具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的说明，显然所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。因此，以下对附图中提供的本发明实施例中的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：

软土分布极为广泛，在工程建设中，上覆荷载容易造成软土地基沉降，从而引起路基结构易失稳的现象，采用轻质土作为填土材料，能够减轻上部填土荷载，减少软基附加应力，为工程问题的解决提供一种新的技术手段，现阶段广泛应用于软土地基、桥台背填筑及工程回填等方面。然而，现有技术中，常规的软土路基的施工方法通常施工难度较大，施工工期较长，且施工成本较高，并具有一定的局限性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例1提供的一种基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，如附图1所示，包括以下步骤：

地基处理步骤S101：整平地基的表面，在地基上铺设防渗土工布层11，并在防渗土工布层11上铺筑碎石垫层12，碎石垫层12上铺设有渗水土工布层13；具体地，碎石垫层12的厚度为100mm；

排水处理步骤S102：铺筑碎石垫层12的同时，在碎石垫层12的两侧均设置防水沟111；

分层浇筑步骤S103：在碎石垫层12上分层浇筑下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15和上层泡沫轻质土层16，其中，下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15和上层泡沫轻质土层16的密度均不相同，且相邻层之间均铺设有纤维网层110；具体地，下层泡沫轻质土层1414的厚度为500mm-600mm；中间层泡沫轻质土厚度为200mm-300mm，上层泡沫轻质土厚度为400mm-600mm；各纤维网层110均由防渗土工布组成，且通过金属网及锚杆固定在相邻泡沫轻质土层之间，金属网采用的镀锌铁丝网，从而能够有效地避免相邻泡沫轻质土层之间的局部滑移以及各土层之间发生连锁式滑落等现象，提高了相邻土层之间的结合牢固性，进一步提高了路基的整体结构强度。

张拉处理步骤S104：对土工格室进行张拉处理，在张拉过程中，每一土工格室的焊点及铆接点的强度检测值均大于150N/cm；

填筑处理步骤S105：将土工格室固定在上层泡沫轻质土层16中；

保湿养护步骤S106：在上层泡沫轻质土层16上铺设防水土工布层18，完成施工后，进行保湿养护。

本发明提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，通过上述步骤实现了基于固废利用的轻质二灰土路基结构1的施工，本实施例中具体的路基结构参见附图2，包括从下至上依次呈梯形铺设的防渗土工布层11、碎石垫层12、渗水土工布层13、下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15、上层泡沫轻质土层16、土工格室加筋轻质土层17、防水土工布层18和边坡19；边坡19从防渗土工布层11向防水土工布层18延伸，边坡19分布于防渗土工布层11、碎石垫层12、渗水土工布层13、下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15、上层泡沫轻质土层16、土工格室加筋轻质土层17和防水土工布层18的两侧并向外倾斜；土工格室加筋轻质土层17设置于上层泡沫轻质土层16内；具体地，本实施中路基边坡19的坡度为1：1.5。

本发明一方面继承了轻质土浇筑路基的优点，所需作业面积少，无需使用大型设备，在施工时无须碾压振动，施工难度小，克服了路基在填筑过程中碾压夯实不密实的问题；另一方面采用分层浇筑的方式分别对密度不同的下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15和上层泡沫轻质土层16进行浇筑，在施工时可根据工程实际对每层泡沫轻质土层的密度进行适应性改变，与全部采用轻质土进行浇筑的路基相比，其可控性及适用性更强；此外，本发明在上层采用土工格室加筋轻质土填筑，能够在保证路基承载强度的同时，在一定程度上有效地减少上覆土层的厚度，进一步减少施工工期和成本；同时，土工格室采用应力张拉工艺，在较大程度上提高了侧向阻力效应，使路面的塑性变形降低了30％-50％，弹性模量提高了40％-50％，避免路基产生较大的弯沉及变形等现象，从而提高土工格室对土体的加筋约束力，进一步地，有助于降低循环荷载引起的持续沉降速率。可见，本发明提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，其施工简单，养护便捷，有效地解决了现有技术中存在的常规的软土路基的施工方法通常施工难度较大，施工工期较长，且施工成本较高，并具有一定的局限性的问题。

为了解决公路施工资源及优质施工材料匮乏的问题，本实施例提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，进一步地，分层浇筑步骤S103具体为：在碎石垫层12上分层浇筑下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15和上层泡沫轻质土层16，其中，下层泡沫轻质土层14采用湿密度为650kg/m³-850kg/m³的泡沫轻质二灰土浇筑而成，中间层泡沫轻质土层15采用湿密度为850kg/m³-950kg/m³的泡沫轻质二灰土浇筑而成，上层泡沫轻质土层16采用湿密度为1200kg/m³-1300kg/m³的泡沫轻质二灰土浇筑而成，相邻层之间均铺设有纤维网层110。其中，“泡沫轻质二灰土”包括以下质量百分比的组分：1％-6％球状EPS聚苯乙烯泡沫、5％-8％石灰、10％-25％粉煤灰和4％-10％水玻璃。

采用无侧限抗压强度试验对各层泡沫轻质土的强度进行测定，取应力应变曲线的峰值应力作为无侧限抗压强度，其结果如表1所示：

表1-泡沫轻质二灰土不同龄期无侧限抗压强度值(kPa)

由表1可知，所述泡沫轻质二灰土用于路基其无侧限抗压强度符合现行《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)规定。

由于现有技术在公路工程建设中，采用传统的方法修建路基及基层需要大量的自然资源，而爆破山石、挖河取砂不仅会对自然环境造成严重的破坏，而且原有的砂砾料也远远不能满足工程建设日益增长的需求，从而造成资源投入量大且浪费严重等问题。因此，通过将石灰、粉煤灰和废弃泡沫等大宗固体废弃物利用于路基材料中，一方面可以有效解决废弃固料引起的环境污染问题，实现了对废弃固料的回收及循环利用，同时减少了矿山开采石料对生态造成的严重破坏，进一步降低了对环境造成的污染；另一方面，还能够在较大程度上减轻公路工程施工材料的来源问题，进一步解决了公路施工资源及优质施工材料匮乏的问题。此外，由于下层泡沫轻质土层14、中间层泡沫轻质土层15和上层泡沫轻质土层16均由质轻且高强度的填料分层填筑而成，使其产生的附加应力所引起的地基沉降值得以减少，进一步提高了路基的承载强度。

为了进一步提高路基结构的稳定性，本实施例提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，进一步地，填筑处理步骤S105具体为：将土工格室固定在上层泡沫轻质土层16的表面，并用与上层泡沫轻质土层16密度相同，即湿密度为1200kg/m³-1300kg/m³的泡沫轻质二灰土进行填筑，形成土工格室加筋轻质土层17。具体地，土工格室加筋轻质土层17的层厚为10cm，且仅铺设一层。同样地，土工格室加筋轻质土层17采用与上层泡沫轻质土层16的湿密度相同的泡沫轻质二灰土填筑，相比于传统的路基填料，不仅能够有效地减轻路基的自重，且其压缩性小，固结快，还能够大幅降低路基的内部应力，从而有效地避免路基沉降的问题，进一步使得路基的结构更为稳定。

为了进一步提高路基的承载强度，本实施例提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，进一步地，张拉处理步骤S104中，“土工格室”呈多个筋带与多个锚固件铆接而形成的立体网格状结构；“筋带”由高强度PET，即聚对苯二甲酸乙二醇酯制成；“锚固件”的外部包裹有防护塑料。通过筋带和锚固件铆接形成网格状的三维立体结构，使得土工格室加筋轻质土层17的承载强度得以提升，从而提高路基整体的承载强度；且由于聚对苯二甲酸乙二醇酯具有较好的力学性能和化学性能，从而能够进一步提高路基整体的承载强度；此外，在锚固件外部包裹防护塑料能够有效地保护锚固件，避免锚固件发生腐蚀现象，从而延长网状筋带结构使用寿命的同时，还进一步保证了网状筋带结构的工作可靠性；具体地，参见附图3，单个土工格室单孔长为L，L为20cm-25cm，单孔宽为B，B为10cm-15cm，格室片厚度为2mm，单孔面积为100cm²-150cm²。

为了进一步增强路基的排水效果，本实施例提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，进一步地，排水处理步骤S102具体为：铺筑碎石垫层12的同时，在碎石垫层12的两侧均设置防水沟111，且防水沟111内填充有碎石，碎石的填充高度与铺设完成的路基层高相同；具体地，防水沟111的宽度为15cm左右。通过在轻质二灰土路基结构的两侧均设置有防水沟111，能够有效地防止防渗土工布层11内汇集的路基水向下渗流，从而进一步增强了路基的排水效果。

本实施例提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，进一步地，地基处理步骤S101中，“防渗土工布层11”和“渗水土工布层13”均采用合成纤维制成。进一步地，保湿养护步骤S106中，“防水土工布层18”为聚乙烯土工布或聚氯乙烯土工布。

综上所述，本发明提供的基于固废利用的轻质二灰土路基施工方法，一方面继承了轻质土浇筑路基的优点，所需作业面积少，无需使用大型设备，在施工时无须碾压振动，施工难度小，克服了路基在填筑过程中碾压夯实不密实的问题；另一方面采用分层浇筑的方式分别对密度不同的下层泡沫轻质土层、中间层泡沫轻质土层和上层泡沫轻质土层进行浇筑，在施工时可根据工程实际对每层泡沫轻质土层的密度进行适应性改变，与全部采用轻质土进行浇筑的路基相比，其可控性及适用性更强；此外，本发明在上层采用土工格室加筋轻质土填筑，能够在保证路基承载强度的同时，在一定程度上有效地减少上覆土层的厚度，进一步减少施工工期和成本；同时，土工格室采用应力张拉工艺，在较大程度上提高了侧向阻力效应，使路面的塑性变形降低了30％-50％，弹性模量提高了40％-50％，避免路基产生较大的弯沉及变形等现象，进一步地，有助于降低循环荷载引起的持续沉降速率。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。