一种基于原有道路的海绵城市生态路基构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及到岩土工程技术领域，具体涉及一种基于原有道路的海绵城市生态路基构造及其施工方法。

背景技术

随着我国经济的飞速发展，各类土建工程遍及全国每个角落。而在道路改造施工过程中，难以避免道路路面高程增高的情况，必须对原路基支挡结构进行处理。

现有的路基支挡结构工程，主要采用挡土墙结构，为了保证新建路基支挡结构的安全性，现有主要的处理方法是拆除原有的挡土墙外，重新构筑一道挡土墙，施工比较麻烦，且成本较高。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种基于原有道路的海绵城市生态路基构造，能够克服现有城市竖向空间利用较为紧张情况，既能方便的施工，提高材料利用率，且改造成本低，能减少资源的浪费。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于原有道路的海绵城市生态路基构造，其关键在于：包括原始挡土墙与原始路面，在所述原始挡土墙的外壁上覆设有格构框架，该格构框架通过锚杆与原始挡土墙紧固连接，且所述锚杆的锚固段锚入基岩内，在所述格构框架内装设有植物袋，在所述原始路面的下方靠近原始挡土墙的一侧设置有若干道第一土工格栅，在所述第一土工格栅的上方依次设有隔水层与卸荷板，且所述卸荷板的外侧底部与所述格构框架的顶部接触，在所述卸荷板的上方设置柔性挡土结构，且该柔性挡土结构的内侧端延伸至所述原始路面的上方，在所述柔性挡土结构的上方铺设透水混凝土路面。

进一步的，所述柔性挡土结构包括若干层由外向内依次设置的绿化格室、土工格室与第二土工格栅，且最上层的绿化格室与土工格室和所述透水混凝土路面平齐，在所述绿化格室内填充有种植土，在所述土工格室与第二土工格栅内填充有EPS轻质空心填料块，在所述最上层的第二土工格栅上铺装所述透水混凝土路面，在最上层的第二土工格栅的内侧与基岩之间形成有边沟，在所述边沟的底部铺设有第一碎石滤水层。

进一步的，在所述柔性挡土结构还设置有排水盲管，所述排水盲管埋设于每层绿化格室、土工格室与第二土工格栅内，且排水盲管的两端贯通所述柔性挡土结构。

进一步的，所述排水盲管的水平间距不大于2m，纵向间距不大于1m。

进一步的，所述绿化格室与土工格室之间采用合页式插销固定连接，在上下两层绿化格室之间与土工格室之间采用锚钉固定连接，且所述锚钉的纵向间隔不大于2m，横向间隔不大于1m。

进一步的，所述卸荷板呈L字形，在该卸荷板的竖向部分与所述柔性挡土结构之间形成有透水沟，在所述透水沟下方的卸荷板上开设有多个透水槽，该透水槽与所述植物袋相通,在所述头水槽内填充有第二碎石滤水层。

进一步的，所述卸荷板通过灌浆的钢筋套筒与所述原始挡土墙和基岩紧固连接，且所述钢筋套筒的间排距不大于1.2m。

进一步的，所述锚杆的间排距不大于2m，若干道所述第一土工格栅的总高度不大于1.5m。

本发明还提供了一种上述基于原有道路的海绵城市生态路基构造的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、在原始挡土墙上设置装配式格构框架，将格构框架的节点位置通过锚杆与原始挡土墙紧固，并将锚杆的锚固端锚入基岩内；

步骤2、在格构框架内填充植物袋至与原始路面平齐，并通过短锚将植物袋与原始挡土墙固定；

步骤3、局部开挖半幅原始路面的路基，在开挖后的坑内设置若干道第一土工格栅；

步骤4、在最上层的第一土工格栅上施工隔水层，并回填压实至原始路面高程；

步骤5、在原始挡土墙与隔水层的顶部通过灌浆的钢筋套筒紧固安装带透水槽的卸荷板；

步骤6、在卸荷板上采用柔性挡土结构对原始挡土墙与原始路面进行加高，并在所述柔性挡土结构的内侧形成边沟，在柔性挡土结构的外侧与卸荷板之间形成透水沟；

步骤7、在边沟内铺设第一碎石滤水层，在卸荷板的透水槽内铺设第二碎石滤水层；

步骤8、在所述柔性挡土结构上铺装形成透水混凝土路面。

进一步的，在所述柔性挡土结构内埋设有若干排水盲管，该排水盲管与所述边沟和透水沟均连通，所述排水盲管相互之间的水平间距不大于2m、纵向间距不大于1m。

本发明的显著效果是：

1.采用装配式格构框架与玻璃钢新型锚杆对原浆砌石挡土墙进行加固处理，利用新型材料减少施工过程的粉尘危害，充分考虑了经济环保效益，在保证原道路使用安全的情况下，新增复合式生态柔性挡土结构与原浆砌石挡土墙上下分界位置采用黏土隔水层阻止雨水下渗至原浆砌石挡土墙后的填土内；

2.利用复合式生态柔性挡土结构和柔性材料的整体力学性能，提高了城市竖向空间利用率，减少了上部道路结构的自重，减轻了原浆砌石挡土墙的压力，同时有效地提高了施工效率，为工程建设进度得到了很好的保证；

3.采用EPS轻质空心填料块有轻质、高强、较强的化学稳定性和水稳定性、良好的力学性能，能较好地解决新建路基的过度沉降和差异沉降；

4.通过带透水槽的L形卸荷板的设置，对土压力进一步有效控制，对原浆砌石挡土墙加高起到积极作用；

5.复合式生态柔性挡土结构的内外测形成的排水系统，通过透水混凝土路面以及全长排水盲管的水体传输连接，补给植物袋的生态需水，达到减少资源的浪费、节约工程成本的目的，很大程度地降低了工程投资，使结构更具合理性、经济性，有效地提高了施工效率，为工程建设进度得到了很好的保证。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式以及工作原理作进一步详细说明。

如图1所示，一种基于原有道路的海绵城市生态路基构造，在原始道路及已修建的挡土墙基础上，对原始挡土墙进行生态加固处理，并在原始挡土墙上侧增加一道复合式生态装配式挡土结构。具体的：包括原始挡土墙1与原始路面5，在所述原始挡土墙1的外壁上覆设有格构框架2，该格构框架2通过斜向的玻璃钢材质的锚杆3与原始挡土墙1紧固连接，且所述锚杆3的锚固段锚入基岩18内，在所述格构框架2内装设有植物袋4，植物袋4通过短毛与原始挡土墙1通过短锚进行紧固，在所述原始路面5的下方靠近原始挡土墙1的一侧开挖半幅路基，在开挖后的坑道内设置若干道钢塑的第一土工格栅6，在所述第一土工格栅6的上方依次设有黏土夯实形成的隔水层7与卸荷板8，所述隔水层7与原始路面5的高程相同，且所述卸荷板8的外侧底部与所述格构框架2的顶部接触，在所述卸荷板8的上方设置柔性挡土结构进行加高，且该柔性挡土结构的内侧端延伸至所述原始路面5的上方，在所述柔性挡土结构的上方铺设透水混凝土路面16。

从图1中可以看出，所述柔性挡土结构包括若干层由外向内依次设置的绿化格室10、土工格室11与钢塑的第二土工格栅17，且最上层的绿化格室10与土工格室11和所述透水混凝土路面16平齐，在所述绿化格室10内填充有种植土，在所述土工格室11与第二土工格栅17内填充有EPS轻质空心填料块12，在所述最上层的第二土工格栅17上铺装所述透水混凝土路面116，在最上层的第二土工格栅17的内侧与基岩18之间形成有边沟14，在所述边沟14的底部铺设有第一碎石滤水层15用于生态边沟14与路基内部的输水、以及植物袋4的生态补水，在所述柔性挡土结构还设置有排水盲管13，所述排水盲管13埋设于每层绿化格室10、土工格室11与第二土工格栅17内，且排水盲管13的两端贯通所述柔性挡土结构。

本实施例中，所述排水盲管13的水平间距不大于2m，纵向间距不大于1m。

进一步的，所述绿化格室10与土工格室11之间采用合页式插销固定连接，在上下两层绿化格室10之间与土工格室11之间采用锚钉固定连接，且所述锚钉的纵向间隔不大于2m，横向间隔不大于1m。

从图1中还可以看出，所述卸荷板8呈L字形，在该卸荷板8的竖向部分与所述柔性挡土结构之间形成有透水沟19，在所述透水沟19下方的卸荷板8上开设有多个透水槽，该透水槽与所述植物袋4相通,在所述头水槽内填充有第二碎石滤水层20，水体通过第二碎石滤层20补给透水槽下方的植物袋4。

进一步的，所述卸荷板8通过灌浆的钢筋套筒9与所述原始挡土墙1和基岩18紧固连接，且所述钢筋套筒9的间排距不大于1.2m。

进一步的，所述锚杆3的间排距不大于2m，若干道所述第一土工格栅6的总高度不大于1.5m。

本实施例还提供了一种上述基于原有道路的海绵城市生态路基构造的施工方法，在原始道路及已修建的挡土墙基础上，对原始挡土墙进行生态加固处理，并在原始挡土墙上侧增加一道复合式生态装配式挡土结构。具体步骤如下：

步骤1、在浆砌石式原始挡土墙1上设置装配式格构框架2，将格构框架2的节点位置通过斜向设置的玻璃钢材质的锚杆3与原始挡土墙1紧固，间排距不大于2m，并将锚杆3的锚固端锚入基岩18内；

步骤2、在格构框架2内填充植物袋4至与原始路面5平齐，并通过短锚将植物袋4与原始挡土墙1固定；

步骤3、在对原始挡土墙1进行加固后，局部开挖半幅原始路面5的路基，且开挖深度不大于1.5m，在1.5m范围内在开挖后的坑内设置两干道第一土工格栅6；

步骤4、在最上层的第一土工格栅6上施工一层黏土隔水层7，并回填压实至原始路面5高程；

步骤5、在原始挡土墙1与隔水层7的顶部通过灌浆的钢筋套筒9紧固安装带透水槽的卸荷板8，钢筋套筒9的间排距为1.2m。；

优选的，所述卸荷板8呈L字形，在该卸荷板8的竖向部分与所述柔性挡土结构之间形成有透水沟19，在所述透水沟19下方的卸荷板8上开设有多个透水槽，该透水槽与所述植物袋4相通,在所述头水槽内填充有第二碎石滤水层20，水体通过第二碎石滤层20补给透水槽下方的植物袋4。

进一步的，所述卸荷板8通过灌浆的钢筋套筒9与所述原始挡土墙1和基岩18紧固连接，且所述钢筋套筒9的间排距不大于1.2m。

步骤6、在卸荷板8上采用柔性挡土结构对原始挡土墙1与原始路面5进行加高，所述柔性挡土结构由绿化格室10、土工格室11、第二土工钢塑格栅17、EPS轻质空心填料块12复合而成，在所述柔性挡土结构内埋设有若干排水盲管13，该排水盲管13与所述边沟14和透水沟19均连通，所述排水盲管13相互之间的水平间距不大于2m、纵向间距不大于1m，并在所述柔性挡土结构的内侧形成边沟14，在柔性挡土结构的外侧与卸荷板8之间形成透水沟19；

所述柔性挡土结构包括若干层由外向内依次设置的绿化格室10、土工格室11与钢塑的第二土工格栅17，且最上层的绿化格室10与土工格室11和所述透水混凝土路面16平齐，在所述绿化格室10内填充有种植土，在所述土工格室11与第二土工格栅17内填充有EPS轻质空心填料块12，且在所述土工格室11与各道第二土工格栅17之间填充原状土石压实，在最上层的第二土工格栅17的内侧与基岩18之间形成有边沟14，在所述边沟14的底部铺设有第一碎石滤水层15用于生态边沟14与路基内部的输水、以及植物袋4的生态补水，在所述柔性挡土结构还设置有排水盲管13，所述排水盲管13埋设于每层绿化格室10、土工格室11与第二土工格栅17内，且排水盲管13的两端贯通所述柔性挡土结构。

进一步的，所述绿化格室10与土工格室11之间采用合页式插销固定连接，在上下两层绿化格室10之间以及土工格室11之间采用采用长50cm的φ10锚钉固定连接，且所述锚钉的纵向间隔不大于2m，横向间隔不大于1m。

步骤7、在边沟14内铺设第一碎石滤水层15，在卸荷板8的透水槽内铺设第二碎石滤水层20；

步骤8、在所述柔性挡土结构上铺装形成透水混凝土路面16。

从图1中还可以看出，多层绿化格室11、多层土工格室12以及第二土工格栅17在竖向上从下至上逐渐向内收缩，其中最上层的绿化格室11、土工格室12的顶部与透水混凝土路面16平齐。

本发明采用装配式格构框架2与玻璃钢新型锚杆3对浆砌石原始挡土墙1进行加固处理，利用新型材料减少施工过程的粉尘危害，在保证原道路使用安全的情况下，新增复合式生态柔性挡土结构与原始挡土墙上1的下分界位置采用黏土隔水层7阻止雨水下渗至原始挡土墙1后的填土内；

利用复合式生态柔性挡土结构和柔性材料空心填充块的整体力学性能，减少上部道路结构的自重，减轻原始挡土墙的压力，加快施工期的进度，采用EPS轻质回填材料有轻质、高强、较强的化学稳定性和水稳定性、良好的力学性能，能较好地解决新建路基的过度沉降和差异沉降；

通过带透水槽L形卸荷板8的设置，对土压力进一步有效控制，对原始挡土墙1加高起到积极作用；

复合式生态柔性挡土结构内外测的排水系统通过透水混凝土路面16以及全长排水盲管13的水体传输连接，补给植物袋4的生态需水，达到减少资源的浪费、节约工程成本的目的，很大程度地降低了工程投资，使结构更具合理性、经济性，有效地提高了施工效率，为工程建设进度得到了很好的保证。

以上对本发明所提供的技术方案进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。