生态型反包式土工格栅加筋尾矿砂路基的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于土木工程中的路基技术领域，尤其涉及一种生态型反包式土工格栅加筋尾矿砂路基。
【背景技术】
[0002]我国是世界矿业大国，固体矿产开发总规模居世界前列。在获取有价值的矿产资源的同时产生了大量矿山环境问题。突出的问题是固体废物多、矿山生态破坏和矿山地质环境等问题。截止到2014年初我国仅已登记的尾矿库为1 2 6 5 5座，尾矿积存总量超过100亿吨，且每年新增尾矿6亿多吨。尾矿堆积不仅占用大量的土地，而且尾矿设施对下游人民生命和财产安全造成了巨大的威胁。目前我国尾矿综合利用率仅为12%左右，大量的尾矿只能长期堆放在尾矿库中。随着现代工业化的迅速发展和对矿产品需求大幅度的增加，矿业开发规模随之加大，尾矿的排放、堆积量越来越大。大量堆存的尾矿给矿业、环境及经济等造成不少的危害，对矿山及周围的生态环境带来了巨大的影响。
[0003]采用尾矿砂用作路基填料，一方面可以解决尾矿堆积占用土地且存在安全隐患的问题，同时也可减少路基施工需要取土消耗土地的问题，有利于节约我国宝贵的土地资源；通过采用土工格栅加筋土技术可优化尾矿砂填料路基断面，进一步提高工程效益和技术效果。随着我国目前大规模的道路设施建设，该项技术可大量消耗尾矿砂库存，同时优化工程设施周边环境，实现工程建设与生态恢复、环境景观的和谐统一，有利于实现“资源节约型、环境友好型”的工程建设目标。
[0004]土工格栅埋设于路基体内可形成复合受力的加筋土结构，从而提高路基强度和稳定性、改善路基变形性能，具有节约投资、提高工程质量、便于施工、优化路基结构等优点，因此近年来在路基工程中得到了广泛应用。
[0005]随着社会进步和工程技术发展，既有的路基施工对周边生态和环境产生负面影响日益被重视，路基设计施工尚需要考虑周边生态环境保护与景观美化的问题。传统施工中裸露的路基边坡不仅破坏环境而且易受到雨水冲刷造成水土流失、甚至滑塌破坏，而传统的工程防护措施造价高、养护成本高且不利于环境景观的实现，因此对路基边坡进行植被防护从而实现生态恢复和环境景观效果是目前发展的方向。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型所要解决的技术问题是提供一种生态型反包式土工格栅加筋尾矿砂路基，具有对路基边坡坡面进行生态恢复与保持、美化环境的特点，该路基稳定性高、抗病害能力强、养护费用低，可实现工程建设与生态保护、美化环境的和谐统一。
[0007]为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是:一种生态型反包式土工格栅加筋尾矿砂路基，该路基自下至上依次为砂砾石垫层、双向土工格栅、尾矿砂路基主体、满铺单向土工格栅及封盖层，路基两侧的坡面处设有反包式单向土工格栅，反包式单向土工格栅水平铺设并延伸至路基体内，在路基坡面土工格栅反包处采用填充种植土和植物种子的填充草袋作为反包土袋。
[0008]进一步采取的技术方案，填充草袋采用植物秸杆编织而成，内部充填有机基质、保水剂、肥料、农药组成的种植土和植物种子，相邻两层反包式单向土工格栅之间的竖向间距设计值为300mm/层，填充草袋埋设在路基坡面处相邻两层反包式单向土工格栅之间的反包处并压实，每压实一层填充草袋，在该层两侧的填充草袋之间的空隙填充尾矿砂填料。
[0009]进一步采取的技术方案，封盖层为掺灰黏土，封盖层压实厚度设计值为400mm，封盖层由路基中线向两侧设置1.5%?2%的坡度，掺灰黏土为2%?5%消石灰与粘土的充分拌合物。
[0010]进一步采取的技术方案，砂烁石垫层的厚度不小于500mm，砂烁石垫层沿路基走向换填，其宽度应超出路基边坡坡脚不小于1000mm。
[0011]进一步采取的技术方案，相邻两层反包式单向土工格栅之间的间距相等，反包式单向土工格栅分为两种:一种为长反包式单向土工格栅，设计长度为不小于4500mm，下部长度多3000mm、坡面处长度< 500mm，上部反包处长度多1000mm ;一种为短反包式单向土工格栅，设计长度为3500mm，下部为长度2000mm、坡面处长度< 500mm，上部反包处多1000mm ；其中，每隔两或三层短反包式单向土工格栅铺设一层长反包式单向土工格栅。
[0012]进一步采取的技术方案，单向土工格栅均采用高密度聚乙烯HDPE材质，双向土工格栅采用聚丙烯材质。
[0013]采用上述技术方案所产生的有益效果在于:
[0014]—、采用填充草袋做土工格栅反包处的包裹体，草袋价格低廉、施工方便、节约材料和造价、降低施工难度，提高施工速度；填充草袋内采用种植土和适应工程所在地气候生态条件的植物种子，经一段时间后形成植被生态护坡，路基施工与植被护坡为一体，提高了护坡的稳定性，达到工程建设与生态保护、美化环境的和谐统一，同时也减少后序生态恢复、绿化的时间和费用，降低了后期的养护费用低；
[0015]二、路基采用尾矿砂作路基填料，在减少尾矿堆积物潜在危害的同时可节约尾矿库占地，同时大量减少因路基填筑开挖取土的土地资源消耗；
[0016]三、路基顶部采用掺灰粘土封盖层并设置向外一定坡度则可导流降水，减少降水下渗，封盖层采用掺灰黏土及其底部设置的满铺单向土工格栅可提高路基上部受力性能，均化应力应变，从而有利于提尚路基稳定性、减少路基病害发生；
[0017]四、路基底部采用完全清表后换填级配砂砾石垫层，避免了因基底不良而导致的不均匀变形等问题，同时该垫层强度和模量均较大，有利于对其上部尾矿砂路基主体的支撑；
[0018]五、采用反包式土工格栅加筋土结构可明显改善尾矿砂路基体内的应力应变性能，提高其稳定性，或加大路基边坡坡度，达到节约占地、减少工程量、节约造价的目的；
[0019]六、用于反包的单向土工格栅采用两种长度，既可以确保路基的安全稳定等工程性能，同时也可节约材料使用。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型路基断面的具体结构不意图；
[0021]图中:1、封盖层；2、满铺单向土工格栅；3、填充草袋；4、长反包式单向土工格栅；5、短反包式单向土工格栅；6、双向土工格栅；7、砂砾石垫层；8、尾矿砂路基主体。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明。
[0023]本实用新型为生态型路基，即生态恢复、景观效果与路基施工为一体的结构。填充草袋3作为路基的一部分，不需要在路基施工完成后再在护坡上种植草木，对护坡进行保护和绿化，路基使用尾矿砂作为工程原料，减少再行进行护坡绿化花费的人工费，具有路基边坡坡面的生态恢复与保持、美化环境的特点，从而达到工程建设与生态保护、美化环境的和谐统一，实现“资源节约型，环境友好型”的建设目的，这种边施工边绿化的环保措施也减少了路基坡面裸露时间，减少了尘土飞扬的二次污染。
[0024]具体结构参见图1所示，该路基自下至上依次为砂砾石垫层7、双向土工格栅6、尾矿砂路基主体8、满铺单向土工格栅2及封盖层1，路基两侧的坡面处设有反包式单向土工格栅，反包式单向土工格栅水平铺设并延伸至路基体内，在路基坡面土工格栅反包处采用填充种植土和植物种子的填充草袋3作为反包土袋。施工时，对路基基底严格清表后换填级配砂砾石垫层7，该砂砾石垫层7位于设计地表面以下，碾压密实后再在其上铺设双向土工格栅6 ;尾矿砂填料路基主体8位于双向土工格栅6以上，应分层填筑，每层300mm ;反包式单向土工格栅按长度方向垂直路基走向水平张拉铺设，按照每层300mm铺设，上下层反包式单向土工格栅之间应确保可靠连接共同受力，反包式单向土工格栅在路基主体8内可起到加筋受力作用，即形成加筋土的复合受力结构形式，从而提高路基边坡的安全稳定性，约束其侧向变形，同时在反包处可为路基边坡提供初期防护作用，为了加强路基的稳定性，反包式单向土工格栅分为两种:一种为长反包式单向土工格栅4，按照路基边坡稳定性要求计算确定的设计长度为4500mm，下部长度多3000mm、坡面处长度< 500mm，上部反包处长度多1000mm ;一种为短反包式单向土工格栅5，设计长度为3500mm，下部长度为2000mm、坡面处长度< 500mm，上部反包处多1000mm ;其中，每隔两或三层短反包式单向土工格栅5铺设一层长反包式单向土工格栅4 ;在单向土工格栅反包处采用填充草袋3作为包裹体，草袋3内应采用优选后的种植土混合植物种子进行填充；单向土工格栅及草袋3应按照压实厚度300mm/层逐层铺设填筑施工；在路基顶部满铺单向土工格栅2后填筑掺灰粘土封盖层1，施工中应确保封盖层1有由内向外的1.5%?2.0%的坡度。
[0025]下面对路基铺设技术要求进一步说明。
[0026]1、清表及换填砂砾石垫层7施工:换填深度应不小于路基基底设计标高以下500_，应在严格清除开挖换填范围内各类垃圾、植物根茎落叶及其它有机物、大块的碎石等物后，对开挖面进行整平碾压，达到相应压实指标后才可进行相应换填作业。应采用级配良好、强度高、模量大、抗风化能力强的级配碎石作为垫层的换填原料，砂砾石垫层7应选用重型或振动式碾压