CN111926644A - 一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构及施工方法，其中，加强结构包括路基、面层、水泥稳定粒料基层和土工格栅，所述路基和所述面层之间设置有所述水泥稳定粒料基层，所述水泥稳定粒料基层内设置有多层所述土工格栅，多层所述土工格栅间隔设置。本发明属于道路工程技术领域，本发明的目的在于解决现有技术中大厚度水泥稳定粒料基层的抗裂性能差的问题。达到的技术效果为：通过在道路水泥稳定粒料基层中设置土工格栅，并在其中加入纤维，以共同提高水泥稳定粒料基层的抗裂性能。

Description

一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构及施工方法

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体涉及一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，还涉及一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，通过在道路水泥稳定粒料基层中设置土工格栅，并在其中加入纤维，以共同提高水泥稳定粒料基层的抗裂性能。

背景技术

随着道路工程的发展，在公路建设中，人们常采用具有半刚性水泥稳定粒料作为路面基层，其抗压强度高、水稳性和耐冻性好、整体性较良好、抗疲劳能力强、施工易操作控制、远期成本底等优点被广泛用于道路工程建设中。

由于水泥稳定粒料基层会因为温度降低、体内水分减少分别产生温缩应变、干缩应变，导致水泥稳定粒料收缩会在基层内部产生弯拉应力，当产生的弯拉应力超过水泥稳定粒料的极限抗拉强度后，会使基层产生裂缝；这些裂缝不仅会影响到基层的整体性和承载能力，而且会导致路面结构遭到破坏。

如今，根据道路交通荷载朝着重型化发展的趋势，一些道路工程采用了大厚度水泥稳定粒料基层以提高路面承载力，但随着水泥稳定粒料基层厚度的增加，大厚度水泥稳定粒料基层出现开裂的可能性也在增加，我们需要采用一些方法或技术以提高大厚度水泥稳定粒料基层的抗裂性能。

发明内容

为此，本发明提供一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，以解决现有技术中大厚度水泥稳定粒料基层的抗裂性能差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

根据本发明的第一方面，一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，包括路基、面层、水泥稳定粒料基层和土工格栅，所述路基和所述面层之间设置有所述水泥稳定粒料基层，所述水泥稳定粒料基层内设置有多层所述土工格栅，多层所述土工格栅间隔设置。

进一步地，还包括第一层土工格栅和第三层土工格栅，所述第一层土工格栅设置在所述水泥稳定粒料基层的底面，所述第三层土工格栅设置在所述水泥稳定粒料基层的顶面。

进一步地，还包括第二层土工格栅，所述第二层土工格栅嵌设在所述水泥稳定粒料基层的中间。

进一步地，所述第一层土工格栅、所述第二层土工格栅以及所述第三层土工格栅相互平行。

进一步地，所述水泥稳定粒料基层为内部拌和有水泥稳定粒料以及玻璃纤维的板状结构。

根据本发明的第二方面，一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，用于对本发明的第一方面任一项的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构进行施工，包括以下步骤：

步骤S100、集料级配及各项性能应满足规范要求，水泥用量为3.5％-5％，玻璃纤维用量为0.5％-1.5％，通过重型击实试验确定最佳含水量及最大干密度；

步骤S200、采用集中厂拌方式，拌和严格按照混合料配合比生产；

步骤S300、据运输距离及摊铺机的摊铺能力配备足够的运输车辆，并及时将混合料运至现场；

步骤S400、摊铺分两次进行，先将路基的顶面整平并清扫干净，铺设第一层土工格栅，然后进行混合料摊铺，接着在其上面铺设第二层土工格栅，随后进行第二次混合料摊铺直至设计高程；

步骤S500、按照先轻后重，先慢后快的方式进行碾压；

步骤S600、采用土工布覆盖洒水养生；

步骤S700、待混合料强度满足要求后在大厚度水泥稳定粒料基层顶面铺设第三层土工格栅，及时进行面层施工。

进一步地，在步骤S400中，第一次摊铺厚度为大厚度水泥稳定粒料基层设计厚度的一半。

进一步地，步骤S600中采用土工布覆盖洒水养生的时间为7天。

进一步地，步骤S700中在第三层土工格栅与面层之间还设置有洒布粘层。

进一步地，步骤S700中在洒布粘层和面层之间还设置有防水层。

本发明具有如下优点：

1、在混合料中加入玻璃纤维，可增强混合料的粘接力，在水泥稳定粒料基层受力时，混合料中一旦出现微裂缝，只要微裂缝的长度大于玻璃纤维的间距，玻璃纤维就会跨越裂缝起到传递荷载的作用，使混合料内的应力场更加连续和均匀，微裂缝尖端的应力集中得以钝化，裂缝的进一步扩展受到约束，起到了削弱和消除裂缝的拉应力作用。当微裂缝的长度小于玻璃纤维的间距时，玻璃纤维将迫使其改变方向或跨越玻璃纤维生成更微细的裂缝场，显著增加了微裂缝扩展的能量消耗，使裂缝扩展速度得到延缓，开裂程度减小,提高了混合料的抗裂能力；

2、在大厚度水泥稳定粒料基层底面、中间及顶面分别布置三层土工格栅，利用土工格栅优良的强度、韧性、粘结性和嵌固性等力学性能，达到对大厚度水泥稳定粒料基层加筋的效果，增强水泥稳定粒料基层与路基及面层的联系，提高三者的整体性，可以有效提高基层的抗拉强度，从宏观上抑制裂缝的产生及发展，避免路面病害；

3、基层的整体稳定性能会得到一定的提高，从长远看，可以相对提高道路的承载能力和使用寿命，同时降低道路的维修成本；

4、本发明还可以消除因路基不均匀沉降对基层的不利影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明一些实施例提供的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构的剖面图。

图2为本发明一些实施例提供的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法的流程图。

图中：1、路基，2、面层，3、水泥稳定粒料基层，4、第一层土工格栅，5、第二层土工格栅，6、第三层土工格栅。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

如图1所示，本实施例中的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，包括路基1、面层2、水泥稳定粒料基层3和土工格栅，路基1和面层2之间设置有水泥稳定粒料基层3，水泥稳定粒料基层3内设置有多层土工格栅，多层土工格栅间隔设置。

本实施例达到的技术效果为：通过在道路水泥稳定粒料基层中设置土工格栅，并在其中加入纤维，以共同提高水泥稳定粒料基层的抗裂性能。

实施例2

如图1所示，本实施例中的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，包括实施例1中的全部技术特征，除此之外，还包括第一层土工格栅4和第三层土工格栅6，第一层土工格栅4设置在水泥稳定粒料基层3的底面，第三层土工格栅6设置在水泥稳定粒料基层3的顶面。

在一些可选的实施例中，还包括第二层土工格栅5，第二层土工格栅5嵌设在水泥稳定粒料基层3的中间。

在一些可选的实施例中，第一层土工格栅4、第二层土工格栅5以及第三层土工格栅6相互平行。

在一些可选的实施例中，水泥稳定粒料基层3为内部拌和有水泥稳定粒料以及玻璃纤维的板状结构。

本实施例中的有益效果为：在大厚度水泥稳定粒料基层底面、中间及顶面分别布置三层土工格栅，利用土工格栅优良的强度、韧性、粘结性和嵌固性等力学性能，达到对大厚度水泥稳定粒料基层加筋的效果，增强水泥稳定粒料基层与路基及面层的联系，提高三者的整体性，可以有效提高基层的抗拉强度，从宏观上抑制裂缝的产生及发展，避免路面病害。

实施例3

如图2所示，本实施例中的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，用于对实施例1或实施例2中的任一项的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构进行施工，包括以下步骤：

步骤S100、集料级配及各项性能应满足规范要求，水泥用量为3.5％-5％，玻璃纤维用量为0.5％-1.5％，通过重型击实试验确定最佳含水量及最大干密度；

步骤S200、采用集中厂拌方式，拌和严格按照混合料配合比生产；

步骤S300、据运输距离及摊铺机的摊铺能力配备足够的运输车辆，并及时将混合料运至现场；

步骤S400、摊铺分两次进行，先将路基1的顶面整平并清扫干净，铺设第一层土工格栅4，然后进行混合料摊铺，接着在其上面铺设第二层土工格栅5，随后进行第二次混合料摊铺直至设计高程；

步骤S500、按照先轻后重，先慢后快的方式进行碾压；

步骤S600、采用土工布覆盖洒水养生；

步骤S700、待混合料强度满足要求后在大厚度水泥稳定粒料基层3顶面铺设第三层土工格栅6，及时进行面层2施工。

本实施例中的有益效果为：在混合料中加入玻璃纤维，可增强混合料的粘接力，在水泥稳定粒料基层受力时，混合料中一旦出现微裂缝，只要微裂缝的长度大于玻璃纤维的间距，玻璃纤维就会跨越裂缝起到传递荷载的作用，使混合料内的应力场更加连续和均匀，微裂缝尖端的应力集中得以钝化，裂缝的进一步扩展受到约束，起到了削弱和消除裂缝的拉应力作用。当微裂缝的长度小于玻璃纤维的间距时，玻璃纤维将迫使其改变方向或跨越玻璃纤维生成更微细的裂缝场，显著增加了微裂缝扩展的能量消耗，使裂缝扩展速度得到延缓，开裂程度减小,提高了混合料的抗裂能力。

实施例4

如图2所示，本实施例中的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，包括实施例3中的全部技术特征，除此之外，在步骤S400中，第一次摊铺厚度为大厚度水泥稳定粒料基层3设计厚度的一半。

具体的，步骤S600中采用土工布覆盖洒水养生的时间为7天。

具体的，步骤S700中在第三层土工格栅6与面层2之间还设置有洒布粘层。

具体的，步骤S700中在洒布粘层和面层2之间还设置有防水层。

本实施例中的有益效果为：基层的整体稳定性能会得到一定的提高，从长远看，可以相对提高道路的承载能力和使用寿命，同时降低道路的维修成本；还可以消除因路基不均匀沉降对基层的不利影响。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

Claims (10)

1.一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，其特征在于，包括路基(1)、面层(2)、水泥稳定粒料基层(3)和土工格栅，所述路基(1)和所述面层(2)之间设置有所述水泥稳定粒料基层(3)，所述水泥稳定粒料基层(3)内设置有多层所述土工格栅，多层所述土工格栅间隔设置。

2.根据权利要求1所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，其特征在于，还包括第一层土工格栅(4)和第三层土工格栅(6)，所述第一层土工格栅(4)设置在所述水泥稳定粒料基层(3)的底面，所述第三层土工格栅(6)设置在所述水泥稳定粒料基层(3)的顶面。

3.根据权利要求2所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，其特征在于，还包括第二层土工格栅(5)，所述第二层土工格栅(5)嵌设在所述水泥稳定粒料基层(3)的中间。

4.根据权利要求3所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，其特征在于，所述第一层土工格栅(4)、所述第二层土工格栅(5)以及所述第三层土工格栅(6)相互平行。

5.根据权利要求1所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构，其特征在于，所述水泥稳定粒料基层(3)为内部拌和有水泥稳定粒料以及玻璃纤维的板状结构。

6.一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，其特征在于，用于对权利要求1至权利要求5任一项的一种大厚度水泥稳定粒料基层的加强结构进行施工，包括以下步骤：

步骤S100、集料级配及各项性能应满足规范要求，水泥用量为3.5％-5％，玻璃纤维用量为0.5％-1.5％，通过重型击实试验确定最佳含水量及最大干密度；

步骤S200、采用集中厂拌方式，拌和严格按照混合料配合比生产；

步骤S300、据运输距离及摊铺机的摊铺能力配备足够的运输车辆，并及时将混合料运至现场；

步骤S400、摊铺分两次进行，先将路基(1)的顶面整平并清扫干净，铺设第一层土工格栅(4)，然后进行混合料摊铺，接着在其上面铺设第二层土工格栅(5)，随后进行第二次混合料摊铺直至设计高程；

步骤S500、按照先轻后重，先慢后快的方式进行碾压；

步骤S600、采用土工布覆盖洒水养生；

步骤S700、待混合料强度满足要求后在大厚度水泥稳定粒料基层(3)顶面铺设第三层土工格栅(6)，及时进行面层(2)施工。

7.根据权利要求6所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，其特征在于，在步骤S400中，第一次摊铺厚度为大厚度水泥稳定粒料基层(3)设计厚度的一半。

8.根据权利要求6所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，其特征在于，步骤S600中采用土工布覆盖洒水养生的时间为7天。

9.根据权利要求6所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，其特征在于，步骤S700中在第三层土工格栅(6)与面层(2)之间还设置有洒布粘层。

10.根据权利要求9所述的一种大厚度水泥稳定粒料基层的施工方法，其特征在于，步骤S700中在洒布粘层和面层(2)之间还设置有防水层。

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