一种多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统及施工方法技术领域
本发明涉及公路路基施工和防水排水技术领域，更具体地说，本发明涉及一种多
雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统及施工方法。
背景技术
随着交通运输事业的发展，我国越来越多的公路在严寒多雪的山区修建。当公路
穿越大型崩塌坡积体时，会遇到现有的公路路基排水体系不能满足大型崩塌坡积体地区的
排水要求。崩塌坡积体地区边坡质地松软，当有降雨、降雪融雪时如果坡底发生雨水浸湿会
造成崩塌，严重威胁路基的稳定性和公路交通的运输功能。高寒山区生态薄弱，具有雨季或
者融雪季节边坡水流流速大、冲蚀严重的特点，对修建好的公路路堤稳定造成极大威胁。在
冬季严寒时期，如果雨水不能迅速排净，残留的雨水在严寒作用下发生冻胀，严重的破坏路
基边坡和挡土墙结构。
传统的公路路基排水方法是沿着线路走向设置一条排水明沟，排水明沟汇集坡面
和路基边坡排泄袭来的水再通过间隔设置的横向排水沟排集中排出路基边坡以外。这种路
基的排水结构仅从普通低海拔地区的工程概况考虑，并不适用于严寒多雪的大型崩塌坡积
体地区。当严寒多雪山区遇到雨季、降雪、融雪等季节时，会发生大流量高流速的水流汇集
了从坡积体表面留下。传统的重力式挡土墙防护边坡，其排水方式是在墙底部设置排水管，
排水效果不能满足突如其来的大流量高流速水流。如果不能迅速排出，雨水会在墙背后积
蓄，不断抬升水位增加静水压力威胁挡土墙的稳定，并在坡底聚集，浸湿坡底，很可能再一
次发生崩塌。在强降雨发生时，坡积体处会汇集更多的水流，排水明沟的设计排水能力往往
不能满足坡积体处的排水要求，水流会漫过排水明沟冲刷路基，毁坏路面。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供了一种适用于严寒多雪山区公路穿越崩塌坡积体路
基排水系统，该排水系统具有排水迅速、能够避免边坡坡底蓄水，并解决了公路穿越严寒多
雪山区公路穿越大型崩塌坡积体时路基边坡排水不利的问题。
本发明还有一个目的是提供了一种适用于严寒多雪山区公路穿越崩塌坡积体路
基排水系统的施工方法，该施工方法具有因地制宜和施工简便的特点，充分利用了公路路
堑施工后留有大量废弃的石料，具有绿色经济生态环保的特点。
为了实现上述目的，本发明提供了一种多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系
统，包括边坡以及开设在所述边坡坡底的排水槽，还包括：
石笼挡土墙，其设置在所述排水槽内，所述石笼挡土墙包括基座和叠放在所述基
座上的挡土墙，所述基座由多个沿所述排水槽的纵向延伸方向依次排列的第一格宾网箱组
成，所述挡土墙由多层网箱竖向叠加形成，每层网箱由多个沿所述基座的长度方向依次排
列的第二格宾网箱组成，所述多层网箱分别与部分插入所述边坡内的锚杆相连接，以使得
所述石笼挡土墙与所述边坡柔性连接；
排水路基，其自下至上依次包括坡度路基、第一防水层、第一细石垫层、第一防冲
刷层、排水垫层、第二防冲刷层、第二细石垫层、第二防水层、路堤以及路面面层，所述坡度
路基的一端与所述排水槽的槽底相齐平，且所述坡度路基的一端的高度高于另一端，以形
成一定的坡度，所述第二防水层与所述基座的上端面齐平连接；
其中，所述第二格宾网箱的尺寸不大于所述第一格宾网箱的尺寸，所述排水路基
和所述边坡分别位于所述石笼挡土墙的前方和后方。
本发明可将废弃的石料填充在基座和挡土墙内，可将较大的石块填入基座的第一
格宾网箱内，将一些较小的碎石填入挡土墙的第二格宾网箱内，从而实现了废弃资源的再
利用，经济环保，且实现了石笼挡土墙透水性好、排水减压的特点，在雨季来临时能够排水
泄水，阻挡泥石，防护边坡和路基。
并且将废弃的石料用在了排水路基上，使得排水路基具有较好的排水效果，基座
内填充有较大的石块，不仅作为石笼挡土墙的基础，并且较大的间隙能够排水透水，能够将
边坡留下的雨水汇集通过排水路基的排水垫层排出，该设计方法较传统的挡土墙设置排水
沟更适合应对突如其来的瞬时高速大流量山洪泥石流，能够迅速排水，避免挡土墙后水位
上升，静水压力增大，破坏挡土墙。同时能够接收路堤边坡流下的雨水，维护其稳定。
本发明将排水路基用尺寸较大的石块做成排水垫层，能够将边坡留下的雨水迅速
排净，具有显著的排水效果。排水垫层底部设置一定的坡度便于排净积水。避免在冻胀季节
发生冻胀作用破坏基层。
本发明将第二格宾网箱累积叠加构成挡土墙，组成柔性结构体系，锚杆打入边坡
深部，为石笼挡土墙提供可靠的抗倾覆和抗滑力。不同于传统的挡土墙在受到局部冲击的
时候发生局部破坏，本发明在山洪暴发时，能够在抵御泥石流瞬时冲击的过程中根据受力
情况自动调整变形协同受力，很好的发挥整个挡土墙的作用，效率较高。且在受冲击变形后
可以通过复位的方法修复，简便实用经济易行。同时在填充较大尺寸石块的排水垫层上下
设置级配合理的第一细石垫层、第二细石垫层、第一防水层和第二防水层，避免水流上下渗
透，贮藏于排水路基中在冻胀季节发生冻胀破坏。
本发明将石笼挡土墙与锚杆相连。如此一方面可以使石笼挡土墙在节省材料的情
况下不断累积叠加抬高，适应山区高大，陡边坡的工程状况，另一方面可以使石笼挡土墙与
边坡很好的成为一个整体。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，所述排水系统还
包括：
防护装置，其填充在所述边坡和所述石笼挡土墙之间。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，所述防护装置由
多个生态袋组成，每个生态袋内装有根茎发达的植物种子。
本发明考虑到严寒山区公路修建对所在地薄弱的生态环境造成了破坏，因此需采
取一定的措施恢复生态。本发明在石笼挡土墙后堆填生态袋，对恢复原有生态环境有很大
助力。后期生态袋里植物萌芽生根，对边坡的防护作用进一步增强，将后期的边坡防护作用
进一步升级。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，所述第一防冲刷
层由土工格栅网铺设在所述第一细石垫层上形成；
所述第二防冲刷层由土工格栅网铺设在所述排水垫层上形成。
所述排水垫层由大石块铺设而成。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，所述每层网箱中
的多个第二格宾网箱之间通过钢丝绑扎在一起；
且相邻的两层网箱之间通过钢丝绑扎在一起。并将所述挡土墙和所述基座通过钢
丝绑扎在一起，同时为了增加石笼挡土墙的稳定性，还可将基座固定在排水槽内。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，所述第二格宾网
箱的长宽高之比为3:2:2。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中，每层网箱中的至
少一个第二格宾网箱的边框上焊接有与所述锚杆连接的金属圈。便于与锚杆的连接。
本发明还提供了一种多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法，包括
以下步骤：
步骤一、在边坡坡底开设一条沟槽，并对所述沟槽的槽底和侧壁进行水泥砂浆抹
面，以形成排水槽；在所述排水槽内且沿所述排水槽的长度方向依次排列多个填充有大石
块的第一格宾网箱，并用钢丝绑扎在一起以形成基座，然后沿所述基座的长度方向依次排
列多个填充有碎石的第二格宾网箱形成一层网箱，将多层网箱进行竖向叠加形成挡土墙，
所述基座和所述挡土墙通过钢丝绑扎在一起形成石笼挡土墙，将所述多层网箱分别与部分
插入所述边坡内的锚杆进行连接，以使得所述石笼挡土墙与所述边坡柔性连接；
步骤二、将位于所述石笼挡土墙前方的基地修建成一定坡度的路基，所述路基的
一端与所述排水槽的槽底齐平，所述路基的另一端的高度低于所述路基的一端的高度，以
形成坡度路基；
步骤三、在所述坡度路基上铺设防水材料，形成第一防水层；在所述第一防水层上
铺设细石，以形成第一细石垫层；在所述第一细石垫层上铺设土工格栅网，以形成第一防冲
刷层；在所述第一防冲刷层上铺设石块，以形成排水垫层，并压密夯实；在所述排水垫层上
铺设土工格栅网，以形成第二防冲刷层；在所述第二防冲刷层上铺设细石，以形成第二细石
垫层；在所述第二细石垫层上铺设防水材料，并与所述基座的上端面齐平连接，以形成第二
防水层；在所述第二防水层上依次进行路堤以及路面面层的施工。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法中，该施
工方法还包括：
步骤四、在所述石笼挡土墙的后方设置防护装置，所述防护装置为填充在所述边
坡和所述石笼挡土墙之间的多个生态袋，并向每个生态袋内装入根茎发达的植物种子。
本发明施工方法中的坡度路基便于排净积水，且坡度要适宜，避免坡度过小排水
不利以及坡度过大造成坡度路基上的各层不稳定。所述第一细石垫层和所述第二细石垫层
不可选用棱角锋利粒石，避免破坏第一防水层和第二防水层，且在第一细石垫层之上铺设
第一防冲刷层，在第二细石垫层之下铺设第二防冲刷层，可防止水流冲走细石，同时排水垫
层需选择质地坚硬，水稳定性好的石块作为填料，铺设完成后需压密夯实，避免将来路基不
均匀沉降。生态袋内装入所在地原生根茎发达的植物种子，如此既可以帮助恢复路堑施工
造成破坏的生态系统，又可以发挥植物根茎护坡。
优选的是，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法中，所述
排水垫层的下端面为坡度底面，且所述坡度底面的坡度与所述坡度路基的坡度相同，所述
排水垫层的上端面为水平端面。
本发明至少包括以下有益效果：
1、本发明所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统适用于严寒多雪山区
公路穿越大型坡积体的路基排水，其排水路基和石笼挡土墙的结构具有很好的透水性，当
雨季来临时边坡上流下的雨水能够很快释放，避免挡土墙后雨水蓄积，危害挡土墙的稳定
性，同时对泥沙石头有很好的拦截效果，避免泥石流冲击路堤道路；石笼挡土墙中的基座内
填充较大尺寸石块的第一格宾网箱能够透水排水。当大流量高流速的水流冲刷下来时，发
达的排水系统能迅速排净，避免雨水蓄积；排水路基中的排水垫层能够接收大流量高流速
的水流，可以迅速将边坡上流下的水流排出不残留，维护路基的水稳定性和避免冻胀；排水
垫层上下的防水层能够避免排水垫层中水向路基的渗透，使路基稳定可靠。
2、本发明所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统中的石笼挡土墙和边
坡之间为柔性连接关系，能够使石笼挡土墙不断抬高，保持石笼挡土墙的稳定，为石笼挡土
墙提供抗滑、抗倾覆力，适应高耸陡峭的边坡防护，具有成本低的优点。
3、本发明所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法中回收利
用修建公路留下的废弃石料，变废为宝，取材方便，同时不会消耗大量的水泥，绿色环保，施
工方便，经济易行。
4、本发明所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法中在石笼
挡土墙后堆填生态袋，对恢复原有生态环境有很大助力。后期生态袋里植物萌芽生根，对边
坡的防护作用进一步增强，将后期的边坡防护作用进一步升级。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本
发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明其中一个实施例中所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统
的结构示意图；
图2为本发明其中一个实施例中所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统
的石笼挡土墙的结构示意图；
图3为本发明其中一个实施例中所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统
的第二格宾网箱的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文
字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多
个其它元件或其组合的存在或添加。
如图1、图2和图3所示，本发明其中一个实施例中提供了一种多雪区公路穿越崩塌
坡积体路基排水系统，包括边坡1以及开设在所述边坡1坡底的排水槽16，还包括：
石笼挡土墙，其设置在所述排水槽16内，所述石笼挡土墙包括基座2和叠放在所述
基座2上的挡土墙3，所述基座2由多个沿所述排水槽16的纵向延伸方向依次排列的第一格
宾网箱210组成，所述挡土墙3由多层网箱竖向叠加形成，每层网箱由多个沿所述基座2的长
度方向依次排列的第二格宾网箱310组成，所述多层网箱分别与部分插入所述边坡1内的锚
杆4相连接，以使得所述石笼挡土墙与所述边坡1柔性连接；
排水路基，其自下至上依次包括坡度路基5、第一防水层6、第一细石垫层7、第一防
冲刷层8、排水垫层9、第二防冲刷层10、第二细石垫层11、第二防水层12、路堤13以及路面面
层14，所述坡度路基5的一端与所述排水槽16的槽底相齐平，且所述坡度路基5的一端的高
度高于另一端，以形成一定的坡度，所述第二防水层12与所述基座2的上端面齐平连接；
其中，所述第二格宾网箱310的尺寸不大于所述第一格宾网箱210的尺寸，所述排
水路基和所述边坡1分别位于所述石笼挡土墙的前方和后方。
该实施例中可将废弃的石料填充在基座2和挡土墙3内，并将较大的石块填入基座
2的第一格宾网箱210内，将一些较小的碎石填入挡土墙3的第二格宾网箱310内，从而实现
了废弃资源的再利用，经济环保，且实现了石笼挡土墙透水性好、排水减压的特点，在雨季
来临时能够排水泄水，阻挡泥石，防护边坡和路基。
并且将废弃的石料用在了排水路基上，使得排水路基具有较好的排水效果，基座2
内填充有较大的石块，不仅作为石笼挡土墙的基础，并且较大的间隙能够排水透水，能够将
边坡留下的雨水汇集通过排水路基的排水垫层9排出，该设计方法较传统的挡土墙设置排
水沟更适合应对突如其来的瞬时高速大流量山洪泥石流，能够迅速排水，避免挡土墙后水
位上升，静水压力增大，破坏挡土墙。同时能够接收路堤边坡流下的雨水，维护其稳定。
该实施例将排水路基用尺寸较大的石块做成排水垫层9，能够将边坡留下的雨水
迅速排净，具有显著的排水效果。排水垫层9底部设置一定的坡度便于排净积水。避免在冻
胀季节发生冻胀作用破坏基层。
该实施例将第二格宾网箱310累积叠加构成挡土墙3，组成柔性结构体系，锚杆4打
入边坡1深部，为石笼挡土墙提供可靠的抗倾覆和抗滑力。不同于传统的挡土墙在受到局部
冲击的时候发生局部破坏，在山洪暴发时，能够在抵御泥石流瞬时冲击的过程中根据受力
情况自动调整变形协同受力，很好的发挥整个挡土墙的作用，效率较高。且在受冲击变形后
可以通过复位的方法修复，简便实用经济易行。同时在填充较大尺寸石块的排水垫层9上下
设置级配合理的第一细石垫层7、第二细石垫层11、第一防水层6和第二防水层12，避免水流
上下渗透，贮藏于排水路基中在冻胀季节发生冻胀破坏。
该实施例将石笼挡土墙与锚杆4相连。如此一方面可以使石笼挡土墙在节省材料
的情况下不断累积叠加抬高，适应山区高大，陡边坡的工程状况，另一方面可以使石笼挡土
墙与边坡很好的成为一个整体。
在其中一个实施例中，如图1所示，所述的多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系
统还包括：
防护装置15，其填充在所述边坡1和所述石笼挡土墙之间。例如，所述防护装置15
由多个生态袋组成，每个生态袋内装有根茎发达的植物种子。
该实施例考虑到严寒山区公路修建对所在地薄弱的生态环境造成了破坏，因此需
采取一定的措施恢复生态。本发明在石笼挡土墙后堆填生态袋，对恢复原有生态环境有很
大助力。后期生态袋里植物萌芽生根，对边坡的防护作用进一步增强，将后期的边坡防护作
用进一步升级。
在其中一个实施例中，所述第一防冲刷层8由土工格栅网铺设在所述第一细石垫
层7上形成；
所述第二防冲刷层10由土工格栅网铺设在所述排水垫层9上形成。
所述排水垫层9由大石块铺设而成。
在其中一个实施例中，所述每层网箱中的多个第二格宾网箱310之间通过钢丝绑
扎在一起；
且相邻的两层网箱之间通过钢丝绑扎在一起。并将所述挡土墙3和所述基座2通过
钢丝绑扎在一起，同时为了增加石笼挡土墙的稳定性，还可将基座2固定在排水槽16内。
在其中一个实施例中，如图3所示，所述第二格宾网箱310的长宽高之比为3:2:2。
在其中一个实施例中，每层网箱中的至少一个第二格宾网箱310的边框上焊接有
与所述锚杆4连接的金属圈。便于与锚杆4的连接。
本发明还提供了一种多雪区公路穿越崩塌坡积体路基排水系统的施工方法，包括
以下步骤：
步骤一、在边坡1坡底开设一条沟槽，并对所述沟槽的槽底和侧壁进行水泥砂浆抹
面，以形成排水槽16；在所述排水槽16内且沿所述排水槽16的长度方向依次排列多个填充
有大石块的第一格宾网箱210，并用钢丝绑扎在一起以形成基座2，然后沿所述基座2的长度
方向依次排列多个填充有碎石的第二格宾网箱310形成一层网箱，将多层网箱进行竖向叠
加形成挡土墙3，所述基座2和所述挡土墙3通过钢丝绑扎在一起形成石笼挡土墙，将所述多
层网箱分别与部分插入所述边坡1内的锚杆4进行连接，以使得所述石笼挡土墙与所述边坡
1柔性连接；
步骤二、将位于所述石笼挡土墙前方的基地修建成一定坡度的路基，所述路基的
一端与所述排水槽16的槽底齐平，所述路基的另一端的高度低于所述路基的一端的高度，
以形成坡度路基5；
步骤三、在所述坡度路基5上铺设防水材料，形成第一防水层6；在所述第一防水层
6上铺设细石，以形成第一细石垫层7；在所述第一细石垫层7上铺设土工格栅网，以形成第
一防冲刷层8；在所述第一防冲刷层8上铺设石块，以形成排水垫层9，并压密夯实；在所述排
水垫层9上铺设土工格栅网，以形成第二防冲刷层10；在所述第二防冲刷层10上铺设细石，
以形成第二细石垫层11；在所述第二细石垫层11上铺设防水材料，并与所述基座2的上端面
齐平连接，以形成第二防水层12；在所述第二防水层12上依次进行路堤13以及路面面层14
的施工。
又如为了恢复严寒多雪山区的生态环境，该施工方法还包括：
步骤四、在所述石笼挡土墙的后方设置防护装置15，所述防护装置15为填充在所
述边坡1和所述石笼挡土墙之间的多个生态袋，并向每个生态袋内装入根茎发达的植物种
子。
该实施例所述的施工方法中的坡度路基5便于排净积水，且坡度要适宜，避免坡度
过小排水不利以及坡度过大造成坡度路基上的各层不稳定。所述第一细石垫层7和所述第
二细石垫层11不可选用棱角锋利粒石，避免破坏第一防水层6和第二防水层12，且在第一细
石垫层7之上铺设第一防冲刷层8，在第二细石垫层11之下铺设第二防冲刷层10，可防止水
流冲走细石，同时排水垫层9需选择质地坚硬，水稳定性好的石块作为填料，铺设完成后需
压密夯实，避免将来路基不均匀沉降。生态袋内装入所在地原生根茎发达的植物种子，如此
既可以帮助恢复路堑施工造成破坏的生态系统，又可以发挥植物根茎护坡。
在其中一个实施例中，如图1所示，所述的施工方法中，所述排水垫层9的下端面为
坡度底面，且所述坡度底面的坡度与所述坡度路基5的坡度相同，所述排水垫层9的上端面
为水平端面。便于排水垫层9的排水。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列
运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地
实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限
于特定的细节和这里示出与描述的图例。