一种排出路基毛细水装置及方法

摘要

本发明公开了一种排出路基毛细水装置及方法，包括设置于路基底部的为毛细水提供横向通道的碎石垫层，在所述的碎石垫层上铺设有土工布，且在路基内插入有若干为毛细水提供竖向通道的软式透水管，软式透水管的底部与碎石垫层接触，且在软式透水管内填充有细沙至顶部，且软式透水管的顶部通过土工布封顶。本发明的有益效果如下：在设置排水垫层的基础上，为向上侵袭的毛细水设置竖向排水通道，使毛细水掉头流向排水垫层，进而排出路基。这种方法是综合使用软式透水管、细砂、土工布和碎石垫层处理路基底部，可有效降低毛细水对路基的影响，保证路基的强度与稳定性。

说明书

技术领域

本发明提供了一种排出路基毛细水装置及方法，属于土木工程领域。

技术背景

黄泛平原区粉土大部分为砂粒、粉粒，粘粒含量少，具有弱可塑性、低黏结性、高分散 性等性质，水敏感性强。在降雨入渗、毛细水上升及边沟积水影响下，使路基土吸水软化， 导致路基强度发生剧烈衰减，在车辆重载与水的综合作用下，路基极易发生各类病害，如路 基下沉、边坡冲刷冲沟、路基开裂或溜坍、路基陷坑或暗洞、桥头护锥冲空或坍塌等，严重 影响道路的安全与舒适性。为降低毛细水对路基强度的影响，目前，大多数在路基底部设置 排水垫层，以隔绝毛细水与路基土，虽然这种方法起到了一定的作用，但无法完全隔绝毛细 水，仍有部分毛细水继续向上侵袭，在一些地下水位偏高的区域，这种侵袭作用仍很严重， 影响了路基的强度与稳定性。

发明内容

本发明针对黄泛平原区粉土路基毛细水严重的情况，提出了一种综合使用软式透水管、 细砂、土工布和碎石垫层来排出路基毛细水的新方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种排出路基毛细水装置，包括设置于路基底部的为毛细水提供横向通道的碎石垫层， 在所述的碎石垫层上铺设有土工布，且在路基内插入有若干为毛细水提供竖向通道的软式透 水管，软式透水管的底部与碎石垫层接触，且在软式透水管内填充有细沙至顶部，且软式透 水管的顶部通过土工布封顶。

所述的软式透水管在路基内按等边三角形或正方形布置。

所述的软式透水管直径为10cm、长度为1.5m。

所述的碎石垫层的厚度为30cm。

所述的软式透水管之间的管距为1.5～2m。

排出路基毛细水的方法，包括以下步骤：

(1)准备直径10cm、长度1.5m的软式透水管若干，细砂若干，粒径2～3cm碎石若干， 边长30cm土工布、长度40cm细铁丝若干。

(2)在整平压实的原始地基上铺设约30cm厚的碎石垫层，并在碎石垫层上铺土工布。

(3)在碎石垫层上填筑土路基至1.5m高度。

(4)当土路基填筑到1.5m高度后，采用钻孔或反开挖的方式将准备好的软式透水管植 入路基，管距1.5～2m，按等边三角形或正方形布置，在管内填入细砂至管顶，并用土工布 和细铁丝封顶。

(5)当砂芯软式透水管布置好后，在其上填筑路基至设计标高。

本发明的有益效果如下：

在设置排水垫层的基础上，为向上侵袭的毛细水设置竖向排水通道，使毛细水掉头流向 排水垫层，进而排出路基。这种方法是综合使用软式透水管、细砂、土工布和碎石垫层处理 路基底部，可有效降低毛细水对路基的影响，保证路基的强度与稳定性。

附图说明

图1砂芯软式透水管布置示意图；

图2排水作用示意图；

图中：1路基2土工布3软式透水管4细砂5碎石垫层。

具体实施方式

本发明由软式透水管、细砂、土工布和碎石垫层组合而成，用砂芯软式透水管为毛细水 提供竖向通道，用碎石垫层为毛细水提供横向通道，从而排出路基毛细水，其结构形式如附 图1所示，包括设置于路基1底部的碎石垫层5，在所述的碎石垫层5上铺设有土工布2，且 在路基1内插入有若干软式透水管3，软式透水管4的底部与碎石垫层5接触，且在软式透 水管3内填充有细沙至顶部，且软式透水管的顶部通过土工布2封顶。

本发明排出路基毛细水的方法的工作原理如下：

影响土的抗剪强度的因素有很多，尤其对非饱和粉土来说，含水率的变化对强度的影响 要大于其他因素，因为含水率的变化将直接影响基质吸力，而基质吸力又与粘聚力成线性关 系。根据土体抗剪强度公式可得到这样的结论：随着含水率的增大，基质吸 力降低，土样的粘聚力随之下降，最终导致了土体抗剪强度降低。

当毛细水透过排水垫层侵袭到路基区域时，由于砂芯软式透水管形成的竖向排水通道的 存在，上升到路基区域的毛细水将会横向流向砂芯软式透水管，然后汇集到砂芯软式透水管 的毛细水将会竖向向下流到排水垫层，之后沿碎石垫层形成的横向排水通道排出路基，如附 图2所示，从而保证了路基的强度与稳定性。

具体实施步骤如下：

(1)准备直径10cm、长度1.5m的软式透水管若干，细砂若干，粒径2～3cm碎石若干， 边长30cm土工布、长度40cm细铁丝若干。

(2)在整平压实的原始地基上铺设约30cm厚的碎石垫层，并在碎石垫层上铺土工布。

(3)在碎石垫层上填筑土路基至1.5m高度。

(4)当土路基填筑到1.5m高度后，采用钻孔或反开挖的方式将准备好的软式透水管植 入路基，管距1.5～2m，按等边三角形或正方形布置，在管内填入细砂至管顶，并用土工布 和细铁丝封顶。

(5)当砂芯软式透水管布置好后，在其上填筑路基至设计标高。

该发明的提出，将有助于解决黄泛平原区粉土路基毛细水严重的问题，从而保证路基的 强度与稳定性以及行车的安全与舒适性。例如,在青临高速某合同段，由于地下水位较高，单 纯的设置排水垫层已无法完全隔断毛细水，为保证路基的强度与稳定性，在路基下部1.5m范 围内设置砂芯软式透水管，管径10cm，管长1.5m，按管距1.5m、等边三角形布置，管顶用 土工布封住。道路运营三年后，路基稳定性良好，无边坡滑塌现象，与不设砂芯软式透水管 的区域对比明显，可见该方法对于排出路基毛细水起到了显著的作用。