CN116479698B - 一种基于建筑垃圾的路基结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种基于建筑垃圾的路基结构，包括从下至上依次设置的高液限土层、预处理层、改良高液限土层、建筑垃圾层以及路面结构层，所述高液限土层为底层，所述路面结构层为顶层；所述建筑垃圾层与所述路面结构层之间设置有土工格栅，所述建筑垃圾层中设置有排水孔。此外，还提供了一种基于建筑垃圾的路基结构的施工方法。本发明的有益效果：通过对高液限土层和改良高液限土层之间进行预处理，设置预处理层，使得改良高液限土层中的建筑垃圾不会因其自身的棱角刺穿下层的高液限土层，防止路基下沉；通过在路基结构中设置改良高液限土层，进一步提高了路基强度，延长了路基的服务时限。
Description
技术领域
本申请属于道路施工技术领域，具体涉及一种基于建筑垃圾的路基结构及其施工方法。
背景技术
在岩土工程建设中，不可避免的会遇到工程性质不良的土体。高液限土透水性较差，干硬时强度高、坚硬不易挖掘、不易压实，毛细现象明显，吸水后能长时间保持水分，故吸水后承载力小、稳定性差，所以不能直接作为填料填筑路基。但若将高液限土直接作为弃方进行处理，不仅会过多占用耕地，而且易导致水土流失、生态平衡失调等对自然环境的破坏。所以，需要采取有效的路基结构形式，在满足规范对高液限土路基填筑要求的基础上，能够直接填筑于路基。
发明内容
本发明公开了一种基于建筑垃圾的路基结构及其施工方法，其可以有效解决背景技术中涉及的至少一个技术问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种基于建筑垃圾的路基结构，包括从下至上依次设置的高液限土层、预处理层、改良高液限土层、建筑垃圾层以及路面结构层，所述高液限土层为底层，所述路面结构层为顶层；所述建筑垃圾层与所述路面结构层之间设置有土工格栅，所述建筑垃圾层中设置有排水孔。
作为本发明的一种优选改进，所述预处理层由建筑垃圾填筑，铺设厚度为1-2公分，厚度为1-2公分的建筑垃圾被压路机紧紧压入高液限土层中。
作为本发明的一种优选改进，所述改良高液限土层由高液限土加改良包填筑。
作为本发明的一种优选改进，所述改良包包括建筑垃圾细骨料、固化剂以及激发剂；所述固化剂由混凝土微粉、红黏土砖微粉以及高炉矿渣微粉组成，所述激发剂由硅酸钠、生石灰以及废碱、赤泥、氢氧化钠中的任意一种组成。
作为本发明的一种优选改进，所述建筑垃圾细骨料为高液限土质量的15%，所述固化剂为高液限土质量的10%，所述激发剂为所述固化剂质量的10%-15%；所述固化剂由20%混凝土微粉、40%红黏土砖微粉以及40%高炉矿渣微粉组成。
一种如所述的基于建筑垃圾的路基结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：高液限土层施工，将高液限土层进行整平并压实到工程所需压实度；
步骤二：预处理层施工，在高液限土层上按预先设计方案用白灰画方网格，将建筑垃圾运送至摊铺地点并在网格处卸下，然后整平压实，将建筑垃圾紧紧压入高液限土层中；
步骤三：改良高液限土层施工，将高液限土运至摊铺地点，整平，将建筑垃圾细骨料运至摊铺地点，整平，加入水进行一次拌合，搅拌均匀后整平，然后掺入固化剂与激发剂，加入水进行二次拌合，整平，后采用压路机进行压实；
步骤四，建筑垃圾层施工，将建筑垃圾运至改良高液限土层上，依次进行摊铺、整平、压实；
步骤五，在建筑垃圾层上设置土工格栅，最后进行路面施工。
作为本发明的一种优选改进，步骤二中，建筑垃圾的平铺厚度为1-2公分。
作为本发明的一种优选改进，步骤三中，一次拌合所加入的水量为建筑垃圾细骨料与高液限土混合后达到最大干密度所需要的水量，二次拌合所加入的水量为固化剂与激发剂所需的使固化剂的水灰比为0.35的水量。
作为本发明的一种优选改进，步骤四还包括在建筑垃圾层中开凿排水孔。
本发明的有益效果如下：
1、通过对高液限土层和改良高液限土层之间进行预处理，设置预处理层，在上覆荷载作用下使得改良高液限土层中的建筑垃圾不会因其自身的棱角刺穿下部的高液限土层，防止路基下沉，也可有一定的作用，防止下方的高液限土层中的土在上覆动荷载的作用下进入到上层填土的孔隙中，导致路基下层；
2、通过在路基结构中设置改良高液限土层，进一步提高了路基强度，延长了路基的服务时限；
3、采用建筑垃圾碎料作为细骨料物理改良高液限土，其中碎料充当骨架，中间空隙有土体填充，由于碎料空隙间细粒土的粘接作用，使土体形成密实结构，然后结合固化剂和激发剂化学改良高液限土，使高液限土的强度进一步增强；
4、通过在路面结构下设置建筑垃圾层，透水性好，并配备排水孔将水排出，使路面上的水不会影响路基结构。
附图说明
图1为本申请实施例提供的路基结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，本发明实施例中所有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
另外，本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参阅图1所示，本发明提出了一种基于建筑垃圾的路基结构，包括从下至上依次设置的高液限土层1、预处理层2、改良高液限土层3、建筑垃圾层4以及路面结构层6。所述建筑垃圾层4中设置有用于将水排出的排水孔41，为了使路基具有更大承载力，所述路面结构层6与所述建筑垃圾层4之间还设置有土工格栅5。其中，由于建筑垃圾层4使用建筑垃圾填筑，相对于使用碎石或砂进行填筑，其透水性更好，并且配备排水孔41将水排出，使得路面上的水不会过多影响路基结构。
优选的，所述预处理层2采用建筑垃圾细骨料填筑而成，其铺设厚度为1-2公分并且被压路机紧紧压入高液限土层中。由于预处理层2的存在，改良高液限土层3中的建筑垃圾不会因为其自身棱角刺穿高液限土层，防止了路基下沉。
优选的，所述改良高液限土层3由高液限土加改良包填筑而成。所述改良包包括建筑垃圾细骨料、固化剂以及激发剂。进一步说明，所述固化剂由混凝土微粉、红黏土砖微粉以及高炉矿渣粉组成；所述激发剂由硅酸钠、生石灰加上废碱、赤泥、氢氧化钠中的任意一种组成。
本发明还提供了一种基于建筑垃圾的路基结构的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：高液限土层施工；
对底层的高液限土进行处理，将高液限土层进行整平并压实到工程所需压实度，其中含水量、最大干密度等基本信息由预先试验得出。
步骤二：预处理层施工；
在高液限土层上按预先设计方案用白灰画方网格，将建筑垃圾用车运送至摊铺地点，在网格处卸下建筑垃圾，然后整平，使建筑垃圾在高液限土层上的摊铺厚度均匀，而后采用压路机进行压实，使建筑垃圾紧紧压入高液限土层中。其中，平铺在高液限土层上的建筑垃圾厚度为1-2公分；网格大小、每个网格内建筑垃圾的摊铺量都依据建筑垃圾厚度预先设计。
步骤三：改良高液限土层施工；
将高液限土运至摊铺地点，整平，将建筑垃圾细骨料运至摊铺地点，整平，加入水至建筑垃圾细骨料与高液限土混合后达到最大干密度所需的含水量后进行拌合，拌合采用路拌法进行施工，尽量将高液限土与建筑垃圾搅拌均匀，搅拌均匀后进行整平工作，整平完成后，在上方掺入固化剂与激发剂，加入设计水量进行拌合，使固化剂的水灰比为0.35，然后整平，整平完成后采用压路机进行压实，压实至设计需求。
步骤四，建筑垃圾层施工；
将建筑垃圾运至改良高液限土层上，依次进行摊铺、整平、压实。优选的，可根据实际工况需要在改成中开凿排水孔。
步骤五，在建筑垃圾层施工完成后，在其上方布置土工格栅，最后再进行路面结构层的施工。
下面以具体实施例1和2对改良高液限土层的施工方法进行详细说明。
实施例1
将高液限土运至摊铺地点并进行整平，将占高液限土质量15%的建筑垃圾细骨料运至高液限土上，整平，加入水至最佳含水量后进行拌合，搅拌均匀后进行整平工作；整平完成后，在上方掺入由20%的混凝土微粉、40%的红黏土砖微粉和40%的高炉矿渣微粉组成的占高液限土质量10%的固化剂，以及，由质量比为3:2:1的NaOH、Na2SiO3和CaO组成的占固化剂质量10%的激发剂，加入设计水量，进行拌合并整平，整平完成后，采用压路机进行压实。
实施例2
将高液限土运至摊铺地点并进行整平，将占高液限土质量15%的建筑垃圾细骨料，运至高液限土上，整平，加入水至最佳含水量后进行拌合，搅拌均匀后进行整平工作；整平完成后，在上方掺入由20%的混凝土微粉、40%的红黏土砖微粉和40%的高炉矿渣微粉组成的占高液限土质量10%的固化剂，以及，由质量比为2:1的赤泥和Na2SiO3组成的占固化剂质量15%的激发剂，加入设计水量，进行拌合并整平，整平完成后，采用压路机进行压实。
本发明的有益效果如下：
1、通过对高液限土层和改良高液限土层之间进行预处理，设置预处理层，在上覆荷载作用下使得改良高液限土层中的建筑垃圾不会因其自身的棱角刺穿下部的高液限土层，防止路基下沉，也可有一定的作用，防止下方的高液限土层中的土在上覆动荷载的作用下进入到上层填土的孔隙中，导致路基下层；
2、通过在路基结构中设置改良高液限土层，进一步提高了路基强度，延长了路基的服务时限；
3、采用建筑垃圾碎料作为细骨料物理改良高液限土，其中碎料充当骨架，中间空隙有土体填充，由于碎料空隙间细粒土的粘接作用，使土体形成密实结构，然后结合固化剂和激发剂化学改良高液限土，使高液限土的强度进一步增强；
4、通过在路面结构下设置建筑垃圾层，透水性好，并配备排水孔将水排出，使路面上的水不会影响路基结构。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本申请的保护之内。
Claims (8)
1.一种基于建筑垃圾的路基结构，其特征在于，包括从下至上依次设置的高液限土层、预处理层、改良高液限土层、建筑垃圾层以及路面结构层，所述高液限土层为底层，所述预处理层由建筑垃圾填筑并被压入所述高液限土层中，所述改良高液限土层由高液限土加改良包填筑，所述改良包包括建筑垃圾细骨料、固化剂以及激发剂，所述路面结构层为顶层；所述建筑垃圾层与所述路面结构层之间设置有土工格栅，所述建筑垃圾层中设置有排水孔。
2.根据权利要求1所述的一种基于建筑垃圾的路基结构，其特征在于，所述预处理层的铺设厚度为1-2公分，厚度为1-2公分的建筑垃圾被压路机紧紧压入高液限土层中。
3.根据权利要求2所述的一种基于建筑垃圾的路基结构，其特征在于，所述固化剂由混凝土微粉、红黏土砖微粉以及高炉矿渣微粉组成，所述激发剂由硅酸钠、生石灰加上废碱、赤泥、氢氧化钠中的任意一种组成。
4.根据权利要求3所述的一种基于建筑垃圾的路基结构，其特征在于，所述建筑垃圾细骨料为高液限土质量的15%，所述固化剂为高液限土质量的10%，所述激发剂为所述固化剂质量的10%-15%；所述固化剂由20%混凝土微粉、40%红黏土砖微粉以及40%高炉矿渣微粉组成。
5.一种如权利要求1-4任意一项所述的基于建筑垃圾的路基结构的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：高液限土层施工，将高液限土层进行整平并压实到工程所需压实度；
步骤二：预处理层施工，在高液限土层上按预先设计方案用白灰画方网格，将建筑垃圾运送至摊铺地点并在网格处卸下，然后整平压实，将建筑垃圾紧紧压入高液限土层中；
步骤三：改良高液限土层施工，将高液限土运至摊铺地点，整平，将建筑垃圾细骨料运至摊铺地点，整平，加入水进行一次拌合，搅拌均匀后整平，然后掺入固化剂与激发剂，加入水进行二次拌合，整平，后采用压路机进行压实；
步骤四，建筑垃圾层施工，将建筑垃圾运至改良高液限土层上，依次进行摊铺、整平、压实；
步骤五，在建筑垃圾层上设置土工格栅，最后进行路面施工。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤二中，建筑垃圾的平铺厚度为1-2公分。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤三中，一次拌合所加入的水量为建筑垃圾细骨料与高液限土混合后达到最大干密度所需要的水量，二次拌合所加入的水量为固化剂与激发剂所需的使固化剂的水灰比为0.35的水量。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤四还包括在建筑垃圾层中开凿排水孔。
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