【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及道路施工。更具体地说，本专利技术涉及一种组合浇筑式道路结构及其设计方法。
技术介绍
1、目前，全国公路总里程达到528.07万公里，在“建与养并重”的阶段，道路改扩建工程中道路路基、基层的填筑材料需求体量庞大；传统路基、底基层、基层的填筑材料为散体材料(如回填土料、级配砂砾、级配碎石、水泥稳定碎石等)，使用石料填筑，其来源难以保证，需消耗大量的优质自然资源，将对资源、环境、生态造成难以恢复的影响；并且，为了满足路面结构稳定性的需要，均需采用振动碾压的工艺，进行分层碾压使其达到设计的回弹模量，因此，对上述散体材料的指标要求(如回填土料的含水率、有机质含量等、碎石的级配、含泥量等)较为苛刻，导致施工过程质量控制难度较大。
2、此外，对于季节性冻土区，碾压施工的路基回填土料的水稳定性差，在冻融循环作用下，路基会出现差异性沉降，导致路面裂缝的产生；在车载轴次的反复作用下，会出现路面唧泥、翻浆等病害，将长期影响路面的各项评价指数，也将为公路后期运营养护带来极大的困扰。因此，急需设计一种道路结构，以解决填筑材料来源难以保证、道路质量差等问题。
技术实现思路
1、本专利技术还有一个目的是提供一种组合浇筑式道路结构及其设计方法，具有整体性能好、废弃渣土资源化利用率高等优势，可应用于各等级道路的新建、改扩建工程。
2、为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种组合浇筑式道路结构，包括由下至上依次设置的下路床、上路床、过渡层、底基层、基层和面层，下路床
3、其中，所述流动固化土由废弃土料、清水和胶结剂组成；所述流动固化渣土由含有砂石骨料的废弃渣土、清水和胶结剂组成。
4、优选的是，流动固化土中的胶结剂与流动固化渣土中的胶结剂相同，均为地聚合物类软土胶结剂。
5、优选的是，所述过渡层和所述基层上均沿道路的长度方向间隔开设有多个切缝，任一切缝沿所述道路的宽度方向设置，所述过渡层的切缝向下贯穿至所述上路床，所述过渡层的切缝内填充有胶结剂，顶面铺设有丙纶机织布或丙纶编织布；所述基层的切缝向下贯穿至所述底基层，所述基层的切缝内填充有沥青，顶面铺设有玻纤格栅。
6、一种组合浇筑式道路结构设计方法，具体包括以下步骤：
7、s1、基于道路设计的使用年限、累计车辆轴载次数、交通荷载等级，确定面层的顶面当量回弹模量标准值；根据现场勘察情况确定下路床的顶面当量回弹模量；基于确定的下路床的顶面当量回弹模量，设定上路床、过渡层、底基层、基层、面层的回弹模量和结构厚度的初始设计值；
8、s2、基于s1中设定的各结构层回弹模量和结构厚度的初始设计值，计算得到面层的顶面当量回弹模量计算值；
9、s3、基于s2中面层的顶面当量回弹模量计算值，调整各结构层的结构厚度，至面层的顶面当量回弹模量的计算值不小于标准值，并将调整后的各结构层的结构厚度作为各结构层结构厚度的最终设计值；
10、s4、基于各结构层回弹模量的初始设计值，设计上路床、过渡层、底基层和基层对应的流动固化土或流动固化渣土的配合比；
11、s5、由下至上依次铺设上路床、过渡层、底基层、基层和面层，设计完成。
12、优选的是，所述步骤s2具体包括：
13、s21、依次以上路床、过渡层、底基层、基层和面层为计算层，最终计算得到面层的顶面当量回弹模量的计算值，计算公式如下：
14、
15、
16、
17、式中：ei—计算层回弹模量；hi—计算层结构厚度；a，b—顶面当量回弹模量回归系数；e0—计算层下一层的顶面当量回弹模量；et—计算层顶面当量回弹模量。
18、优选的是，所述步骤s4具体包括：
19、s41、基于各结构层回弹模量的初始设计值，计算得到各结构层的无侧限抗压强度，计算公式如下；
20、e1＝165.98×qu1 (4)
21、e2＝241.36×qu2 (5)
22、式中，qu1—由流动固化土浇筑成型的结构层的无侧限抗压强度；qu2—由流动固化渣土浇筑成型的结构层的无侧限抗压强度；e1、e2—结构层回弹模量的初始设计值；
23、s42、基于选用的废弃土料和废弃渣土的工作性能，设定上路床、过渡层、底基层和基层的水固比；基于各结构层的无侧限抗压强度和对应的水固比，分别计算各结构层的胶结剂用量，公式如下：
24、k＝0.35×ln(t)-0.20 (7)
25、
26、式中：mc—胶结剂用量，kg/m3；λ—水固比；mc0—胶结剂成型最低用量，kg/m3；t—养护龄期；k—养护龄期系数；qui—无侧限抗压强度；
27、s43、基于选用的废弃土料和废弃渣土，分别试验得到废弃土料中土料颗粒比重、水的比重、土料的初始含水率和废弃渣土中渣土颗粒比重、水的比重、渣土的初始含水率；基于选用的胶结剂，试验得到胶结剂颗粒比重和胶结剂料浆的水胶比；基于各结构层的胶结剂用量和水固比，计算得到各结构层土料或渣土的湿重以及对应的需补加清水的重量，最终得到各结构层对应的流动固化土或流动固化渣土的配合比，计算公式如下：
28、
29、m0＝ms×(1+ω0) (10)
30、mw＝λ·(ms+mc)-ms·ω0-mc·(ω/c) (11)
31、式中：mc—胶结剂的用量，kg/m3；λ—水固比；γ0—土料或渣土颗粒比重，kg/m3；γ1—胶结剂颗粒比重，kg/m3；γw—水的比重，kg/m3；ms—土料或渣土的干重，kg；m0—土料或渣土的湿重，kg；mw—补加清水的重量，kg；w0—土料或渣土的初始含水率；w/c—胶结剂料浆的水胶比。
32、优选的是，所述步骤s5具体包括：
33、s51、基于各结构层结构厚度的最终设计值以及对应的流动固化土或流动固化渣土的配合比，依次浇筑上路床、过渡层、底基层、基层；
34、s52、基于面层结构厚度的最终设计值，浇筑面层；
35、其中，上路床和过渡层的流动固化土浇筑成型、养护结束后在过渡层的顶面沿道路的长度方向间隔切缝，切缝内填充胶结剂，切缝顶面铺设丙纶机织布或丙纶编织布；
36、底基层和基层的流动固化渣土浇筑成型、养护结束后在基层的顶面沿道路的长度方向间隔切缝，切缝内填充有沥青，切缝顶面铺设玻纤格栅。
37、本专利技术至少包括以下有益效果：
38、1、本专利技术道路结构的填筑材料包括具有可泵性的流动固化土和流动固化渣土，其浇筑成型后均具有较好的整体性，能有效传递路面承受的荷载，避本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种组合浇筑式道路结构，包括由下至上依次设置的下路床、上路床、过渡层、底基层、基层和面层，其特征在于，下路床为天然路基，上路床和过渡层由流动固化土浇筑成型，基层和底基层由流动固化渣土浇筑成型，面层为沥青混凝土或水泥混凝土路面；
2.如权利要求1所述的组合浇筑式道路结构，其特征在于，流动固化土中的胶结剂与流动固化渣土中的胶结剂相同，均为地聚合物类软土胶结剂。
3.如权利要求1所述的组合浇筑式道路结构，其特征在于，所述过渡层和所述基层上均沿道路的长度方向间隔开设有多个切缝，任一切缝沿所述道路的宽度方向设置，所述过渡层的切缝向下贯穿至所述上路床，所述过渡层的切缝内填充有胶结剂，顶面铺设有丙纶机织布或丙纶编织布；所述基层的切缝向下贯穿至所述底基层，所述基层的切缝内填充有沥青，顶面铺设有玻纤格栅。
4.如权利要求1-3任一项所述的组合浇筑式道路结构设计方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的组合浇筑式道路结构设计方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：
6.如权利要求4所述的组合浇筑式道路结构设计方法，其特
7.如权利要求4所述的组合浇筑式道路结构设计方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：
...【技术特征摘要】
1.一种组合浇筑式道路结构，包括由下至上依次设置的下路床、上路床、过渡层、底基层、基层和面层，其特征在于，下路床为天然路基，上路床和过渡层由流动固化土浇筑成型，基层和底基层由流动固化渣土浇筑成型，面层为沥青混凝土或水泥混凝土路面；
2.如权利要求1所述的组合浇筑式道路结构，其特征在于，流动固化土中的胶结剂与流动固化渣土中的胶结剂相同，均为地聚合物类软土胶结剂。
3.如权利要求1所述的组合浇筑式道路结构，其特征在于，所述过渡层和所述基层上均沿道路的长度方向间隔开设有多个切缝，任一切缝沿所述道路的宽度方向设置，所述过渡层的切缝向下贯穿至...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，乐绍林，王锴，路洋，陈志刚，曹红亮，梅智杰，张文静，翟明，张绍财，曾松亭，余升友，吴俊明，郭俊峰，周欢，
申请(专利权)人：中交基础设施养护集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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