專利名稱：加強(qiáng)可滲透性的鋪筑路面結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及加強(qiáng)可滲透性的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，特別是，涉及的鋪筑路面結(jié)構(gòu)允許保持或存留降落在路面上的降雨或降水，使收集的水根據(jù)需要滲透進(jìn)入路基，與此同時(shí)能夠承受重型車輛交通的高載荷。
背景技術(shù)：
城市和工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致幾乎全部采用不可滲透的材料覆蓋自然地表面。這種材料可以用于形成建筑物，如有效地形成建筑屋頂?shù)牟豢蓾B透的表面，或者形成道路或公路表面，這是為了便于輪式車輛通過的需要。堅(jiān)硬的平滑表面可以承受車輪施加的載荷，而不在所有使用交通車輛的區(qū)域形成凹坑或車轍。
眾所周知，為了避免在降雨過程中集水，在鋪筑路面或柏油碎石路面必須設(shè)置“落差”，以便路面的水按預(yù)定方向流向水收集處和/或?qū)蛩赖呐潘到y(tǒng)，以便在氣候惡劣時(shí)處理暴雨水。排水系統(tǒng)通常用于應(yīng)付預(yù)計(jì)的最大降水，它可能一次次超越極限。通過眾所周知的氣象分析，例如對降雨的氣象分析，雖然在一階段時(shí)間有“平均值”，但是，必須考慮到峰值。根據(jù)這種氣候現(xiàn)象的出現(xiàn)頻率，進(jìn)行分類，可以發(fā)現(xiàn)，峰值越高，出現(xiàn)的頻率越低。因此，設(shè)計(jì)的排水系統(tǒng)用于應(yīng)付可能出現(xiàn)的峰值降雨，例如三十年一遇或五十年一遇。
隨著最近幾年來發(fā)生的氣候變化，證實(shí)在過去建造的以假設(shè)為基礎(chǔ)的排水系統(tǒng)往往不正確的，或者說該系統(tǒng)失效超負(fù)荷運(yùn)行的頻率變得很高。要使這種排水系統(tǒng)升級，用于應(yīng)付增加的排水量價(jià)格相當(dāng)昂貴。
由于機(jī)動(dòng)車在其運(yùn)行過程中，在大氣中產(chǎn)生污染，也會造成其它損害影響。通常，由機(jī)動(dòng)車引起的污染物包括重金屬、碳?xì)浠衔锵鹉z粉末、泥砂塵和其它細(xì)小碎石。這些污染物沉積在公路和停車場的表面。在天氣良好期間，這些材料匯集在表面，只有在大暴雨期間，這些污染物才被相對集中地沖走。許多污染材料被沖刷進(jìn)入水道，并且由此進(jìn)入海洋，因此對海洋和水道造成長期污染。在將污染物釋放到自然水道之前，即使部分區(qū)域的水流過處理廠，也有一定比例的污染物未經(jīng)過處理。而且，當(dāng)然要由地方管理機(jī)構(gòu)支付水處理廠的運(yùn)行費(fèi)用。
為了改善上述問題，過去已經(jīng)提出了多種建議，提供具有可滲透性的公路和停車場，其采用更自然的方式允許降雨或其它降水流動(dòng)通過表面進(jìn)入地下收集區(qū)，而不是流過表面進(jìn)入排水渠。在國際專利申請WO96/12067中公開了這樣一種建議，其中描述的鋪筑路面系統(tǒng)具有可滲透性的鋪筑路面，覆蓋著主要由堅(jiān)硬的球粒組成的基礎(chǔ)下臥層，基礎(chǔ)下臥層全部鋪設(shè)在不可滲透膜上，以便為化學(xué)溢出物或洪水提供暫時(shí)的儲存空隙。污染物可以被化學(xué)處理或生物降解，從儲存區(qū)域流出的速率可以通過設(shè)置合適的閥門控制裝置來調(diào)整。
鋪筑路面系統(tǒng)的耐磨表面可以是具有通道的可滲透性的柏油碎石路面，水通過它，或從單獨(dú)的混凝土和其它這種材料構(gòu)成的石塊之間通過，所述材料或者在自身中具有通道，或者在其間具有通道，從而允許水能夠通過而不保留在路面上?；A(chǔ)下臥層由非易碎的顆粒材料制成，當(dāng)壓實(shí)時(shí)，在顆粒物之間保留一定百分比水的足夠的存水空隙?；A(chǔ)下臥層和鋪設(shè)在下方的不可滲透膜形成有效的地下蓄水池，其能夠儲存大量的水，但是，其保持自身載荷支撐力和支撐輪式交通車輛。如果路基合適，可以直接將基礎(chǔ)下臥層鋪設(shè)在路基上，而不設(shè)置不可滲透的阻隔層，以便在基礎(chǔ)下臥層中收集的水可以逐漸滲透進(jìn)入路基中。
與已知的鋪筑路面結(jié)構(gòu)相聯(lián)系的問題之一是重型載貨車輛，例如公路運(yùn)輸貨車和類似的車輛通過各單獨(dú)的車輪，在通過地表面或者停放的地表面上施加的負(fù)載大于大部分鋪筑路面結(jié)構(gòu)能夠支撐的負(fù)載量。這導(dǎo)致耐磨表面的局部產(chǎn)生位移，出現(xiàn)車轍和支撐層被壓潰。為了使鋪筑路面結(jié)構(gòu)合適和有效地起作用，基礎(chǔ)下臥層必須被壓實(shí)到單獨(dú)的石頭或顆粒物相互互鎖，以基本上剛性的非塑性的方式固定基礎(chǔ)下臥層的表面，但是，除壓實(shí)操作以外，沒有辦法可以在極大重載荷條件下，增加防止顆粒物位移的抵抗力。為了使可滲透的鋪筑路面起作用，依據(jù)的基礎(chǔ)是顆粒物的自然性是在它們之間存留空隙，通過這些空隙可以容納降雨或其它流過的物質(zhì)。壓實(shí)到這種程度，即，顆粒物之間的所有空隙都被消除，與此同時(shí)增加了負(fù)載承受力，這與為了容納水需要有空隙的要求相抵觸。這種早期的布置結(jié)構(gòu)中的基礎(chǔ)下臥層對結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制，使得按這種早期的結(jié)構(gòu)布置形成的鋪筑路面結(jié)構(gòu)不適用于通過輪軸施加給定負(fù)載的車輛。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明尋求提供一種經(jīng)過改善的具有滲透性的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其能夠承受較高的負(fù)載，而不對基礎(chǔ)下臥層的蓄水能力產(chǎn)生不良影響，同時(shí)，不需要在基礎(chǔ)下臥層中使用更多的材料。
因此，按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其在用于車輛交通的區(qū)域中具有用于收集和保存，或者至少存留降雨或其他降水的系統(tǒng)，包括具有可滲透性的表面耐磨層，和由剛性不溶解硬顆粒材料組成的鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層，其特征是一個(gè)加強(qiáng)網(wǎng)格被定位于中間位置，與鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層頂部間隔開，其深度不小于所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的最大顆粒尺寸的1.5倍。
當(dāng)然，已經(jīng)知道利用所謂地網(wǎng)格(geogrid)可以穩(wěn)固散放的大量材料。已知將這種地網(wǎng)格放置在交界面之間，例如，在道路結(jié)構(gòu)的路基和基礎(chǔ)下臥層之間。美國交通部、聯(lián)邦航空管理局有一份關(guān)于一般航空機(jī)場的網(wǎng)格加強(qiáng)聚集基層的研究報(bào)告，其中涉及多種基層的不同結(jié)合，以及地網(wǎng)格試驗(yàn)部分的調(diào)查研究。地網(wǎng)格由變形的或未變形的網(wǎng)格狀聚合物材料形成。網(wǎng)格狀聚合物材料的交接處通過交叉的肋條連接在一起。已知地網(wǎng)格可以用于加強(qiáng)基礎(chǔ)、土壤、巖石、地面或其它大地技術(shù)工程材料，作為人造工程、結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)的整體部分。特別是對例如用于鐵路軌道路基的地網(wǎng)格礫石的加強(qiáng)、用于聚集鋪筑路面的表面的加強(qiáng)和柔性鋪筑路面的加強(qiáng)進(jìn)行了調(diào)查研究。術(shù)語“柔性鋪筑路面”是指鋪設(shè)在路基上的經(jīng)過壓實(shí)的集料層(aggregate layers)上鋪有瀝青層的結(jié)構(gòu)，其具有相當(dāng)?shù)偷膹?qiáng)度，采用CALIFORNIABEARING RATIO(CBR)方法進(jìn)行測量是1.5～5％。
在另一方面，按照本發(fā)明形成的鋪筑路面結(jié)構(gòu)通常要求的路基強(qiáng)度是采用CBR方法測量為15％或更高。根據(jù)上述調(diào)查研究的試驗(yàn)結(jié)果顯示證明通過在路基和基礎(chǔ)下臥層之間的交界面處，即，基礎(chǔ)下臥層的底部，使用地網(wǎng)格可以獲得最好的改善。如上所述，這是在其它已知應(yīng)用中采用的地網(wǎng)格的位置，這些位置通常在具有不同自然屬性的兩層之間的交界面。
相反，按照本發(fā)明的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，地網(wǎng)格不設(shè)置在路基和鋪設(shè)層之間的交界面處，而位于構(gòu)成基礎(chǔ)下臥層的厚度范圍之中。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這種結(jié)構(gòu)足夠牢固地束縛基礎(chǔ)下臥層中較大的顆粒，允許增加交通車輛的重量，使用具有可滲透性的鋪筑路面，不會因基礎(chǔ)下臥層中的顆粒產(chǎn)生位移而破壞道路表面。
最好基礎(chǔ)下臥層的材料包括具有角度的組成物，這種組成物具有良好限定的邊緣，由經(jīng)過破碎的礫石、巖石、混凝土的非圓顆粒形成，其尺寸范圍達(dá)100毫米。最好基礎(chǔ)下臥層材料中不多于70％的材料尺寸范圍在37.5～100毫米，最好鋪設(shè)在下面的材料中不少于40％的顆粒處于這個(gè)范圍內(nèi)。最好加強(qiáng)網(wǎng)格所在的位置與所述基礎(chǔ)下臥層的頂面距離不小于基礎(chǔ)下臥層厚度的二分之一。通常，在350毫米厚度區(qū)域內(nèi)加強(qiáng)網(wǎng)格所在的位置與所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層的頂面距離在150毫米范圍內(nèi)。對于比這厚的基礎(chǔ)下臥層可以采用較大尺寸值設(shè)置由相互連接的組成物構(gòu)成的第二加強(qiáng)網(wǎng)格，第二加強(qiáng)網(wǎng)格所在位置低于所述的加強(qiáng)網(wǎng)格，而且，第二加強(qiáng)網(wǎng)格可以低于基礎(chǔ)下臥層的中間位置。最好網(wǎng)格開口的尺寸不大于鋪設(shè)在下面的基礎(chǔ)下臥層中的最大顆粒尺寸。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)格開口的尺寸不大于所述鋪設(shè)在下層中的大部分顆粒的尺寸。
為了采用最少的材料獲得最好的材料性能，可以考慮在低于加強(qiáng)網(wǎng)格的基礎(chǔ)下臥層中包含的顆粒材料一般應(yīng)該具有大于加強(qiáng)網(wǎng)格上方的基礎(chǔ)下臥層中的顆粒尺寸范圍。最好在低于加強(qiáng)網(wǎng)格的基礎(chǔ)下臥層中的最大顆粒材料尺寸在所述加強(qiáng)網(wǎng)格上方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層的顆粒中的最大顆粒尺寸的三倍的范圍內(nèi)。同樣，最好在低于加強(qiáng)網(wǎng)格的基礎(chǔ)下臥層中的最小顆粒材料不小于在所述加強(qiáng)網(wǎng)格上方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層的最小顆粒尺寸的兩倍。
在優(yōu)選的鋪筑路面結(jié)構(gòu)中具有位于表層或耐磨層和所述鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層之間的顆粒材料的中間層。在所述中間層的顆粒材料的平均顆粒尺寸(粒度)最好小于所述鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層中組成物的平均顆粒尺寸。這個(gè)中間層可以被認(rèn)為是所謂“墊道層”，在鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)的過程中，最好在鋪設(shè)單獨(dú)的路面磚或組成物形成耐磨表面之前，使中間層表面水平平整。然后，采用振蕩器振蕩壓實(shí)磚層，獲得最終規(guī)則的平整表面。中間層的平均顆粒尺寸范圍在2～10毫米，最好是5毫米左右。在一個(gè)實(shí)施例中，鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層中的顆粒材料有150K/n的最小10％細(xì)小顆粒值。這可以按照標(biāo)準(zhǔn)BRITISHSTANDARD 812 PART 3進(jìn)行試驗(yàn)，是材料破碎的抵抗力的量度。按照標(biāo)準(zhǔn)BRITISH STANDARD TEST BS1377 TEST 4建立非塑性試驗(yàn)品，測試材料的基本剛度。
加強(qiáng)網(wǎng)格具有呈矩形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，其基本上沿兩個(gè)垂直方向延伸，在這兩個(gè)方向上有基本上相同的對應(yīng)力的抵抗力。網(wǎng)格的連桿或連接臂在交叉點(diǎn)連接在一起，基本上形成薄層，或者網(wǎng)格可以單獨(dú)形成一體。在制造過程中，在網(wǎng)格的一個(gè)或兩個(gè)方向預(yù)拉伸，以便增加網(wǎng)格的機(jī)械強(qiáng)度。
按照本發(fā)明的另一方面提供一種鋪設(shè)如上所述具有可滲透性的鋪筑路面結(jié)構(gòu)的方法，其包括以下步驟制備路基；在路基上鋪設(shè)具有滲透性的地工布(geotextile)或不可滲透的薄膜，施加所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的第一階層或升高層，采用振蕩器壓實(shí)所述升高層，直到終止點(diǎn)，即不能再壓實(shí)為止，在所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的第一階層或升高層上鋪設(shè)加強(qiáng)網(wǎng)格，施加所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的第二階層或升高層，采用振蕩器壓實(shí)鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層，直到終止點(diǎn)，不能再壓實(shí)為止，在所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層上放置具有可滲透性的地工布，在所述具有可滲透性的地工布上鋪設(shè)中間層，在不壓實(shí)條件下使所述中間層水平，在中間層上鋪設(shè)單獨(dú)組成物的耐磨層，采用振蕩器振蕩單獨(dú)組成物的耐磨層和中間層進(jìn)入它們的最終位置。
對基礎(chǔ)下臥層的壓實(shí)操作持續(xù)進(jìn)行到所謂“終止點(diǎn)”，即，只要操作產(chǎn)生進(jìn)一步的結(jié)果就繼續(xù)進(jìn)行壓實(shí)操作。當(dāng)然，這在某種程度上依賴于在操作中的主觀估計(jì)。通過使用一種在商業(yè)上可以獲得的核密度計(jì)能夠進(jìn)行確定等級的測量，借助使用這種儀器可以測量最大壓實(shí)量的百分比，而不是進(jìn)行估計(jì)。最好壓實(shí)操作一直進(jìn)行到在實(shí)驗(yàn)室條件下，達(dá)到壓實(shí)容積密度的95％。
在壓實(shí)基礎(chǔ)下臥層之前，最好在下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的第二階層或“升高層”的上表面鋪設(shè)由破碎的顆粒材料組成的規(guī)則層，在規(guī)則層中的顆粒尺寸小于鋪設(shè)在其下方的基礎(chǔ)下臥層中較大顆粒的尺寸，但是，不小于鋪設(shè)在其下方的基礎(chǔ)下臥層中最大顆粒尺寸的15％，以便提供更均勻一致的上表面，從而接收所述具有可滲透性的地工布層。
同樣，最好在采用振蕩器對耐磨表面的磚層進(jìn)行振蕩壓實(shí)之前，在耐磨表面的磚層上覆蓋一層干凈的、單一尺寸、具有角度的石子，其尺寸不大于3毫米。


下面參照附圖通過示例進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例。
圖1是按照本發(fā)明的構(gòu)思形成的具有可滲透性能的鋪筑路面的局部剖視圖，以便通過滲透到合適的路基來處理匯聚的水。
圖2是本發(fā)明的另一實(shí)施例的局部剖視圖，其適合于再循環(huán)水源，以便使?jié)B透的水儲存、再使用或控制排入下水道或溪流中。
圖3是適用于本發(fā)明的鋪筑路面結(jié)構(gòu)的格子圖案的立體圖。
圖4是本發(fā)明的另一實(shí)施例的局部剖視圖，其表示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
首先，參照圖1，通常由標(biāo)號11表示的鋪筑路面結(jié)構(gòu)11包括上層磚層12，這種類型的磚層在本申請人待審批的國際專利申請WO99/64680中已經(jīng)詳細(xì)描述，其中公開的內(nèi)容在本文中作為參考。這種磚層基本上沒有滲透性能，但是在一個(gè)或多個(gè)側(cè)邊緣具有溝槽或通道，以便提供從上到下的排水通道。除了在附圖中可以看到的上斜面，部分上側(cè)壁沿著上表面和側(cè)表面之間的整個(gè)邊緣傾斜，由于重型交通工具在磚層面上移動(dòng)通過，通過磚塊的移動(dòng)而允許在整個(gè)表面上具有較小程度的彎曲。這有助于避免磚層破碎，而且通道設(shè)置在傾斜表面的鄰近處，這有利于從磚層的表面排泄雨水，使雨水通過排泄通道進(jìn)入下層，下文中將對此進(jìn)行詳細(xì)描述。
磚塊12鋪筑在中間層或墊層13上，所述中間層13由尺寸為2～20毫米，最好是5毫米的細(xì)顆?；蝾w粒材料構(gòu)成，將中間層13鋪筑在土工布薄膜14上，以便獲得允許的路面公差，將土工布14鋪設(shè)在由標(biāo)號15表示的基礎(chǔ)下臥層15上。在鋪筑磚層12之前，梳理并且整平墊道層13，將磚層12直接鋪筑在墊道層13上，在磚塊自身或磚層12和墊道層13之間不灌漿或不設(shè)填充物，如砂子，以便在磚層12之間的通道中的雨水向下滲透時(shí)，沒有細(xì)小顆粒材料被沖刷進(jìn)入路面結(jié)構(gòu)的下層。在鋪筑了磚層12之后，使振蕩器通過整個(gè)路面，使磚固定，并且保證磚塊都位于同一表面。在使用振蕩器之前或之后，采用細(xì)小干凈的石子尺寸范圍大約為2～3毫米的薄層覆蓋已經(jīng)鋪筑磚層12的表面。使這些石子沖刷進(jìn)入磚之間的縫隙中，這有助于閉鎖磚塊定位，防止磚塊之間產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，同時(shí)不堵塞水排泄進(jìn)入下層的通道。
基礎(chǔ)下臥層15由被粉碎的具有良好界定邊緣的礫石、巖石、混凝土或其它堅(jiān)硬不溶解顆粒材料組成?；A(chǔ)下臥層15必須質(zhì)地良好、干凈、不易破碎而且不含粘土或其它細(xì)小顆粒材料。這種性質(zhì)允許壓實(shí)的基礎(chǔ)下臥層15的典型厚度范圍是350～400毫米，以便達(dá)到這種狀態(tài)，即能夠支撐交通車輛例如機(jī)動(dòng)車、卡車或載貨車的負(fù)載。為此目的，當(dāng)采用試驗(yàn)條件BS1377 TEST4進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，這種材料必須是非塑性的。而且，當(dāng)采用試驗(yàn)條件BS812 PART3進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，這種材料還必須有150K/n的最小10％細(xì)小顆粒值(a minimum 10％fines value of 150K/n)。在實(shí)施這種試驗(yàn)的過程中，樣品不能烘干，而應(yīng)該在進(jìn)行試驗(yàn)之前，在室溫條件下浸入水中48小時(shí)。這就保證，當(dāng)必須使這種材料在有效飽和狀態(tài)下通過試驗(yàn)時(shí)，在濕或干條件下，使材料的性能不發(fā)生變化。
在基礎(chǔ)下臥層15中的顆粒尺寸可以達(dá)到100毫米，達(dá)到60％的材料小于37.5毫米，不多于40％的材料大于37.5毫米。達(dá)到20％的材料小于20毫米，只有5％的材料小于10毫米。當(dāng)這種材料被壓實(shí)時(shí)，保證這種材料的滲透性能，而不論在顆粒物之間是否有大比例空隙空間。通?；A(chǔ)下臥層15占據(jù)的體積的30％是空隙空間，當(dāng)其被用于具有滲透性能的鋪筑路面時(shí)，可用于接收水。
為了能夠使基礎(chǔ)下臥層結(jié)構(gòu)有比較重的載荷承受能力，可以在結(jié)構(gòu)的中間層鋪設(shè)加強(qiáng)的網(wǎng)格16，所述網(wǎng)格16與基礎(chǔ)下臥層結(jié)構(gòu)的頂部通常的距離是150毫米，在任何情況下，離開基礎(chǔ)下臥層的頂部的距離不小于最大顆粒尺寸的1.5倍，以便足以覆蓋設(shè)置的網(wǎng)格16。在這種情況下，網(wǎng)格距離表面的深度在附圖1中由字母D表示，其數(shù)值范圍在150毫米，雖然這個(gè)深度值可以大于這個(gè)位置，定位誤差在+/-10～15％?；A(chǔ)下臥層15的總厚度通常在350毫米的范圍內(nèi)，如果條件允許或者可以進(jìn)行支配，基礎(chǔ)性下臥層15的總厚度可以稍大或稍小。這可以按照兩個(gè)步驟的操作進(jìn)行鋪筑，或者在鋪筑好下層后再“升高”，在鋪設(shè)地網(wǎng)格16之前，預(yù)先壓實(shí)下層；然后在下層上鋪設(shè)上層升高層。最后根據(jù)需要的密度要求進(jìn)行壓實(shí)。
在基礎(chǔ)下臥層15的下方是地工布層17，由所述地工布層17將基礎(chǔ)下臥層15和路基18分開，按照CALIFORNIA BEARING RATIO(CBR)方法進(jìn)行測量，所述路基18具有至少15％CBR。
地網(wǎng)格16最好采用具有高強(qiáng)度的聚合物塑料材料制造，網(wǎng)格的尺寸通常是40毫米的范圍內(nèi)，在交叉的肋條之間具有加強(qiáng)的連接。網(wǎng)格尺寸值達(dá)到100毫米范圍也可以使用。如果尺寸小于40毫米，不可能有效地在上層和下層之間獲得需要的互鎖，或者基礎(chǔ)下臥層15的“升高”。
可以相信，通過在基礎(chǔ)下臥層15中有效地形成中間層可以獲得強(qiáng)化結(jié)構(gòu)的效果，基礎(chǔ)下臥層15對于構(gòu)成基礎(chǔ)下臥層15的顆粒之間的相對運(yùn)動(dòng)具有的阻力與其它部位相比，阻力更大，這是由于上層或升高部分中的顆粒通過網(wǎng)格中的開口向下凸出，而且位于下層或升高部分中的其他顆粒之間，下層中的部分顆粒也通過網(wǎng)格向上凸出，這樣可以引起下方材料的橫向位移、及當(dāng)車輛通過時(shí)使顆粒材料向一側(cè)產(chǎn)生位移的由交通工具的車輪施加的力，使產(chǎn)生橫向位移的可能性被減小，這是由于設(shè)置的中間層的網(wǎng)格肋條拉伸作用下，保持中間層的顆粒材料固定。因?yàn)榫W(wǎng)格定位在距離基礎(chǔ)下臥層15頂面的尺寸范圍是最大顆粒尺寸的1.5倍，基本上在基礎(chǔ)下臥層15中的上層的全部厚度范圍獲得互鎖效果，向網(wǎng)格的下方穿過部分距離，以便在基礎(chǔ)下臥層15中的中間層如同剛性材料中的加固層起作用，即使在顆粒之間的空隙空間達(dá)到30％?；A(chǔ)下臥層15中的上層或“升高”層被壓實(shí)到不能再壓實(shí)，即，這種壓實(shí)操作一直進(jìn)行到進(jìn)一步壓實(shí)不再產(chǎn)生進(jìn)一步的效果，或者如果采用核密度計(jì)測量密實(shí)程度，達(dá)到的數(shù)值高于實(shí)驗(yàn)室中獲得最大值的95％。由于材料中存在相當(dāng)大的石塊，尺寸大于100毫米，這些粗造物或者凹坑，甚至使基礎(chǔ)下臥層的上表面非常不規(guī)則。為了使基礎(chǔ)下臥層的表面規(guī)則，在使振蕩器通過基礎(chǔ)下臥層之前或過程中，在基礎(chǔ)性下臥層的頂面鋪設(shè)干凈的破碎的石塊顆粒的規(guī)則層15a，顆粒尺寸不大于20毫米和不小于5毫米。
落在磚層12上表面的降雨或其他降水(當(dāng)溶化時(shí))通過耐磨層和中間層或墊層13滲透，所述基層的作用是捕獲水中攜帶的污染物。在基礎(chǔ)下臥層中的有效貯存體積可以使水匯集在這個(gè)區(qū)域，然后通過路基逐步擴(kuò)散，在此實(shí)施例中，假定路基形成多孔性結(jié)構(gòu)或者具有足夠的斷層使水向下滲透進(jìn)入大地，或者橫向通過這樣形成的貯存區(qū)域的邊緣?；A(chǔ)下臥層15中材料的性質(zhì)是，即使在排水時(shí)，材料中的顆粒在貯存空間內(nèi)保持部分水分，其保證細(xì)菌的生長具有合適的濕潤氣候條件，這些細(xì)菌可以通過土工布14向上遷移，進(jìn)入墊層13所在的區(qū)域，攻擊和破壞被阻攔在這里的污染物。因此，本發(fā)明的可以作為洪水控制系統(tǒng)的鋪筑路面結(jié)構(gòu)還可以起到的作用是通過生物調(diào)解(bioremediation)時(shí)降解被阻攔的碳?xì)浠衔锘蚱渌廴疚?，它和起過濾作用的土工布一起凈化通過該系統(tǒng)的水。根據(jù)估計(jì)，如上所述的一平方米鋪筑路面結(jié)構(gòu)每年可以降解油70克，而且可以從該結(jié)構(gòu)中排出非飲用水，這種水可以二次使用，例如沖洗衛(wèi)生間、清洗地板、洗車和灌溉植被。
通過使用圖2所示實(shí)施例，可以強(qiáng)化收集用于再次使用的水，除位于基礎(chǔ)下臥層15和路基18交界面之間的土工布17由非滲透膜19代替以外，圖2所示實(shí)施例中大部分結(jié)構(gòu)與圖1所示實(shí)施例相同，而且鋪設(shè)在基礎(chǔ)性下臥層15下方的非滲透膜19通過結(jié)構(gòu)的側(cè)面到達(dá)鋪設(shè)路面結(jié)構(gòu)的表面，并終止于與耐磨層12的上表面平齊。從歧管收集器21伸出的排水管20可以將由基礎(chǔ)下臥層15構(gòu)成的蓄水池中貯存的水送出，以便二次使用。
附圖3中所示的典型的地網(wǎng)格適用于本發(fā)明的鋪筑路面結(jié)構(gòu)。這種地網(wǎng)格包括整體的網(wǎng)格狀結(jié)構(gòu)，縱向肋條22由規(guī)則間隔的側(cè)面或橫向肋條23分開。在肋條之間的節(jié)點(diǎn)或連接點(diǎn)形成較大的凸出物24，通過模制之后肋條被拉伸使分子定向排列，并且增強(qiáng)了肋條的拉伸強(qiáng)度。
另外，在附圖4中描繪了另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。在圖4所示的實(shí)施例中相同代號用于表示與圖1和2中所示實(shí)施例中相同或相應(yīng)的部分。但是，在這個(gè)實(shí)施例中，基礎(chǔ)下臥層部分在中間地網(wǎng)格16的上方和下方形成，雖然其中材料相同，但是尺寸范圍不同，位于下方基礎(chǔ)下臥層15L由尺寸范圍63～10毫米的石頭形成，位于上方的基礎(chǔ)下臥層15U的尺寸范圍在20～5毫米。在各種情況中，石頭的大小按均勻梯度變化，這就是說，在尺寸范圍內(nèi)，所有尺寸的石頭具有大致相同的比例，在較大或較小端部范圍內(nèi)沒有一種尺寸的石頭占較大比例。在此實(shí)施例中，和用于附圖1和2中所示實(shí)施例中的石頭相比較，即使在較低層，最大的石頭尺寸也比較小，在圖4所示實(shí)施例中最小部分的尺寸大于10毫米，而在圖1所示的實(shí)施例中，小于10毫米的顆粒材料達(dá)5％。
在圖1中所示實(shí)施例中的基礎(chǔ)下臥層和路基交界面之間的土工布17由地網(wǎng)格26代替，所述地網(wǎng)格26具有和附圖3中所示地網(wǎng)格16相同的性質(zhì)。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛交通的區(qū)域中鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其具有用于收集和保存降雨或其他降水的系統(tǒng)，包括具有可滲透性的表面耐磨層(12)，和由剛性不溶解硬顆粒材料組成的鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層(15)，其特征是加強(qiáng)網(wǎng)格(16)被定位成與鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)頂部間隔開一向下的深度，該深度不小于加強(qiáng)網(wǎng)格上方的所述基礎(chǔ)下臥層(15)部分的最大顆粒尺寸的1.5倍。
2.按照權(quán)利要求1所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是加強(qiáng)網(wǎng)格(16)所在的位置與所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的頂面距離不小于基礎(chǔ)下臥層(15)厚度的二分之一。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是設(shè)置有由相互連接的組成物構(gòu)成的第二加強(qiáng)網(wǎng)格(25、26)，其所在位置低于所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)。
4.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是網(wǎng)格開口的尺寸不大于所述鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層(15)的最大顆粒尺寸。
5.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是網(wǎng)格尺寸在所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的顆粒尺寸的平均值范圍內(nèi)。
6.按照權(quán)利要求1～7之一所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是網(wǎng)格尺寸范圍在所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中最大顆粒尺寸的40％。
7.按照權(quán)利要求1～6之一所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的材料包括非圓形的有角顆粒物，所述顆粒物是具有很好的輪廓邊緣的被破碎的礫石、巖石或混凝土，其尺寸范圍達(dá)到100毫米，其中尺寸小于10毫米的不多于5％。
8.按照權(quán)利要求1～7之一所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的材料中不少于40％的顆粒物尺寸范圍在37.5～100毫米。
9.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的材料中不多于70％的顆粒物尺寸范圍在37.5～100毫米。
10.按照權(quán)利要求1或9所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是在所述加強(qiáng)網(wǎng)格下方的基礎(chǔ)下臥層由總體上說尺寸大于加強(qiáng)網(wǎng)格上方的基礎(chǔ)下臥層中顆粒材料尺寸的顆粒材料組成。
11.按照權(quán)利要求10所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是在所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)下方的所述基礎(chǔ)下臥層(15L)的顆粒材料中的最大顆粒尺寸在所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)上方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15U)中的顆粒中的最大顆粒尺寸的三倍。
12.按照權(quán)利要求11所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是在所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)下方的所述基礎(chǔ)下臥層(15L)的顆粒材料中的最小顆粒尺寸不小于在所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)上方的基礎(chǔ)下臥層(15U)的最小顆粒尺寸的兩倍。
13.按照權(quán)利要求10～12之一所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15L)的材料包括非圓形的有角顆粒物，所述顆粒物是具有很好的輪廓邊緣的被破碎的礫石、巖石或混凝土，其尺寸范圍大約達(dá)到63～10毫米。
14.按照權(quán)利要求13所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是位于上方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15U)的材料包括非圓形的有角顆粒物，所述顆粒物是具有很好的輪廓邊緣的被破碎的礫石、巖石或混凝土，其尺寸范圍大約為20～5毫米。
15.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是在表層或耐磨層(12)和下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)之間具有由顆粒材料構(gòu)成的中間層(13)。
16.按照權(quán)利要求15所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是在所述中間層(13)中材料的平均顆粒尺寸小于下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中組成物的平均顆粒尺寸。
17.按照權(quán)利要求16所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是中間層(13)中材料的平均顆粒尺寸范圍在2～10毫米，最好是5毫米。
18.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層的顆粒材料有最小10％的150K/n的微粒值。
19.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的材料實(shí)質(zhì)上是非塑性的。
20.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述加強(qiáng)網(wǎng)格(16)具有基本上沿兩個(gè)垂直方向延伸的、呈矩形的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，在這兩個(gè)垂直方向的每個(gè)方向上有基本上相同的對應(yīng)力抵抗力。
21.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述網(wǎng)格(16)是聚合物塑料材料，其由多個(gè)連桿或肋條在交叉處連接在一起而形成，基本上形成薄層。
22.按照前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層中的上階層具有附加的顆粒組成的構(gòu)件(15a)，所述顆粒的最大尺寸是所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的最大顆粒的最大尺寸的百分率。
23.按照權(quán)利要求22所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是所述的百分率不大于60％，較好不大于40％，更好是不大于20％，在任何情況下，不小于所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的最大顆粒尺寸的15％。
24.按照權(quán)利要求15～18之一所述的鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其特征是表面耐磨層(12)由鋪設(shè)在中間層(13)上的單獨(dú)的組成物或磚塊構(gòu)成，在它們彼此之間或它們和中間層(13)之間不填充水泥漿、砂漿或其它填充物，采用尺寸不大于3毫米的干凈石子覆蓋和填充組成物或磚塊之間的任何空隙。
25.一種鋪設(shè)按照前面所述任一項(xiàng)權(quán)利要求的鋪筑路面結(jié)構(gòu)的方法，其特征是包括以下步驟制備路基；在路基上鋪設(shè)具有滲透性的地工布(17)、不可滲透的薄膜(19)或地網(wǎng)格(26)；施加所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的第一階層或升高層(15L)；采用振蕩器壓實(shí)該升高層(15L)直到終止點(diǎn)，即不能再壓實(shí)為止；在所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的第一階層或升高層(15L)上鋪設(shè)加強(qiáng)網(wǎng)格(16)；施加所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的第二階層或升高層(15U)；采用振蕩器壓實(shí)鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層直到終止點(diǎn)，即不能再壓實(shí)為止；在所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)上放置具有可滲透性的地工布(14)；在所述具有可滲透性的地工布(14)上鋪設(shè)中間層(13)；在不壓實(shí)條件下平整所述中間層(13)，在中間層(13)上鋪設(shè)單獨(dú)組成物(10)的耐磨層(12)；采用振蕩器振蕩單獨(dú)組成物(10)的耐磨層(12)和中間層(13)進(jìn)入它們的最終位置。
26.按照權(quán)利要求20所述的方法，其特征是在壓實(shí)所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的第二階層或升高層(15U)之前，將一個(gè)規(guī)則層(15A)施加到所述鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的第二階層或升高層(15U)的上表面，由此提供基本上均勻一致的上表面，以便接收所述具有可滲透性的地工布(14)層，所述規(guī)則層(15A)由被破碎顆粒材料構(gòu)成，其顆粒尺寸小于所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)中的較大顆粒，但是，不小于所述下方鋪設(shè)的基礎(chǔ)下臥層(15)的最大顆粒尺寸的15％。
27.按照權(quán)利要求21或22所述的方法，其特征是在采用振蕩器進(jìn)行振蕩之前，采用尺寸不大于3毫米的干凈石子覆蓋表面耐磨層(12)的組成物(10)。
全文摘要
一種鋪筑路面結(jié)構(gòu)，其具有上表面耐磨層(12)和由剛性不溶解硬顆粒材料組成的鋪設(shè)在下方的基礎(chǔ)下臥層(15)，在硬顆粒之間形成收集水的空隙，所述水通過具有滲透性的表面耐磨層(12)，在基礎(chǔ)下臥層(15)的中間位置設(shè)有中間加強(qiáng)網(wǎng)格(16)，由基礎(chǔ)下臥層中的上部分(15U)覆蓋中間加強(qiáng)網(wǎng)格(16)，所述基礎(chǔ)下臥層中的上部分(15U)的厚度不小于基礎(chǔ)下臥層部分中的最大顆粒尺寸的1.5倍。在基礎(chǔ)下臥層的底部與路基(18)之間也設(shè)有加強(qiáng)網(wǎng)格。
文檔編號E01C3/00GK1492958SQ01821810
公開日2004年4月28日 申請日期2001年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月6日
發(fā)明者彼得·哈特, 彼得 哈特 申請人:福姆佩弗控股有限公司