一种软土地基重载交通道路路基的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种软土地基重载交通道路路基，其特征在于一种软土地基重载交通道路路基，其特征在于路基工作区总厚度150-200cm，由下而上依次设有宕渣、钢塑格栅、碎石、石灰土、水泥石灰土、水泥土。本发明根据工作区深度确定软基重载条件下的路基处理方法，工作区深度内的路基自下而上依次采取铺设宕渣+钢塑格栅+碎石的处理方式（宕渣层厚为40-60cm，钢塑格栅层厚为1-3cm，碎石层厚20-40cm），其上做20-60cm的石灰土、20-60cm厚的水泥石灰土以及20-40cm厚的水泥土。本发明设计的路基具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点，显著降低道路全寿命周期费用。本发明是一种绿色环保的道路设计方法。
【专利说明】一种软土地基重载交通道路路基
【技术领域】
[0001]本发明为道路工程中路基【技术领域】，具体涉及到一种重载交通道路路基及其施工方法。
【背景技术】
[0002]上海地区作为建设中的全国航运中心和金融中心，交通物流的作用正日益彰显。随着经济水平的不断提高和公路运输的快速发展，交通运输中的车型在向大型、重载方面发展，尤其在主干道路、港口等重载交通已日益形成规模。实际上，在全国其他省份，超重载现象也普遍存在，而上海地区又属于软土地基基础，超重载的危害更大。
[0003]近年来，国际道路界有一个倍受关注的名词-重交通，它是指道路通车后累计当量标准轴次大大超过一般水平，路面性能衰减超常规发展的现象，我们称之为重载交通。在发达国家，重载交通主要体现为货运向集装箱、大型化、多轴化方向发展；在我国，重载交通则通常以车辆的超限超载为特点，主要指道路上车辆轴重超过了道路所规定限值，对路面的一次性破坏较为严重。这里所说的重载交通和现行路面设计规范中的重交通概念不同，后者是按交通分级来定的，主要依据为使用初期设计车道每日通过的标准轴载作用次数，指的是使用初期设计车道每日通过的标准轴载作用次数大于1500次。重载路面研究主要是针对重载交通而言的。由于客车及中小型货车对路面不造成太大的危害，我们所指的重载交通主要是指大中型货车。
[0004]随着公路运输量的增加，世界各国轴载质量的限值和汽车总质量限值都有所提高，国际运输联合会于70年代将单轴双轮的轴载质量限值从IOKN提高到13KN ;双联轴载质量限值提高到21KN ;列车总质量提高到45KN。我国交通部2000年2月所颁布的《超限运输车辆行驶公路管理规定》也对车辆轴载质量有所新的规定:“单轴单轮组载质量6KN ;单轴双轮组载质量IOKN ;双联轴双轮组载质量18KN。”
由于车辆的普遍超载和重载化，所修建路面的过早损坏也变的越来越明显，许多地区的路面达不到设计使用年限，在使用初期即出现车辙、坑槽、开裂、沉陷等破坏，使面使用寿命大大缩短，路面使用性能衰减加快，给社会及运输部门造成较大的经济损失。
[0005]我国现行路面设计方法均是以常规荷载为依据的，仅适用于轴重13KN以下的情况，轴重大于13KN时，现行规范尚未提及，将现行方法用于超载路基设计，从工程结构的安性而言是不能容许的，使工程设计存在盲目性，成为导致许多路面早期破坏的主要原因之一。因此，有必要建立适用于超重载道路的路基设计方法。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供一种软土地基重载交通道路路基，克服现有设计中的缺陷，解决因路基的承载能力不足而导致路面病害。
[0007]为了实现这一目的，本发明的技术方案如下:一种软土地基重载交通道路路基，其特征在于路基工作区总厚度150-200cm，由下而上依次设有宕渣层、钢塑格栅层、碎石层、石灰土层、水泥石灰土层、水泥土层。各层厚度分别为:宕渣层40-60cm、钢塑格栅层l-3cm、碎石层20_40cm、石灰土层20_60cm、水泥石灰土层20_60cm、水泥土层20_40cm。
[0008]一般来说，特重交通(设计年限内标准轴载累计作用次数大于2500万次/车道或中型以上货车及大型客车日交通量大于5000辆/d ?车道)时路基工作区总厚度200cm，重交通(设计年限内标准轴载累计作用次数大于1200万次/车道或中型以上货车及大型客车日交通量大于1500辆/d ?车道)时路基工作区总厚度150-200cm。
[0009]本发明的另一目的是提供一种软土地基重载交通道路路基施工方法，克服现有设计中的缺陷，解决因路基的承载能力不足而导致路面病害。
[0010]为了实现这一目的，本发明的技术方案如下:一种软土地基重载交通道路路基施工方法，其特征在于路基清表下挖后，，由下而上依次设置宕渣层、钢塑格栅层、碎石层、石灰土层、水泥石灰土层和水泥土层。其中各层厚度分别为:宕渣层40-60cm、钢塑格栅层l_3cm,碎石层20_40cm、石灰土层20_60cm、水泥石灰土层20_60cm、水泥土层20_40cm。
[0011]石灰土、水泥石灰土、水泥土均应由搅拌厂集中采用强制式搅拌机拌制；水泥石灰土应先将石灰、水泥搅拌均匀，再加入土和水搅拌均匀，含水量宜比最佳含水量高0%-3% ;摊铺应采用机械摊铺，每次摊铺长度宜为一个碾压段；铺好后应当天碾压。石灰土中石灰质量百分含量为8-12%,水泥石灰土中水泥质量百分含量为2_4%、石灰质量百分含量为3-6%,水泥土中水泥质量百分含量为5-8%。[0012]本发明通过增加路基工作区深度，提高路基填料的强度，底层的宕渣+钢塑格栅+碎石层可起到稳定、排水、进一步分散应力等作用，其上的石灰土、水泥石灰土、水泥土强度依次提高，进一步加强了路基，解决了在重载交通的作用下我国的典型路面结构下的路基支撑刚度不够、与地基之间缺少刚度过渡层等问题，具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点。
[0013]本发明将路基工作区由标准轴载作用下(即非重载道路)的80cm调整为150-200cm,即软土地基重载道路将现行规范中的80cm路床调整为150_200cm路床，解决了实测中重载交通道路80cm的路基工作区界定深度与实际工作状态不符的问题。根据工作区深度确定软基重载条件下的路基处理方法，工作区深度内的路基自下而上依次采取铺设宕渣+钢塑格栅+碎石的处理方式(宕渣层厚为40-60cm，钢塑格栅层厚l-3cm，碎石层厚20-40cm),其上做20_60cm的石灰土、20_60cm厚的水泥石灰土以及20_40cm厚的水泥土。本发明设计的路基具有强度高、稳定性好、耐久性好等优点，显著降低道路全寿命周期费用，各项性能也都有所提高与改善。与传统方法相比，本发明:宕渣+钢塑格栅+碎石起到稳定、排水和进一步分散路基应力的作用，其上的石灰土、水泥石灰土、水泥土的由于具有特定的配比，刚度逐渐提高，极其完美的承受相应的汽车荷载引起的应力(该应力从上至下逐渐衰减，恰好与本发明设计的从上至下刚度逐渐衰减相吻合)，一方面可以承受相应的荷载，另一方面也尽可能的节省了工程造价。本发明是一种绿色环保的道路设计方法。
【具体实施方式】
[0014]本发明的原料均为市售原料，具体如下:
(I)宕渣:爆破后的碎石，粒径较大，是土石混合物，粒径大于40mm的石块含量大于70%,但石块的最大粒径不大于100mm。[0015](2)钢塑格栅:由高强度钢丝通过高密度聚乙烯包裹成高强度条带，按平面经纬成直角，经超声波焊接成型的土工合成材料。所述钢塑格栅厚度在2kPa压力下为l-3cm。性能指标满足:每延米拉伸屈服力不小于60KN/m ;屈服伸长率不大于3% ;2%伸长率时拉伸力不小于55KN/m。钢塑格栅本身为现有技术，在此不再赘述。
[0016](3)碎石:为经破碎、筛分后的级配碎石，其级配应符合表1的规定。
[0017]表1碎石级配
【权利要求】
1.一种软土地基重载交通道路路基，其特征在于一种软土地基重载交通道路路基，其特征在于路基工作区总厚度150-200cm，由下而上依次设有宕渣层、钢塑格栅层、碎石层、石灰土层、水泥石灰土层、水泥土层。
2.根据权利要求1所述的软土地基重载交通道路路基设计方法，其特征在于各层厚度分别为:岩洛层40-60cm、钢塑格栅层l-3cm、碎石层20_40cm、石灰土层20_60cm、水泥石灰土层 20_60cm、水泥土层 20_40cm。
3.根据权利要求1所述的软土地基重载交通道路路基，其特征在于宕渣是爆破后的碎石,粒径大于40mm的石块含量大于70%，但石块的最大粒径不大于100mm。
4.根据权利要求1所述的软土地基重载交通道路路基，其特征在于碎石为经破碎、筛分后的级配碎石，其级配为:筛孔直径为37.5mm，通过质量百分比为100% ;筛孔直径为31.5mm，通过质量百分比为90~100% ;筛孔直径为19.0mm，通过质量百分比为75~90% ;筛孔直径为9.5mm，通过质量百分比为50~70% ;筛孔直径为4.75mm，通过质量百分比为35飞0% ；筛孔直径为2.36mm，通过质量百分比为20~40% ;筛孔直径为1.18mm，通过质量百分比为10^30% ;筛孔直径为0.60mm，通过质量百分比为6~20% ;筛孔直径为0.075mm，通过质量百分比为0~7%。
5.根据权利要求1所述的软土地基重载交通道路路基，其特征在于石灰土中石灰质量百分含量为8-12%,水泥石灰土中水泥质量百分含量为2_4%、石灰质量百分含量为3-6%,水泥土中水泥质量百分含量为5-8%。
6.根据权利要求1所述的软土地基重载交通道路路基设计方法，其特征在于水泥土及水泥石灰土所用水泥为42.5级硅酸盐水泥，石灰土和水泥石灰土所用石灰为1-3级的新消石灰。
7.—种软土地基重载交通道路路基施工方法，其特征在于路基清表下挖后，由下而上依次设置宕渣层、钢塑格栅层、碎石层、石灰土层、水泥石灰土层和水泥土层。
8.根据权利要求7所述的软土地基重载交通道路路基施工方法，其特征在于所述路基总厚度为150-200cm，各层厚度分别为:宕渣40-60cm、钢塑格栅层l-3cm、碎石20-40cm、石灰土 20_60cm、水泥石灰土 20_60cm、水泥土 20_40cm。
9.根据权利要求8所述的软土地基重载交通道路路基施工方法，其特征在于石灰土、水泥石灰土、水泥土均由搅拌厂集中采用强制式搅拌机拌制；水泥石灰土先将石灰、水泥搅拌均匀，再加入土和水搅拌均匀；各层先摊铺后碾压，摊铺应采用机械摊铺，每次摊铺长度宜为一个碾压段；石灰土中石灰质量百分含量为8-12%，水泥石灰土中水泥质量百分含量为2_4%、石灰质量百分含量为3-6%,水泥土中水泥质量百分含量为5_8%。
【文档编号】E01C3/04GK103669144SQ201210348742
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月19日 优先权日:2012年9月19日
【发明者】白彦峰, 温学钧, 徐健, 郑晓光, 乔英娟 申请人:上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司