針對(duì)局部高地下水位軟弱路基的路面結(jié)構(gòu)以及全深度翻挖維修方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種針對(duì)局部高地下水位軟弱路基的路面結(jié)構(gòu)以及全深度翻挖維修 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 路基指的是按照路線(xiàn)位置和一定技術(shù)要求修筑的作為路面基礎(chǔ)的帶狀構(gòu)造物。路 基為車(chē)輛在道路上能夠正常行駛提供必要的基礎(chǔ)條件;也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物，對(duì)路面的 使用性能有著重要的影響。性能優(yōu)良的路基結(jié)構(gòu)，不僅能為道路提供舒適的行車(chē)環(huán)境，而且 使保證整個(gè)路面結(jié)構(gòu)耐久的關(guān)鍵。自改革開(kāi)放以來(lái)我國(guó)高速公路迅速發(fā)展，由于以前設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)要求低、施工技術(shù)水平差，且隨著使用年限的增長(zhǎng)大量公路出現(xiàn)了沉陷、裂縫等各種病 害，嚴(yán)重影響行車(chē)的舒適性與安全性，尤其是高速公路高地下水位軟弱路基病害更為嚴(yán)重； 高地下水位軟弱路基具有天然含水量高、天然孔隙比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高、滲透系 數(shù)小的特性，造成許多新建公路由于路基處理不當(dāng)，在通車(chē)不久出現(xiàn)了差異沉降等病害。因 此，采用合理的技術(shù)進(jìn)行高地下水位軟弱路基維修處理，提高路基結(jié)構(gòu)性能及穩(wěn)定性，延長(zhǎng) 道路使用壽命就顯得尤為重要。
[0003] 在公路設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中不可避免遇到高地下水位軟弱路基，此類(lèi)由于承載力 低，在外荷載作用下路基變形大，不均勻變形也大，且變形穩(wěn)定歷時(shí)較長(zhǎng);在汽車(chē)荷載及地 下水的綜合作用下會(huì)出現(xiàn)較為嚴(yán)重的路基沉降，不僅會(huì)降低了機(jī)動(dòng)車(chē)行駛的舒適性，也給 道路的通行遺留了巨大的安全隱患。路基沉降情況有兩種:一是路基本身的沉降；二是路基 底部自身承載能力不夠，在路基自重的作用下沉陷。填料選擇不合理、填筑方法不當(dāng)、壓實(shí) 不夠等情況，都可能導(dǎo)致堤身向下沉陷。由于原地面為軟弱土層，比如泥沼、流沙、垃圾等， 填筑過(guò)程中未經(jīng)換填或壓實(shí)度不夠造成承載力不滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，發(fā)生側(cè)面裂痕凸起，地基 發(fā)生不均勻下沉，引起路堤下陷。
[0004] 公路施工過(guò)程中的回填溝谷以及通車(chē)后的一些人為因素都可能將局部抬高地下 水排泄基準(zhǔn)面，造成場(chǎng)地地下水位變化，導(dǎo)致路床填土層的力學(xué)指標(biāo)下降，引發(fā)路基的局部 沉陷等病害。而路基病害將直接導(dǎo)致路面結(jié)構(gòu)破壞，僅對(duì)路基進(jìn)行局部維修并不能保證全 深度范圍內(nèi)具有良好的道路結(jié)構(gòu)性能。因此，針對(duì)公路局部高地下水位軟弱路基病害特征 提出全深度的翻挖維修技術(shù)，提高路面及路基的整體結(jié)構(gòu)性能具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0005] 目前針對(duì)高等級(jí)公路局部高地下水位軟弱路基病害處治常用的方法主要有注漿 與增設(shè)排水設(shè)施等技術(shù)，并取得了一定的使用效果。但總體而言上述維修處理技術(shù)仍存在 如下問(wèn)題：
[0006] (1)注漿效果往往會(huì)受到工程地質(zhì)條件、注漿材料、注漿工藝、注漿壓力等因素的 影響而產(chǎn)生波動(dòng)，使得注漿效果難以得到絕對(duì)保證；
[0007] (2)注漿處治時(shí)水泥漿液的凝結(jié)硬化時(shí)間較長(zhǎng)，因此封閉交通的時(shí)間較長(zhǎng)，會(huì)對(duì)正 常的交通秩序造成嚴(yán)重影響，進(jìn)而造成間接的經(jīng)濟(jì)損失與能源消耗；
[0008] (3)水泥漿液擴(kuò)散方向不好控制，易導(dǎo)致路基填土強(qiáng)度不均勻。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明為解決現(xiàn)有的問(wèn)題，旨在提供針對(duì)局部高地下水位軟弱路基的路面結(jié)構(gòu)以 及全深度翻挖維修方法。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案包括一種針對(duì)局部高地下水位軟弱路基的路面結(jié)構(gòu)，設(shè)立在土 基上，自土基向上依次包括:路床下部、路床上部、級(jí)配碎石、水泥穩(wěn)定碎石、防水聯(lián)結(jié)層和 瀝青混凝土面層。
[0011] 其中，所述路床下部采用碎石換填，重性壓實(shí)度2 96%。
[0012] 其中，所述路床上部采用水泥改良土，每層施工厚度小于20cm，且重性壓實(shí)度2 96% 〇
[0013] 其中，所述防水聯(lián)結(jié)層采用lcm厚稀漿封層，且為水密。
[0014] 其中，所述級(jí)配碎石的最大粒徑控制在31.5mm以下，壓碎值< 30%，液限<28%， 塑性指數(shù)<6,壓實(shí)度2 96%。
[0015] 其中，水泥穩(wěn)定碎石分為兩層，每層18cm，，采用普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水 泥、高強(qiáng)速凝水泥等材料，單必須保證下層抗壓強(qiáng)度2 4.OMPa，上層抗壓強(qiáng)度2 3.5MPa，壓 實(shí)度2 98%。
[0016] 其中，水泥穩(wěn)定碎石采用普通硅酸鹽水泥、復(fù)合硅酸鹽水泥、高強(qiáng)速凝水泥中的一 種或多種。
[0017] 其中，所述瀝青混凝土面層空隙率要求為3.5 %~4.5 % ;下面層為1.5 %~4.0 %。 其中，所述瀝青混凝土面層可采用密級(jí)配瀝青混合料(AC)或?yàn)r青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)。
[0018] 本發(fā)明還提供一種局部高地下水位軟弱路基的全深度翻挖維修方法，包括如下 步驟:a.路面挖除后在檢測(cè)土基指標(biāo)中的壓實(shí)度及土基回彈模量;路床下部采用碎石換填； 路床上部采用水泥改良土; b.施工級(jí)配碎石柔性基層;c.攤鋪水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層;d. 施工防水聯(lián)結(jié)層;e.攤鋪碾壓瀝青混凝土面層;f.根據(jù)材料具體情況進(jìn)行養(yǎng)生，待鋪裝結(jié)構(gòu) 強(qiáng)度達(dá)到通車(chē)要求后開(kāi)放交通。
[0019] 相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明針對(duì)局部高地下水位軟弱路基天然含水量高、天然孔隙 比大、抗剪強(qiáng)度低、壓縮系數(shù)高、滲透系數(shù)小的工程特性，并根據(jù)路面翻挖后土基強(qiáng)度檢測(cè) 結(jié)果確定合理的路面、路基結(jié)構(gòu)處理方案，實(shí)現(xiàn)道路結(jié)構(gòu)的全深度翻挖維修，達(dá)到提高道路 整體結(jié)構(gòu)性能，延長(zhǎng)使用壽命的目的，該技術(shù)材料的優(yōu)選與設(shè)計(jì)，適用于不同等級(jí)、不同結(jié) 構(gòu)類(lèi)型的道路。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1為本發(fā)明實(shí)施例的各結(jié)構(gòu)層模量的折線(xiàn)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方法作進(jìn)一步描述。該實(shí)施例用于更加清楚 地說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0022] 本實(shí)施例包括一種針對(duì)局部高地下水位軟弱路基的路面結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)面層采用瀝 青混凝土，基層為水泥穩(wěn)定碎石與級(jí)配碎石，路床采用水泥改良土與碎石換填，即在土基1 上方的路床下部2與路床上部3分別采用碎石與水泥改良土;路床上部3的基層結(jié)構(gòu)依次為 級(jí)配碎石4柔性基層與水泥穩(wěn)定碎石5半剛性基層;水泥穩(wěn)定碎石5上方設(shè)置一道lcm厚稀漿 封層6作為防水聯(lián)結(jié)層;防水聯(lián)結(jié)層6上方設(shè)置瀝青混凝土面層。
[0023]為了實(shí)施上述結(jié)構(gòu)，采用一種全深度翻挖維修方法，施工過(guò)程如下：
[0024] a.路面挖除后在檢測(cè)土基指標(biāo)的基礎(chǔ)上確定路床處理方案。
[0025]若壓實(shí)度及土基回彈模量不符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求，處理方案如下:路床下部2采用碎 石換填;路床上部3采用水泥改良土。
[0026] b.施工級(jí)配碎石4柔性基層。
[0027] c.攤鋪水泥穩(wěn)定碎石5半剛性基層。
[0028] d.施工防水聯(lián)結(jié)層6。
[0029] e .攤鋪