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一种寒旱地区盐渍土路基新型结构
申请号	CN202410332890.X	申请日	2024-03-22	公开(公告)号	CN117988180A	公开(公告)日	2024-05-07
申请人	辽宁工程技术大学;			发明人	宋洋; 王焱;
摘要	本发明公开了一种寒旱地区盐渍土路基新型结构,属于路基工程技术领域。所述路基结构本体由从上至下依次铺设第一层砾石填料层、盐水隔断层及第二层砾石填料层组成,所述路基本体的两侧设置有边坡、护坡道和排水沟，铁轨铺设于第一层砾石填料层上方,所述盐水隔断层主要由复合土工膜及粉煤灰改良后的原状盐渍土组成，粉煤灰掺入量10～15％。本发明通过在两层填料层之间设置隔断层,阻挡了水分、盐分在路基本体的纵向迁移,减少了路基病害问题的发生几率；本发明提高了煤基固废粉煤灰的利用率；本发明通过设置填方边坡及排水沟,有利于保持路基结构稳定，提高施工工程质量，创造了明显的社会及经济效益。
权利要求	1.一种寒旱地区盐渍土路基新型结构,其特征在于,所述路基结构本体由从上至下依次铺设第一层砾石填料层(1)、盐水隔断层(2)及第二层砾石填料层(3)组成,所述路基本体的两侧设置有填方边坡(4)、护坡道(5)和排水沟(6),铁轨(7)铺设于第一层砾石填料层(1)上方；所述盐水隔断层主要由复合土工膜及粉煤灰改良后的原状盐渍土组成；所述盐水隔断层中粉煤灰掺入量为10～15％。 2.根据权利要求1所述的寒旱地区盐渍土路基新型结构，其特征在于，第一层砾石填料层和第二层砾石填料层换填砾石填料，复合土工膜下设5～7cm厚改良后盐渍土垫层，上设 10～12cm厚改良后盐渍土垫层。 3.根据权利要求1或2所述的寒旱地区盐渍土路基新型结构，其特征在于，粉煤灰掺入量的确定方法包括以下步骤：步骤1，调查工程地质条件和施工条件；步骤2，确定盐渍土的各项性能指标；步骤3，形成不同掺入量的配比方案；步骤4，进行溶陷试验并使用数值模拟软件对路基沉降进行预测；步骤5，通过对试验结果及沉降预测结果分析，得到最佳粉煤灰掺入量。 4.如权利要求1所述的寒旱地区盐渍土路基新型结构,其特征在于,所述填方边坡(4)为片石混凝土护坡。 5.如权利要求1所述的寒旱地区盐渍土路基新型结构,其特征在于,包括两条对称设置于所述排水沟(6)与路基本体之间且宽度不小于1m的护坡道(5)。 6.如权利要求1所述的寒旱地区盐渍土路基新型结构,其特征在于,还包括路基两侧对称设置的两条排水沟(6)。
说明书全文	一种寒旱地区盐渍土路基新型结构技术领域 [0001] 本发明涉及路基工程技术领域，具体为寒旱地区盐渍土路基新型结构。背景技术 [0002] 随着我国公路、铁路建设向西北地区转移，这使得以往被弃置但广泛分布于西北地区的盐渍土资源得以利用，而原来可以避之不谈的盐渍土路基填筑施工中隔盐难、易溶陷等问题，如今必须解决，以进一步提高工程质量，保证投资效益。 [0003] 然而针对盐渍土路基施工中存在的病害问题，通常在路基某一深度设置一定厚度的隔断层来预防病害的发生，然而现有的路基隔断结构存在结构不稳定、隔盐不彻底、排水不顺畅等问题。因此,有必要设计出一种结构稳定且能有效抑制路基内部水分、盐分迁移的路基。发明内容 [0004] 针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种寒旱地区盐渍土路基新型结构，最大限度避免了盐渍土地区路基在施工过程中出现溶陷、冻胀等病害现象，解决现有路基结构存在的问题，同时提高煤基固废粉煤灰的利用率，取得较好的经济效益、社会效益和环境效益。 [0005] 为达到上述目的，本发明提供如下技术方案： [0006] 一种盐渍土地区路基盐水隔断结构，所述路基结构本体由从上至下依次铺设第一层砾石填料层、盐水隔断层及第二层砾石填料层组成，所述路基本体的两侧设置有填方边坡、护坡道和排水沟，铁轨铺设于第一层砾石填料层上方，所述盐水隔断层主要由复合土工膜及粉煤灰改良后的原状盐渍土组成，粉煤灰掺入量为10～15％。 [0007] 本发明通过在第一层砾石填料层和第二层砾石填料层之间设置盐水隔断层，抑制水分、盐分在路基内的纵向迁移,减少了路基病害问题的发生几率。地表水下渗至所述盐水隔断层，因隔断作用而无法继续下渗，而从两侧填方边坡排出；毛细水上升至隔断层,也会因隔断作用而无法继续升高，而从两侧的填方边坡排出；水分、盐分的纵向迁移被阻断，减少了路基病害发生的几率。 [0008] 本发明提供了改良盐渍土所用粉煤灰的最佳掺量的确定方法，具体步骤如下：步骤1，调查工程地质条件和施工条件；步骤2，确定盐渍土的各项性能指标；步骤3，形成不同掺入量的配比方案；步骤4，进行溶陷试验并使用数值模拟软件对路基沉降进行预测；步骤5，通过对试验结果及沉降预测结果分析，得到最佳粉煤灰掺入量。 [0009] 本发明所述盐水隔断层的厚度不小于0.15m。 [0010] 本发明所述填方边坡为片石混凝土护坡，填方边坡的设置有利于保持路基结构的稳定。 [0011] 本发明所述盐渍土地区路基结构还包括两条对称设置于所述排水沟与路基本体之间且宽度不小于1m的护坡道，所述护坡道的一侧与对应填方边坡的底边相接，所述护坡道沿所述填方边坡的长度方向延伸，护坡道的设置有利于边坡稳定。 [0012] 本发明所述盐渍土地区路基结构还包括两条对称设置的排水沟，从路基中排出的水分能够经由排水沟及时排出，保证路基本体结构的稳定性。 [0013] 本发明的有益效果体现在： [0014] 本发明通过在第一层砾石填料层和第二层砾石填料层之间设置盐水隔断层，抑制水分、盐分在路基内的纵向迁移，从本质上减少了路基病害问题的发生几率。 [0015] 本发明设置的填方边坡和排水沟，能确保路基在长期使用过程中排水顺畅，有利于保持路基结构稳定。 [0016] 本发明实现了工业废料的资源化，提高了煤基固废粉煤灰的利用率，降低了盐渍土溶陷率，提高了路基的抗剪强度，保证路基压实度与弯沉值等指标均满足规范和设计要求，环保效益显著。 [0017] 本发明充分利用原状盐渍土，替代了中粗砂垫层，减少了材料远距离运输成本，降低了工程中的砂石用量，极大的节约了工程成本，经济效益显著。附图说明 [0018] 图1为本发明的路基系统剖面图。 [0019] 图中，1‑第一层砾石填料层；2‑盐水隔断层；3‑第二层砾石填料层；4‑填方边坡；5‑护坡道；6‑排水沟。具体实施方式 [0020] 以下通过实例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明发明的技术方案，而不能解释为本发明技术方案的限制。 [0021] 在盐渍土地区路基施工时，路基填筑施工中很容易发生溶陷、冻胀等危害，为了避免此类问题的发生我们设置更加稳定的路基结构。 [0022] 一种寒旱地区盐渍土路基新型结构，所述路基结构本体如图1，由从上至下依次铺设第一层砾石填料层(1)、盐水隔断层(2)及第二层砾石填料层(3)组成，所述路基本体的两侧设置有填方边坡(4)、护坡道(5)和排水沟(6),铁轨(7)铺设于第一层砾石填料层(1)上方。 [0023] 盐水隔断层(2)主要由复合土工膜及粉煤灰改良后的原状盐渍土组成，复合土工膜下设5cm厚改良后盐渍土垫层，上设10cm厚改良后盐渍土垫层。 [0024] 由室内溶陷试验及沉降模拟预测结果，当轴向应变不变时，轴向应力随粉煤灰掺量的增加先增大后减少，在粉煤灰掺量10％时达最大值；比较不同粉煤灰掺量下的曲线看出，当压力低于400KPa时，氯盐渍土的溶陷系数在掺入10％粉煤灰时达到最小值；当压力高于400KPa，在配合比15％时，溶陷系数达到最小值；在动荷载施加超过40万次之后，铁路路基沉降值稳定在6mm左右；由此确定了复合土工膜上下垫层粉煤灰最佳掺量分别为10％与15％，提高了煤基固废粉煤灰的利用率。 [0025] 本实施例通过在第一路基填料层(1)和第二路基填料层(3)之间设置盐水隔断层(2)抑制水分、盐分在路基中的纵向迁移,从根本上预防路基病害问题的发生。 [0026] 填方边坡(4)为片石混凝土护坡。 [0027] 所述盐渍土地区路基结构还包括两条护坡道(5)及两个排水沟(6)；护坡道(5)在排水沟(6)与填方边坡(4)之间在路基两侧对称设置，宽度不小于1m，护坡道(5)的设置有利于边坡稳定；排水沟(6)在路基两侧对称设置，从路基中排出的水分能够经由排水沟(6)及时排出，保证路基本体结构的稳定性。 [0028] 以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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