專利名稱：基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種瀝青路面典型結構，本發(fā)明尤其涉及基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法。

背景技術：
近年來，重載、超載給道路橋梁帶來巨大的損害，國際道路界也開始對重任務(Heavy Duty)交通道路路面結構(指道路通車后累計當量標準軸次大大超過一般水平，路面性能衰減超常規(guī)發(fā)展的現象，稱之為重載交通)進行廣泛的研究。與此同時，世界各國也相應提高了軸載質量限值和汽車總質量限值——國際運輸聯(lián)合會于70年代將單軸雙輪的軸載質量限值從10t提高到13t；雙聯(lián)軸載質量限值提高到21t；列車總質量提高到45t。我國交通部2000年2月所頒布的《超限運輸車輛行駛公路管理規(guī)定》也對車輛軸載質量進行了新的規(guī)定“單軸單輪組軸載質量6t；單軸雙輪組軸載質量10t；雙聯(lián)軸雙輪組軸載質量18t?！? 而與這些限制及研究不協(xié)調的是，隨著國民經濟和公路交通運輸事業(yè)的發(fā)展，運輸車輛中大型貨運車輛的比重不斷增加，載貨汽車的超載現象變的越來越嚴重，超限、超載普遍存在。河北、河南、山西等一些重要礦區(qū)的調查表明，10噸以上的重型貨車的超載比例在40％以上，某些路段達到80％，最大超載率超過300％。上海地區(qū)對15條干線公路的車輛稱重調查發(fā)現，超載車輛最高軸載可達到單軸170KN，雙聯(lián)軸320KN，中型以上貨車約25～45％超載，最高裝載率也在300％以上。山西109國道對運煤車輛的稱重發(fā)現最重的單輪組單軸有102KN，雙輪組的單軸和雙聯(lián)軸有240KN和410KN，最高的輪胎內壓1.0Mpa以上。河北宣化至大同高速公路的車輛軸載調查發(fā)現載貨車的單軸雙輪組有一部分達到220KN，最高輪胎內壓1.2Mpa。河南107國道某段軸重情況調查結果表明，單軸超過10t的車超過24.3％，還有近1％單軸超過20t，超載比例多在80％以上；超過20t的雙軸約為88.51％，超載比例更大，幾乎達到100％；最大雙軸重超過50t，總重超過100t的車亦為數不少。天津1999年對津淄、京津等6條公路進行軸載測試，結果表明單軸質量大于10t以上的占34.5％，大于13t的占13.75；湖南末宜段軸載調查資料表明，軸重大于13t的軸數占有效軸數的22％，其中大于19t的占2％左右，17～19t的約占4％～6％左右，15～17t的約占6～7％左右，13～15t的約占8～10％左右。
再來看看作為濱海新區(qū)核心的天津港，作為集疏港的道路無不存在超載，平均超載車輛達全部重車的35％以上，最大超載為額定荷載的200％左右，平均超載為額定荷載的50~70％，滿載貨車的載重量一般都要超過額定荷載的100％～200％。超載最大的車總重83.7噸，限重25噸，超載58.7噸，超載率為235％；載重最大車輛總重高達128.05噸，超載167％。軸載超限多在100％～250％，最大單軸高達31噸，超限率達210％；最大雙聯(lián)后軸56.62噸，超限率達215％；最大三聯(lián)后軸78.64噸，超限率達257％。
超載、重載使車輛的輪胎壓力急劇增加，運輸企業(yè)為增加高額的效益，私自增加鋼板彈簧片(最多加3～4片)；將車輛欄板加高到50～80cm，并用扁鐵加固；有的車輪規(guī)格加大(由9.00-20改裝為11.0-20)。在濱海新區(qū)集疏港道路海濱大道交通量調查中，無論空載、滿載，100％車輛輪胎充氣壓力P＞0.7MPa，其中31％空載車輛輪胎充氣壓力P＞1.0MPa；86％滿載車輛輪胎充氣壓力P＞1.0MPa，滿載車輛有些軸的充氣壓力高達1.46MPa，遠遠大于設計規(guī)范要求的0.7MPa。空載車輛輪胎接地壓強P＞0.7MPa的占55％；幾乎所有滿載車輛輪胎接地壓強都超過規(guī)范中所規(guī)定標準限值(0.7MPa)；滿載車輛輪胎接地壓強P＞1.0MPa占61％以上，最高的達1.42MPa，是規(guī)范要求0.7MPa的兩倍多。
車輛重載、超載的作用，使得多數道路在使用初期即出現破壞，引起了養(yǎng)護維修費用的逐年增加，道路使用壽命大大縮短，造成較大的經濟損失和不良的社會影響。如何避免這種病害的發(fā)生，保持道路應有的使用年限需要進一步研究。
值得關注的是，黨中央把建設好天津濱海新區(qū)納入到國家區(qū)域經濟發(fā)展的重要組成部分，其基礎設施的建設將突飛猛進，未來幾年，將逐步修建“八縱十四橫”骨架路網，總里程達580公里，同時完善九大功能區(qū)，開發(fā)區(qū)域980平方公里，如此巨大的基礎設施建設項目，必然帶來道路橋梁的大面積修建。但濱海新區(qū)重載軟基的特點給這些基礎設施的修建帶來巨大的挑戰(zhàn)。
首先，作為濱海新區(qū)核心區(qū)的天津港，2007年貨物吞吐量2.38億噸、集裝箱430萬標箱；預測到2010年港口吞吐量達到3億噸，其中集裝箱吞吐量達到1000萬標箱，港口等級達到20萬噸級；到2020年港口吞吐量達到4億噸，其中集裝箱吞吐量達到2000萬標箱，所有這些貨物大多需要通過集疏港道路疏解，由于進出港區(qū)的多為重載(特種車)、超載車輛，大量的重載、超載車輛造成路面結構的過早損壞，增加了交通事故的隱患，帶來了巨大的經濟和人民生命財產的損失。因此，保證這些道路的安全可靠成為首當其沖的問題。
其次，濱海新區(qū)土質條件復雜，表層土多為粉質粘土或粘土，這些土質含水量大、塑性指數高(26以上)、強度低、對水敏感，往往很難滿足工程需要，特別對于分布在這些土層中的淤泥或淤泥質土更是工程中予以廢棄的土源；表層以下又分布著很厚的軟土層，由于軟土具有松軟、孔隙比大、天然含水量高、壓縮性高、強度低、滲透性小和結構性靈敏的特點，必須予以處理；除軟土分布廣、厚度深外，濱海新區(qū)還分布著大量的鹽漬土，由于這些土含鹽量大、含水量高，抗凍性、水穩(wěn)性差，很難直接使用。
軟基、重載特點使濱海新區(qū)道路損壞雪上加霜，傳統(tǒng)路面結構已無法適應重載及軟基的要求，采用原有設計方法、原有設計參數、原有結構組合形式設計的路面或多或少存在問題。傳統(tǒng)采用石灰、水泥固化土處理路基存在的強度低、干縮大、易開裂、易軟化、水穩(wěn)性差的缺陷更是濱海新區(qū)道路出現“當年修，來年壞”的現象。
濱海新區(qū)甚至全國，超載、超軸重及大交通量成為普遍存在的現象，造成的公路路面結構早期破壞，不僅影響了道路使用壽命及行車安全，也大大降低了道路的服務水平。因此，為了預估和防止路面結構在使用年限內由于輪載作用而可能出現的損壞(特別是在嚴重超載作用下路面結構)，進而在設計階段提出適合重載、超載要求的路面結構形式，進一步提出適合于軟基重載條件下的瀝青路面典型路面結構，以便對超載、重載做出預防，避免道路的早期破壞。


發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現有瀝青路面結構僅針對單軸軸載小于130KN、雙軸240KN荷載標準，且未充分考慮軟基重載對路基強度及深度的要求而進行，提供一種在軟土地基單軸大于130KN交通條件下可以確保瀝青路面結構在15～20年的使用期內適用重載交通的影響、并且保持結構完好的基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法。
本發(fā)明的基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法，它包括以下步驟 (1)根據設計年限內一個車道上的累計當量軸次和四軸以上貨車所占的比例雙重標準確定道路路面結構的交通等級為特1、特2、特3三級，其中特1級的累計標準當量軸次為10×107～50×107，四軸以上貨車占30％～40％；特2級的累計標準當量軸次為50×107～100×107，四軸以上貨車占40％～50％；特3級的累計標準當量軸次為100×107～500×107，四軸以上貨車占50％～60％； (2)確定所述的特1級和特2級的路基工作區(qū)深度為180-200cm，所述的特3級的路基工作區(qū)深度為200-250cm； (3)確定所述的特1級的土基強度等級為S4、S5、S6，所述的特2-3級的土基強度等級為S6，其中S4級的回彈模量為40Mpa≤S＜45Mpa，S5級的回彈模量為45Mpa≤S＜55Mpa，S5級的回彈模量為55Mpa≤S＜65Mpa； (4)對所述的路基工作區(qū)深度內的路基自下至上依次采取鋪設混渣、土工格柵、碎石的處理方式進行處理，所述的混渣層厚為60cm～80cm，碎石層厚為30cm～50cm，在所述的碎石層上施做三至五層并且每層20cm厚的水泥石灰土或石灰土，所述的水泥石灰土中水泥質量百分含量為2～4％、石灰質量百分含量為3～6％，所述的石灰土中石灰質量百分含量為7～12％； (5)鋪設路面，當交通量等級為10×107～50×107，路基強度等級為S4時依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土，每層厚度分別為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，各層厚度分別為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括兩層二灰土或水泥石灰土，每層厚分別為20cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為20cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm當路基強度等級為S5時，所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土，每層厚度為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，各層厚度分別為20cm、18cm、20cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括兩層二灰土(或水泥石灰土)，每層厚為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；當路基強度等級為S6時，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土，每層厚為15cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、24cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm； 當交通量等級為50×107～100×107，路基強度等級需達到S6級，路面結構依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、二層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括一層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚為20cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為20cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm； 當交通量等級為100×107～500×107，路基強度等級需達到S6級，路面結構依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為36cm、18cm、18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、15cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為36cm、36cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括一層二灰土或水泥石灰土、二層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm。
本發(fā)明解決了″重載、軟基″給道路建設帶來的綜合問題，避免現有道路″當年修，來年壞″所造成的浪費及社會影響，提出的重載條件下典型結構延長了道路壽命、降低營運期的總造價，取得的成果突破現有規(guī)范的局限，促進了道路行業(yè)的進步，實現道路工程建設劃時代變革。
采用本發(fā)明方法使路面結構、路基處理無論從綜合回彈模量、CBR試驗還是回彈彎沉均有顯著改善，綜合回彈模量提高100～200％；彎沉降低50～80％；采用本發(fā)明方法可比傳統(tǒng)路面結構方案節(jié)省費用，綜合造價可節(jié)省12％～27.8％。

具體實施例方式 下面結合具體實施方式
和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
(1)首先確定重載交通等級，根據設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne和和四軸以上貨車所占的比例雙重標準按照表A確定重載道路路面結構的交通等級(注重載道路交通分為3級)。
表A 重載道路交通量等級劃分表 (2)按照所確定的交通量等級，確定路基工作區(qū)深度，確定路基處理深度。
對于軟土地基，規(guī)范涉及的標準荷載作用下路基工作區(qū)深度為1.0～1.5米，也即該路基范圍內路基需處理、強度及壓實度應滿足規(guī)范要求；重載交通條件下路基工作區(qū)深度(是指路面結構底以下重載交通還可能影響的范圍)達到1.8～2.5米深，傳統(tǒng)上僅要求路床下80cm范圍路基的壓實度及強度是不夠的，應增加路基處理層厚度達1.8～2.5米。軟基重載交通工作區(qū)深度按照表B選取。
表B 路基工作區(qū)深度表 (3)根據工作區(qū)深度確定軟基重載條件下的路基處理方法，工作區(qū)范圍內路基處理自下至上依次為混渣+土工格柵+碎石的處理方式(混渣厚60cm~80cm，碎石厚30cm~50cm)，其上施做三至五層60~100cm的水泥石灰土(水泥、石灰分別占水泥石灰土的質量百分比的2～4％，3～6％，下同)或石灰土(石灰土的質量百分比的7～12％，下同)，每層20cm。
(4)根據上述路基處理后路床頂回彈模量按照表C確定土基回彈模量的等級(注路基按照回彈模量的不同劃分為六個強度等級，S1、S2、S3、S4、S5、S6，見表C。對于重載，土基回彈模量采用最后三級S4、S5、S6)。
表C 土基等級劃分表

(5)根據以上所確定的交通量等級及土基等級按照表D確定路面結構形式，并按照表C所提出的要求確定路基施工標準。
在相同路基等級下，相同交通等級的不同路面結構使用效果是等效的，實際工程中可根據建設投資情況進行選擇。
表D 軟基重載交通瀝青路面典型結構表(注表中的每層的層厚單位為cm)


實施例1 某軟土地基重載城市快速路，四軸以上貨車占44％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為67×107，路面標高受周圍標高限制需下挖。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T2，根據周邊高程限制地基需下挖，路基工作區(qū)深度為2.0米，處理厚度也為2.0米，處理措施為清淤晾曬后，最下層采用混渣+土工格柵+碎石的處理方式，混渣厚70cm，碎石厚50cm，其上施做四步處理層，從下往上分別為20cm石灰土(石灰10％)+20cm石灰土(石灰10％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+5％石灰)+20cm水泥石灰土(4％水泥+6％石灰)。
根據處理后土基回彈模量為55Mpa，土基等級為S6級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于20％，路基彎沉為120～170(1/100mm)，路表彎沉值為14.0～14.5(1/100mm)。
傳統(tǒng)挖方段軟土地基處理后CBR最高為12～16％，路基彎沉最小為230～270(1/100mm)，路表最小彎沉為17.0～17.5(1/100mm)之間。
實施例2 某軟土地基重載高速公路，四軸以上貨車占38％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為35×107，路面標高受穿越通道及橋梁結構物限制，填土高度在3.2～3.6米之間。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T1，根據路基填土高度確定路基不需下挖，路基工作區(qū)深度為1.8米，處理措施為路基清表后，填筑6％戧灰土到路床頂以下80cm，然后至下而上填筑40cm石灰土(石灰8％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+5％石灰)+20cm水泥石灰土(3％水泥+6％石灰)進行處理，每步20cm。
根據處理后土基回彈模量為56Mpa，土基等級為S6級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于27％，路基彎沉為110～130(1/100mm)，路表彎沉值為15.0～16.5(1/100mm)。
傳統(tǒng)填方段軟土地基處理后CBR最高為18～23％，路基彎沉最小為180～210(1/100mm)，路表最小彎沉為18.2～19.5(1/100mm)之間。
實施例3 某軟土地基重載高速公路，四軸以上貨車占58％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為3.4×109，路面標高受穿越通道及橋梁結構物限制，填土高度在2.5～2.8米之間。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T3，根據路基填土高度確定路基不需下挖，路基工作區(qū)深度為2.3米，處理措施為路基清表后，填筑6％戧灰土到路床頂以下100cm，然后至下而上填筑60cm石灰土(石灰8％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+6％石灰)+20cm水泥石灰土(4％水泥+6％石灰)進行處理，每步20cm。
根據處理后土基回彈模量為54Mpa，土基等級為S6級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于30％，路基彎沉為80～120(1/100mm)，路表彎沉值為12.0～13.5(1/100mm)。
傳統(tǒng)填方段軟土地基處理后CBR最高為18～23％，路基彎沉最小為180～210(1/100mm)，路表最小彎沉為18.2～19.5(1/100mm)之間。
實施例4 某軟土地基重載城市主干道，四軸以上貨車占32％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為3.1×108，路面標高受周圍標高限制需下挖。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T1，根據周邊高程限制地基需下挖，路基工作區(qū)深度為1.8米，處理厚度也為1.8米，處理措施為清淤晾曬后，最下層采用混渣+土工格柵+碎石的處理方式，混渣厚60cm，碎石厚40cm，其上施做四步處理層，至下往上分別為20cm石灰土(石灰10％)+20cm石灰土(石灰10％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+5％石灰)+20cm水泥石灰土(3％水泥+5％石灰)。
根據處理后土基回彈模量為45Mpa，土基等級為S5級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于20％，路基彎沉為150～190(1/100mm)，路表彎沉值為13.0～13.5(1/100mm)。
傳統(tǒng)挖方段軟土地基處理后CBR最高為12～16％，路基彎沉最小為230～270(1/100mm)，路表最小彎沉為17.0～17.5(1/100mm)之間。
實施例5 某軟土地基重載城市主干道，四軸以上貨車占35％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為4.2×108，路面標高受周圍標高限制需下挖。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T1，根據周邊高程限制地基需下挖，路基工作區(qū)深度為1.9米，處理厚度也為1.9米，處理措施為清淤晾曬后，最下層采用混渣+土工格柵+碎石的處理方式，混渣厚60cm，碎石厚50cm，其上施做四步處理層，從下往上分別為20cm石灰土(石灰10％)+20cm石灰土(石灰10％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+5％石灰)+20cm水泥石灰土(3％水泥+5％石灰)。
根據處理后土基回彈模量為42Mpa，土基等級為S4級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于20％，路基彎沉為180~210(1/100mm)，路表彎沉值為16.0~16.7(1/100mm). 傳統(tǒng)挖方段軟土地基處理后CBR最高為12~16％，路基彎沉最小為230~270(1/100mm)，路表最小彎沉為17.0~17.5(1/100mm)之間。
實施例6 某軟土地基重載高速公路，四軸以上貨車占46％，設計年限內一個車道上的累計當量軸次Ne為7.8×108，路面標高受穿越通道及橋梁結構物限制，填土高度在2.8～3.3米之間。
根據累計當量軸次及四軸以上貨車的比例確定該道路交通等級為特T2，根據路基填土高度確定路基不需下挖，路基工作區(qū)深度為2.1米，處理措施為路基清表后，填筑6％戧灰土到路床頂以下100cm，然后至下而上填筑60cm石灰土(石灰8％)+20cm水泥石灰土(2％水泥+6％石灰)+20cm水泥石灰土(4％水泥+6％石灰)進行處理，每步20cm。
根據處理后土基回彈模量為56Mpa，土基等級為S6級的要求，最終確定采用的路面結構為 實測路基CBR大于20％，路基彎沉為130～160(1/100mm)，路表彎沉值為13.0～13.8(1/100mm)。
傳統(tǒng)挖方段軟土地基處理后CBR最高為12～16％，路基彎沉最小為230～270(1/100mm)，路表最小彎沉為17.0～17.5(1/100mm)之間。
權利要求
1.基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法，其特征在于它包括以下步驟
(1)根據設計年限內一個車道上的累計當量軸次和四軸以上貨車所占的比例雙重標準確定道路路面結構的交通等級為特1、特2、特3三級，其中特1級的累計標準當量軸次為10x107～50x107，四軸以上貨車占30％～40％；特2級的累計標準當量軸次為50x107～100x107，四軸以上貨車占40％～50％；特3級的累計標準當量軸次為100x107～500x107，四軸以上貨車占50％～60％；
(2)確定所述的特1級和特2級的路基工作區(qū)深度為180-200cm，所述的特3級的路基工作區(qū)深度為200-250cm；
(3)確定所述的特1級的土基強度等級為S4、S5、S6，所述的特2-3級的土基強度等級為S6，其中S4級的回彈模量為40Mpa≤S＜45Mpa，S5級的回彈模量為45Mpa≤S＜55Mpa，S5級的回彈模量為55Mpa≤S＜65Mpa；
(4)對所述的路基工作區(qū)深度內的路基自下至上依次采取鋪設混渣、土工格柵、碎石的處理方式進行處理，所述的混渣層厚為60cm～80cm，碎石層厚為30cm～50cm，在所述的碎石層上施做三至五層并且每層20cm厚的水泥石灰土或石灰土，所述的水泥石灰土中水泥質量百分含量為2～4％、石灰質量百分含量為3～6％，所述的石灰土中石灰質量百分含量為7～12％；
(5)鋪設路面，當交通量等級為10x107～50x107，路基強度等級為S4時依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土，每層厚度分別為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，各層厚度分別為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括兩層二灰土或水泥石灰土，每層厚分別為20cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為20cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；當路基強度等級為S5時，所述的底基層從下至上依次包括三層二灰土或水泥石灰土，每層厚度為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，各層厚度分別為20cm、18cm、20cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括兩層二灰土(或水泥石灰土)，每層厚為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；當路基強度等級為S6時，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土，每層厚為15cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、24cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；
當交通量等級為50x107～100x107，路基強度等級需達到S6級，路面結構依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度為18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、二層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、18cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為18cm、18cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括一層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚為20cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為20cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；
當交通量等級為100x107～500x107，路基強度等級需達到S6級，路面結構依次鋪設底基層、基層、面層，所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、上基層水泥穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為36cm、18cm、18cm；面層從下至上依次包括粗粒式、中粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、6cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括二層二灰土或水泥石灰土、一層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度分別為15cm、15cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石，每層厚度分別為36cm、36cm、12-15cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm；或者所述的底基層從下至上依次包括一層二灰土或水泥石灰土、二層水泥穩(wěn)定碎石或二灰碎石，每層厚度為15cm、18cm、18cm；基層從下至上依次包括下基層水泥穩(wěn)定碎石、中基層水泥穩(wěn)定碎石、上基層水泥混凝土，每層厚度分別為18cm、18cm、26cm；面層從下至上依次包括粗粒式、細粒式瀝青混凝土，每層厚度為8cm、4cm。
全文摘要
本發(fā)明公開了基于軟基重載交通條件下的瀝青路面結構及路基處理方法，一種基于軟基重載交通條件下的瀝青路面路基處理方法，它包括以下步驟(1)根據設計年限內一個車道上的累計當量軸次和四軸以上貨車所占的比例雙重標準確定道路路面結構的交通等級為特1、特2、特3三級；(2)確定特1級和特2級的路基工作區(qū)深度為180-200cm，特3級的路基工作區(qū)深度為200-250cm；(3)確定所述的特1級的土基強度等級為S4、S5、S6；(4)對路基工作區(qū)深度內的路基自下至上依次采取鋪設混渣、土工格柵、碎石的處理方式進行處理；(5)鋪設路面。采用本發(fā)明方法使路面結構回彈模量提高100～200％；彎沉降低50～80％，綜合造價可節(jié)省12％～27.8％。
文檔編號E01C7/00GK101638877SQ20091007017
公開日2010年2月3日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權日2009年8月20日
發(fā)明者王新岐, 王曉華, 劉潤有, 苑紅凱, 煒 馮, 龔風剛, 趙建偉, 偉 曾, 付曉敦, 狄升貴, 練象平, 邱志明, 曹立松, 于立軍, 任金霞 申請人:天津市市政工程設計研究院