CN219604067U - 公路路基结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型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。

Description

公路路基结构

技术领域

本实用新型涉及公路建造技术领域，特别涉及一种公路路基结构。

背景技术

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。

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。

目前高速公路填筑主要采用以下三种方式：

(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。

(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。

(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。

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。

实用新型内容

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。

本实用新型实施例的具体技术方案是：

一种公路路基结构，所述公路路基结构包括：

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；

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。

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。

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。

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。

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≤α_1-2＜0.5MPa^-1；低等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件：α_1-2＜0.1MPa^-1。

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。

优选地，所述上路堤采用石渣土填筑。

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。

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。

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。

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。

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。

本实用新型的技术方案具有以下显著有益效果：

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。

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。

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。

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。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本实用新型公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本实用新型的理解，并不是具体限定本实用新型各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本实用新型的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本实用新型。

图1为本实用新型实施例中公路路基结构的结构示意图。

以上附图的附图标记：

1、上路床；2、下路床；3、上路堤；4、第一土层；5、第一包边；6、第二包边；7、反滤层；8、排水层；9、基底层；10、排水沟；11、现状地面；12、路面结构层；13、土路肩；14、护栏。

具体实施方式

结合附图和本实用新型具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本实用新型的细节。但是，在此描述的本实用新型的具体实施方式，仅用于解释本实用新型的目的，而不能以任何方式理解成是对本实用新型的限制。在本实用新型的教导下，技术人员可以构想基于本实用新型的任意可能的变形，这些都应被视为属于本实用新型的范围。需要说明的是，当元件被称为“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。术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，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的具体含义。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。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

为了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，在本申请中提出了一种公路路基结构，图1为本实用新型实施例中公路路基结构的结构示意图，如图1所示，公路路基结构可以包括：路基结构和路面结构，路基结构包括：基底层9、设置在基底层9上方的下路堤、设置在下路堤上方的上路堤3；设置在上路堤3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9上的相对设置的第一包边5和第二包边6，第一包边5和第二包边6之间的区域自下而上依次设置有排水层8、反滤层7和第一土层4，第一土层4为红黏土，第一包边5采用非红黏土材料制成，第二包边6采用非红黏土材料制成。

其中，基底层9用于对填方路基基底不良土层进行处理，挖除地面线以下含耕植土、腐殖质、树根等土层，清理表土后，根据不同路基的填筑高度，实测基底地基承载力，基底层9可以包括石渣，石渣的粒径小于30cm；石渣的厚度大于等于80cm。石渣可以就地采用开山石渣，以节约成本。

第一包边5和第二包边6之间的排水层8可以采用碎石形成，排水层8的厚度需要大于等于50cm。排水层8中碎石的粒径小于15cm。排水层8的顶部铺设反滤层7，反滤层7包括土工布，其纵、横向断裂延伸率小于5％。排水层8和反滤层7可以防止基底层9毛细水上升进入路堤，从而提高了下路堤的排水效果和稳定性。

第一包边5和第二包边6可以采用非红黏土材料制成。第一包边5和第二包边6的厚度大于等于2m。第一包边5和第二包边6的边坡坡面采用骨架喷播植草进行防护。通过上述结构，可以降低坡面冲刷，利用植物与骨架的密切结合，从而保证了边坡的稳定性，同时起到景观绿化效果。

下路堤中的第一土层4采用红黏土。由于红黏土为特殊路基填料，可压缩性差，压实土的压缩性较大时需限制使用。第一土层4包括第一层土层和位于第一层土层下方的第二层土层，第一层土层采用中等压缩性红黏土进行填料，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≤α_1-2＜0.5MPa^-1；低等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件：α_1-2＜0.1MPa^-1。第二层土层位于距离第一土层4的上表面15m以下；第一层土层位于距离第一土层4的上表面6m以下。高压缩性红黏土(α_1-2＞0.5MPa^-1)，不得直接作为路堤填料。进一步的，红黏土路基填筑的松铺厚度应不大于30cm。

作为可行的，第一土层4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。当红黏土的稠度位于0.7～0.9时，宜进行晾晒降低含水率后填筑至第一土层4中。当土的稠度小于0.7时，难以晾晒或晾晒时间过长，宜根据工程特点作废弃处理，必须时可以利用掺配无机结合料进行处理。

作为可行的，上路堤3可以采用石渣土填筑。上路堤3的厚度可以大于等于70cm，例如，上路堤3石渣土中石渣含量可以为50％，填料最小承载比4％，最大粒径不大于15cm。

作为可行的，路床包括上路床1和位于上路床1下方的下路床2。上路床1包括第一层上路床和位于第一层上路床下方的第二层上路床，第一层上路床采用碎石进行填筑，该碎石可以为未筛分的碎石，第二层上路床采用石渣进行填筑。例如，上路床1的厚度大于等于为30cm，其中，第一层上路床的厚度大于等于20cm，其具有路基改善功能层作用。第二层上路床可以采用开山石渣，填料最小承载比8％，最大粒径不大于10cm。

作为可行的，当公路为高速公路，且设计荷载为特重、极重交通时，下路床2的厚度可以大于等于90cm，下路床2可以采用石渣进行填筑，例如开山石渣，填料最小承载比为5％，最大粒径不大于10cm。

作为可行的，路面结构可以包括：路面结构层12；位于路面结构层12两侧的土路肩13。路面结构层12可以根据高速公路交通量计算以确定其路面结构层12的材料、组成和厚度。以某条高速公路为例，路面结构层12厚度可以为74cm，采用4cm细粒式SBS改性沥青砼(AC-13C)+6cm中粒式SBS改性沥青砼(AC-20C)+8cm粗粒式沥青砼(AC-25C)+同步碎石封层+18cm5％水泥稳定碎石+18cm5％水泥稳定碎石+20cm4％水泥稳定碎石。

土路肩13可以结合路面结构层12设计统筹考虑，土路肩13的边部可以采用路肩预制块进行硬化，土路肩13的下方设置一层碎石以形成排水结构和一层培土。路肩预制块可以为10CM厚C25路肩预制块硬化。碎石可以为未筛分碎石。另外，可以结合项目需求设置护栏14，起到隔离和防护作用，如波形梁护栏14。

作为可行的，基底层9的两侧外可以设置有排水沟10，排水沟10可以为路基外侧现状地面11上的构造物。例如，排水沟10可以采用现浇C20砼材质制成，排水沟10用于排除边坡和周边汇流的雨水。在一个具体的实施例中，排水沟10的内壁尺寸为0.6m×0.6m，壁厚为20cm，

本申请中的公路路基结构可以具有以下有益效果：

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。

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。

3、本公路路基结构的基底层9上设置有排水层8、反滤层7，以及下路堤的两侧采用非红黏土材料制成的第一包边5和第二包边6，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。另外，采用土工布制成的反滤层7，在平面上是一个整体，其不仅可以防止细粒土的流失，而且有利于增强路基结构的整体强度和长期稳定。

本文引用的任何数字值都包括从下限值到上限值之间以一个单位递增的下值和上值的所有值，在任何下值和任何更高值之间存在至少两个单位的间隔即可。举例来说，如果阐述了一个部件的数量或过程变量(例如温度、压力、时间等)的值是从1到90，优选从20到80，更优选从30到70，则目的是为了说明该说明书中也明确地列举了诸如15到85、22到68、43到51、30到32等值。对于小于1的值，适当地认为一个单位是0.0001、0.001、0.01、0.1。这些仅仅是想要明确表达的示例，可以认为在最低值和最高值之间列举的数值的所有可能组合都是以类似方式在该说明书明确地阐述了的。除非另有说明，所有范围都包括端点以及端点之间的所有数字。与范围一起使用的“大约”或“近似”适合于该范围的两个端点。因而，“大约20到30”旨在覆盖“大约20到大约30”，至少包括指明的端点。

披露的所有文章和参考资料，包括专利申请和出版物，出于各种目的通过援引结合于此。描述组合的术语“基本由…构成”应该包括所确定的元件、成分、部件或步骤以及实质上没有影响该组合的基本新颖特征的其他元件、成分、部件或步骤。使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。

以上所述仅为本实用新型的几个实施方式，虽然本实用新型所揭露的实施方式如上，但所述内容只是为了便于理解本实用新型而采用的实施方式，并非用于限定本实用新型。任何本实用新型所属技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施方式的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本实用新型的专利保护范围，仍须以所附权利要求书所界定的范围为准。

Claims (12)

1.一种公路路基结构，其特征在于，所述公路路基结构包括：

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；

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。

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≤α_1-2＜0.5MPa^-1；低等压缩性红黏土的压缩系数满足以下条件：α_1-2＜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。