專利名稱：筑路工程中穩(wěn)定地表的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在筑路工程中穩(wěn)定地表的方法，所述方法適用于構筑新道路或公路，以及現(xiàn)有的道路和公路的加固。
當修建新路時必須穩(wěn)定弱的底土。支承新路的極限支承阻力太弱的濕地和粘性土通常要挖至堅實底部，用適當?shù)牟牧先缒Σ镣粱靥钔诔龅目昭ā?br> 當為達到堅實底部需要挖得極深，例如，超過5米深時，挖掘和回填要加上壓下重型回填材料如巖石。當重型回填材料的重量變得大于下伏土壤的阻力時，土壤被壓向一側。為了壓下團塊，通常必須對極限路段施加過載。通常必須將過載留在原地6至12個月的期間才可以將其除去。
極細的土壤也要挖掘。這樣的土壤挖掘的深度要根據(jù)氣候區(qū)域，以及完工道路需要的水平度或平整度而變化。這樣的土壤可以挖至大約2米的深度。
明顯的粘土層可以打樁(poled)或垂向排水。
在上述方法中，挖掘不適宜的土壤及回填適宜的土壤是最安全、常用、最經(jīng)濟的方法。
但是，這種方法中挖出的土壤也會影響環(huán)境，這是由于這些物質必須傾倒在郊外的棄置場中，適當?shù)奈镔|必須從郊外的堆積物中取出。因而挖掘的物和適宜的物質的綜合的運輸會影響環(huán)境。
在再修現(xiàn)存道路中，道路的支承能力往往是主要問題。主要是在礫石路升級為有路面的道路時會引起上述問題。在這種情形中，道路的上部結構通常要被更換?；蛘?，道路的上部結構要增加進一步的結構，以便達到需要的支承能力。這種過程也要求從適當?shù)亩逊e取物，一般需要綜合的運輸工作。
本發(fā)明顯著減少了在修筑新路和提高現(xiàn)有道路的支承能力時挖掘、回填和運輸物料的需要。
因此，本發(fā)明涉及一種在修路工程中穩(wěn)定地表的方法，其特征在于使水泥與微填劑(mircofill agent)以及也可選用減水劑充分混合，以便得到高活性干燥水泥混合物，使水泥混合物與土、粘土或石頭可能還有水混合；將摻合物鋪在地面上達至少15-30厘米厚；使鋪出的摻合物含有足夠的水泥混合物以便在夯實后28天得到至少5MPa的抗壓強度；在所述混合物硬化后在鋪出的混合物頂部設置路床。
現(xiàn)在對照附圖，結合實施例詳述本發(fā)明。


圖1表示按照本發(fā)明升級的道路；圖2是按照本發(fā)明新修筑的道路的橫剖圖。
本發(fā)明涉及在修筑新路及地面支承能力不足或存在嚴重霜凍敏感性的情形中修筑現(xiàn)有道路中穩(wěn)定地表的方法。
按照本發(fā)明，將水泥與微填劑可能也有減水劑充分混合，以便得到高活性干燥水泥混合物。然后將水泥混合與料土、粘土或石頭中的至少一種以及可能也有水相混合或摻合，以形成所謂的摻合物，所述料土取自將要修路的地面或現(xiàn)有道路的表層。所得到的摻合物在地面上鋪出至少15-30厘米厚。按照本發(fā)明，使在地面上鋪出的摻合物含有足夠的水泥混合物，以便在夯實后28天得到至少5MPa的抗壓強度。在摻合物硬化后在所述摻合物的頂部鋪置傳統(tǒng)材料的路床。
按照前面描述的和權利要求書中所說的高活性干燥水泥混合物是指歐洲專利說明書EP0696262中所述方法制成的那種水泥混合物，或者是指下述水泥混合物，即，所述水泥混合物已按照相應的方法處理以便得到與EP0696262中所述的抗壓強度相應的抗壓強度。
歐洲專利說明書EP0696262描述一種生產(chǎn)水泥的方法，所述水泥可以用來生產(chǎn)漿料、灰漿、混凝土和其它帶有減少水成分、高機械強度和密度和快速的強度發(fā)展的高支承能力的水泥基材料。該方法包括水泥的機械-化學處理，包括對水泥和兩種成分中的至少一種的混合物的兩階段機械處理，第一種成分是含有二氧化硅的微填劑，第二種成分是粉末減水劑形式的聚合物。在第一階段中以干燥狀態(tài)混合水泥和第一和/或第二種成分，使第一和/或第二種成分中的顆粒吸附在水泥顆粒上。在第二階段中，在一個研磨機中處理第一階段中得到的混合物，在研磨機中，所述混合物中的顆粒承受大數(shù)目以快速的順序改變方向的沖擊脈沖，因而導致水泥顆粒表面性質改變，顯著提高了表面能量和化學活性。第二階段中的處理持續(xù)一段足夠長的時間，使水泥漿立方體具有20mm的邊長，在振動下充分壓縮，在閉合狀態(tài)下在+20℃的溫度下硬化，以便得到等于至少60MPa的一天抗壓強度。
所使用的水泥最好是硅酸鹽水泥。例如，微填劑可以是飛灰或某些其它市售的微填劑。減水劑可以是任何市售的減水劑，例如，以商品名稱“Mighty 100”銷售的減水劑。
如上所述可以加水。當然，需要的水量將取決于已除去的且摻有水泥混合物的表層的含水量。本專業(yè)技術人員為得到正確的水/水泥比而加入正確的水量是沒有困難的。
按照一個推薦的實施例，在鋪出的摻合物中水泥與其它材料的重量比為5％∶95％至30％∶70％。
按照一個實施例，現(xiàn)有路床的上層被除去。該層通常含有礫石和砂。該層通常是借助一個適于剝開道路表層的刨路機、推土機或切削機(cutter)除去的。切削機可以由拖拉機或類似車輛牽引。表層被方便地除去達15厘米至30厘米的深度。除去的表面材料與水泥混合物及可能也有水混合，然后，將所得到的摻合物在路床上鋪開。這表示在圖1中。
被除去的材料可以在水泥攪拌機中與水泥混合物混合。所得到的材料可以通過向路面傾倒的方式施加在路面上。在路面?zhèn)让婵梢园惭b簡單的模板，以便限制摻合物鋪開的寬度和長度。
在所述路面上鋪開的摻合物最好被夯實，以便使其具有足夠機械強度。這種夯實可以通過公知的方式振動鋪開的摻合物來實現(xiàn)。
按照一個推薦實施例，上述夯實可以在模板中進行，以便產(chǎn)生一個板狀構件，然后放置在地面上。
圖1表示按照本發(fā)明的方法處理后的現(xiàn)有道路或公路的橫剖面。標號1表示堅實底部如巖石底部，標號2表示需要穩(wěn)定的底土，標號3表示舊路床。底土可以由砂、粘土、不同的土壤或其它材料構成。圖1中的標號4表示鋪開的水泥混合物和早先的道路表層的摻合物。標號5表示在摻合物4硬化后鋪設的傳統(tǒng)路床。
按照另一個實施例，當修筑新道路或公路時，現(xiàn)有的地面材料如土壤、粘土和砂被除去，并且與上述水泥混合物及可能也有水摻合，然后，所得到的摻合物鋪在地面上以形成未來路床的基礎。除去上述材料、使上述材料與上述水泥混合物摻合、夯實摻合物和將摻合物施加在地面上的步驟可以按照相應于上面描述的方式進行。
圖2是使用本發(fā)明新筑道路的剖面圖。標號6表示堅實底部如巖石底部，標號7表示需要穩(wěn)定的地面，標號8表示地面表層。底土可以由砂、粘土、不同的土壤或其它材料構成。圖2中的標號9表示鋪開的水泥混合物和表層材料的摻合物。標號10表示在摻合物9硬化后鋪設的傳統(tǒng)路床。
按照一個與改進現(xiàn)有道路和修筑新路有關的推薦實施例，夯實的摻合物或混合物在地面上鋪至一個超過在建道路寬度的寬度。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)當使用來自現(xiàn)有道路的表層時，以及當在新路修筑中使用地面材料時，這些材料與高活性水泥混合反應而形成板塊4,9，其高的機械強度可足以穩(wěn)定底土。這樣就無需上述復雜的及有缺點的穩(wěn)定方法。
在道路中的物質的穩(wěn)定改變了物質的性質，減小了霜凍敏感性，顯著提高了道路的支承能力，使早先不適于筑路的物質變得適于筑路。
路床中的不均勻沉降也被減小。在底土很弱的情形中，被穩(wěn)定的材料可以借助例如公知的加固網(wǎng)或鋼筋網(wǎng)形式的加固裝置來補充。
因此，穩(wěn)定可以使道路在很弱的底土上修筑而無需有損于環(huán)境的挖掘，也能夠以低成本的方式進行。
通過施加一個薄的支承層的方式可以穩(wěn)定具有低支承能力的現(xiàn)有道路以得到需要的支承能力而無需挖掘、移送土壤，或者施加取自效外堆積的精制的天然礫石或石料的厚的上部結構。
顯然，新材料如砂或礫石可以同摻有水泥混合物的表面材料混合。
雖然已經(jīng)結合實施例描述了本發(fā)明，但是，與筑路工程有關，顯然可以進行各種變化，例如，鋪設在未來道路上的砂、卵石或礫石薄層可以被整平，以便形成一個平的表面，然后可以在該平的表面上鋪設摻合物。
因此，本發(fā)明并不局限于上面描述和圖示的實施例，而是可以在權利要求書的范圍內(nèi)進行各種變化。
權利要求
1．一種在筑路工程中穩(wěn)定地面的方法，其特征在于將水泥與微填劑以及可能也有減水劑充分混合以得到高活性干燥水泥混合物；將水泥混合物與料土、粘土或石頭中的至少一種以及可能也有水摻合；在地面(3,8)上鋪設摻合物至少15-30厘米厚；使在地面上鋪開的摻合物(4,9)含有足夠的水泥混合物，因而在夯實后所述摻合物在28天后具有至少5MPa的抗壓強度；在所述摻合物硬化后在摻合物(4,9)上鋪設路床(5,10)。
2．如權利要求1所述的方法，其特征在于除去現(xiàn)有路床(3)的上層，使上層材料與所述水泥混合物以及可能也有水混合，其后在路床(3)上鋪設所得到的摻合物。
3．如權利要求1所述的方法，在修筑新路時，其特征在于除去現(xiàn)有地面材料(8)如土壤、粘土和石頭，將所述材料與所述水泥混合物以及可能也有水混合，其后將所得到的摻合物鋪設在地面上以形成未來上覆路床(10)的基礎。
4．如權利要求1、2或3所述的方法，其特征在于在鋪開的摻合物中水泥與其它材料的重量比為5％∶95％至30％∶70％。
5．如權利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于夯實所述摻合物以形成板狀構件，將所述板狀構件(4,9)鋪在地面上。
6．如權利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于將夯實的摻合物在地面上鋪至超過未來道路或車行道的寬度的寬度。
7．如任一項前述權利要求所述的方法，其特征在于用鋼筋網(wǎng)或相應的加固裝置加固鋪開的摻合物。
全文摘要
本發(fā)明的特征在于將水泥與微填劑以及可能也有減水劑充分混合以得到高活性干燥水泥混合物;將水泥混合物與料土、粘土或石頭中的至少一種以及可能也有水摻合;在地面(3,8)上將摻合物鋪到至少15—30厘米厚;使在地面上鋪開的摻合物(4,9)含有足夠的水泥混合物,因而使所述摻合物在夯實后在28天后具有至少5MPa的抗壓強度;在所述摻合物硬化后在摻合物(4,9)上鋪設路床(5,10)。
文檔編號E01C3/00GK1304471SQ9980705
公開日2001年7月18日 申請日期1999年6月2日 優(yōu)先權日1998年6月5日
發(fā)明者V·羅尼 申請人:V·羅尼