1.本发明涉及一种花岗岩残积土路基结构及其施工方法，属于环保技术领域。
背景技术：2.花岗岩残积土是一种工程特性较为复杂的特殊性岩土，天然含水率高、液限高、水稳性差，浸水易软化崩解，甚至泥化，但粗粒组含量高，边坡易冲蚀，在我国的广东、福建、海南等分布广泛。由于其液限一般大于50％，而将其错误的按高液限土对待，导致许多花岗岩残积土路基边坡冲蚀破坏严重。我国高等级公路建设初期多将其进行废弃或全部改性处治，环保性差，并造成工程成本大幅增加。但随着多雨花岗岩残积土地区公路的大规模建设，花岗岩残积土的研究与工程应用越来越多。研究表明，花岗岩残积土的cbr强度高，多在10％以上，完全满足现行《公路路基设计规范》对路基填料的要求，且使用状况良好。但花岗岩残积土作为路基填料存在是天然含水率高、晾晒困难、粗粒组岩质软、水稳性差、边坡易冲蚀等主要问题，不适宜作为路床填料。然而，当前广东、福建等花岗岩分布区的高速公路路面结构多为采用封闭式中央分隔带沥青混凝土结构，有效避免了中央分隔带和路面渗水对路基的不利影响。土工格室作为一种新型的高强度三维立体土工合成材料，其耐久性、整体性和抗冲刷性好，施工更为快捷，立面加固效果优异，且绿化效果更佳。土工格室防护可以实现花岗岩残积土路基边坡随填随防护的同步施工，有效避免边坡冲蚀破坏。因此，花岗岩残积土路基型式设计应根据路面结构形式、中央分隔带排水以及各防护措施的优异性等综合确定。
技术实现要素：3.为了克服现有技术的不足,本发明提供一种花岗岩残积土路基结构及其施工方法。
4.一种花岗岩残积土路基结构，包括底部隔离层，花岗岩残积土填筑区，土工格室防护区，强度补偿层和路面结构层五个部分，花岗岩残积土填筑区的底部为底部隔离层，花岗岩残积土填筑区的两侧分别为土工格室防护区，土工格室防护区包括左土工格室护坡及右土工格室护坡，花岗岩残积土填筑区的顶部为强度补偿层及路面结构层，路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，底基层和基层为整幅全铺式结构。
5.底部隔离层的顶部填筑花岗岩残积土，花岗岩残积土每层的松铺厚度小于30cm。
6.左土工格室护坡及右土工格室护坡分别由土工格室组成，土工格栅由高强度的hdpe或pp共聚料宽带，经过强力焊接或铆接而形成的网状格室结构，共聚料宽带上打孔，土工格室张拉开形成内腔空间，土工格室的周边壁采用u型钉固定在地表中。
7.路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，底基层和基层为整幅全铺式结构，路面结构层上有封闭式中央分隔带。
8.一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，含有以下步骤:
9.花岗岩残积土路基填筑前先核实其分布、数量，确定合理路基土石调配方案。
10.其次选择典型的花岗岩残积土进行含水率、击实、液塑限、筛分、cbr等土工试验，确定花岗岩残积土的天然含水率、最佳含水率、最大干密度、液塑限、颗粒级配与cbr，绘制cbr与含水率的关系曲线，根据花岗岩残积土填筑部位cbr的控制标准，分别确定各部位花岗岩残积土的碾压含水率范围。
11.选择典型填方路基工点铺筑花岗岩残积土路基试验路段，确定花岗岩残积土的晾晒方式与晾晒速率，总结花岗岩残积土路基的机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度与压实质量控制标准施工工艺参数。
12.在花岗岩残积土路基试验段铺筑不同厚度的强度补偿层，基于强度补偿层顶面弯沉值可控确定度补偿层厚度；花岗岩残积土大面积施工前做好施工测量与放样，并根据设计要求对地表进行清表与压实。
13.还含有以下步骤:
14.在清表、压实后的地表填筑一层厚度不小于50cm的碎石土、砾石土、开山石渣等孔隙率大、水稳性好的材料，在其上进行第一层花岗岩残积土的上料，上料采用画灰格、挂线的方式控制花岗岩残积土的松铺厚度，上料后采用推土机粗平，平地机精平，根据试验路段确定的施工工艺和压实标准进行碾压和检测，满足压实标准后，进行第二层花岗岩残积土路基的上料、摊铺、平整、碾压和检测。
15.此后再依次进行第三、第四及第n等层位花岗岩残积土的上料、摊铺、平整、碾压和检测。
16.花岗岩残积土每填筑2m时进行边坡坡面整形，并及时铺设土工格室防护，直至花岗岩残积土填筑至强度补偿层底面的设计高程。
17.在花岗岩残积土填筑区上方进行第一层的强度补偿层的上料、摊铺、平整、碾压成型；直至按相关规范要求逐层碾压至强度补偿层顶面高程，进行路基交工验收。
18.最后铺筑路面结构层，路面结构层铺筑前，花岗岩残积土路基至少经历一个完整雨季或6个月的自然沉降稳定期。
19.本发明的优点是:采用本发明的路基结构可最大限度利用花岗岩残积土填筑路基，并可避免花岗岩残积土边坡冲蚀，花岗岩残积土路基结构的底部隔离层2，可避免地下水位上升或毛细水作用引起的水分向花岗岩残积土填筑区3迁移，并可增加路基稳定性。土工格室防护区可阻止降雨条件下边坡径流冲蚀边坡，提高花岗岩残积土边坡的堤身稳定性。现浇或预制混凝土护栏封闭式中央分隔带7可避免中分带水入渗路基，防止花岗岩残积土路基出现不均匀沉降变形和强度衰减。强度补偿层可确保路基有足够的结构强度，为路面结构层提供承载基础。
20.本发明的花岗岩残积土路基结构可有效避免降雨径流冲蚀花岗岩残积土边坡，避免水分入渗花岗岩残积土路基，保证花岗岩残积土填筑区3的湿度稳定，保障花岗岩残积土路基的长期性能稳定，施工更加方便，造价低廉，并可最大限度的利用花岗岩残积土。
附图说明
21.当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本发明以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发
明的不当限定，如图其中：
22.图1为本发明的花岗岩残积土路基结构示意图。
23.图2为本发明的花岗岩残积土路基结构施工流程示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
25.显然，本领域技术人员基于本发明的宗旨所做的许多修改和变化属于本发明的保护范围。
26.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当称元件、组件被“连接”到另一元件、组件时，它可以直接连接到其他元件或者组件，或者也可以存在中间元件或者组件。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
27.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。
28.为便于对实施例的理解，下面将结合做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明的限定。
29.实施例1：如图1所示，一种花岗岩残积土路基结构，包括底部隔离层2，花岗岩残积土填筑区3，土工格室防护区，强度补偿层5和路面结构层6五个部分。
30.花岗岩残积土填筑区3的底部为底部隔离层2，原地表1经过清表、压实后填筑底部隔离层2，在底部隔离层2的顶部开始填筑花岗岩残积土，花岗岩残积土每层的松铺厚度不超过30cm，直至填筑至强度补偿层5底面设计高程；花岗岩残积土填筑区3的上方填筑强度补偿层5，最后在强度补偿层5的上方铺设沥青混凝土路面，花岗岩残积土填筑区3的两侧分别为土工格室防护区，土工格室防护区包括左土工格室护坡4及右土工格室护坡8，路面结构层6上有封闭式中央分隔带7，花岗岩残积土填筑区3的顶部为强度补偿层5及路面结构层6。
31.左土工格室护坡4及右土工格室护坡8分别由土工格室组成，土工格室的周边壁有孔排列，土工格室之间的周边壁相互连接，土工格室张拉开形成内腔空间，土工格室的周边壁采用u型钉固定在地表1中。
32.实施例2：如图1及图2所示，一种花岗岩残积土路基结构及施工方法,旨在解决花岗岩残积土作为路基填料的合理利用问题，通过综合考虑降雨、路基路面排水、路面结构形式与边坡防护措施，提出一种更为科学、施工更为便捷、利用率更高、且可避免边坡冲蚀及保证路基性能长期稳定的公路花岗岩残积土路基结构型式。
33.本发明提供的一种花岗岩残积土路基结构，如图1及实施例1所示。
34.花岗岩残积土路基结构中花岗岩残积土填筑部位为底部隔离层2与强度补偿层5中间的区域，填筑高度不超过15m，坡率为1:1.5～1:1.75。
35.强度补偿层5填料可采用水泥、石灰等改良花岗岩残积土，也可采用碎石土、砾石
土、开山石渣等水稳性好的粗粒土。强度补偿层5的厚度不小于50cm，具体可根据设计弯沉代表值、强度补偿层5的填料等通过试验路段确定。
36.沥青混凝土路面的路面结构层6上的中央分隔带为现浇或预制混凝土护栏的封闭式中央分隔带7。
37.路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，且为整幅全铺式结构。
38.底部隔离层2为填筑厚度不小于(大于)50cm的碎石土、砾石土或开山石渣填筑层。碎石土、砾石土、开山石渣等中的碎石为硬质、中硬质的水稳性好的石料。
39.土工格室防护区为花岗岩残积土路基边坡坡面满铺土工格室，采用钩形铆桩或u型钢筋锚固，固定间距1m左右；格室空间内填充种植土。
40.土工格室防护区与花岗岩残积土路基同步施工，做到随填随防护，避免花岗岩残积土边坡冲蚀破坏。
41.实施例3：如图2所示，一种花岗岩残积土路基结构及施工方法,含有以下步骤:
42.花岗岩残积土路基填筑前先核实其分布、数量，确定合理路基土石调配方案。
43.其次选择典型的花岗岩残积土进行含水率、击实、液塑限、筛分、cbr等土工试验，确定花岗岩残积土的天然含水率、最佳含水率、最大干密度、液塑限、颗粒级配与cbr，绘制cbr与含水率的关系曲线，根据花岗岩残积土填筑部位cbr的控制标准，分别确定各部位花岗岩残积土的碾压含水率范围；选择典型填方路基工点铺筑花岗岩残积土路基试验路段，确定花岗岩残积土的晾晒方式与晾晒速率，总结花岗岩残积土路基的机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度与压实质量控制标准等施工工艺参数。
44.在花岗岩残积土路基试验段铺筑不同厚度的强度补偿层5，基于强度补偿层5顶面弯沉值可控确定强度补偿层5厚度；花岗岩残积土大面积施工前做好施工测量与放样，并根据设计要求对地表进行清表与压实。
45.在清表、压实后的地表填筑一层厚度不小于50cm的碎石土、砾石土、开山石渣等孔隙率大、水稳性好的材料，在其上进行第一层花岗岩残积土的上料，上料采用画灰格、挂线的方式控制花岗岩残积土的松铺厚度，上料后采用推土机粗平，平地机精平，根据试验路段确定的施工工艺和压实标准进行碾压和检测，满足压实标准后方可进行第二层花岗岩残积土路基的上料、摊铺、平整、碾压和检测。
46.此后再依次进行第三、第四、
…
、第n等层位花岗岩残积土的上料、摊铺、平整、碾压和检测。
47.花岗岩残积土每填筑2m时进行边坡坡面整形，并及时铺设土工格室防护，直至花岗岩残积土填筑至强度补偿层5底面的设计高程。
48.在花岗岩残积土填筑区3上方进行第一层的强度补偿层5的上料、摊铺、平整、碾压成型；直至按相关规范要求逐层碾压至强度补偿层5顶面高程，进行路基交工验收。
49.最后铺筑路面结构层6，路面结构层6铺筑前，花岗岩残积土路基至少经历一个完整雨季或6个月的自然沉降稳定期。
50.如上所述，对本发明的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本发明的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本发明的保护范围之内。
技术特征：1.一种花岗岩残积土路基结构，其特征在于，包括底部隔离层，花岗岩残积土填筑区，土工格室防护区，强度补偿层和路面结构层五个部分，花岗岩残积土填筑区的底部为底部隔离层，花岗岩残积土填筑区的两侧分别为土工格室防护区，土工格室防护区包括左土工格室护坡及右土工格室护坡，花岗岩残积土填筑区的顶部为强度补偿层及路面结构层，路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，底基层和基层为整幅全铺式结构。2.根据权利要求1所述的一种花岗岩残积土路基结构，其特征在于，底部隔离层的顶部填筑花岗岩残积土，花岗岩残积土每层的松铺厚度小于30cm。3.根据权利要求1所述的一种花岗岩残积土路基结构，其特征在于，左土工格室护坡及右土工格室护坡分别由土工格室组成，土工格栅由高强度的hdpe或pp共聚料宽带，经过强力焊接或铆接而形成的网状格室结构，共聚料宽带上打孔，土工格室张拉开形成内腔空间，土工格室的周边壁采用u型钉固定在地表中。4.根据权利要求1所述的一种花岗岩残积土路基结构，其特征在于，路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，底基层和基层为整幅全铺式结构，路面结构层上有封闭式中央分隔带。5.一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于,含有以下步骤:花岗岩残积土路基填筑前先核实其分布、数量，确定合理路基土石调配方案；其次选择典型的花岗岩残积土进行含水率、击实、液塑限、筛分、cbr土工试验，确定花岗岩残积土的天然含水率、最佳含水率、最大干密度、液塑限、颗粒级配与cbr，绘制cbr与含水率的关系曲线，根据花岗岩残积土填筑部位cbr的控制标准，分别确定各部位花岗岩残积土的碾压含水率范围；选择典型填方路基工点铺筑花岗岩残积土路基试验路段，确定花岗岩残积土的晾晒方式与晾晒速率，总结花岗岩残积土路基的机械组合、压实机械规格、松铺厚度、碾压遍数、碾压速度与压实质量控制标准施工工艺参数；在花岗岩残积土路基试验段铺筑不同厚度的强度补偿层，基于强度补偿层顶面弯沉值可控确定度补偿层厚度；花岗岩残积土大面积施工前做好施工测量与放样，并根据设计要求对地表进行清表与压实。6.根据权利要求5所述的一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于，还含有以下步骤:在清表、压实后的地表填筑一层厚度不小于50cm的碎石土、砾石土、开山石渣孔隙率大、水稳性好的材料，在其上进行第一层花岗岩残积土的上料，上料采用画灰格、挂线的方式控制花岗岩残积土的松铺厚度，上料后采用推土机粗平，平地机精平，根据试验路段确定的施工工艺和压实标准进行碾压和检测，满足压实标准后，进行第二层花岗岩残积土路基的上料、摊铺、平整、碾压和检测；此后再依次进行第三、第四及第n层位花岗岩残积土的上料、摊铺、平整、碾压和检测；花岗岩残积土每填筑2m时进行边坡坡面整形，并及时铺设土工格室防护，直至花岗岩残积土填筑至强度补偿层底面的设计高程。7.根据权利要求6所述的一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于，在花岗岩残积土填筑区上方进行第一层的强度补偿层的上料、摊铺、平整、碾压成型；直至按相关规范要求逐层碾压至强度补偿层顶面高程，进行路基交工验收；
最后铺筑路面结构层，路面结构层铺筑前，花岗岩残积土路基至少经历一个完整雨季或6个月的自然沉降稳定期。8.根据权利要求6所述的一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于，花岗岩残积土路基结构中花岗岩残积土填筑部位为底部隔离层与强度补偿层中间的区域，填筑高度不超过15m，坡率为1:1.5～1:1.75；强度补偿层填料采用水泥、石灰改良花岗岩残积土，或者采用碎石土、砾石土、开山石渣水稳性好的粗粒土；强度补偿层的厚度不小于50cm。9.根据权利要求6所述的一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于，路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，且为整幅全铺式结构；底部隔离层为填筑厚度大于50cm的碎石土、砾石土或开山石渣填筑层；碎石土、砾石土、开山石渣中的碎石为硬质、中硬质的水稳性好的石料。10.根据权利要求6所述的一种花岗岩残积土路基结构的施工方法，其特征在于，土工格室防护区为花岗岩残积土路基边坡坡面满铺土工格室，采用钩形铆桩或u型钢筋锚固，固定间距1m左右；格室空间内填充种植土；土工格室防护区与花岗岩残积土路基同步施工，做到随填随防护，避免花岗岩残积土边坡冲蚀破坏。
技术总结一种花岗岩残积土路基结构及其施工方法，属于环保技术领域。包括底部隔离层，花岗岩残积土填筑区，土工格室防护区，强度补偿层和路面结构层五个部分，花岗岩残积土填筑区的底部为底部隔离层，花岗岩残积土填筑区的两侧分别为土工格室防护区，土工格室防护区包括左土工格室护坡及右土工格室护坡，花岗岩残积土填筑区的顶部为强度补偿层及路面结构层，路面结构层的底基层和基层为水泥稳定碎石层，底基层和基层为整幅全铺式结构。路面结构层上有封闭式中央分隔带。本发明有效避免降雨径流冲蚀花岗岩残积土边坡，避免水分入渗花岗岩残积土路基，保证花岗岩残积土填筑区的湿度稳定，保障花岗岩残积土路基的长期性能稳定，施工更加方便，造价低廉。造价低廉。造价低廉。
技术研发人员：张勇 徐凤银 王秋赞 徐冠豹 曲力 刘佳明 李祥 宋常军
受保护的技术使用者：交通运输部公路科学研究所
技术研发日：2022.03.17
技术公布日：2022/7/5
