一种公路、过水路面结构及过水路面施工方法
【专利摘要】本发明公开了一种公路、过水路面结构及过水路面施工方法，通过各层次结构的铺筑结合，通过提高防水和稳定性来延长过水路面的使用寿命、提高过水公路的安全性能和使用稳定性。露石水泥混凝土层在过水后仍能保持较好的抗滑性能，提高行车安全性。抗冲刷型水泥稳定碎石层抗冲刷性能好，强度较高；骨架密实型水泥稳定碎石层强度较高，稳定性好，两者为露石水泥混凝土层提供稳定的持力层。砂砾垫层中间铺设复合土工膜后，能有效阻止地下水的侵蚀。沥青表处层能有效阻止滞留在露石水泥混凝土层所设纵缝和横缝中的水下渗，既能起防水作用又能提高露石水泥混凝土层的平整性。
【专利说明】
一种公路、过水路面结构及过水路面施工方法
技术领域
[0001] 本发明属于公路工程领域，具体涉及一种公路及过水路面结构，更具体地说它是 一种适用于山区的公路和过水路面结构。
【背景技术】
[0002] 我国的山地、高原和丘陵约占陆地总面积的67%。在山区修筑公路时，由于其路线 走廊带的地形较为复杂，常形成季节性沟渠。这些季节性沟渠平时无水或水量极少，仅仅只 在雨季时流量较为充沛。为节省造价或作为临时性工程，公路路线穿越这些沟渠时有时采 取过水路面这一方案，即：该段路面设置在沟渠底部，一般时候为正常的路面，在洪水期间， 容许水流较长时间浸过的该段路面。
[0003] 根据以往经验，该段路面如果采用和普通路段相同的路面结构时，沟渠的季节性 过水会对该段路面进行较为明显的冲刷和破坏。久而久之，该段路面的抗滑性能显著降低， 影响行车安全。该处过水路面在洪水期间浸没在水面以下，下游易被冲刷。此外，在寒冷地 区受地下水位影响，过水路面还易出现冻胀等破坏情况。
[0004] 我国目前的路面设计规范(包括《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》和《公 路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2011)》)也未见对过水路面的明确规定，关于过水路 面的具体结构研究并不多见。
【发明内容】
：
[0005] 本发明的目的是提供一种公路及过水路面结构，能够解决过水路面的抗滑性能降 低、易被冲刷等问题，满足工程特定路段的需要，以克服【背景技术】中存在的问题。
[0006] 为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
[0007] -种公路过水路面结构，包括：
[0008] 设置于土基层上方的砂砾垫层，设置于砂砾垫层上方的水泥稳定碎石层，设置于 水泥稳定碎石层上方的露石水泥混凝土层；
[0009] 露石水泥混凝土层和水泥稳定碎石层之间的连接面设有沥青表处层；
[0010] 砂砾垫层包括第一砂砾垫层和第二砂砾垫层，第一砂砾垫层设置于土基层上方， 第二砂砾垫层设置于第一砂砾垫层上方，水泥稳定碎石层设置于第二砂砾垫层的上方，第 一砂砾垫层和第二砂砾垫层之间的连接面设有复合土工膜。
[0011] 较佳地，水泥稳定碎石层包括设置于第二砂砾垫层上方的骨架密实型水泥碎石稳 定层，和设置于骨架密实型水泥碎石稳定层的抗冲刷型水泥稳定碎石层。
[0012] 较佳地，骨架密实型水泥碎石稳定层的厚度为15cm~20cm，抗冲刷型水泥稳定碎 石层的厚度为18~20cm〇
[0013] 较佳地，露石水泥混凝土层的厚度为20~24cm，砂烁垫层的厚度为15~20cm，复合 土工膜的厚度不小于〇. 5mm。
[0014]较佳地，过水路面结构的长度不小于过水路面的宽度，不小于3s设计速度行程的 长度。
[0015] 较佳地，过水路面结构两端与普通路面结合处设有胀缝;各条胀缝上沿长度方向 均布设置有数个传力杆;胀缝设置于。露石水泥混凝土层;沿过水路面结构的中心线设有一 条贯穿过水路面结构的纵缝，纵缝上沿长度方向均布设置有数个传力杆;纵缝设置于露石 水泥混凝土层;沿过水路面结构长度方向设有均布且垂直与过水路面结构中心线的数条缩 缝，各条缩缝上沿缩缝的长度方向均布设置有数个传力杆;缩缝设置于露石水泥混凝土层。
[0016] 本发明还提供一种公路，包括过水路面结构，过水路面结构为上述过水路面结构。
[0017] 本发明还提供一种过水路面施工方法，在过水路面铺筑过水路面结构，过水路面 结构的铺筑方法包括：
[0018] 第一步，完成土基层平整压实施工后，在土基层上铺筑第一砂砾垫层并压实；
[0019] 第二步，完成第一步后，在第一砂砾垫层上铺设复合土工膜后，在复合土工膜上铺 筑第二砂烁垫层并压实；
[0020] 第三步，完成第二步后，在第二砂砾垫层上铺筑骨架密实型水泥稳定碎石层并压 实后，在骨架密实型水泥稳定碎石层上铺筑抗冲刷型水泥稳定碎石层并压实；
[0021] 第四步，完成第三步后，在抗冲刷型水泥稳定碎石层上铺设沥青表处层；
[0022] 第五步，完成第四步后，在沥青表处层上铺筑露石水泥混凝土层并压实。
[0023]较佳地，第一砂砾垫层和第二砂砾垫层铺筑的厚度之和为15~20cm，含泥量不大 于5%，小于0.075mm的砂烁颗粒含量小于5%，且无针片状颗粒物；
[0024]骨架密实型水泥稳定碎石层的铺筑厚度为15cm~20cm，7天浸水抗压强度不低于 2.5MPa;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥的剂量范围为4%~5 % ;最大碎石粒径不大 于31.5mm，且粒径小于4.75mm的碎石含量不大于35% ;
[0025] 抗冲刷型水泥稳定碎石层的铺筑厚度为18~20cm，采用骨架空隙型级配，七天浸 水抗压强度不低于4.OMPa，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，水泥剂量范围在7%~8% ;最 大碎石粒径不大于26.5mm，且粒径小于0.075mm的碎石含量占3%~5% ;
[0026] 露石水泥混凝土层的铺筑厚度为20~24cm，表面露石深度不小于2mm，水泥采用 42.5级道路用硅酸盐水泥，露石剂每平方米使用250~350g;
[0027]沥青表处层的铺筑厚度不小于1.5cm，采用双层层铺法进行铺筑；
[0028] 复合土工膜的厚度不小于0.5mm。
[0029] 较佳地，铺筑的过水路面结构的长度不小于公路过水面的宽度，且不小于3s设计 速度行程的长度；
[0030] 在过水路面结构两端与普通路面结合处设置胀缝，各条胀缝上沿长度方向均布设 置数个传力杆；
[0031] 沿过水路面结构的中心线设置一条贯穿过水路面结构的纵缝，在纵缝上沿长度方 向均布设置数个传力杆；
[0032] 沿过水路面结构长度方向均布设置垂直与过水路面结构中心线的数条缩缝，在各 条缩缝上沿缩缝的长度方向均布设置数个传力杆。
[0033] 胀缝、纵缝和缩缝均设置在露石水泥混凝土层上。
[0034]本发明的有益效果在于:本发明的公路和过水路面结构通过各层次结构的铺筑结 合，通过提高防水和稳定性来延长过水路面的使用寿命、提高过水公路的安全性能和使用 稳定性。露石水泥混凝土层在过水后仍能保持较好的抗滑性能，提高行车安全性。抗冲刷型 水泥稳定碎石层抗冲刷性能好，强度较高；骨架密实型水泥稳定碎石层强度较高，稳定性 好，两者为露石水泥混凝土层提供稳定的持力层。砂砾垫层中间铺设复合土工膜后，能有效 阻止地下水的侵蚀。沥青表处层能有效阻止滞留在露石水泥混凝土层所设纵缝和横缝中的 水下渗，既能起防水作用又能提高露石水泥混凝土层的平整性。本发明所述的施工方法针 对上述结构所设计，同样是为了通过提高防水和稳定性来延长过水路面的使用寿命、提高 过水公路的安全性能和使用稳定性。
【附图说明】
[0035]图1为本发明实施例的剖面结构示意图，
[0036]图2为本发明实施例的俯视结构不意图。
[0037] 图中：1-砂烁垫层，1.1-第一砂烁垫层，1.2-第二砂烁垫层，2-水泥稳定碎石层， 2.1-骨架密实型水泥稳定碎石层，2.2-抗冲刷型水泥稳定碎石层，3-露石水泥混凝土层，4-复合土工膜，5-沥青表处层，6-土基层，7-胀缝，8-纵缝，9-缩缝，10-传力杆，11 -普通路面。
【具体实施方式】
[0038]下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明。
[0039] 实施例一
[0040]本发明实施例提供一种公路过水路面结构，该过水路面结构包括设置于土基层6 上方的砂砾垫层1，设置于砂砾垫层1上方的水泥稳定碎石层2,设置于水泥稳定碎石层2上 方的露石水泥混凝土层3;
[0041 ] 砂烁垫层1的厚度为15~20cm，含泥量不大于5%，无针片状颗粒，小于0.075mm的 砂烁颗粒含量小于5%。
[0042]本实施例的砂烁垫层1包括第一砂烁垫层1.1和第二砂烁垫层1.2,两层的总厚度 为20cm，第一砂砾垫层1.1设置于土基层6上方，第二砂砾垫层1.2设置于第一砂砾垫层1.1 上方，水泥稳定碎石层2设置于第二砂砾垫层1.2的上方，第一砂砾垫层1.1和第二砂砾垫层 1.2之间的连接面设有复合土工膜4。
[0043]复合土工膜4的厚度不小于0.5臟，081?顶破强度不小于350(^。复合土工膜4能有效 阻止地下水的侵蚀，降低水对基层的损害。
[0044] 水泥稳定碎石层2包括设置于第二砂砾垫层1.2上方的骨架密实型水泥碎石稳定 层，和设置于骨架密实型水泥碎石稳定层的抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2;
[0045] 骨架密实型水泥碎石稳定层的厚度为15cm~20cm，7天浸水抗压强度不低于 2.5MPa;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，剂量控制在4%~5% ;最大碎石颗粒的粒径不大 于31.5mm，粒径小于4.75mm的碎石含量不大于35%。
[0046] 抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2的厚度为18~20cm，采用骨架空隙型级配，七天浸水 抗压强度不低于4. OMPa;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，剂量控制在7 %~8 % ;最大碎石 粒径不大于26.5mm，粒径小于0.075mm的碎石含量为3%~5%。露石水泥混凝土层3过水时， 抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2仍能保持较好的抗冲刷性能，确保了基层的稳定性。
[0047] 露石水泥混凝土层3的厚度为20~24cm，表面露石深度为2mm;水泥为42.5级道路 用硅酸盐水泥，露石剂用量为250~350g/m2。露石水泥混凝土层3除满足规范要求的弯拉强 度外，具有优良的抗滑和排水性能，满足山区公路过水的要求，同时提高路面使用寿命。 [0048]露石水泥混凝土层3和水泥稳定碎石层2之间的连接面设有沥青表处层5;沥青表 处层5的厚度为1.5cm，采用双层层铺法进行铺筑。作为柔性层的沥青表处层5同时具有防止 路面水下渗和提高露石水泥混凝土层3平整性的特点。
[0049] 本实施例中所述的过水路面结构的长度不小于过水路面(沟渠）的宽度。过水路面 结构的长度不小于3s设计速度行程的长度，确保行车的连续性和舒适性。
[0050] 过水路面结构两端与普通路面11结合处设有胀缝7;各条胀缝7上沿长度方向均布 设置有数个传力杆10;胀缝7设置于露石水泥混凝土层3。各个胀缝7上之间的各个传力杆10 之间的间距为300mm。
[0051] 沿过水路面结构的中心线设有一条贯穿过水路面结构的纵缝8,纵缝8上沿长度方 向均布设置有数个传力杆10;纵缝8设置于露石水泥混凝土层3,纵缝8上各个传力杆10之间 的间距为800mm。
[0052] 沿过水路面结构长度方向设有均布且垂直与过水路面结构中心线的数条缩缝9， 各条缩缝9上沿缩缝9的长度方向均布设置有数个传力杆10;缩缝9设置于露石水泥混凝土 层3。各条所述缩缝9之间的间距为4m，各条缩缝9上所设传力杆10之间的间距为300mm。
[0053] 通过露石水泥混凝土路面纵缝8设置的拉杆及缩缝9、胀缝7设置的传力杆10,保证 接缝的传荷能力及提尚路面结构的使用寿命。
[0054] 实施例二
[0055] -种公路，所述公路包括过水路面结构，该过水路面结构为上文所描述的过水路 面结构。
[0056] 实施例三
[0057] -种过水路面施工方法，在过水路面铺筑过水路面结构，过水路面结构的铺筑方 法包括：
[0058]第一步，完成土基层6平整压实施工后，在土基层6上铺筑第一砂砾垫层1.1并压 实；
[0059]第二步，完成第一步后，在第一砂砾垫层1.1上铺设复合土工膜4后，在复合土工膜 4上铺筑第二砂砾垫层1.2并压实；
[0000]第一砂烁垫层1.1和第二砂烁垫层1.2铺筑的厚度之和为15~20cm，含泥量不大于 5%，小于0.075mm的砂烁含量小于5%，且无针片状颗粒;复合土工膜4的厚度不小于0.5mm。 [0061 ]第三步，完成第二步后，在第二砂砾垫层1.2上铺筑骨架密实型水泥稳定碎石层 2.1并压实后，在骨架密实型水泥稳定碎石层2.1上铺筑抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2并压 实；
[0062]骨架密实型水泥碎石稳定层的铺筑厚度为15cm~20cm，7天浸水抗压强度不低于 2.5MPa，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，剂量范围为4%~5 % ;最大碎石粒径不大于 31.5mm，粒径小于4.75mm的碎石颗粒含量不大于35% ;
[0063] 抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2的铺筑厚度为18~20cm，采用骨架空隙型级配，七天 浸水抗压强度不低于4. OMPa，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，剂量范围在7%~8% ;最大 碎石粒径不大于26.5mm，粒径小于0.075mm的碎石颗粒含量占3%~5% ;
[0064]第四步，完成第三步后，在抗冲刷型水泥稳定碎石层2.2上铺设沥青表处层5;
[0065]沥青表处层5的铺筑厚度不小于1.5cm，采用双层层铺法进行铺筑；
[0066]第五步，完成第四步后，在沥青表处层5上铺筑露石水泥混凝土层3并压实。
[0067] 露石水泥混凝土层3的铺筑厚度为20~24cm，表面露石深度不小于2mm，水泥采用 42.5级道路用硅酸盐水泥，露石剂每平方米使用250~350g;
[0068] 本实施例铺筑的过水路面结构的长度不小于公路过水面的宽度，且不小于3s设计 速度行程的长度，确保行车的连续性和舒适性。
[0069] 在过水路面结构两端与普通路面11结合处设置胀缝7,各条胀缝7上沿长度方向均 布设置数个传力杆10;各个胀缝7上之间的各个传力杆10之间的间距为300mm。
[0070] 沿过水路面结构的中心线设置一条贯穿过水路面结构的纵缝8,在纵缝8上沿长度 方向均布设置数个传力杆1 〇;纵缝8上各个传力杆10之间的间距为800mm。
[0071 ]沿过水路面结构长度方向均布设置垂直与过水路面结构中心线的数条缩缝9，在 各条缩缝9上沿缩缝9的长度方向均布设置数个传力杆10。各条所述缩缝9之间的间距为4m， 各条缩缝9上所设传力杆10之间的间距为300mm。
[0072] 胀缝7、纵缝8和缩缝9均设置在露石水泥混凝土层3上。通过露石水泥混凝土路面 纵缝8设置的拉杆及缩缝9、胀缝7设置的传力杆10,保证接缝的传荷能力及提高路面结构的 使用寿命。
[0073] 通过本发明所述的过水路面结构、公路及施工方法可以达到以下几个功能指标的 标准，如下表所示：
[0075]应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。本说明书中未作详细描 述的部分属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1. 一种公路过水路面结构，其特征在于，包括： 设置于土基层(6)上方的砂砾垫层（1)，设置于所述砂砾垫层（1)上方的水泥稳定碎石 层(2)，设置于所述水泥稳定碎石层(2)上方的露石水泥混凝土层(3); 所述露石水泥混凝土层（3)和所述水泥稳定碎石层（2)之间的连接面设有沥青表处层 (5)； 所述砂砾垫层（1)包括第一砂砾垫层（1.1)和第二砂砾垫层（1.2)，所述第一砂砾垫层 (1.1) 设置于所述土基层(6)上方，所述第二砂砾垫层（1.2)设置于所述第一砂砾垫层（1.1) 上方，所述水泥稳定碎石层(2)设置于所述第二砂砾垫层（1.2)的上方，所述第一砂砾垫层 (1.1) 和所述第二砂砾垫层（1.2)之间的连接面设有复合土工膜(4)。2. 根据权利要求1所述的一种公路过水路面结构，其特征在于：所述水泥稳定碎石层 (2)包括设置于所述第二砂砾垫层（1.2)上方的骨架密实型水泥碎石稳定层，和设置于骨架 密实型水泥碎石稳定层的抗冲刷型水泥稳定碎石层(2.2)。3. 根据权利要求2所述的一种公路过水路面结构，其特征在于:所述骨架密实型水泥碎 石稳定层的厚度为15cm~20cm，所述抗冲刷型水泥稳定碎石层(2.2)的厚度为18~20cm〇4. 根据权利要求3所述的一种公路过水路面结构，其特征在于:露石水泥混凝土层(3) 的厚度为20~24cm，所述砂烁垫层（1)的厚度为15~20cm，所述复合土工膜(4)的厚度不小 于0·5mm〇5. 根据权利要求1-4任一项所述的一种公路过水路面结构，其特征在于:所述过水路面 结构的长度不小于所述过水路面的宽度，不小于3s设计速度行程的长度。6. 根据权利要求5所述的一种公路过水路面结构，其特征在于:所述过水路面结构两端 与普通路面(11)结合处设有胀缝(7);各条所述胀缝(7)上沿长度方向均布设置有数个传力 杆(10);所述胀缝(7)设置于所述。露石水泥混凝土层(3);沿所述过水路面结构的中心线设 有一条贯穿所述过水路面结构的纵缝(8)，所述纵缝(8)上沿长度方向均布设置有数个传力 杆（10);所述纵缝(8)设置于所述露石水泥混凝土层(3);沿所述过水路面结构长度方向设 有均布且垂直与所述过水路面结构中心线的数条缩缝(9)，各条所述缩缝(9)上沿所述缩缝 (9)的长度方向均布设置有数个传力杆（10);所述缩缝(9)设置于所述露石水泥混凝土层 ⑶。7. -种公路，包括过水路面结构，其特征在于:所述过水路面结构为权利要求1-6中任 一项所述的过水路面结构。8. -种过水路面施工方法，其特征在于，在所述过水路面铺筑过水路面结构，所述过水 路面结构的铺筑方法包括： 第一步，完成土基层(6)平整压实施工后，在所述土基层(6)上铺筑第一砂砾垫层（1.1) 并压实； 第二步，完成第一步后，在所述第一砂砾垫层（1.1)上铺设复合土工膜(4)后，在所述复 合土工膜(4)上铺筑第二砂砾垫层（1.2)并压实； 第三步，完成第二步后，在所述第二砂砾垫层（1.2)上铺筑骨架密实型水泥稳定碎石层 (2.1) 并压实后，在所述骨架密实型水泥稳定碎石层(2.1)上铺筑抗冲刷型水泥稳定碎石层 (2.2) 并压实； 第四步，完成第三步后，在所述抗冲刷型水泥稳定碎石层(2.2)上铺设沥青表处层(5); 第五步，完成第四步后，在所述沥青表处层(5)上铺筑露石水泥混凝土层(3)并压实。9. 根据权利要求8所述的一种过水路面施工方法，其特征在于： 所述第一砂砾垫层（1.1)和所述第二砂砾垫层（1.2)铺筑的厚度之和为15~20cm，含泥 量不大于5%，小于0.075mm的砂砾颗粒含量小于5%，且无针片状颗粒物； 骨架密实型水泥碎石稳定层的铺筑厚度为15cm~20cm，7天浸水抗压强度不低于 2.5MPa;水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，所述水泥的剂量范围为4%~5% ;最大碎石粒径 不大于31.5mm，且粒径小于4.75mm的碎石含量不大于35% ; 抗冲刷型水泥稳定碎石层(2.2)的铺筑厚度为18~20cm，采用骨架空隙型级配，七天浸 水抗压强度不低于4. OMPa，水泥采用42.5级普通硅酸盐水泥，所述水泥剂量范围在7 %~ 8% ;最大碎石粒径不大于26.5mm，且粒径小于0.075mm的碎石含量占3%~5% ; 露石水泥混凝土层（3)的铺筑厚度为20~24cm，表面露石深度不小于2mm，水泥采用 42.5级道路用硅酸盐水泥，露石剂每平方米使用250~350g; 沥青表处层(5)的铺筑厚度不小于1.5cm，采用双层层铺法进行铺筑； 复合土工膜(4)的厚度不小于0.5mm。10. 根据权利要求9所述的一种过水路面施工方法，其特征在于： 铺筑的所述过水路面结构的长度不小于公路过水面的宽度，且不小于3s设计速度行程 的长度； 在所述过水路面结构两端与普通路面（11)结合处设置胀缝(7)，各条所述胀缝(7)上沿 长度方向均布设置数个传力杆(10); 沿所述过水路面结构的中心线设置一条贯穿所述过水路面结构的纵缝(8)，在所述纵 缝(8)上沿长度方向均布设置数个传力杆(10); 沿所述过水路面结构长度方向均布设置垂直与所述过水路面结构中心线的数条缩缝 (9)，在各条所述缩缝(9)上沿所述缩缝(9)的长度方向均布设置数个传力杆(10)。 所述胀缝(7 )、所述纵缝(8)和所述缩缝(9)均设置在所述露石水泥混凝土层(3)上。
【文档编号】E01C11/18GK106087639SQ201610667658
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月15日 公开号201610667658.7, CN 106087639 A, CN 106087639A, CN 201610667658, CN-A-106087639, CN106087639 A, CN106087639A, CN201610667658, CN201610667658.7
【发明人】尹祖超, 郑立平, 汪小茂, 彭圣华, 李亮
【申请人】长江勘测规划设计研究有限责任公司