海边软基道路结构技术领域
本发明涉及道路结构技术领域,特别是涉及一种海边软基道路结构。
背景技术
随着经济的发展,由于土地资源的有限性,人类的脚步越来越向海边滩涂区域迈进,相
应的工程项目也随之而来,此时必须修建相应的永久或者临时道路。以渤海、黄海等滩涂区
域为例,地质表层为典型的饱和粘性土软基区域,在此软土上修建永久、临时道路无疑难度
较大,如果大幅提高相应的道路设计等级,因为软基处理等原因,整个道路的投资会大大加
大;同时如果降低相应的道路设计等级,考虑到道路一侧海水位高,道路通行车载对于道路
承载能力要求高,施工期短等不利因素下,经常会发生部分修建好的道路被经常发生的大潮
位潮水冲垮、道路侧面土体被潮水“掏空”及路面结构被道路通行车载反复碾压,形成“弹
簧土”等现象,此时需要追加投资,对道路进行二次加固,从而经济、适用性很差。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明要解决的技术问题在于提供一种经济性好、强度
高、耐久性好的海边软基道路结构,以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题,本发明提供一种海边软基道路结构,包括道路主体结构和道路
防护结构;
所述道路主体结构包括粘土路基、铺设在粘土路基上端的生石灰底层、铺设在生石灰底
层上方的水泥土稳定隔离层、铺设在水泥土稳定隔离层上方的石灰土基层、铺设在石灰土基
层上方的水泥固化面层;
所述道路防护结构包括设于粘土路基边坡表面的复合土工膜层、设于复合土工膜层表面
的坐浆平砌砖层以及设于粘土路基边坡底部的钢筋混凝土镇脚;所述复合土工膜层的上端压
在所述生石灰底层的下方,所述复合土工膜层的下端压在所述钢筋混凝土镇脚的下方。
优选地,所述水泥土稳定隔离层中水泥的重量百分比为6%。
优选地,所述石灰土基层中石灰的重量百分比为12%。
优选地,所述生石灰底层的厚度为3cm。
优选地,所述水泥土稳定隔离层的厚度为6cm。
优选地,所述石灰土基层的厚度为30cm,所述石灰土基层采用分层碾压工艺制作而成,
单层厚度不大于10cm。
优选地,所述水泥固化面层的厚度为15cm–20cm,所述水泥固化面层采用分层碾压工
艺制作而成,单层厚度不大于10cm。
优选地,所述水泥固化面层为固化剂、水泥、碎石和土掺拌形成的面层,每立方米的成
分配比为:固化剂0.24kg、水泥71.5kg、碎石0.15m3,其余为土。
优选地,所述复合土工膜层的压在所述生石灰底层下方的宽度为0.5m,所述复合土工膜
层的压在所述钢筋混凝土镇脚下方的宽度也为0.5m。
如上所述,本发明的海边软基道路结构,具有以下有益效果:
生石灰底层铺设于粘土路基上端,可以显著降低路基表面粘土的含水量,有效阻挡地下
水从下往上渗透到道路各结构层;水泥土稳定隔离层到达相应的“龄期”后,强度相对较大,
从而为整个道路提供一个坚实的基础,同时,其挡水、防渗功能也比较好,也有效地阻挡地
下水从下往上渗透到道路各结构层;石灰土基层和水泥固化面层的设置使海边软基道路结构
到达一定的“龄期”后,路面强度值高;复合土工膜层有效地阻止了海水从路基边坡渗透到
粘土路基表层,有效地降低了路基表面粘土的含水量;钢筋混凝土镇脚和坐浆平砌砖层有效
地增强了粘土路基的稳定性;从而使海边软基道路的强度高、耐久性好,且本发明的道路结
构简单、便于施工,从而经济性好。
附图说明
图1显示为本发明的海边软基道路结构的横断面示意图。
元件标号说明
1粘土路基2生石灰底层
3水泥土稳定隔离层4石灰土基层
5水泥固化面层6复合土工膜层
7坐浆平砌砖层8钢筋混凝土镇脚
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭
露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合说
明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定
条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影
响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵
盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及
“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系
的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
鉴于目前的滩涂区域,地质表层为典型的饱和粘性土软基区域,在此软土上修建永久、
临时道路难度较大,如果大幅提高相应的道路设计等级,因为软基处理等原因,整个道路的
投资会大大加大;如果降低相应的道路设计等级,考虑到道路一侧海水位高,道路通行车载
对于道路承载能力要求高,施工期短等不利因素下,经常会发生部分修建好的道路被经常发
生的大潮位潮水冲垮、道路侧面土体被潮水“掏空”及路面结构被道路通行车载反复碾压,
形成“弹簧土”等现象,此时需要追加投资,对道路进行二次加固,从而经济、适用性很差。
本发明的发明人设计出一种海边软基道路结构,通过在粘土路基表面依次铺设生石灰底层、
水泥土稳定隔离层、石灰土基层、水泥固化面层,并在粘土路基边坡设置道路防护结构,使
海边软基道路的强度高、耐久性好、经济性好。
以下,将通过具体实施例来对本发明的海边软基道路结构进行详细说明。
如图1所示,一种海边软基道路结构,包括道路主体结构和道路防护结构。
所述道路主体结构包括粘土路基1、铺设在粘土路基1上端的生石灰底层2、铺设在生石
灰底层2上方的水泥土稳定隔离层3、铺设在水泥土稳定隔离层3上方的石灰土基层4、铺设
在石灰土基层4上方的水泥固化面层5。
所述道路防护结构包括设于粘土路基1边坡表面的复合土工膜层6、设于复合土工膜层6
表面的坐浆平砌砖层7以及设于粘土路基1边坡底部的钢筋混凝土镇脚8;所述复合土工膜
层6的上端压在所述生石灰底层2的下方,所述复合土工膜层6的下端压在所述钢筋混凝土
镇脚8的下方。
所述生石灰底层2为纯生石灰层,所述生石灰底层2的厚度优选为3cm。所述生石灰底
层2铺设在粘土路基1的上端,可和路基上部已经翻晒的粘性土拌合、碾压,因为地处海边
高水位区域,即使适当翻晒,粘性土的含水量依然不低,纯生石灰层可以与粘性土中的水发
生化学反应,从而显著降低路基表面粘性土的含水量;同时路基表层和纯石灰拌合,形成石
灰含量较高的石灰土,其挡水防渗功能亦比较良好,可以有效地阻挡地下水从下往上渗透至
海边软基道路的其它结构层。
所述水泥土稳定隔离层3中水泥的重量百分比为6%,即由6%的水泥和94%的土掺拌形
成的隔离层,所述水泥土稳定隔离层3的厚度优选为6cm。这样的配比和厚度设置,使所述
水泥土稳定隔离层3到达一定的“龄期”后,强度较大,可以为整个道路提供一个坚实的基
础;同时,其挡水防渗功能亦比较良好,可以有效阻挡地下水从下往上渗透至其它道路结构
层。
所述石灰土基层4中石灰的重量百分比为12%,即由12%的石灰和88%的土掺拌形成的
基层,所述石灰土基层4的厚度优选为30cm,所述石灰土基层4采用分层碾压工艺制作而成,
单层厚度不大于10cm。所述石灰土基层4形成道路主体结构的主要结构层。即使有少量地下
水从下往上渗透到石灰土基层4,石灰土基层4中的生石灰也可以与水发生化学发应,生成
熟石灰,从而保证石灰土基层4中的含水量极低。
所述水泥固化面层5为固化剂、水泥、碎石和土掺拌形成的面层,每立方米的成分配比
为:固化剂0.24kg、水泥71.5kg、碎石0.15m3,其余为土。所述水泥固化面层5为海边软基
道路的主要结构层,所述水泥固化面层5的厚度优选为15cm–20cm,所述水泥固化面层5
采用分层碾压工艺制作而成,单层厚度不大于10cm。这样的配比和厚度设置,使所述水泥固
化面层5到达一定的“龄期”后,强度值能够不低于1.37MPa。
所述复合土工膜层6为不过水、不过泥的土工合成材料。施工时,所述复合土工膜层6
的上端和下端分别预留0.5m的宽度,上端的预留宽度压在所述生石灰底层2下方,下端的预
留宽度压在所述钢筋混凝土镇脚8下方,从而对所述复合土工膜层6起到固定作用。
所述坐浆平砌砖层7采用红砖坐浆平砌,在道路的长度方向上每隔2m预留一条永久施
工缝。
所述钢筋混凝土镇脚8为在道路的长度方向上钢筋通长,在道路的宽度方向上设置箍筋
的钢筋混凝土结构。
本发明的海边软基道路结构的施工方法是:
首先,对一段粘土路基1的上端的粘性土进行翻晒,再对粘土路基1的上端、边坡及底
部进行碾压,使粘土路基1坚实可靠。
然后在经过碾压的粘土路基1的边坡铺设复合土工膜层6,使复合土工膜层6的上端预
留0.5m的量铺设在粘土路基1的上端,使复合土工膜层6的下端预留0.5m的量铺设在粘土
路基1的底部。
之后,在粘土路基1上端铺上生石灰,通过碾压形成生石灰底层2;再在生石灰底层2
的上方铺上水泥和的土掺拌物,通过碾压形成水泥土稳定隔离层3;再在水泥土稳定隔离层3
的上方铺上生石灰和土的掺拌物,通过分层碾压形成石灰土基层4;再在石灰土基层4的上
方铺上固化剂、水泥、碎石和土的掺拌物,通过分层碾压形成水泥固化面层5;道路主体结
构施工完成,且道路主体结构将复合土工膜层6的上端压紧。
之后,在粘土路基1的底部制作钢筋混凝土镇脚8,使钢筋混凝土镇脚8将复合土工膜
层6的下端可靠地压住,使复合土工膜层6得到可靠地固定;再采用红砖坐浆平砌,在粘土
路基1的边坡平砌出坐浆平砌砖层7;道路防护结构施工完成。
本发明的海边软基道路结构必须分段施工,道路主体结构修筑一定长度后,必须马上加
以防护,以防部分修建好的道路被大潮位潮水冲垮、道路边坡土体被潮水“掏空”等现象的
发生。
综上所述,本发明的海边软基道路结构,生石灰底层铺设于粘土路基上端,可以显著降
低路基表面粘土的含水量,有效阻挡地下水从下往上渗透到道路各结构层;水泥土稳定隔离
层到达相应的“龄期”后,强度相对较大,从而为整个道路提供一个坚实的基础,同时,其
挡水、防渗功能也比较好,也有效地阻挡地下水从下往上渗透到道路各结构层;石灰土基层
和水泥固化面层的设置使海边软基道路结构到达一定的“龄期”后,路面强度值能够不低于
1.37MPa;复合土工膜层有效地阻止了海水从路基边坡渗透到粘土路基表层,有效地降低了路
基表面粘土的含水量;钢筋混凝土镇脚和坐浆平砌砖层有效地增强了粘土路基的稳定性;从
而使海边软基道路的强度高、耐久性好,且本发明的道路结构简单、便于施工,从而经济性
好。所以,本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技
术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡
所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等
效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。