一种复合轮胎-碎石阻滑排水路基构造及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种复合轮胎-碎石阻滑排水路基构造及施工方法，包括废旧轮胎、连接件和碎石，将纵向切开的废旧轮胎按等边三角形的形状依次放置于三角形的顶点，依次通过连接件连接，埋置于地基上，将碎石填充于等边三角形内部和轮胎里填充碎石，然后在其上填筑土路基。本发明专利技术将废旧轮胎布置在路基底部相当于部分土体被取代，而土体与废旧轮胎之间的摩擦力或通过碎石与轮胎间接接触的摩擦力相比于土体内部的摩擦力显著增大，无论对于粘性土还是非黏性土，都如同增大了土体的粘聚力或内摩擦角，提高了路基边坡的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，包括废旧轮胎、连接件和碎石，将纵向切开的废旧轮胎按等边三角形的形状依次放置于三角形的顶点，依次通过连接件连接，埋置于地基上，将碎石填充于等边三角形内部和轮胎里填充碎石，然后在其上填筑土路基。本专利技术将废旧轮胎布置在路基底部相当于部分土体被取代，而土体与废旧轮胎之间的摩擦力或通过碎石与轮胎间接接触的摩擦力相比于土体内部的摩擦力显著增大，无论对于粘性土还是非黏性土，都如同增大了土体的粘聚力或内摩擦角，提高了路基边坡的稳定性。【专利说明】
本专利技术涉及道路工程领域，尤其涉及。
技术介绍
近年来，随着人们生活水平逐步提高和物流业高速发展，我国的私家车保有量和货车的数量逐年提高。车辆数量的增加带动了经济的发展，同时汽车轮胎的消耗和磨损也产生了很多的垃圾一废旧轮胎，越来越多的废旧轮胎形成的“黑色污染”正在威胁着全人类的生存环境。目前，将废旧轮胎作为资源回收再利用的做法是比较多的，再利用的主要途径有:热能利用、热分解、生产再生胶等，其中，废旧轮胎在道路建筑中的应用是各国研究和应用的重点。另一方面，在一些地下水位偏高的地区(如黄泛平原区)，路基土易吸水软化，导致路基强度发生剧烈衰减，在车辆重载与水的综合作用下，路基极易发生各类病害，如路基下沉、边坡冲刷冲沟、路基开裂或溜坍、路基陷坑或暗洞、桥头护锥冲空或坍塌等，严重影响道路的安全与舒适性 ，《废旧轮胎在土木工程中的应用综述》一文中提到用盆状半边轮胎筑路的方法，但其轮胎未构成整体，构造与施工方法尚不具体。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述问题，提出，有助于缓解废旧轮胎带来的“黑色污染”问题，将废物回收再利用，起到保护环境的作用。另外，将废旧轮胎与碎石综合利用，有效防止路基边坡滑塌，提高路基的稳定性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案:一种复合轮胎-碎石阻滑排水路基构造，包括废旧轮胎、连接件和碎石，将纵向切开的废旧轮胎按等边三角形的形状依次放置于三角形的顶点，依次通过连接件连接，废旧轮胎埋置于地基上，等边三角形内部和轮胎里填充有碎石，然后在其上填筑土路基。所述连接件由耐腐蚀材料制备而成。一种采用上述路基构造的施工方法，其步骤为:(I)将原始地基铺筑面压实平整，防止轮胎纵向歪斜现象；(2)将废旧轮胎纵向剖开，按等边三角形布置在地基上，轮胎心距1.5m，用连接件将盆形轮胎横向绑扎连接起来；(3)将碎石填筑在盆状轮胎间和轮胎内，碎石填筑高度高于盆形半边轮胎的高度0.5-5cm,填筑碎石时要注意保护轮胎间的横向连接；(4)碾滚压实后填筑土路基。本专利技术的工作原理:加固性能:路基边坡的滑动安全系数与土体的抗剪强度有关，土体的抗剪强度V，炉为土体的内摩擦角，粘聚力、正应力、内摩擦角越大,抗剪强度越大,则滑动安全系数就越大，土坡就越稳定。为增大土坡的滑动安全系数，大多数工程使用土工格栅，来增大土体的抗滑力和抗滑力矩。本专利技术使用连接成网状的废旧轮胎取代土工格栅，轮胎防腐蚀能力强，抗老化，轮胎的推估寿命至少200年，其纵横方向均有较强的承载能力，与土颗粒间的相互作用强，能在短时间内发挥加筋作用，增强土体的整体性能。把连接成网状的盆型半边轮胎沿土体主应变方向铺设以弥补土体抗剪强度的不足，在这方面其作用机理有些类似于钢筋混凝土。抗拉强度增强的原因来自于轮胎与土体的相互作用，轮胎壁的高强度可以保证应力沿着轮胎和土体接触面连续的传递，连接成网状的轮胎按照一定的角度铺设在土体中，能充分约束土颗粒的侧向位移，从而大大地增加了土体的自立稳定性。排水性能:在地下水位偏高的区域，路基下部的碎石排水垫层可以起到很好的排水效果，在毛细水影响下，当设置碎石垫层时，由于其渗透系数较大，毛细水上升到垫层，大部分沿着垫层横向排出路基，只有少部分透过垫层向上渗透，故有碎石垫层时路基底部含水量比无碎石垫层时含水量降低很多。当设置碎石垫层时，路基的强度、稳定性及承载力可以得到较大提闻。本专利技术的有益效果为:1、将废旧轮胎布置在路基底部相当于部分土体被取代，而土体与废旧轮胎之间的摩擦力或通过碎石与轮胎间接接触的摩擦力相比于土体内部的摩擦力显著增大，无论对于粘性土还是非黏性土，都如同增大了土体的粘聚力或内摩擦角，提高了路基边坡的稳定性；2、废旧轮胎-碎石路基处治措施能使路基承载力显著提高，并改善土体应力环境，有效地减小沉降量；3、将废物回收再利用，保护环境。【专利附图】【附图说明】图1为本专利技术的结构示意俯视图；图2为本专利技术的加固路基横断面不意图。其中，2、废旧轮胎，3、碎石，4、连接件，5、路基，6、地基。【具体实施方式】:下面结合附图与实施例对本专利技术作进一步说明。如图1所示，一种复合轮胎-碎石阻滑排水路基构造，包括废旧轮胎2、连接件4和碎石3，将纵向切开的废旧轮胎2按等边三角形的形状依次放置于三角形的顶点，依次通过连接件4连接，埋置于地基6上，将碎石3填充于等边三角形内部和轮胎里，然后在其上填筑土路基5。(I)加固性能路基边坡的滑动安全系数与土体的抗剪强度有关，土体的抗剪强度Tf =c + oig<p，w为土体的内摩擦角，粘聚力、正应力、内摩擦角越大，抗剪强度越大，则滑动安全系数就越大，土坡就越稳定。为增大土坡的滑动安全系数，大多数工程使用土工格栅，来增大土体的抗滑力和抗滑力矩。本专利技术使用连接成网状的废旧轮胎2取代土工格栅，轮胎防腐蚀能力强，抗老化，轮胎的推估寿命至少200年，其纵横方向均有较强的承载能力，与土颗粒间的相互作用强，能在短时间内发挥加筋作用，增强土体的整体性能。把连接成网状的盆型半边轮胎沿土体主应变方向铺设以弥补土体抗剪强度的不足，在这方面其作用机理有些类似于钢筋混凝土。抗拉强度增强的原因来自于轮胎与土体的相互作用，轮胎壁的高强度可以保证应力沿着轮胎和土体接触面连续的传递，连接成网状的轮胎按照一定的角度铺设在土体中，能充分约束土颗粒的侧向位移，从而大大地增加了 土体的自立稳定性。将废旧轮胎2布置在路基底部相当于部分土体被取代，而土体与废旧轮胎之间的摩擦力或通过碎石与轮胎间接接触的摩擦力相比于土体内部的摩擦力显著增大，无论对于粘性土还是非黏性土，都如同增大了土体的粘聚力或内摩擦角，提高了路基边坡的稳定性。(2)排水性能在地下水位偏高的区域，路基下部的碎石3排水垫层可以起到很好的排水效果，在毛细水影响下，当设置碎石3垫层时，由于其渗透系数较大，毛细水上升到垫层，大部分沿着垫层横向排出路基5，只有少部分透过垫层向上渗透，故有碎石3垫层时路基底部含水量比无碎石3垫层时含水量降低很多。当设置碎石3垫层时，路基5的强度、稳定性及承载力可以得到较大提高。废旧轮胎-碎石路基处治措施能使路基5承载力显著提高，并改善土体应力环境，有效地减小沉降量。一种采用上述路基构造的施工方法，其步骤为:(I)将原始地基铺筑面压实平整，防止盆状轮胎纵向歪斜现象；(2)将废旧轮胎2纵向剖开，按等边三角形布置在地基6上，轮胎心距1.5m，用横向连接件3 (聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物制成的耐腐蚀材料)将盆状轮胎绑扎连接成如图1所示的形式；(3)将碎石3填筑在盆状轮胎间和轮胎内，轮胎内填筑碎石3是为了后续填土施工机械化作业方便，碎石3填筑高度可略高于盆形半边轮胎的高度，填筑碎石3时要注意保护轮胎间的横本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合轮胎?碎石阻滑排水路基构造，其特征是：一种复合轮胎?碎石阻滑排水路基构造，包括废旧轮胎、连接件和碎石，将纵向切开的废旧轮胎按等边三角形的形状依次放置于三角形的顶点，依次通过连接件连接，废旧轮胎埋置于地基上，等边三角形内部和轮胎里填充有碎石，然后在其上填筑土路基。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张宏博，于一凡，宋修广，葛智，吴建清，厉超，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：