一种环保复合加筋土结构及工作方法与流程

本发明属于土木工程领域，具体涉及一种环保复合加筋土结构及工作方法。

背景技术：

1、半填半挖路基在山区高等级公路的修建中有很大的优势，同时也存在很多的问题，半填半挖路基受水的影响较大，再者由于填方和挖方在固结程度上有着很大差异，路堤常常容易发生失稳破坏。因此填挖交界面处路堤稳定性的研究十分重要。鉴于我国废旧轮胎难以降解的局面，提出充分利用废旧轮胎进行加筋路基，改善半填半挖路段不均匀沉降的问题，不但可以实现废旧轮胎的消纳，而且可以提升路基使用寿命，环保和工程意义重大。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种环保复合加筋土结构及工作方法。

2、为实现上述技术目的，本发明采取的技术方案为：

3、所述环保复合加筋土结构包括半填半挖路堤、碎石层、下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎、上层土工格栅、砂层、混凝土、u型钉、透水颗粒和钢筋，所述半填半挖路堤上面铺设碎石层，所述碎石层上面平铺下层土工格栅，所述下层土工格栅上面布设下层废旧轮胎，所述下层废旧轮胎上面平铺中层土工格栅，所述中层土工格栅上面布设上层废旧轮胎，所述上层废旧轮胎上面平铺上层土工格栅，所述u型钉垂直向下依次刺入上层土工格栅、上层废旧轮胎、中层土工格栅、下层废旧轮胎、下层土工格栅和碎石层，将相邻的废旧轮胎连接固定于土工格栅，所述上层土工格栅顶面填筑砂层，所述下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎、上层土工格栅内设置辐射状钢筋并通过浇筑混凝土将其连接为一个整体，所述上层废旧轮胎、下层废旧轮胎之间的空隙填充透水颗粒。

4、进一步地，所述半填半挖路堤是通过一侧填方、另一侧挖方形成的填挖结合路堤。

5、进一步地，所述下层土工格栅、中层土工格栅和上层土工格栅分别为单向、双向或三向土工格栅。

6、进一步地，同一层的废旧轮胎是相同的规格尺寸，且上层废旧轮胎的直径大于等于下层废旧轮胎的尺寸。

7、进一步地，所述下层土工格栅无孔洞，中层土工格栅和上层土工格栅经裁剪后具有孔洞，需要满足上层土工格栅裁剪的孔洞与上废旧轮胎的内径相同，中层土工格栅裁剪的孔洞与下废旧轮胎的内径相同。

8、进一步地，所述透水颗粒的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc＝1-3。

9、所述环保复合加筋土结构的工作方法，包括以下步骤：

10、步骤一：根据设计图纸的各项要求，现场整平半填半挖路堤使其达到要求的目标压实度，经验收合格后才可进行后续施工；

11、步骤二：采用自卸车布料、挖掘机粗平的施工方法，在整平的半填半挖路堤上铺设厚度为30cm的碎石层，粗平后采用平地机精平，压路机碾压，使其达到所需的施工相关标准；

12、步骤三：根据设计图纸和施工要求，所有进场的土工格栅必须经检验合格后再使用，根据需铺设的半填半挖路堤路段的铺设宽度确定土工格栅的展开幅宽和幅长，一次性裁剪铺设足够长度的下层土工格栅，并用u型钉将其进行固定；

13、步骤四：将收集的相同规格的废旧轮胎的两侧胎壁裁掉，保留胎冠，将其按照蜂窝状布设在下层土工格栅上，形成下层废旧轮胎，下层废旧轮胎之间的空隙填充透水颗粒，填充高度与下层废旧轮胎高度齐平；

14、步骤五：根据下层废旧轮胎的内径和布设间距，将中层土工格栅等间距地裁剪为与下层废旧轮胎内径相同的孔洞，将裁剪有等间距孔洞的中层土工格栅平铺于下层废旧轮胎上，保证其孔洞与下层废旧轮胎对齐；

15、步骤六：在中层土工格栅上方布设两侧胎壁裁掉且保留胎冠的上层废旧轮胎，使其与中层土工格栅的孔洞和下层废旧轮胎垂直对齐，上层废旧轮胎之间的空隙填充透水颗粒，填充高度与上层废旧轮胎高度齐平；

16、步骤七：在上层废旧轮胎上面平铺上层土工格栅，同样地，上层土工格栅具有与上层废旧轮胎相同间距和直径的孔洞，铺设要求和方法与中层土工格栅一致；

17、步骤八：在下层废旧轮胎内部设置向上辐射的钢筋，钢筋依次通过下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎和上层土工格栅；

18、步骤九：将u型钉向下垂直刺入将相邻的废旧轮胎两两固定，向下依次通过上层土工格栅、上层废旧轮胎、中层土工格栅、下层废旧轮胎、下层土工格栅和碎石层；

19、步骤十：向下层废旧轮胎和上层废旧轮胎内部填充集配良好的碎石，经压实合格后进行混凝土浇筑，将u型钉、上层土工格栅、上层废旧轮胎、中层土工格栅、下层废旧轮胎、下层土工格栅和钢筋连接为一个整体。

20、步骤十一：在上层土工格栅顶面填筑30cm厚的砂层，整平压实，使其满足目标压实度。

21、步骤十二：施工段落完成后，及时检查平整度、几何尺寸、顶面高程等相关指标，经检查验收合格后，方可进行土方路基填筑施工。

22、与现有技术相比，本发明所述的环保复合加筋土结构的工作方法，一方面可有效解决废旧轮胎资源的综合利用和无害化处理，另一方法通过废旧轮胎对土体的侧向约束作用，以及废旧轮胎与土工格栅两种不同刚度加筋材料对半填半挖路堤差异沉降的有效控制，实现了半填半挖路堤整体稳定性的提升。

技术特征：

1.一种环保复合加筋土结构，其特征在于：其包括半填半挖路堤、碎石层、下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎、上层土工格栅、砂层、混凝土、u型钉、透水颗粒和钢筋；所述半填半挖路堤上面铺设碎石层，所述碎石层上面平铺下层土工格栅，所述下层土工格栅上面布设下层废旧轮胎，所述下层废旧轮胎上面平铺中层土工格栅，所述中层土工格栅上面布设上层废旧轮胎，所述上层废旧轮胎上面平铺上层土工格栅，所述u型钉垂直向下依次刺入上层土工格栅、上层废旧轮胎、中层土工格栅、下层废旧轮胎、下层土工格栅和碎石层，将相邻的废旧轮胎连接固定于土工格栅，所述上层土工格栅顶面填筑砂层，所述下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎、上层土工格栅内设置辐射状钢筋并通过浇筑混凝土将其连接为一个整体，所述上层废旧轮胎、下层废旧轮胎之间的空隙填充透水颗粒。

2.按照权利要求1所述的环保复合加筋土结构，其特征在于：所述半填半挖路堤是通过一侧填方、另一侧挖方形成的填挖结合路堤。

3.按照权利要求2所述的环保复合加筋土结构，其特征在于：所述下层土工格栅、中层土工格栅和上层土工格栅分别为单向、双向或三向土工格栅。

4.按照权利要求3所述的环保复合加筋土结构，其特征在于：同一层的废旧轮胎是相同的规格尺寸，且上层废旧轮胎的直径大于等于下层废旧轮胎的尺寸。

5.按照权利要求4所述的环保复合加筋土结构，其特征在于：所述下层土工格栅无孔洞，中层土工格栅和上层土工格栅经裁剪后具有孔洞，需要满足上层土工格栅裁剪的孔洞与上废旧轮胎的内径相同，中层土工格栅裁剪的孔洞与下废旧轮胎的内径相同。

6.按照权利要求5所述的一种新型环保复合加筋土结构及工作方法，其特征在于：所述透水颗粒的不均匀系数cu≥5，曲率系数cc＝1-3。

7.根据权利要求1-6任一项所述的环保复合加筋土结构的工作方法，其特征在于，所述工作方法包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种环保复合加筋土结构及工作方法。所述环保复合加筋土结构包括半填半挖路堤、碎石层、下层土工格栅、下层废旧轮胎、中层土工格栅、上层废旧轮胎、上层土工格栅、砂层、混凝土、U型钉、透水颗粒和钢筋。本发明以低碳环保为切入点，以增强道路工程稳定性为着力点，利用废旧轮胎作为加筋材料对路基进行加筋，一方面可有效解决废旧轮胎资源的综合利用和无害化处理，另一方法通过废旧轮胎对土体的侧向约束作用，以及废旧轮胎与土工格栅两种不同刚度加筋材料对半填半挖路堤差异沉降的有效控制，实现了半填半挖路堤整体稳定性的提升，提升路基寿命。

技术研发人员：赵紫阳,张军,孙志杰,薛春梅,吕永萍,付玉强,王帅,王宁,罗浩洋
受保护的技术使用者：山西省智慧交通研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24