下的草种层，多余的水渗入土中，纤维和胶体则形成半透明的保湿表层。

步骤7-7、覆盖无纺布

草种播完后立即覆盖无纺布。无纺布搭接处(不少于15cm)及每片无纺布的头尾均用铁丝丁或竹签加以固定，并撒上少量的细砂或细土压边。无纺布的主要作用是减少坡面水分蒸发，改善种子发芽生长环境，防止鸟禽啄食种子，同时还可以减轻强降水(大雨)对种子的冲刷。当草苗长至3cm-5cm时应趁阴天或下午3点以后，及时掀去无纺布，经一夜露水提苗，使幼苗能尽快适应大自然的气候环境。无纺布不能过早掀开，早了因草苗幼嫩经不起阳光暴晒和恶劣气候影响，过晚掀开会造成草苗生长畸形。

步骤7-8、采取强制性养护

强制性养护指的是在喷播结束后的头两个月内，日常进行的给植物浇水工作。具体是在喷播施工结束后两天内，强制性养护期间还应注意植物种子的出芽均匀度和出芽率，对局部出芽不齐和没有出芽的坡面要进行补植。

结论：

1、本发明采用建筑垃圾资源化进行路基拓宽填筑，实现了政策符合、工程造价、工程可操作性三位一体的有益实践。

2、本发明在不增加工程难度的条件下解决了拓宽路基填筑问题，有针对性的采用拓宽中拆除圬工材料，创新性及实用性强。

3、本发明边坡防护实现了圬工和植草防护相结合，景观效果优良，适用于填土材料缺乏或石料较多区域，拓展了绿色防护的应用范围。

4、本发明施工工艺简单，便于操作，加快施工进度，降低建设投资，满足质量要求，对生态环境也起到积极保护作用，应用前景较广泛。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种道路改扩建用路基再生资源填筑方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤一、对原路基边坡及加宽段原地基进行清表、压实；

步骤二、清表及压实后对原路基边坡自下而上进行边坡开挖，边坡以台阶的形式进行开挖；

步骤三、边坡开挖完成后进行粗粒式再生填料回填；

步骤四、在新铺设的路基边部埋设排水管；

步骤五、在新铺设的路基边部进行边坡码砌；

步骤六、粗粒式再生填料及边部码砌至路床底部后进行路床回填；

步骤七、在新铺设的坡面上设置土工格室，并在土工格室中植草；

步骤八、铺设路面结构层；

其中，所述步骤二具体为：清表及压实后对原路基边坡自下至上进行边坡开挖，台阶具有内倾坡度，以增强新旧路基之间的衔接；所述坡度不小于2％；所述台阶开挖宽度不小于200cm；

所述步骤三中：所述粗粒式再生填料为将改扩建中拆除的废混凝土块和浆砌片块石破碎加工成最大粒径为50mm的再生粒料；所述再生粒料0.075mm以下颗粒含量不大于10％，不均匀系数不小于5％；

所述步骤三还包括：将粗粒式再生填料进行压实；

所述压实的过程是采用大机械振动分层压实；

所述分层厚度控制在25～35cm；所述粗粒式再生粒料压实后压实度不小于93％；

所述步骤七中：土工格室是由高强度的高密度聚乙烯，经过高频超声波焊接或扣接而形成的蜂窝状立体网格结构；

所述土工格室产品高度50～250mm，焊接距离330～800mm，格室焊点剥离强度达到1450N/10cm。

2.根据权利要求1所述的填筑方法，其特征在于，所述步骤一具体为：对原路基边坡及加宽段原地基进行清表，清除表层腐殖土、草根及生活垃圾清理完毕，并对原地基进行充分压实，压实度不小于90％。

3.根据权利要求1所述的填筑方法，其特征在于，所述步骤四中：铺设的排水管为PVC排水管，沿路线方向，排水管每隔200cm设置一根；所述PVC排水管孔径不小于10cm。

4.根据权利要求1所述的填筑方法，其特征在于，所述步骤五具体为：在新铺设的路基边部宽度100cm～200cm范围内码砌片块石；所述片块石粒径不小于30cm；所述片块石强度等级不小于mu40。

5.根据权利要求1所述的填筑方法，其特征在于，所述步骤六中：路床回填选用石灰改良土；

所述石灰改良土无荷膨胀率<1％、浸水72h无明显崩解、采用路基土体8％的灰土掺量；

所述石灰改良土筑料松铺厚度在20cm～30cm；

所述路床总厚度在80cm～120cm；所述路床填料最大粒径小于100mm，填料的最小强度CBR为8％，压实度不低于96％。

6.根据权利要求1所述的填筑方法，其特征在于，所述步骤七具体包括：

步骤7-1、人工修整坡面；

步骤7-2、测量放线；

步骤7-3、铺设土工格室网；

步骤7-4、填土掩埋；

步骤7-5、夯实；

步骤7-6、植被种草；

步骤7-7、覆盖无纺布；

步骤7-8、强制性养护。