生態(tài)型反包式土工格柵加筋尾礦砂路基的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于土木工程中的路基技術領域，尤其涉及一種生態(tài)型反包式土工格柵加筋尾礦砂路基。
【背景技術】
[0002]我國是世界礦業(yè)大國，固體礦產(chǎn)開發(fā)總規(guī)模居世界前列。在獲取有價值的礦產(chǎn)資源的同時產(chǎn)生了大量礦山環(huán)境問題。突出的問題是固體廢物多、礦山生態(tài)破壞和礦山地質(zhì)環(huán)境等問題。截止到2014年初我國僅已登記的尾礦庫為1 2 6 5 5座，尾礦積存總量超過100億噸，且每年新增尾礦6億多噸。尾礦堆積不僅占用大量的土地，而且尾礦設施對下游人民生命和財產(chǎn)安全造成了巨大的威脅。目前我國尾礦綜合利用率僅為12%左右，大量的尾礦只能長期堆放在尾礦庫中。隨著現(xiàn)代工業(yè)化的迅速發(fā)展和對礦產(chǎn)品需求大幅度的增加，礦業(yè)開發(fā)規(guī)模隨之加大，尾礦的排放、堆積量越來越大。大量堆存的尾礦給礦業(yè)、環(huán)境及經(jīng)濟等造成不少的危害，對礦山及周圍的生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的影響。
[0003]采用尾礦砂用作路基填料，一方面可以解決尾礦堆積占用土地且存在安全隱患的問題，同時也可減少路基施工需要取土消耗土地的問題，有利于節(jié)約我國寶貴的土地資源；通過采用土工格柵加筋土技術可優(yōu)化尾礦砂填料路基斷面，進一步提高工程效益和技術效果。隨著我國目前大規(guī)模的道路設施建設，該項技術可大量消耗尾礦砂庫存，同時優(yōu)化工程設施周邊環(huán)境，實現(xiàn)工程建設與生態(tài)恢復、環(huán)境景觀的和諧統(tǒng)一，有利于實現(xiàn)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”的工程建設目標。
[0004]土工格柵埋設于路基體內(nèi)可形成復合受力的加筋土結(jié)構，從而提高路基強度和穩(wěn)定性、改善路基變形性能，具有節(jié)約投資、提高工程質(zhì)量、便于施工、優(yōu)化路基結(jié)構等優(yōu)點，因此近年來在路基工程中得到了廣泛應用。
[0005]隨著社會進步和工程技術發(fā)展，既有的路基施工對周邊生態(tài)和環(huán)境產(chǎn)生負面影響日益被重視，路基設計施工尚需要考慮周邊生態(tài)環(huán)境保護與景觀美化的問題。傳統(tǒng)施工中裸露的路基邊坡不僅破壞環(huán)境而且易受到雨水沖刷造成水土流失、甚至滑塌破壞，而傳統(tǒng)的工程防護措施造價高、養(yǎng)護成本高且不利于環(huán)境景觀的實現(xiàn)，因此對路基邊坡進行植被防護從而實現(xiàn)生態(tài)恢復和環(huán)境景觀效果是目前發(fā)展的方向。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術問題是提供一種生態(tài)型反包式土工格柵加筋尾礦砂路基，具有對路基邊坡坡面進行生態(tài)恢復與保持、美化環(huán)境的特點，該路基穩(wěn)定性高、抗病害能力強、養(yǎng)護費用低，可實現(xiàn)工程建設與生態(tài)保護、美化環(huán)境的和諧統(tǒng)一。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種生態(tài)型反包式土工格柵加筋尾礦砂路基，該路基自下至上依次為砂礫石墊層、雙向土工格柵、尾礦砂路基主體、滿鋪單向土工格柵及封蓋層，路基兩側(cè)的坡面處設有反包式單向土工格柵，反包式單向土工格柵水平鋪設并延伸至路基體內(nèi)，在路基坡面土工格柵反包處采用填充種植土和植物種子的填充草袋作為反包土袋。
[0008]進一步采取的技術方案，填充草袋采用植物秸桿編織而成，內(nèi)部充填有機基質(zhì)、保水劑、肥料、農(nóng)藥組成的種植土和植物種子，相鄰兩層反包式單向土工格柵之間的豎向間距設計值為300mm/層，填充草袋埋設在路基坡面處相鄰兩層反包式單向土工格柵之間的反包處并壓實，每壓實一層填充草袋，在該層兩側(cè)的填充草袋之間的空隙填充尾礦砂填料。
[0009]進一步采取的技術方案，封蓋層為摻灰黏土，封蓋層壓實厚度設計值為400mm，封蓋層由路基中線向兩側(cè)設置1.5%?2%的坡度，摻灰黏土為2%?5%消石灰與粘土的充分拌合物。
[0010]進一步采取的技術方案，砂爍石墊層的厚度不小于500mm，砂爍石墊層沿路基走向換填，其寬度應超出路基邊坡坡腳不小于1000mm。
[0011]進一步采取的技術方案，相鄰兩層反包式單向土工格柵之間的間距相等，反包式單向土工格柵分為兩種:一種為長反包式單向土工格柵，設計長度為不小于4500mm，下部長度多3000mm、坡面處長度< 500mm，上部反包處長度多1000mm ;一種為短反包式單向土工格柵，設計長度為3500mm，下部為長度2000mm、坡面處長度< 500mm，上部反包處多1000mm ；其中，每隔兩或三層短反包式單向土工格柵鋪設一層長反包式單向土工格柵。
[0012]進一步采取的技術方案，單向土工格柵均采用高密度聚乙烯HDPE材質(zhì)，雙向土工格柵采用聚丙烯材質(zhì)。
[0013]采用上述技術方案所產(chǎn)生的有益效果在于:
[0014]—、采用填充草袋做土工格柵反包處的包裹體，草袋價格低廉、施工方便、節(jié)約材料和造價、降低施工難度，提高施工速度；填充草袋內(nèi)采用種植土和適應工程所在地氣候生態(tài)條件的植物種子，經(jīng)一段時間后形成植被生態(tài)護坡，路基施工與植被護坡為一體，提高了護坡的穩(wěn)定性，達到工程建設與生態(tài)保護、美化環(huán)境的和諧統(tǒng)一，同時也減少后序生態(tài)恢復、綠化的時間和費用，降低了后期的養(yǎng)護費用低；
[0015]二、路基采用尾礦砂作路基填料，在減少尾礦堆積物潛在危害的同時可節(jié)約尾礦庫占地，同時大量減少因路基填筑開挖取土的土地資源消耗；
[0016]三、路基頂部采用摻灰粘土封蓋層并設置向外一定坡度則可導流降水，減少降水下滲，封蓋層采用摻灰黏土及其底部設置的滿鋪單向土工格柵可提高路基上部受力性能，均化應力應變，從而有利于提尚路基穩(wěn)定性、減少路基病害發(fā)生；
[0017]四、路基底部采用完全清表后換填級配砂礫石墊層，避免了因基底不良而導致的不均勻變形等問題，同時該墊層強度和模量均較大，有利于對其上部尾礦砂路基主體的支撐；
[0018]五、采用反包式土工格柵加筋土結(jié)構可明顯改善尾礦砂路基體內(nèi)的應力應變性能，提高其穩(wěn)定性，或加大路基邊坡坡度，達到節(jié)約占地、減少工程量、節(jié)約造價的目的；
[0019]六、用于反包的單向土工格柵采用兩種長度，既可以確保路基的安全穩(wěn)定等工程性能，同時也可節(jié)約材料使用。
【附圖說明】
[0020]圖1是本實用新型路基斷面的具體結(jié)構不意圖；
[0021]圖中:1、封蓋層；2、滿鋪單向土工格柵；3、填充草袋；4、長反包式單向土工格柵；5、短反包式單向土工格柵；6、雙向土工格柵；7、砂礫石墊層；8、尾礦砂路基主體。
【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進一步詳細的說明。
[0023]本實用新型為生態(tài)型路基，即生態(tài)恢復、景觀效果與路基施工為一體的結(jié)構。填充草袋3作為路基的一部分，不需要在路基施工完成后再在護坡上種植草木，對護坡進行保護和綠化，路基使用尾礦砂作為工程原料，減少再行進行護坡綠化花費的人工費，具有路基邊坡坡面的生態(tài)恢復與保持、美化環(huán)境的特點，從而達到工程建設與生態(tài)保護、美化環(huán)境的和諧統(tǒng)一，實現(xiàn)“資源節(jié)約型，環(huán)境友好型”的建設目的，這種邊施工邊綠化的環(huán)保措施也減少了路基坡面裸露時間，減少了塵土飛揚的二次污染。
[0024]具體結(jié)構參見圖1所示，該路基自下至上依次為砂礫石墊層7、雙向土工格柵6、尾礦砂路基主體8、滿鋪單向土工格柵2及封蓋層1，路基兩側(cè)的坡面處設有反包式單向土工格柵，反包式單向土工格柵水平鋪設并延伸至路基體內(nèi)，在路基坡面土工格柵反包處采用填充種植土和植物種子的填充草袋3作為反包土袋。施工時，對路基基底嚴格清表后換填級配砂礫石墊層7，該砂礫石墊層7位于設計地表面以下，碾壓密實后再在其上鋪設雙向土工格柵6 ;尾礦砂填料路基主體8位于雙向土工格柵6以上，應分層填筑，每層300mm ;反包式單向土工格柵按長度方向垂直路基走向水平張拉鋪設，按照每層300mm鋪設，上下層反包式單向土工格柵之間應確?？煽窟B接共同受力，反包式單向土工格柵在路基主體8內(nèi)可起到加筋受力作用，即形成加筋土的復合受力結(jié)構形式，從而提高路基邊坡的安全穩(wěn)定性，約束其側(cè)向變形，同時在反包處可為路基邊坡提供初期防護作用，為了加強路基的穩(wěn)定性，反包式單向土工格柵分為兩種:一種為長反包式單向土工格柵4，按照路基邊坡穩(wěn)定性要求計算確定的設計長度為4500mm，下部長度多3000mm、坡面處長度< 500mm，上部反包處長度多1000mm ;一種為短反包式單向土工格柵5，設計長度為3500mm，下部長度為2000mm、坡面處長度< 500mm，上部反包處多1000mm ;其中，每隔兩或三層短反包式單向土工格柵5鋪設一層長反包式單向土工格柵4 ;在單向土工格柵反包處采用填充草袋3作為包裹體，草袋3內(nèi)應采用優(yōu)選后的種植土混合植物種子進行填充；單向土工格柵及草袋3應按照壓實厚度300mm/層逐層鋪設填筑施工；在路基頂部滿鋪單向土工格柵2后填筑摻灰粘土封蓋層1，施工中應確保封蓋層1有由內(nèi)向外的1.5%?2.0%的坡度。
[0025]下面對路基鋪設技術要求進一步說明。
[0026]1、清表及換填砂礫石墊層7施工:換填深度應不小于路基基底設計標高以下500_，應在嚴格清除開挖換填范圍內(nèi)各類垃圾、植物根莖落葉及其它有機物、大塊的碎石等物后，對開挖面進行整平碾壓，達到相應壓實指標后才可進行相應換填作業(yè)。應采用級配良好、強度高、模量大、抗風化能力強的級配碎石作為墊層的換填原料，砂礫石墊層7應選用重型或振動式碾壓