公路路基结构的制作方法

文档序号:35312210发布日期:2023-09-02 16:34阅读:80来源:国知局

本技术涉及公路建造,特别涉及一种公路路基结构。


背景技术:

1、高速公路建设发展速度迅猛,不可避免需要穿越高山谷地中的红黏土地层区域,公路工程开挖出的大量红黏土需由路基填筑来消耗土方量。红黏土地层在不少区域分布广泛,且红黏土地层分布厚度各地均有差异,山区谷地的红黏土层厚可达10m左右。例如,以某段高速公路为例,主线长度45km,填方数量约500万方,场地内红黏土分布范围广,约20km长度范围内主要存在原生红黏土和次生红黏土。

2、红黏土是指碳酸盐类岩石经强烈化学风化后形成的高塑性黏土,它是一种区域性特殊土,一般呈褐色、棕红色,液限大于50%。红黏土具有含水量高、比重大、孔隙大、液限高、压缩性强等工程特征,它遇水后容易膨胀,水干后收缩易形成裂缝。如果直接使用红黏土填筑路基,对路基边坡稳定性不利。另外红黏土中容易发育土洞,这会造成路基沉陷、失稳,给工程建设造成较大的危害。

3、目前高速公路填筑主要采用以下三种方式:

4、(1)弃土换填:高等级公路修建时,考虑路基结构的安全性,公路红线内的红黏土主要采用弃土换填方式,该处置方式施工简单,质量控制良好。但是大量弃土需要新增征地面积以用于设置弃土场,影响周边生态环境,同时,合格路基填料调运运费及造价较高。

5、(2)物理改良:红黏土中可以掺拌石渣、碎石等透水性粒料,通过粗粒径形成强度骨架及土石之间的摩擦提高整体稳定性,但是该方法石料粒径及质量不易控制,路拌具有环保要求高的问题,厂拌则具有造价高的缺点。

6、(3)化学改良:红黏土中可以加入石灰、水泥等无机结合料,通过水化反应降低土体中的含水率,形成胶凝状的硬化物质,组成稳固的密实整体,以提高红黏土的整体稳定性。但是,该方法中无机结合料掺拌剂量不易确定,目前主要停留在试验阶段,且掺拌无机结合料不均匀,掺拌困难,影响路基密实度、质量及稳定性,且环保要求高,因此该方法未得到大范围推广。

7、由于填方路基需消耗红黏土数量大,但是又缺少合格路基填料,或者土石方调配困难。因此,急需一种适用于红黏土填筑的公路路基结构,从而解决路基填料缺乏及土石方调配造价高的问题。


技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷,本实用新型实施例所要解决的技术问题是提供了一种公路路基结构,其能够将公路红线范围内符合要求的红黏土直接填筑下路堤,以充分利用公路红线范围内的大量红黏土,在保证公路路基稳定安全的情况下能减少征地、保护环境,还解决路堤填料缺乏的问题,最终大大节约了工程投资及造价。

2、本实用新型实施例的具体技术方案是:

3、一种公路路基结构,所述公路路基结构包括:

4、路基结构和路面结构,所述路基结构包括:基底层、设置在所述基底层上方的下路堤、设置在所述下路堤上方的上路堤;设置在所述上路堤上方的路床:所述路面结构设置在所述路床的上表面处;

5、所述下路堤包括:设置在所述基底层上的相对设置的第一包边和第二包边,所述第一包边和所述第二包边之间的区域自下而上依次设置有排水层、反滤层和第一土层,所述第一土层为红黏土,所述第一包边采用非红黏土材料制成,所述第二包边采用非红黏土材料制成。

6、优选地,所述基底层包括石渣,所述石渣的粒径小于30cm;所述石渣的厚度大于等于80cm。

7、优选地,所述反滤层包括土工布;所述排水层由碎石形成,所述排水层的厚度大于等于50cm。

8、优选地,所述第一包边和所述第二包边的厚度大于等于2m,所述第一包边和所述第二包边的边坡坡面采用骨架喷播植草进行防护。

9、优选地,所述第一土层包括第一层土层和位于所述第一层土层下方的第二层土层,所述第一层土层采用中等压缩性红黏土进行填料,所述第二层土层采用低等压缩性红黏土进行填料;中等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件:0.1mpa-1≤α1-2<0.5mpa-1;低等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件:α1-2<0.1mpa-1。

10、优选地,所述第一土层中的红黏土的稠度大于0.9,碾压稠度控制在1.1~1.3之间。

11、优选地,所述上路堤采用石渣土填筑。

12、优选地,所述路床包括上路床和位于所述上路床下方的下路床;所述上路床包括第一层上路床和位于所述第一层上路床下方的第二层上路床,所述第一层上路床采用碎石进行填筑,所述第二层上路床采用石渣进行填筑。

13、优选地,所述下路床的厚度大于等于90cm,所述下路床采用石渣进行填筑。

14、优选地,所述路面结构包括:路面结构层;位于所述路面结构层两侧的土路肩。

15、优选地,所述土路肩的边部采用路肩预制块进行硬化,所述土路肩的下方设置一层碎石以形成排水结构和一层培土。

16、优选地,所述基底层的两侧外设置有排水沟,所述排水沟采用现浇c20砼材质制成,所述排水沟用于排除边坡和周边汇流的雨水。

17、本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果:

18、1、本公路路基结构可以充分利用高速公路红线范围内的红黏土作为下路堤的填料,减少了征地面积和弃土场的设置,减少了对环境的破坏,大大降低了土方调配不平衡的矛盾,避免了大量红黏土的浪费,提高了工程的整体效益。

19、2、本公路路基结构可以避免红黏土掺拌开山石渣改良时粒径及质量不好控制,无机结合料掺拌不均匀等问题,减少了厂拌工程造价高,路拌环境污染大的问题,路基结构施工简单,可大面积开展机械作业,大大降低了工程投资和造价,能够大幅缩减施工工期。

20、3、本公路路基结构的基底层上设置有排水层、反滤层,以及下路堤的两侧采用非红黏土材料制成的第一包边和第二包边,可有效的将下路堤填筑的红黏土与周围隔离,路基结构中填料的含水率稳定,避免了红黏土遇水膨胀,失水收缩开裂的缺点,能够保持路基结构长期稳定性。

21、参照后文的说明和附图,详细公开了本实用新型的特定实施方式,指明了本实用新型的原理可以被采用的方式。应该理解,本实用新型的实施方式在范围上并不因而受到限制。针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用,与其它实施方式中的特征相组合,或替代其它实施方式中的特征。



技术特征:

1.一种公路路基结构,其特征在于,所述公路路基结构包括:

2.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述基底层包括石渣,所述石渣的粒径小于30cm;所述石渣的厚度大于等于80cm。

3.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述反滤层包括土工布;所述排水层由碎石形成,所述排水层的厚度大于等于50cm。

4.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述第一包边和所述第二包边的厚度大于等于2m,所述第一包边和所述第二包边的边坡坡面采用骨架喷播植草进行防护。

5.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述第一土层包括第一层土层和位于所述第一层土层下方的第二层土层,所述第一层土层采用中等压缩性红黏土进行填料,所述第二层土层采用低等压缩性红黏土进行填料;中等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件:0.1mpa-1≤α1-2<0.5mpa-1;低等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件:α1-2<0.1mpa-1。

6.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述第一土层中的红黏土的稠度大于0.9,碾压稠度控制在1.1~1.3之间。

7.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述上路堤采用石渣土填筑。

8.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述路床包括上路床和位于所述上路床下方的下路床;所述上路床包括第一层上路床和位于所述第一层上路床下方的第二层上路床,所述第一层上路床采用碎石进行填筑,所述第二层上路床采用石渣进行填筑。

9.根据权利要求8所述的公路路基结构,其特征在于,所述下路床的厚度大于等于90cm,所述下路床采用石渣进行填筑。

10.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述路面结构包括:路面结构层;位于所述路面结构层两侧的土路肩。

11.根据权利要求10所述的公路路基结构,其特征在于,所述土路肩的边部采用路肩预制块进行硬化,所述土路肩的下方设置一层碎石以形成排水结构和一层培土。

12.根据权利要求1所述的公路路基结构,其特征在于,所述基底层的两侧外设置有排水沟,所述排水沟采用现浇c20砼材质制成,所述排水沟用于排除边坡和周边汇流的雨水。


技术总结
本技术公开了一种公路路基结构,其涉及公路建造技术领域,包括:路基结构和路面结构,路基结构包括:基底层、设置在基底层上方的下路堤、设置在下路堤上方的上路堤;设置在上路堤上方的路床:路面结构设置在路床的上表面处;下路堤包括:设置在基底层上的第一包边和第二包边,第一包括和第二包括之间的区域自下而上依次设置有排水层、反滤层和第一土层,第一土层为红黏土,第一包边和第二包边采用非红黏土材料制成。本申请能够将公路红线范围内符合要求的红黏土直接填筑下路堤,以充分利用公路红线范围内的大量红黏土,在保证公路路基稳定安全的情况下能减少征地、保护环境,还解决路堤填料缺乏的问题,最终大大节约了工程投资及造价。

技术研发人员:刘鹏飞,张德明,王振扬,张毓,翟晓炜,梁东伟,廖艳鹤,张凯,张博,王甫
受保护的技术使用者:中冶京诚工程技术有限公司
技术研发日:20230529
技术公布日:2024/1/13
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