1.本实用新型涉及填方路基结构技术领域，具体涉及一种泥岩包芯填方路基结构。
背景技术：2.道路是保证人们活动和物资流动必不可少的重要基础设施，随着社会的快速发展，道路必将不断延伸。我国幅员辽阔，各地环境条件和资源禀赋各异，道路的设计施工必须根据当地特点，因地制宜地采取针对性的技术措施。在发展道路交通设施的同时尽最大努力减少对环境的破坏，践行绿色发展理念。当新建道路长距离穿越丘陵谷盆地貌的区域，地表土层多为深厚泥岩分布的地区时（如我国西南部的广大地区），泥岩就地取材可以做一般路基填料。但是，根据泥岩的特性如果直接将其作为填料填筑路基，路基将面临泥岩遇水软化崩解、湿化变形的难题，而选择全部采用远距离挖运优质填料进行路基填筑，则会使工程造价大大提高，同时挖方泥岩的外弃会占压土地，而且外购填料的运输会造成尾气污染，这都会使环境遭到极大破坏。
技术实现要素：3.本实用新型目的在于提出一种泥岩包芯填方路基结构，以解决背景技术中所述的技术问题。
4.为实现上述技术目的，本实用新型采用如下技术方案：
5.一种泥岩包芯填方路基结构，包括填筑于路基中部的包芯泥岩层，所述包芯泥岩层顶底两端均通过满铺的防渗土工布封闭，包芯泥岩层底部铺设的防渗土工布下方依次铺设有土夹石过渡保护层和基底片石垫层，包芯泥岩层顶部铺设的防渗土工布上方依次铺设有土夹石封顶层和路面结构层，包芯泥岩层两侧通过土夹石包边层封闭，且包芯泥岩层和土夹石包边层之间采用台阶法搭接，二者搭接部位的部分台阶上铺设有土工格栅，且部分土工格栅上铺设有防渗土工布，所述土夹石包边层按设计坡率填筑，且坡堤平台位置的土夹石包边层上修筑有排水沟渠。
6.优选地，所述包芯泥岩层和土夹石包边层搭接部位的台阶上以及包芯泥岩层顶底两端铺设的防渗土工布上均设置有内侧高外侧低的排水横坡，排水横坡可以将渗入的雨水导排至路基外侧，防止雨水内渗。
7.优选地，所述包芯泥岩层与其底部铺设的防渗土工布之间还铺设有素土保护层，素土保护层可以保护防渗土工布免遭碾压损坏。
8.优选地，所述包芯泥岩层顶底两端铺设的防渗土工布均延伸至铺设位置的包芯泥岩层边缘之外不小于5m的位置，以防止边缘渗水。
9.优选地，为了防止雨水渗透和空气常年的侵入，所述土夹石封顶层的填筑厚度不小于5m。
10.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型结构简单，施工方便，用挖方路段的泥岩作为高填方路基包芯填筑材料，再用符合设计要求的优质路基填料做左右
包边和上部包顶，减少了需从外部购买的土石料，节约了施工成本，保护了自然环境，采用铺设防渗土工布和设置排水系统隔绝空气和防止雨水侵入，有效解决了泥岩填料遇水软化崩解问题，同时采用铺设土工格栅加强路基整体性，减少了路基变形，保证了路基的整体稳定性。
附图说明
11.通过结合以下附图所作的详细描述，本实用新型的上述和/或其他方面和优点将变得更清楚和更容易理解，这些附图只是示意性的，并不限制本实用新型，其中：
12.图1为本实用新型涉及的一种泥岩包芯填方路基结构在竖直方向上的横剖结构示意图；
13.图2为本实用新型涉及的一种泥岩包芯填方路基结构在水平方向的剖面结构示意图。
14.附图标记：1-基底片石垫层、2-土夹石过渡保护层、3-土工格栅、4-防渗土工布、5-素土保护层、6-包芯泥岩层、7-土夹石包边层、8-土夹石封顶层、9-路面结构层、10-坡堤平台、11-排水沟渠。
具体实施方式
15.在下文中，将参照附图描述本实用新型的一种泥岩包芯填方路基结构的实施例。在此记载的实施例为本实用新型的特定的具体实施方式，用于说明本实用新型的构思，均是解释性和示例性的，不应解释为对本实用新型实施方式及本实用新型范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本技术权利要求书和说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。
16.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
17.本说明书的附图为示意图，辅助说明本实用新型的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。请注意，为了便于清楚地表现出本实用新型实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制。相同的参考标记用于表示相同的部分。
18.以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。下面结合图1-2，对本实用新型的优选实施例作进一步详细说明：
19.如图1-2所示，本实用新型优选的一种泥岩包芯填方路基结构，包括填筑于路基中部的包芯泥岩层6，所述包芯泥岩层6顶底两端均通过满铺的防渗土工布4封闭，且包芯泥岩层6与其底部铺设的防渗土工布4之间还铺设有素土保护层5，包芯泥岩层6顶底两端铺设的防渗土工布4均延伸至铺设位置的包芯泥岩层6边缘之外不小于5m的位置，包芯泥岩层6底部铺设的防渗土工布4下方依次铺设有土夹石过渡保护层2和基底片石垫层1，包芯泥岩层6顶部铺设的防渗土工布4上方依次铺设有土夹石封顶层8和路面结构层9，包芯泥岩层6两侧
通过土夹石包边层7封闭，且包芯泥岩层6和土夹石包边层7之间采用台阶法搭接，包芯泥岩层6和土夹石包边层7搭接部位的台阶上以及包芯泥岩层6顶底两端铺设的防渗土工布4上均设置有内侧高外侧低的排水横坡，包芯泥岩层6和土夹石包边层7搭接部位的部分台阶上铺设有土工格栅3，且部分土工格栅3上铺设有防渗土工布4，所述土工格栅3在竖直方向上等间隔铺设，土工格栅3以铺设位置的台阶外缘为中点向内外两侧铺设，台阶位置的防渗土工布4在竖直方向上等间隔铺设，防渗土工布4以铺设位置的台阶外缘为中点向内外两侧铺设，且上下两道防渗土工布4之间的台阶外缘均位于上一道防渗土工布4外缘的内侧，所述土夹石包边层7按设计坡率填筑，且坡堤平台10位置的土夹石包边层7上修筑有排水沟渠11。
20.本实用新型的施工工艺流程主要包括如下步骤，
21.步骤一，施工准备
22.首先测量放线，测设道路中桩和边桩，开挖用地边界沟，施工前，应向路基工程施工班组进行详细技术安全交底，填方路基施工前，首先对填方路基区域进行清表及填筑前碾压，路堑施工前，应及早完成堑顶截水沟的修建（可采用临时或永临相结合的排水系统），防止雨水浸泡；
23.步骤二，试验路段施工
24.试验路基填筑施工按三阶段、四区段、八流程水平分层填筑进行，
25.三阶段：准备阶段
→
施工阶段
→
检查签证阶段；
26.四区段：填筑区
→
摊铺区
→
碾压区
→
检验区；
27.八流程：施工准备
→
基底处理
→
分层填筑
→
摊铺整平
→
洒水（晾晒）
→
碾压夯实
→
检验签证
→
路面整形（边坡整修）
→
试验检测；
28.步骤三，基底片石垫层1填筑，50cm土夹石过渡保护2层填筑
29.基底片石垫层1的厚度根据设计要求在施工前需检测地基承载力，基底片石垫层1采用机械摊铺人工配合时，应用人工将20cm以上的石料大面向下摆放平稳，紧密靠拢，所有缝隙填以小石块或石屑，超粒径石料进行破碎使之符合求，填石路堤使用25t振动压路机分层压实，压实时继续用小石块或石屑填缝，直到压实层顶面稳定不再下沉无轮迹、石块紧密、表面平整为止，现场采用孔隙率指标进行检验，并做好记录，以孔隙率合格时确认为碾压密实，确认路基填筑合格后测量沉降差值；
30.路基底部片石验收合格后为了防止片石对防渗土工布4的破坏，在基底片石垫层1上填筑50cm厚含石率≥40%的土夹石做防渗土工布4的过渡保护层；
31.步骤四，铺设下层防渗土工布4
32.为了防止路基下部水侵入路基包芯泥岩，在泥岩包芯的填筑层的下方需铺设防渗土工布4，防渗土工布4铺设是泥岩包芯填筑的关键环节，防渗土工布4进场后须经检测合格并有复试报告后再进行铺设，铺设边超过泥岩外5m，防渗土工布4宜顺道路由两侧向路中心对称铺设，铺设完成后要严格检查防渗土工布4的焊接口部位，必须保证焊接口严密防止路基下部水反渗透；
33.步骤五，包芯泥岩层6及土夹石包边层7填筑
34.防渗土工布4验收合格后按路基填筑施工方案进行泥岩回填，为防止在回填过程中对防渗土工布4的破坏，在防渗土工布4上先填筑一层素土进行碾压做保护层，检验压实
度合格后在标出两边5m边线，先每层填筑两面包边含石率≥40%的土夹石材料，再填筑包芯泥岩，为防止防渗土工布4损坏，填筑第一层时非常关键，采用退填法进行，人工辅助小型推土机进行，车辆不得直接进入铺设的防渗土工布4上，以防对防渗土工布4碾压破坏，每层填筑压实完成后，经检测压实度达到设计标准后再进行上一层回填，为了保证泥岩和填筑材料搭接质量，提高路基整体性，搭接处采用台阶法搭接，填筑高度达到1m时在两边包边填筑材料和泥岩搭接部位铺设4m宽土工格栅3保证两种材料搭接质量，在填筑高度每到3m时两边搭接处铺设6m宽防渗土工布4增加防渗功能；
35.步骤六，铺设上层防渗土工布4
36.泥岩填筑到施工方案要求标高时铺设上层防渗土工布4，防渗土工布4铺设方式方法与下层同样，必须确保防渗土工布4接缝焊接牢固，不渗透水；
37.步骤七，5m厚含石率≥40%的土夹石封顶层8填筑
38.为了防止雨水渗透和空气常年的侵入，防渗土工布4上回填含石率≥40%的土夹石封顶层8厚度不得小于5m，同时要合理考虑综合管线铺设的底标高，在填筑和后期管线施工当中要严防注意对防渗土工布4的破坏，保证施工质量；
39.步骤八，排水系统设计
40.为了保证路基施工没有积水，在路基填筑前，在按设计图纸里给出的路堤两边排水沟先进行修筑，保证雨水排畅，并在填筑完成每级坡堤平台10时修筑混凝土排水沟渠11和导水槽，让雨水及时排走，最终路面排水按设计施工图的雨水管线排水系统有序外排；
41.步骤九，路面结构层9施工
42.路面结构层9按照设计施工图进行施工。
43.本实用新型的质量控制措施如下：
44.（1） 路基必须做到密实、均匀、稳定。路槽底面土回弹模量值应大于等于40mpa，在填筑之前必须对道路原地貌实测地基承载力，以确定基底片石垫层1的厚度。片石料饱水抗压强度不低于15mpa，填筑前有资质检测单位出具的合格报告。基底片石垫层1要分层回填，每层填筑高度按规范要求不大于50cm，片石粒径不大于每层厚度2/3，每层填筑完成后压实度经检验合格后方可进行下道工序。
45.（2） 泥岩和土夹石(含石率40%)的最佳松铺厚度为30cm，最佳碾压遍数为7遍(在能达到压实度符合设计图纸要求时，为了工作效率可以适当减少碾压遍数但压实度必须符合设计要求)。泥岩和土夹石铺设厚度采用插杆挂线法控制松铺30cm厚度。土夹石（含石率40%）的松铺系数为1.20，泥岩的松铺系数为1.30，土夹石（含石率40%）的最佳含水率为9.0%，泥岩的最佳含水率为12.3%；过渡保护层做好横向坡度3%，压实度》0.93。
46.（3） 防渗土工布4的铺设是保证包芯泥岩对外来水侵入的一道关键工序，施工前要对施工人员进行培训和书面交底。并对前道工序的3%坡度进行检查。防渗土工布规格为800g/m2铺设边超过泥岩外5m。进场要严格执行材料进场报验制度，并有第三方有资质检测单位出具的复试报告。相邻两幅防渗土工布4短边搭接缝应错开，且错开距离不应小于50cm。防渗土工布4搭接不小于10cm采用热熔焊接方式，为保证焊接缝的严密性，焊接完成后对焊缝进行充气法检测。
47.（4） 包芯泥岩层6填筑。由于泥岩特性包芯泥岩填筑要避开雨天，要有充足的防雨设施材料。填筑工艺严格按照施工方案和试验路段得出参数进行填筑，控制每层填筑虚铺
厚度。第一层采用素土填筑非常关键，素土粒径必须≤5cm，以防止防渗土工布4损坏，同时采用退填法进行，以人工辅助小型推土机进行，车辆不得直接碾压铺设的防渗土工布4。每层填筑碾压完成后进行压实度检测，达不到设计要求不得进行下道填筑，在每层填筑时都必须放出泥岩包边线以保证左右两包边筑路材料5m厚度。
48.（5） 路基填筑横向坡度应控制为3%坡度，以保证上层防渗土工布4铺设外坡3%的坡度以便于有渗水外排。
49.工程实例
50.一、安宁太平新城南片区（光明坝和小普河片区）土地一级开发项目-四横五纵路网建设项目三标段项目实例。
51.1.工程概况
52.安宁太平新城南片区（光明坝和小普河片区）土地一级开发项目-四横五纵路网建设项目三标段道路修筑7.2公里，开发面积9平方公里，是云南省昆明市两级政府联动开发项目，本工程东起太金路，西接昆明环城高速，北接太和路南接安海快速通道。
53.2.应用情况
54.该工程从2020年2月开始施工，工期要求紧、施工难度大、环境保护要求高。安宁太平新城南片区（光明坝和小普河片区）土地一级开发项目-四横五纵路网建设项目三标段创新了本工法，加快了后续施工工作时间，利用了现场土方，减少弃土占地面积和外购土石料。本工程三标段承修4条路7.2公里的市政道路，有泥岩包芯路基7个里程路段。填筑泥岩30万立方。回填材料每立方外购需要120元，节约外购填筑料费用30
×
120=3600（万元），工期提前1个月节约项目管理费40（万元），每公里节约成本505.5万元。保护了生态环境为云南省青山绿水保卫战做出重要贡献。
55.二、寻甸特色产业园区基础设施建设项目实例。
56.1.工程概况
57.寻甸特色产业园区基础设施建设项目道路修筑4公里，开发面积7平方公里，是云南省昆明市专项特色产业项目，承接滇中新区、昆明周边等产业转移，鼓励企业抱团发展，加速形成产业集聚。
58.2.应用情况
59.该工程从2020年11月开始施工，工期要求紧、施工难度大、环境保护要求高。寻甸特色产业园区基础设施建设项目使用了本工法，加快了后续施工工作时间，利用了现场土方，减少弃土占地面积和外购土石料。本工程承修3条路4公里的市政道路，有泥岩包芯路基2个里程路段。填筑泥岩10万立方。回填材料每立方外购需要110元，节约外购填筑料费用10
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110=1100（万元）。工期提前了20天为昆明市特色园区走上特色发展之路作出贡献。
60.本实用新型相比传统工艺具有以下有益效果：
61.技术可靠：采用外购填筑材料和防渗土工布4做包边包顶，使包芯泥岩层6与空气和雨水隔绝，防止了泥岩遇水软化崩解问题，两种材料搭接用台阶法加土工格栅3保证了路基填筑整体稳定性，填筑采用机械施工保证了施工质量。
62.绿色环保
63.节材：使用现场挖方路段泥岩填筑填方段路基，减少需从外部购买进行做回填路基的土石料，节约材料；
64.节地：使用现场挖方段开挖泥岩填筑填方段路基，减少了挖方泥岩外弃量并减少了占压土地；
65.节能和环境保护：使用现场挖方段开挖的泥岩填筑填方段路基，减少了填料运输数量，从而减少燃油消耗，减少汽车尾气排放，保护了自然环境。
66.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
技术特征：1.一种泥岩包芯填方路基结构，其特征在于：包括填筑于路基中部的包芯泥岩层（6），所述包芯泥岩层（6）顶底两端均通过满铺的防渗土工布（4）封闭，包芯泥岩层（6）底部铺设的防渗土工布（4）下方依次铺设有土夹石过渡保护层（2）和基底片石垫层（1），包芯泥岩层（6）顶部铺设的防渗土工布（4）上方依次铺设有土夹石封顶层（8）和路面结构层（9），包芯泥岩层（6）两侧通过土夹石包边层（7）封闭，且包芯泥岩层（6）和土夹石包边层（7）之间采用台阶法搭接，二者搭接部位的部分台阶上铺设有土工格栅（3），且部分土工格栅（3）上铺设有防渗土工布（4），所述土夹石包边层（7）按设计坡率填筑，且坡堤平台（10）位置的土夹石包边层（7）上修筑有排水沟渠（11）。2.根据权利要求1所述的一种泥岩包芯填方路基结构，其特征在于：所述包芯泥岩层（6）和土夹石包边层（7）搭接部位的台阶上以及包芯泥岩层（6）顶底两端铺设的防渗土工布（4）上均设置有内侧高外侧低的排水横坡。3.根据权利要求1所述的一种泥岩包芯填方路基结构，其特征在于：所述包芯泥岩层（6）与其底部铺设的防渗土工布（4）之间还铺设有素土保护层（5）。4.根据权利要求1所述的一种泥岩包芯填方路基结构，其特征在于：所述包芯泥岩层（6）顶底两端铺设的防渗土工布（4）均延伸至铺设位置的包芯泥岩层（6）边缘之外不小于5m的位置。5.根据权利要求1所述的一种泥岩包芯填方路基结构，其特征在于：所述土夹石封顶层（8）的填筑厚度不小于5m。
技术总结本实用新型公开了一种泥岩包芯填方路基结构，包括填筑于路基中部的包芯泥岩层，包芯泥岩层顶底两端均通过满铺的防渗土工布封闭，包芯泥岩层底部铺设的防渗土工布下方依次铺设有土夹石过渡保护层和基底片石垫层，包芯泥岩层顶部铺设的防渗土工布上方依次铺设有土夹石封顶层和路面结构层，包芯泥岩层两侧通过土夹石包边层封闭，且包芯泥岩层和土夹石包边层之间采用台阶法搭接。本实用新型结构简单，施工方便，用挖方路段的泥岩作为高填方路基包芯填筑材料，再用符合设计要求的优质路基填料做左右包边和上部包顶，减少了需从外部购买的土石料，节约了施工成本，保护了自然环境。保护了自然环境。保护了自然环境。
技术研发人员：未玉增 何灿奇 周红 仝杰 张凤武 包崇畅 张链 赵美郡
受保护的技术使用者：北京建工集团有限责任公司
技术研发日：2022.08.23
技术公布日：2022/12/2
