本發(fā)明涉及道路工程。更具體地說，本發(fā)明涉及一種季節(jié)性降水區(qū)高填方路基施工方法。

背景技術(shù)：

1、在季節(jié)性降水區(qū)高填方路基施工中，現(xiàn)有技術(shù)面臨以下突出問題：首先，路基基底排水系統(tǒng)易受降水集中影響而失效。傳統(tǒng)橫向排水盲溝采用單一碎石層結(jié)構(gòu)，級配碎石粒徑分布范圍過大，導(dǎo)致孔隙率分布不均，在長期滲流作用下細(xì)顆粒遷移易造成孔隙堵塞，排水效率隨使用時(shí)間顯著下降。同時(shí)，盲溝間距設(shè)置缺乏動態(tài)水文計(jì)算依據(jù)，固定間距難以適應(yīng)不同降水強(qiáng)度下的峰值流量需求，暴雨期間易出現(xiàn)局部積水倒灌，引發(fā)基底軟化。其次，分層填筑工藝參數(shù)與土體特性匹配度不足，填筑厚度與粒徑控制標(biāo)準(zhǔn)未能有效協(xié)調(diào)。當(dāng)填料天然含水率波動時(shí)，常規(guī)翻曬或補(bǔ)水手段缺乏實(shí)時(shí)監(jiān)測與動態(tài)調(diào)控，易出現(xiàn)表層過干或內(nèi)部過濕的層間含水率梯度，導(dǎo)致壓實(shí)度分布不均。振動碾壓參數(shù)（如頻率、振幅）未根據(jù)不同填料類型差異化設(shè)置，砂礫土與粘性土采用相同碾壓模式時(shí)，易引發(fā)粗顆粒破碎或細(xì)粒土剪切變形，影響結(jié)構(gòu)整體性。此外，防水層施工質(zhì)量穩(wěn)定性不足。傳統(tǒng)土工布搭接工藝依賴人工操作，熱熔焊接溫度與壓力控制精度低，焊縫寬度與熔融深度波動較大，接縫處易形成滲漏通道。薄膜覆蓋采用單一膠帶密封方式，在溫差應(yīng)力作用下膠黏劑易老化失效，接縫剝離后難以修復(fù)。最后，截水溝結(jié)構(gòu)耐久性較差?，F(xiàn)澆混凝土截水溝因溫度應(yīng)力產(chǎn)生的收縮裂縫無法有效控制，伸縮縫填塞材料抗變形能力弱，反復(fù)干濕循環(huán)下瀝青麻絮易脫落，導(dǎo)致溝體滲漏。溝底坡度施工精度依賴人工測量，高程偏差累積易形成局部反坡，造成溝內(nèi)積水淤塞。上述問題的根本原因在于：排水系統(tǒng)未建立多層級過濾與動態(tài)導(dǎo)流機(jī)制，填筑工藝參數(shù)缺乏土體響應(yīng)適應(yīng)性，防水層缺乏復(fù)合密封技術(shù)，以及截水溝預(yù)制精度與接縫防水體系不完善。解決這些問題的技術(shù)難點(diǎn)包括：如何在復(fù)雜地質(zhì)條件下實(shí)現(xiàn)盲溝排水能力與抗淤堵性能的平衡；如何構(gòu)建填筑層含水率-壓實(shí)度-結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的聯(lián)動控制模型；如何提高防水層接縫密封的可靠性與環(huán)境適應(yīng)性；以及如何實(shí)現(xiàn)截水溝預(yù)制構(gòu)件的高精度裝配與伸縮縫的持久防水。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的一個目的是解決至少上述問題，并提供至少后面將說明的優(yōu)點(diǎn)。

2、為了實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點(diǎn)，提供了一種季節(jié)性降水區(qū)高填方路基施工方法，其特征在于，包括以下步驟：

3、在路基基底開挖前，沿路基橫向軸線方向設(shè)置間距為8-10m的橫向排水盲溝，所述橫向排水盲溝底部鋪設(shè)厚度為30cm的級配碎石層，級配碎石粒徑為10-30mm，級配碎石層上方鋪設(shè)雙向拉伸塑料排水板，雙向拉伸塑料排水板的排水通量大于20cm3/s，橫向排水盲溝與路基兩側(cè)的縱向碎石盲溝連通，縱向碎石盲溝的橫截面呈倒梯形，底寬80cm，頂寬120cm，深度100cm；

4、在完成基底排水系統(tǒng)施工后，采用分層填筑法進(jìn)行路基填筑，每層填筑厚度不超過50cm，填料最大粒徑控制在壓實(shí)厚度的2/3，當(dāng)填料天然含水率超過最佳含水率±2%時(shí)，采用旋耕犁翻曬或?yàn)⑺囲F化補(bǔ)水進(jìn)行含水率調(diào)節(jié)，采用25t振動壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，碾壓遍數(shù)為靜壓1遍、振壓6遍、終壓1遍，相鄰碾壓輪跡重疊1/3輪寬，壓實(shí)后路基表面形成2-4%的橫坡；

5、在每層填筑壓實(shí)后，立即鋪設(shè)400g/m2的聚丙烯長絲針刺防水土工布，土工布搭接寬度不小于50cm，搭接處采用熱熔焊接處理，焊接溫度控制在280-300℃范圍內(nèi)，土工布上方覆蓋厚度0.5mm的聚乙烯薄膜，薄膜接縫處采用雙面自粘膠帶密封；

6、在路基填筑至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，于路基邊坡頂部設(shè)置混凝土截水溝，截水溝內(nèi)側(cè)凈寬40cm，深度50cm，溝底坡度與路線縱坡一致且不小于0.3%，截水溝每隔15m設(shè)置一道伸縮縫，伸縮縫采用瀝青麻絮填塞密實(shí)。

7、傳統(tǒng)路基施工中基底排水系統(tǒng)抗淤堵能力差、填筑層含水率與壓實(shí)度控制精度低、防水層接縫密封不可靠、截水溝結(jié)構(gòu)耐久性不足，導(dǎo)致路基在季節(jié)性降水區(qū)易出現(xiàn)積水軟化、層間滑移及滲水破壞。本發(fā)明通過橫向排水盲溝與縱向盲溝的倒梯形截面設(shè)計(jì)，結(jié)合級配碎石層與排水板的復(fù)合結(jié)構(gòu)，顯著提升基底排水系統(tǒng)的抗淤堵能力與導(dǎo)流效率；分層填筑工藝與含水率動態(tài)調(diào)節(jié)確保壓實(shí)均勻性；土工布與薄膜的階梯密封工藝增強(qiáng)防水層可靠性；預(yù)制截水溝與伸縮縫多層防水設(shè)計(jì)延長溝體使用壽命，整體降低季節(jié)性降水對路基穩(wěn)定性的影響。

8、優(yōu)選的是，在所述橫向排水盲溝底部鋪設(shè)級配碎石層時(shí)，采用分層攤鋪工藝：先在基底鋪設(shè)粒徑20-30mm的級配碎石，攤鋪厚度15cm，采用1.5t平板夯夯實(shí)3遍形成下過濾層；再鋪設(shè)粒徑10-20mm的級配碎石，攤鋪厚度15cm，采用3t振動壓路機(jī)靜壓2遍形成上承托層，所述雙向拉伸塑料排水板采用u型錨固釘固定于上承托層表面，u型錨固釘開口寬度50mm，釘腿長度300mm，以2m×2m間距梅花形布設(shè)，錨固釘插入上承托層的深度不小于250mm；所述橫向排水盲溝與縱向碎石盲溝的連接節(jié)點(diǎn)處設(shè)置導(dǎo)流槽，導(dǎo)流槽采用c25混凝土預(yù)制構(gòu)件，內(nèi)壁坡度45°，導(dǎo)流槽進(jìn)水口設(shè)置孔徑5mm的不銹鋼過濾網(wǎng)，導(dǎo)流槽底部標(biāo)高低于橫向排水盲溝底部標(biāo)高10cm；所述縱向碎石盲溝內(nèi)每間隔30m設(shè)置檢查井，檢查井內(nèi)徑80cm，井壁設(shè)置直徑10cm的透水孔，透水孔呈30cm×30cm矩陣排列，檢查井底部鋪設(shè)厚度20cm的礫石反濾層，礫石粒徑40-60mm。

9、由于橫向排水盲溝級配碎石層易堵塞，排水板固定不牢，導(dǎo)流節(jié)點(diǎn)易淤塞，縱向盲溝維護(hù)困難，影響排水系統(tǒng)長期效能。本發(fā)明中分層攤鋪工藝通過粒徑分選優(yōu)化孔隙分布，u型錨固釘增強(qiáng)排水板固定強(qiáng)度，導(dǎo)流槽與檢查井組合提升盲溝系統(tǒng)維護(hù)便利性，礫石反濾層有效攔截細(xì)顆粒，使排水系統(tǒng)長期保持設(shè)計(jì)流量。

10、優(yōu)選的是，在所述分層填筑法施工中，采用復(fù)合填筑工藝：當(dāng)填筑層為砂礫土?xí)r，先鋪設(shè)厚度25cm的粗粒料層，填料最大粒徑為壓實(shí)層厚度的3/4，采用推土機(jī)攤鋪后靜壓1遍形成骨架結(jié)構(gòu)；再鋪設(shè)厚度25cm的細(xì)粒料層，填料最大粒徑小于10mm，采用平地機(jī)精平并噴灑占細(xì)粒料質(zhì)量1.5%的濃度3%的硅酸鈉溶液，噴灑量控制在2l/m2；當(dāng)填筑層為粘性土?xí)r，采用水平分條填筑法，將填筑面劃分為寬度8m的平行條帶，相鄰條帶填筑時(shí)間間隔不小于4小時(shí)，填筑條帶邊緣設(shè)置臨時(shí)擋土板，擋土板高度50cm，板間預(yù)留10cm伸縮縫；所述含水率調(diào)節(jié)作業(yè)中，采用移動式土壤含水率速測儀進(jìn)行每層填筑前中后三次檢測，檢測點(diǎn)按每平方米布置3個的密度設(shè)置，當(dāng)檢測值與最佳含水率偏差超過±1.5%時(shí)，旋耕犁翻曬作業(yè)速度控制在3km/h且翻耕深度達(dá)到填筑層厚度的4/5，灑水車霧化補(bǔ)水采用扇形噴嘴，噴射角度60°，噴射壓力0.3mpa；所述振動壓路機(jī)作業(yè)時(shí)，在砂礫土層采用高頻低幅模式，振動頻率35hz，振幅1.2mm，在粘性土層采用低頻高幅模式，振動頻率28hz，振幅2.0mm，振動壓路機(jī)行駛速度保持2km/h恒定；所述路基表面橫坡通過可調(diào)式鋼制刮板成型，刮板長度與路基同寬，刮板兩側(cè)設(shè)置液壓升降裝置，升降精度控制±1mm，刮板底部焊接高度差為填筑層厚度3%的梯形坡度調(diào)節(jié)塊。

11、由于砂礫土與粘性土填筑工藝單一，含水率調(diào)節(jié)粗放，碾壓參數(shù)未適配土體特性，橫坡成型精度低，導(dǎo)致填料結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。本發(fā)明中砂礫土骨架-細(xì)粒灌縫結(jié)構(gòu)與粘性土分條填筑法分別適配不同土體特性，硅酸鈉溶液噴灑增強(qiáng)細(xì)粒層穩(wěn)定性，差異化碾壓參數(shù)減少土體損傷，可調(diào)刮板實(shí)現(xiàn)橫坡精準(zhǔn)控制，綜合提升填筑層結(jié)構(gòu)強(qiáng)度與排水性能。

12、優(yōu)選的是，在所述可調(diào)式鋼制刮板成型系統(tǒng)中，刮板主體由h型鋼焊接框架與16mn鋼板工作面構(gòu)成，工作面長度與路基同寬，鋼板厚度12mm，背部焊接間距50cm的加強(qiáng)肋板；刮板兩側(cè)設(shè)置多級調(diào)節(jié)裝置，包括粗調(diào)螺桿、精調(diào)液壓油缸以及激光坡度傳感器，粗調(diào)螺桿采用梯形螺紋，螺距8mm，行程范圍±100mm，精調(diào)液壓油缸活塞直徑40mm，行程±20mm，重復(fù)定位精度±0.1mm；施工時(shí)，沿路基縱向架設(shè)兩條平行激光基準(zhǔn)線，激光線間距對應(yīng)刮板兩端設(shè)計(jì)高程差，激光發(fā)射器波長650nm，功率10mw，接收器靈敏度±0.5mm/100m；刮板作業(yè)采用三段式刮平工藝：首次刮削深度為填筑層厚度的1/3，刮板行進(jìn)速度3m/min，二次刮削深度為剩余厚度的1/2，行進(jìn)速度2m/min，末次刮削采用振動刮平模式，振動頻率25hz，振幅0.5mm，行進(jìn)速度1m/min；刮板底部焊接可更換式坡度調(diào)節(jié)模塊，模塊為硬質(zhì)合金材質(zhì)，刃口角度45°，模塊高度差按填筑層厚度3%等比設(shè)置，通過t型槽螺栓與刮板主體連接，螺栓預(yù)緊力控制在15-18n·m范圍；刮板架設(shè)后，采用動態(tài)壓實(shí)度檢測裝置實(shí)時(shí)監(jiān)測刮平效果，當(dāng)局部壓實(shí)度偏差超過2%時(shí)，通過plc控制系統(tǒng)自動觸發(fā)液壓油缸進(jìn)行補(bǔ)償調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間小于0.3s。

13、由于現(xiàn)有的刮板系統(tǒng)調(diào)節(jié)精度不足，刮平工藝單一，坡度調(diào)節(jié)模塊易磨損，壓實(shí)度動態(tài)補(bǔ)償缺失，影響路基表面平整度與排水性能。本發(fā)明采用多級調(diào)節(jié)裝置結(jié)合激光基準(zhǔn)線實(shí)現(xiàn)毫米級坡度控制，三段式刮平工藝消除填料回彈，可更換模塊與動態(tài)壓實(shí)補(bǔ)償確保表面平整度達(dá)標(biāo)，降低后期維護(hù)成本。

14、優(yōu)選的是，在所述聚丙烯長絲針刺防水土工布鋪設(shè)工序中，采用階梯式復(fù)合密封工藝：土工布搭接部位先進(jìn)行表面預(yù)處理，使用電動鋼絲刷沿搭接縫中心線兩側(cè)各10cm范圍內(nèi)清除表面浮塵，刷絲直徑0.15mm，刷頭行進(jìn)速度0.5m/s；預(yù)處理后采用雙道熱熔焊接，第一道焊接溫度為280℃，焊接壓力0.2mpa，形成寬度3厘米的熔融帶，第二道焊接溫度為300℃，焊接壓力0.3mpa，在距第一道焊縫邊緣5cm處形成寬度5cm的加強(qiáng)熔融帶，兩道焊縫中間區(qū)域噴灑速凝型改性瀝青涂層，涂層厚度2mm，噴灑量1.8kg/m2；所述聚乙烯薄膜鋪設(shè)時(shí)，在薄膜下表面間隔1m設(shè)置條狀壓敏膠帶，膠帶寬度20mm，黏結(jié)強(qiáng)度大于1.5n/mm2，薄膜縱向接縫處先鋪設(shè)寬度30cm的無紡布增強(qiáng)層，再施加雙面自粘膠帶，膠帶覆蓋接縫兩側(cè)各15cm，薄膜橫向接縫采用熱風(fēng)焊接，焊接溫度250℃，風(fēng)壓0.15mpa，焊槍移動速度0.8m/min，形成寬度10mm的連續(xù)焊縫；土工布與薄膜之間每間隔2m設(shè)置防滑固定帶，固定帶為寬度10cm的橡膠條，橡膠條表面開設(shè)有直徑5mm的透氣孔，孔間距15cm，橡膠條通過射釘固定于路基表面，射釘長度15cm，釘帽直徑20mm，釘入深度12cm。

15、由于土工布搭接密封強(qiáng)度低，薄膜接縫易剝離，固定方式不可靠，導(dǎo)致防水層整體抗?jié)B能力不足。本發(fā)明通過雙道梯度焊接與改性瀝青涂層形成多重密封，薄膜接縫增強(qiáng)處理抑制剝離，防滑固定帶兼顧位移控制與透氣需求，顯著提升防水層抗?jié)B耐久性。

16、優(yōu)選的是，在所述混凝土截水溝施工中，采用預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)：截水溝主體由長度1.5m的c30鋼筋混凝土預(yù)制槽段拼裝而成，槽段兩端設(shè)置榫卯接口，榫頭長度10cm，卯口深度12cm，相鄰槽段接縫處填充厚度2cm的遇水膨脹橡膠條；溝底坡度控制采用可調(diào)式鋼支架系統(tǒng)，支架立柱間距1m，立柱頂部設(shè)置液壓調(diào)平裝置，調(diào)平精度±0.5mm，支架橫梁安裝激光坡度儀實(shí)時(shí)監(jiān)測溝底高程；所述伸縮縫施工采用三層防水構(gòu)造，第一層鋪設(shè)寬度20cm的丁基橡膠止水帶，止水帶中部形成直徑15cm的半圓形凸起，第二層灌注熱熔改性瀝青至縫深的2/3，第三層采用專用填縫槍壓入直徑8mm的閉孔聚乙烯泡沫棒，最后表面涂刷2mm厚聚氨酯密封膠；截水溝內(nèi)側(cè)壁每間隔3m設(shè)置導(dǎo)流肋板，肋板高度30cm，厚度10cm，傾斜角度45°，肋板底部開設(shè)直徑5cm的泄水孔，孔內(nèi)插入pvc導(dǎo)流管，導(dǎo)流管伸出溝體外側(cè)長度20cm；溝體與路基銜接處設(shè)置反濾結(jié)構(gòu)，自內(nèi)向外依次鋪設(shè)30cm厚砂礫石層、20cm厚粗砂層以及5cm厚透水土工布，土工布滲透系數(shù)大于1×10-2cm/s，砂礫石粒徑5-10mm，粗砂粒徑0.5-1mm。

17、由于現(xiàn)澆截水溝施工精度差，伸縮縫防水失效，導(dǎo)流結(jié)構(gòu)不足，反濾層設(shè)計(jì)不合理，引發(fā)溝體滲漏與淤積。本發(fā)明中預(yù)制槽段榫卯接口與遇水膨脹橡膠保障裝配精度，導(dǎo)流肋板與pvc管優(yōu)化水流路徑，三層伸縮縫防水體系抵抗變形應(yīng)力，反濾結(jié)構(gòu)防止淤積，整體提升截水溝排水效率與結(jié)構(gòu)壽命。

18、優(yōu)選的是，在所述可調(diào)式鋼支架系統(tǒng)中，鋼支架由h型鋼立柱、槽鋼橫梁以及球形鉸接底座構(gòu)成，立柱底部焊接邊長40cm的方形鋼板底座，底座四角設(shè)置m30地腳螺栓孔；所述液壓調(diào)平裝置包含雙作用液壓千斤頂、激光接收靶以及壓力傳感器，千斤頂活塞直徑80mm，行程50mm，壓力傳感器量程0-10mpa，精度等級0.5級；調(diào)平作業(yè)時(shí)，沿溝體縱向每間隔5m架設(shè)激光發(fā)射器，發(fā)射器波長635nm，輸出功率5mw，坡度控制信號通過plc控制器與液壓千斤頂聯(lián)動，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)；支架安裝時(shí)采用三級調(diào)平法：先通過地腳螺栓進(jìn)行±20mm粗調(diào)，再通過球形鉸接底座進(jìn)行±5mm精調(diào)，最后啟動液壓千斤頂實(shí)施±1mm微調(diào)；調(diào)平完成后，在橫梁與預(yù)制槽段之間設(shè)置氯丁橡膠緩沖墊，墊層厚度15mm，硬度60邵氏a，壓縮永久變形量小于15%；支架系統(tǒng)驗(yàn)收時(shí)，采用全站儀進(jìn)行三維坐標(biāo)復(fù)測，平面位置偏差控制在±3mm內(nèi)，高程偏差不超過±2mm。

19、由于現(xiàn)有的支架系統(tǒng)調(diào)平效率低，精度依賴人工，預(yù)制構(gòu)件安裝偏差累積，影響截水溝坡度控制與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。本發(fā)明采用三級調(diào)平法結(jié)合激光閉環(huán)控制實(shí)現(xiàn)高精度坡度調(diào)整，緩沖墊吸收施工振動，全站儀復(fù)測確保支架系統(tǒng)安裝質(zhì)量，為截水溝長期穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠基礎(chǔ)。

20、本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、目標(biāo)和特征將部分通過下面的說明體現(xiàn)，部分還將通過對本發(fā)明的研究和實(shí)踐而為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解。