本發(fā)明屬于道路工程領(lǐng)域，更具體地說(shuō)是一種剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

我國(guó)自上世紀(jì)50年代起便開(kāi)始在道路建設(shè)中應(yīng)用石灰土作為路面基層,而且在其后的幾十年中石灰穩(wěn)定類(lèi)半剛性材料一直是我國(guó)高等級(jí)公路的主要基層類(lèi)型。70年代中期,我國(guó)開(kāi)始使用水泥穩(wěn)定材料作基層。90年代至今,以水泥穩(wěn)定材料和石灰、粉煤灰穩(wěn)定材料為代表的半剛性材料占各等級(jí)公路路面基層材料用量的95％以上。半剛性基層具有一定的板體性、剛度、擴(kuò)散應(yīng)力強(qiáng)，具有一定的抗拉強(qiáng)度、抗疲勞強(qiáng)度、良好的水穩(wěn)定特性。這些都符合路面基層的要求，使得路面基層受力性能良好，并且保證了基層的穩(wěn)定性。

隨著我國(guó)高等級(jí)公路的長(zhǎng)期應(yīng)用與研究，半剛性基層的一些固有缺陷逐漸暴露出來(lái)，主要表現(xiàn)在半剛性基層材料收縮量較大、水穩(wěn)性差、排水性能差，從而導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生各種病害，嚴(yán)重影響道路的服務(wù)功能，也直接影響半剛性基層路面的使用壽命和服務(wù)水平。柔性基層逐漸進(jìn)入人們的視野，其施工方便、能及時(shí)開(kāi)放交通、便于保暢，抗疲勞能力好。柔性路面的基層和底基層不產(chǎn)生裂縫，結(jié)構(gòu)層整體水密性好。而在已通車(chē)使用的道路中,90％以上的高等級(jí)瀝青路面和絕大部分水泥砼路面的基層均采用半剛性材料，這表明半剛性基層仍然是中國(guó)目前高等級(jí)路面的主要基層材料類(lèi)型。由于經(jīng)濟(jì)的限制，將所有的半剛性基層全部替換是不切實(shí)際的，而柔性基層的采用必然面臨著半剛性基層到柔性基層的過(guò)渡問(wèn)題。

中國(guó)專(zhuān)利CN2041991304U提供了一種半剛性基層與粒料柔性基層的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，通過(guò)在半剛性基層到粒料柔性基層的連接處設(shè)置斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)渡，并在半剛性基層和柔性基層的連接處鋪設(shè)玻纖格柵進(jìn)行加固。該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)了半剛性基層到柔性基層剛度與強(qiáng)度的連續(xù)過(guò)渡，但并沒(méi)有具體的提出可行的施工方案，僅單斜坡的設(shè)置給施工碾壓存在一定的難度。

目前針對(duì)剛?cè)峄鶎拥倪^(guò)渡結(jié)構(gòu)在施工中存在以下困難：

1、采用分層填筑碾壓的施工方法構(gòu)筑路基過(guò)渡段。在實(shí)際施工中，半剛性基層與柔性基層由于不同基層不同材料性質(zhì)的差異，各自沉降量不同而出現(xiàn)不均勻沉降，從而導(dǎo)致裂縫的頻繁產(chǎn)生，甚至是斷裂，影響行車(chē)速度和駕駛的舒適性，危及行車(chē)安全；

2、因級(jí)配碎石材料的松散性使之在施工過(guò)程不易成型，斜坡面斜坡標(biāo)高不易控制。

3、由于過(guò)渡段之間材料性質(zhì)的不同，造成現(xiàn)有的半剛性基層或柔性基層的工程驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)并不適用于此路段中，沒(méi)有形成一套完備具體的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，給施工造成了很大的不便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足，提供一種剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)及其施工方法，以使得半剛性基層到柔性基層，也包括剛性基層到柔性基層能實(shí)現(xiàn)良好的過(guò)渡，提高結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高工程質(zhì)量。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用如下技術(shù)方案：

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其過(guò)渡結(jié)構(gòu)是指位于水泥穩(wěn)定碎石半剛基層和級(jí)配碎石柔性基層之間的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是：所述過(guò)渡結(jié)構(gòu)由下往上依次為水泥穩(wěn)定碎石下基層、級(jí)配碎石下基層、級(jí)配碎石上基層和水泥穩(wěn)定碎石上基層；在所述級(jí)配碎石下基層與級(jí)配碎石上基層之間設(shè)置土工格柵；在所述水泥穩(wěn)定碎石上基層的上表面，自下而上依次為下面層、中面層和上面層；所述過(guò)渡結(jié)構(gòu)的縱切面為：

水泥穩(wěn)定碎石下基層的頂面為斜坡面，且自半剛基層一側(cè)朝向柔性基層一側(cè)呈下坡，在所述水泥穩(wěn)定碎石下基層的上層為級(jí)配碎石下基層，所述級(jí)配碎石下基層與水泥穩(wěn)定碎石下基層為互補(bǔ)的斜坡面，以此構(gòu)成第一斜坡過(guò)渡段；所述級(jí)配碎石下基層的頂面為平面，在級(jí)配碎石下基層的頂面鋪設(shè)土工格柵；

級(jí)配碎石上基層的頂面為斜坡面，且自柔性基層一側(cè)朝向半剛基層一側(cè)呈下坡，在所述級(jí)配碎石上基層的上層為水泥穩(wěn)定碎石上基層，所述水泥穩(wěn)定碎石上基層與級(jí)配碎石上基層為互補(bǔ)的斜坡面，以此構(gòu)成第二斜坡過(guò)渡段；

按級(jí)配碎石上基層的外輪廓形狀設(shè)置一呈直角三角型的型鋼框架，所述型鋼框架利用卡釘卡固在級(jí)配碎石下基層上，所述級(jí)配碎石上基層攤鋪于型鋼框架的框架中。

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也在于：所述第一斜坡過(guò)渡段和第二斜坡過(guò)渡段的坡度為1/5～1/3。

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也在于：所述土工格柵在兩端分別朝向半剛基層和柔性基層中形成延伸段，處在過(guò)渡結(jié)構(gòu)中的土工格柵利用鋼釘固定在級(jí)配碎石下基層上，處在半剛基層中的土工格柵的延伸段利用鋼釘固定在水泥穩(wěn)定碎石下基層中。

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)也在于：所述型鋼框架是由各型鋼利用各轉(zhuǎn)角連接件拼裝，并利用螺栓緊固而成。

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的施工方法的特點(diǎn)是按如下步驟進(jìn)行施工：

步驟1：攤鋪碾壓鋪筑水泥穩(wěn)定碎石下基層，在水泥穩(wěn)定碎石下基層上攤鋪碾壓鋪筑級(jí)配碎石下基層，形成第一斜坡過(guò)渡；

步驟2：在級(jí)配碎石下基層上鋪設(shè)土工格柵，利用鋼釘進(jìn)行錨固，并噴灑乳化瀝青形成粘結(jié)層以處防滲漏，并加固路面結(jié)構(gòu)，在土工格柵上安裝型鋼框架，使型鋼框架的直角緊貼已鋪好的級(jí)配碎石下基層，底部用卡釘固定，向型鋼框架中填筑級(jí)配碎石上基層，利用攤鋪機(jī)對(duì)型鋼框架中的級(jí)配碎石上基層進(jìn)行攤鋪碾壓，在級(jí)配碎石上基層上鋪筑水泥穩(wěn)定碎石上基層，形成第二斜坡過(guò)渡；

步驟3：在水泥穩(wěn)定碎石上基層上均勻噴灑乳化瀝青，并撒布集料形成上封層；

步驟4：依次鋪筑瀝青路面的下面層，中面層和上面層并實(shí)施碾壓養(yǎng)護(hù)即完成施工。

本發(fā)明剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的檢測(cè)方法的特點(diǎn)是：

針對(duì)完成養(yǎng)護(hù)的剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)，在過(guò)渡結(jié)構(gòu)中選取三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別為檢測(cè)點(diǎn)A1、檢測(cè)點(diǎn)A2和檢測(cè)點(diǎn)A3，通過(guò)檢測(cè)獲得檢測(cè)點(diǎn)A1、檢測(cè)點(diǎn)A2和檢測(cè)點(diǎn)A3的彎沉值一一對(duì)應(yīng)為l₁，l₂和l₃，其中檢測(cè)點(diǎn)A1為過(guò)渡結(jié)構(gòu)中的中點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)A2距半剛基層的距離為L(zhǎng)/3，檢測(cè)點(diǎn)A3距半剛基層的距離為2L/3，L為半剛基層與柔性基層之間的距離；在半剛基層選取一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為檢測(cè)點(diǎn)A0，在柔性基層選取一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為檢測(cè)點(diǎn)A4，通過(guò)檢測(cè)獲得檢測(cè)點(diǎn)A0和A4的彎沉值分別為l₀和l₄；

利用彎沉值l₀和l₄分別計(jì)算獲得彎沉計(jì)算值l_1a、l_2a和l_3a為：

若是關(guān)于彎沉道的相對(duì)誤差ω₁、ω₂和ω₃均不大于5％則為施工合格，否則為不合格；

與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

1、本發(fā)明在剛?cè)峄鶎舆^(guò)渡段中設(shè)置了雙斜坡結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了剛?cè)峄鶎娱g的平緩過(guò)渡，減緩了差異沉降，避免路面橫向和反射裂縫的產(chǎn)生，延長(zhǎng)了路面使用壽命，提高了駕駛舒適度。

2、本發(fā)明在上基層與下基層分界處鋪設(shè)土工格柵與級(jí)配碎石形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，相互約束，有效加固了兩側(cè)原有基層和過(guò)渡段的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，提高了整體抗拉強(qiáng)度，土工格柵中鋼釘?shù)墓潭ㄊ雇凉じ駯鸥臃€(wěn)固。

3、本發(fā)明施工方法簡(jiǎn)單，三棱柱式型鋼框架結(jié)構(gòu)的設(shè)置不僅使增加了施工的可行性，使級(jí)配碎石的攤鋪更加穩(wěn)定，使施工方法得到簡(jiǎn)化，有效節(jié)省了人力物力。且型鋼框架結(jié)構(gòu)采用可裝卸式，便于途中運(yùn)輸，且可根據(jù)不同的路幅寬度和施工需要選擇相應(yīng)長(zhǎng)度的角鋼，適用范圍廣。框架兩個(gè)斜邊型鋼的采用極大地方便了攤鋪碾壓機(jī)的作業(yè)，可有效控制斜面標(biāo)高與坡度。

4、本發(fā)明施工方法不僅適用于半剛性基層到柔性基層的有效過(guò)渡，同樣也能實(shí)現(xiàn)剛性基層到柔性基層的有效過(guò)渡。

5、本發(fā)明施工方法方便了剛?cè)峄鶎娱g過(guò)渡層的施工驗(yàn)收，明確給出了適用于剛?cè)峄鶎娱g的驗(yàn)收方法，為工程施工提供施工彎沉驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明中過(guò)渡段橫斷面示意圖；

圖2為圖1中A-A結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明中直角三角形棱柱式型鋼框架結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4a、圖4b和圖4c為本發(fā)明中轉(zhuǎn)角連接件的不同形式；

圖中標(biāo)號(hào)：1鋼釘，2土工格柵，3水泥穩(wěn)定碎石下基層，4水泥穩(wěn)定碎石上基層，5級(jí)配碎石上基層，6級(jí)配碎石下基層，7型鋼框架，7a轉(zhuǎn)角連接件，7b型鋼，8下面層，9中面層，10上面層，11卡釘。

具體實(shí)施方式

參見(jiàn)圖1、圖2和圖3，本實(shí)施例中剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)是指位于水泥穩(wěn)定碎石半剛基層和級(jí)配碎石柔性基層之間的過(guò)渡結(jié)構(gòu)，其過(guò)渡結(jié)構(gòu)由下往上依次為水泥穩(wěn)定碎石下基層3、級(jí)配碎石下基層6、級(jí)配碎石上基層5和水泥穩(wěn)定碎石上基層4；在級(jí)配碎石下基層6與級(jí)配碎石上基層5之間設(shè)置土工格柵2；在水泥穩(wěn)定碎石上基層4的上表面，自下而上依次為下面層8、中面層9和上面層10。

本實(shí)施例中設(shè)置過(guò)渡結(jié)構(gòu)的縱切面為：

水泥穩(wěn)定碎石下基層3的頂面為斜坡面，且自半剛基層一側(cè)朝向柔性基層一側(cè)呈下坡，在水泥穩(wěn)定碎石下基層3的上層為級(jí)配碎石下基層6，級(jí)配碎石下基層6與水泥穩(wěn)定碎石下基層3為互補(bǔ)的斜坡面，以此構(gòu)成第一斜坡過(guò)渡段；級(jí)配碎石下基層6的頂面為平面，在級(jí)配碎石下基層6的頂面鋪設(shè)土工格柵2，土工格柵2在兩端分別朝向半剛基層和柔性基層中形成100m長(zhǎng)的延伸段，處在過(guò)渡結(jié)構(gòu)中的土工格柵2利用鋼釘1固定在級(jí)配碎石下基層6上，處在半剛基層中的土工格柵2的延伸段利用鋼釘1固定在水泥穩(wěn)定碎石下基層3中，連接部位涂刷乳化瀝青粘結(jié)以防滲漏，利用土工格柵2加固兩側(cè)原有基層，使路面結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。

級(jí)配碎石上基層5的頂面為斜坡面，且自柔性基層一側(cè)朝向半剛基層一側(cè)呈下坡，在級(jí)配碎石上基層5的上層為水泥穩(wěn)定碎石上基層4，水泥穩(wěn)定碎石上基層4與級(jí)配碎石上基層5為互補(bǔ)的斜坡面，以此構(gòu)成第二斜坡過(guò)渡段；第一斜坡過(guò)渡段和第二斜坡過(guò)渡段的坡度為1/5～1/3。

按級(jí)配碎石上基層5的外輪廓形狀設(shè)置一呈直角三角型的型鋼框架7，利用型鋼框架7輔助施工，降低級(jí)配碎石的施工難度。

如圖3和圖4a、圖4b和圖4c所示，本實(shí)施例中型鋼框架7是由各型鋼7b利用各轉(zhuǎn)角連接件7a拼裝，并利用螺栓緊固而成，其根據(jù)路幅寬度進(jìn)行組裝，方便運(yùn)輸，型鋼框架7利用卡釘11卡固在級(jí)配碎石下基層6上，級(jí)配碎石上基層5攤鋪于型鋼框架7的框架中。針對(duì)市政道路，可在型鋼框架7的兩邊加設(shè)相應(yīng)大小的三角形擋板，防止級(jí)配碎石在攤鋪碾壓時(shí)向兩邊溢出，待級(jí)配碎石成型后再抽出擋板。

本實(shí)施例中剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)的施工方法是按如下步驟進(jìn)行施工：

步驟1：攤鋪碾壓鋪筑水泥穩(wěn)定碎石下基層3，在水泥穩(wěn)定碎石下基層3上攤鋪碾壓鋪筑級(jí)配碎石下基層6，形成第一斜坡過(guò)渡。

步驟2：在級(jí)配碎石下基層6上鋪設(shè)土工格柵2，利用鋼釘1進(jìn)行錨固，并噴灑乳化瀝青形成粘結(jié)層以處防滲漏，并加固路面結(jié)構(gòu)，在土工格柵2上安裝型鋼框架7，使型鋼框架7的直角緊貼已鋪好的級(jí)配碎石下基層6，底部用卡釘固定，向型鋼框架7中填筑級(jí)配碎石上基層5，利用攤鋪機(jī)對(duì)型鋼框架7中的級(jí)配碎石上基層5進(jìn)行攤鋪碾壓，在級(jí)配碎石上基層5上鋪筑水泥穩(wěn)定碎石上基層4，形成第二斜坡過(guò)渡。

步驟3：在水泥穩(wěn)定碎石上基層4上均勻噴灑乳化瀝青，并撒布集料形成上封層。

步驟4：依次鋪筑瀝青路面的下面層8，中面層9和上面層10并實(shí)施碾壓養(yǎng)護(hù)即完成施工。

針對(duì)完成養(yǎng)護(hù)的本實(shí)施例中的剛?cè)峄鶎与p斜坡過(guò)渡結(jié)構(gòu)，在過(guò)渡結(jié)構(gòu)中選取三個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，分別為檢測(cè)點(diǎn)A1、檢測(cè)點(diǎn)A2和檢測(cè)點(diǎn)A3，通過(guò)檢測(cè)獲得檢測(cè)點(diǎn)A1、檢測(cè)點(diǎn)A2和檢測(cè)點(diǎn)A3的彎沉值一一對(duì)應(yīng)為l₁，l₂和l₃，其中檢測(cè)點(diǎn)A1為過(guò)渡結(jié)構(gòu)中的中點(diǎn)，檢測(cè)點(diǎn)A2距半剛基層的距離為L(zhǎng)/3，檢測(cè)點(diǎn)A3距半剛基層的距離為2L/3，L為半剛基層與柔性基層之間的距離；在半剛基層選取一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為檢測(cè)點(diǎn)A0，在柔性基層選取一個(gè)檢測(cè)點(diǎn)為檢測(cè)點(diǎn)A4，通過(guò)檢測(cè)獲得檢測(cè)點(diǎn)A0和A4的彎沉值分別為l₀和l₄。

利用彎沉值l₀和l₄分別計(jì)算獲得彎沉計(jì)算值l_1a、l_2a和l_3a為：

若是關(guān)于彎沉道的相對(duì)誤差ω₁、ω₂和ω₃均不大于5％則為施工合格，否則為不合格；

對(duì)于水泥穩(wěn)定碎石基層替換為普通混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土等材料鋪筑的剛性基層，本實(shí)施例結(jié)構(gòu)形式和施工方法同樣適用，實(shí)現(xiàn)剛性基層到柔性基層的有效過(guò)渡。