CN115506184A - 基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，涉及道路工程技术领域。本发明包括路基，所述路基顶部设置有底基层，所述底基层的顶部铺设有基层。采用此结构能够解决坑槽、开裂、翻浆等病害，将显著提升沥青路面的设计标准与使用寿命，能有效降低沥青路面全寿命周期的使用成本、提高公路建设的标准和服务水平，且在路面发生损坏时，还使得沥青路面的损坏首先只发生在路面的上部，只需要对沥青路面表面进行铣刨、罩面修复，避免路面底基层与基层都废除重建。

Description

基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构

技术领域

本发明涉及道路工程技术领域，具体为基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构。

背景技术

我国国土面积幅员辽阔，我国公路基础设施网络承担着人员流动和物资运输的重要任务。目前我国高速公路、一级公路沥青路面结构设计年限为15 年，但是实际上很多公路使用寿命为5～8年，很少达到12～15年，这与国际上提出的30～50年的设计年限有较大的差距。

英国TRL于1996年最早提出了长寿命路面的理念：当沥青路面结构厚度达到某一个阈值时沥青路面不会产生结构性损坏，此时沥青路面弯沉不会随着交通量的增加而增加，反而是逐渐下降，即结构性能是缓慢增强的；当交通量增加到8000万次(标准荷载80kN)时，交通量进一步增加而无需再增加沥青层高，此时沥青路面达到极限状态，即沥青面层厚度并非随着交通量而线性增加；同时极限厚度与材料类型相关，采用低标号沥青可以极大降低沥青路面厚度，例如采用20#沥青高模量沥青混凝土可以减薄沥青面层厚度达到 25％以上。在此基础上提出了英国沥青路面结构设计厚度，目前我国长寿命路面尚未有统一的路面结构型式、设计方法和厚度标准，例如目前长寿命沥青路面试验路沥青面层厚度薄的只有18cm，厚的达到45cm、甚至50cm。

公路基础设施属于大型线性基础结构，在长时间使用时会出现结构性损坏，高速公路表面出现的各种病害往往是由于其结构内部结构层、路基出现病害、损伤或失效引起的。其早期特征并不明显，隐蔽性强，在经过降水、冻融循环、高温日照、道路的超载使用等因素的破坏作用后，进一步扩大，其结构受到损害，进而反映到路面结构当中，形成车辙、反射裂缝、路面的翻浆、纵向沉降等多种表现形式。目前对于出现结构性损坏的沥青路面大都按照大中修规范的技术要求进行方案设计，大中修方案设计往往需要对原有道路急性开膛破肚，翻挖路面结构工期长且外运量大，现场施工极不环保。

因此，我们提出基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，其结构稳定，性能优异，不易损坏，使用寿命长，施工环保，便捷。

发明内容

本发明的目的在于提供基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，包括路基，所述路基顶部设置有底基层，所述底基层的顶部铺设有基层。

进一步的，所述底基层为水稳碎石，厚度为36cm，且水稳碎石7天的无侧限抗压强度为4.5Mpa。

进一步的，所述基层为级配碎石，厚度为15cm，且级配碎石的级配为 GRH-25。

基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构中级配碎石基层的铺设方法，包括如下步骤：

S1:当有大功率摊铺机时，可采用单机全断面摊铺，并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案，不论采用何种摊铺方案，都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。

S2采用单机摊铺时应采用两侧走钢丝的方法控制高程，现场摊铺采用两台摊铺机阶梯式联合摊铺作业，两台摊铺机前后相距5-8m，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中采用滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机摊铺宽度重叠50-100mm，中缝辅以人工修整，内侧一台摊铺机应采用宽度自动伸缩式摊铺机，以适应内侧宽度变化的需要。

S3:摊铺过程中应该随时注意材料离析情况，在双机联结处容易离析，应设专人和三轮车备料随时消除粗细集料离析现象，对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料，并拌和均匀；对于细集料“窝”应添加粗集料，并拌和均匀，严重离析部位挖除后用符合要求的混合料填补。

S4:摊铺机的混合料高度应几乎没过螺旋叶片，且全长一致；螺旋布料器在全部工作时间内低速、匀速转动，避免高速、停顿和启动。

S5:在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。

本发明至少具备以下有益效果：

本发明主要由使用寿命自上而下逐层递增的路基、底基层、基层构成，底基层主要设置为7天的无侧限抗压强度4.5Mpa的水稳碎石，厚度为36cm，基层主要设置级配类型为GRH-25级配碎石，厚度为15cm，采用此结构能够解决坑槽、开裂、翻浆等病害，将显著提升沥青路面的设计标准与使用寿命，能有效降低沥青路面全寿命周期的使用成本、提高公路建设的标准和服务水平，且在路面发生损坏时，还使得沥青路面的损坏首先只发生在路面的上部，只需要对沥青路面表面进行铣刨、罩面修复，避免所有底基层与基层都废除重建。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

图1为本发明结构的剖面示意图。

附图标记：

100、路基；101、底基层；102、基层；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1，本发明提供技术方案：基于水泥稳定碎石底基层101及级配碎石基层102倒装组合式结构，包括路基100，所述路基100顶部设置有底基层101，底基层101为水稳碎石，厚度为36cm，且水稳碎石7天的无侧限抗压强度为4.5Mpa，所述底基层101的顶部铺设有基层102，基层102为级配碎石，厚度为15cm，且级配碎石的级配为GRH-25。

需要说明的是，级配碎石具有足够的耐久性和水稳定性，设置为基层102，厚度为15cm，可有效改善路面的抗疲劳性能；而水稳碎石具有较高的承载力，但对水温变化较为明显，因此设置在底基层101，通过级配碎石与水稳碎石相结合，能够避免产生水损坏，起到防潮防水的作用，改善整个路面结构的水环境，相较于传统的粗粒式沥青混凝体与橡胶沥青同步碎石，具有抗车辙、抗疲劳性能好、不宜产生收缩开裂、水损坏等优点，在重载交通或极端气候影响下，都能表现出良好的力学性能，有利于抵抗路面的永久变形。

具体的，采用此结构建造的沥青路面能够解决坑槽、开裂、翻浆等病害，将显著提升沥青路面的设计标准与使用寿命，能有效降低沥青路面全寿命周期的使用成本、提高公路建设的标准和服务水平，且在路面发生损坏时，通过设置的底基层与基层倒装组合式结构，还能够提高路基的使用寿命，使得沥青路面的损坏首先只发生在路面的上部，只需要对沥青路面表面进行铣刨、罩面修复，避免底基层、基层等所有结构层都废除重建。

基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构中级配碎石基层的铺设方法，包括如下步骤：

S1:当有大功率摊铺机时，可采用单机全断面摊铺，并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案，不论采用何种摊铺方案，都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。

S2采用单机摊铺时应采用两侧走钢丝的方法控制高程，现场摊铺采用两台摊铺机阶梯式联合摊铺作业，两台摊铺机前后相距5-8m，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中采用滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机摊铺宽度重叠50-100mm，中缝辅以人工修整，内侧一台摊铺机应采用宽度自动伸缩式摊铺机，以适应内侧宽度变化的需要。

S3:摊铺过程中应该随时注意材料离析情况，在双机联结处容易离析，应设专人和三轮车备料随时消除粗细集料离析现象，对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料，并拌和均匀；对于细集料“窝”应添加粗集料，并拌和均匀，严重离析部位挖除后用符合要求的混合料填补。

S4:摊铺机的混合料高度应几乎没过螺旋叶片，且全长一致；螺旋布料器在全部工作时间内低速、匀速转动，避免高速、停顿和启动。

S5:在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，包括路基(100)，其特征在于，所述路基(100)顶部设置有底基层(101)，所述底基层(101)的顶部铺设有基层(102)。

2.根据权利要求1所述的基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，其特征在于：所述底基层(101)为水稳碎石，厚度为36cm，且水稳碎石7天的无侧限抗压强度为4.5Mpa。

3.根据权利要求1所述的基于水泥稳定碎石底基层及级配碎石基层倒装组合式结构，其特征在于：所述基层(102)为级配碎石，厚度为15cm，且级配碎石的级配类型为GRH-25。

4.根据权利要求3所述的基层的铺设方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1:当有大功率摊铺机时，可采用单机全断面摊铺，并通过试验段比较来确定采用单机还是双机方案，不论采用何种摊铺方案，都应配备一台可自动伸缩以调整宽度的摊铺机。

S2采用单机摊铺时应采用两侧走钢丝的方法控制高程，现场摊铺采用两台摊铺机阶梯式联合摊铺作业，两台摊铺机前后相距5-8m，前台摊铺机采用路侧钢丝和设置在路中采用滑靴控制高程和厚度，前后两台摊铺机摊铺宽度重叠50-100mm，中缝辅以人工修整，内侧一台摊铺机应采用宽度自动伸缩式摊铺机，以适应内侧宽度变化的需要。

S3:摊铺过程中应该随时注意材料离析情况，在双机联结处容易离析，应设专人和三轮车备料随时消除粗细集料离析现象，对于粗集料“窝”和粗集料“带”，应添加细集料，并拌和均匀；对于细集料“窝”应添加粗集料，并拌和均匀，严重离析部位挖除后用符合要求的混合料填补。

S4:摊铺机的混合料高度应几乎没过螺旋叶片，且全长一致；螺旋布料器在全部工作时间内低速、匀速转动，避免高速、停顿和启动。

S5:在摊铺、修整后立即用压路机跟在摊铺机后在全宽范围内进行碾压。碾压应遵循先轻后重、先慢后快、从低到高的原则。

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