[发明专利]一种季冻区湿地填方路基两侧浅层水连通结构

说明书

技术领域

本发明提供一种季冻区湿地填方路基两侧浅层水连通结构，属于道路建设技术领域。

背景技术

季冻区湿地路基的修筑严重阻断了路基两侧湿地浅层水系的连通，导致植物生长区上游水位上升，下游水位降低，破坏了湿地水系原有平衡，危害了湿地两侧植物生长，同时对局部路段生态环境带来严重的负面影响。现阶段工程建设中主要利用多设置涵洞来增加地表水系连通，但是增加涵洞数量无疑会增加工程造价且面临较长的施工期。为了解决以上问题，科技人员将碎石盲沟与波纹钢管组合装置横向铺筑在路基底部。碎石盲沟设置在地表以下，主要用于干旱季节路基两侧地下潜水层水系的沟通，波纹钢管设置在地表，用于解决雨量丰沛季节路基两侧过量地表水的沟通，较好的解决了路基对湿地水系的阻滞问题。但随着该装置的运营使用，大量的淤泥从进水口不断填充碎石盲沟的空隙和波纹钢管的底部，出水口由于水流的冲刷，造成局部水土流失，使装置的作用逐渐失效，同时对路基稳定性带来不利影响。

发明内容

本发明提供一种季冻区湿地填方路基两侧浅层水连通结构，解决了碎石盲沟与波纹钢管组合装置进水口淤泥堵塞和出水口冲刷导致的水土流失问题，实现湿地路基两侧浅层水系连通结构系统运行的长期有效性，并最大程度减缓路基修筑对湿地水系的破坏，对保护生态环境产生积极的影响。

本发明所述的一种季冻区湿地填方路基两侧浅层水连通结构，其技术解决方案如下：

主要包括结构主体、入水口端部、出水口端部三大部分组成；

所述的结构主体由碎石盲沟与波纹钢管构成；碎石盲沟横断面为矩形型式；波纹钢管置于横向碎石盲沟正上方，碎石盲沟为波纹钢管提供稳定基础；波纹钢管轴向设置预拱度，当地基残余沉降完成后，波纹钢管的管底与原地面标高保持相同；波纹钢管的管壁内外涂沥青；

所述的入水口端部由碎石盲沟、集水井、预制扩体边沟、石料堆砌体过滤装置、钢制篦子过滤装置构成；碎石盲沟位于地表以下，碎石盲沟的前段延长至预制扩体边沟正下方，集水井设置于预制扩体边沟正下方，集水井侧面与碎石盲沟的前端相连，接触面位于预制扩体边沟中心线正下方，钢制篦子过滤装置固定于波纹钢管管口处，石料堆砌体过滤装置堆砌于钢制篦子过滤装置的外侧；预制扩体边沟用于入水口端部地下水和地表水的集聚，为U型结构，顶部与排水边沟顶同等高度；波纹钢管入水口端部设于边沟靠近路基一侧，由石料堆砌体过滤装置和钢制篦子过滤装置组成；用于阻挡枯枝杂草等水体漂浮物进入波纹钢管中，石料堆砌体过滤装置为梯形形状，顶部高度达到波纹钢管管高中心位置，钢制篦子过滤装置为圆形形状，直径与波纹钢管直径相等；

所述的出水口端部由碎石盲沟、波纹钢管、碎石围护体构成；碎石盲沟位于地表以下，波纹钢管置于碎石盲沟正上方，碎石盲沟与波纹钢管端部位于路基坡脚外边缘侧，波纹钢管出水口处设碎石维护体，用于减缓出水水流速度，降低对出口端地表土体的冲刷，梯形设置。

本发明工作过程如下：

入水口端部，水汇聚在集水井和预制扩体边沟处，潜水层的水经地表下的碎石盲沟通道流向出水口端部，丰富的地表水经石料堆砌体过滤装置和钢制篦子过滤装置将枯枝等杂物过滤后通过波纹钢管流向出水口端部。出水口端部，碎石盲沟、波纹钢管中快速流出的水经碎石围护体后缓缓流出。

本发明的积极效果在于：本发明采用进水口增设过滤装置及出水口增设碎石维护体结构，实现湿地路基两侧浅层水系连通结构系统运行的长期有效性，并最大程度减缓路基修筑对湿地水系的破坏，对保护生态环境产生积极的影响；解决了碎石盲沟与波纹钢管组合装置进水口淤泥堵塞和出水口冲刷导致的水土流失问题。

本发明具有易于施工、结构耐久、工程造价低、效果明显等优点，并在湿地路段填方路基两侧湿地保护的设计上取得了突破性的进步。从工程实施效果看，路基两侧水系通畅，且本结构与生态敏感湿地自然结合，与周边环境和谐统一，没有明显的涵洞修筑带来的圬工痕迹。

本发明与涵洞相比，不仅施工简单、速度快，而且工程造价低。按照工程预算，本结构造价约为涵洞工程造价的1/3左右，同时具有明显的经济效益。本发明解决了路基修筑对两侧水系隔断的影响，保证了潜水和地表水的有效连通，使两侧水位处于原始状态，降低两侧植被死亡率60%以上，对于生态环境保护具有明显的环境效益。

本发明在湿地软土路段承载平台完成后，利用公路路基现场施工的挖掘机按设计方案进行反开挖，并辅以适当人工即可迅速完成施工，施工工艺和施工组织简单，无需其他特殊的施工设备。