專利名稱：一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)本實(shí)用新型一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，施工工藝簡捷，適用范圍廣泛，符合環(huán)保要求。一、 所屬技術(shù)領(lǐng)域?qū)儆谑姓こ谭懂?，為市政工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。二、 背景技術(shù)1、對本實(shí)用新型"一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)"的理解。當(dāng)土壤固化劑與含有一定水分的土壤混合后，即發(fā)生一系列物理化學(xué)反應(yīng)。首先，在土 壤中大量形成富含結(jié)晶水的針狀結(jié)晶體，穿插在土壤顆?？紫堕g形成強(qiáng)度骨架。其次，硅酸 鹽類水化物填充在強(qiáng)度骨架之中使固化體系進(jìn)一步密實(shí)。最后，在激發(fā)劑的作用下土壤固化 劑和部分土壤顆粒進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，使加固土具有不可逆的良好的耐久性。土壤固化劑的固化 機(jī)理應(yīng)概括為物理力學(xué)過程、化學(xué)過程和物理化學(xué)過程三個過程。物理力學(xué)過程是土壤固化 劑在固化土壤時，土壤經(jīng)過粉碎、篩選、拌和和碾壓等施工工藝流程，土體的基本單元在外 力的作用下彼此貼近和相互契合，從而減少土體的孔隙率，增大密實(shí)度，降低滲^C性。這種 過程是可逆的，土體的強(qiáng)度會隨著外界條件的改變而發(fā)生變化。物理力學(xué)過程是任何類型的 土壤固化劑在固化土壤時所必須的，因?yàn)楣袒寥赖拿芏群屯寥拦袒瘎┰谕馏w中的均勻性， 對強(qiáng)度的形成具有重要作用。實(shí)際上，物理力學(xué)過程是固化土體的一種最簡單和最基本的方 法。而化學(xué)過程是指土壤固化劑在固化土壤的過程中，其本身組分發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)和土壤與 土壤固化劑中的某些組分發(fā)生的反應(yīng)等。前者包括無機(jī)類土壤固化劑材料本身的水解與水化 反應(yīng)和空氣中二氧化碳的碳酸化反應(yīng)，有機(jī)類土壤固化劑的聚合與縮聚反應(yīng)等。后者土壤固 化劑中的組分與土壤顆粒之間的火山灰反應(yīng)，有機(jī)高分子與土壤顆粒表面間的絡(luò)合反應(yīng)等。 物理化學(xué)過程主要是指土壤顆粒與土壤固化劑中各組分的吸附過程，包括物理吸附、化學(xué)吸 附和物理化學(xué)吸附。物理吸附是指在分子力的作用下，土體的基本單元將土壤固化劑中的某 些組分吸附在其表面，使其表面自由能得以降低。化學(xué)吸附是指吸附劑與被吸附物質(zhì)之間發(fā) 生化學(xué)反應(yīng)而生成新的不溶性物質(zhì)，并在吸附劑與被吸附物質(zhì)之間形成化學(xué)鍵。物理化學(xué)吸 附是指土壤固化劑中的某些離子與土體基本單元表面的離子發(fā)生了離子交換吸附。在土壤固3化劑與土體的物理化學(xué)作用過程中，無機(jī)類土壤固化劑主要是物理化學(xué)吸附。諸如無機(jī)類土 壤固化劑中的鈣鹽和鎂鹽溶解后，鈣離子和鎂離子與土體基本單元所吸附的鈉離子發(fā)生交換 反應(yīng)，可以增加土壤顆粒的團(tuán)聚作用。有機(jī)類土壤固化劑主要是物理吸附和化學(xué)吸附過程， 諸如高分子材料的某些基團(tuán)與土壤顆粒之間的物理吸附，高分子材料與土壤顆粒之間的化學(xué) 吸附等。以上三種過程因土壤固化劑的成分不同而不同，但這三種過程并不是相互孤立的， 而是相互聯(lián)系和相互促進(jìn)的。在這三種過程中，只有化學(xué)過程和物理化學(xué)過程能使土體的力 學(xué)性能、抗?jié)B性能、耐久性能等工程性能得以改善，而物理力學(xué)過程則是保證化學(xué)過程和物 理化學(xué)過程更好的發(fā)揮作用。本實(shí)用新型一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，是在原基礎(chǔ)或經(jīng)過碾壓的基礎(chǔ)層上鋪 筑經(jīng)過土壤固化劑固化的結(jié)構(gòu)層，在土壤固化劑固化的結(jié)構(gòu)層的上表面噴灑乳化瀝青或改性 乳化瀝青，在乳化瀝青或改性乳化瀝青的上表面碾壓鋪筑黑色瀝青混凝土或彩色瀝青混凝土。 彩色瀝青是采用彩膠結(jié)料(彩色瀝青)或無色透明瀝青(脫色瀝青)與各種顏色的石料、著色 劑和添加劑等材料在特定的溫度下混合攪拌，制備成各種彩色瀝青混凝土。黑色瀝青混凝土 和彩色瀝青混凝土，再經(jīng)過攤鋪、碾壓而鋪筑成具有持久的粘附性及能承受車輛高負(fù)荷的壓 力和推力，符合街、路使用性能的黑色瀝青混凝土路面和彩色的瀝青混凝土路面。黑色瀝青 混凝土和彩色瀝青混凝土的技術(shù)指標(biāo)彩膠結(jié)料(彩色瀝青)或無色透明瀝青(脫色瀝青)的 主要技術(shù)指標(biāo)要達(dá)到GB50092-96重交通瀝青AH-50和非機(jī)動車道AH-90的標(biāo)準(zhǔn)。即針入度(25 °C): 40—60，延度(15°C) 〉80,軟化點(diǎn)(環(huán)球法)45—55。其細(xì)粒式黑色瀝青混凝土和彩 色瀝青混凝土的穩(wěn)定度》6. 0KN，流值為20—40。黑色瀝青混凝土路面和彩色瀝青混凝土路面， 其具有延度高、強(qiáng)度好，低溫抗裂，高溫不軟化、不退色，在陽光下抗老化能力強(qiáng)，有一定 的彈性和塑性變形能力，有高度的減振性，與機(jī)動車輪胎有較好的附著力，磨擦系數(shù)大，制 動性能好，不揚(yáng)塵且容易清掃和沖洗、維修養(yǎng)護(hù)方便。三、發(fā)明內(nèi)容1、發(fā)明本實(shí)用新型一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)的目的一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，其利用天然土壤進(jìn)行固化，就地取材，降低工程 造價。防滲效果好，固化層可承受一定的壓力，具有一定的耐久性，經(jīng)水浸泡不發(fā)生泥化。 其利用了大量的工業(yè)廢棄物，即節(jié)約了原材料，減少沙石用量，又解決了大量的工業(yè)廢棄物 排放和環(huán)境污染問題，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有積極作用。同時，為有效解決黑色瀝青混凝土 路面對環(huán)境的污染和產(chǎn)生的"熱島"效應(yīng)；改善普通瀝青混凝土路面黑色的單調(diào)性與周圍景觀的失調(diào)性；解決黑色瀝青混凝土路面對機(jī)動車駕駛員警示作用差等問題，本實(shí)用新型提供 了一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)。2、 一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)解決其技術(shù)問題所釆用的技術(shù)方案一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，它是以道路的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu) 層為基體(1)，在道路的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層(1)上表面攤鋪和碾壓經(jīng)過土 壤固化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或經(jīng)過土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層(2),在土壤固 化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層(2)的上表面噴灑乳化瀝 青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層(3),在乳化瀝青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層(3)的上表 面攤鋪和碾壓路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層(4),或在 路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層(4)的上表面攤鋪和碾壓黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(5),或在黑色瀝青混凝 土結(jié)構(gòu)層(5)的上表面攤鋪和碾壓彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(6)。一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，適用于高速公路、城鄉(xiāng)道路、主干路、次千路、支 路等各種等級道路和人行步道，風(fēng)景區(qū)、公園、園林景點(diǎn)、街心綠地，廣場、住宅小區(qū)、休 閑場所、庭院等一切需鋪筑一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)的地方使用。3、 本實(shí)用新型能發(fā)光的彩色瀝青混凝土路面與現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，其利用天然土壤進(jìn)行固化，就地取材，降低工程 造價。防滲效果好，固化層可承受一定的壓力，具有一定的耐久性，經(jīng)水浸泡不發(fā)生泥化。 其利用了大量的工業(yè)廢棄物，即節(jié)約了原材料，減少沙石用量，又解決了大量的工業(yè)廢棄物 排放和環(huán)境污染問題，對生態(tài)環(huán)境的保護(hù)具有積極作用。其用量少，環(huán)保效果好，其主要原 材料均為無機(jī)物，無毒、無害、無污染，對動物和植物都是安全的，同時具有除臭去味、殺 菌消毒、凈化水質(zhì)等多項(xiàng)功能。其成本低廉，原料供應(yīng)充足且易于采購。其具有良好的街路 使用性能，并能起到美化城巿和誘導(dǎo)交通的作用，提高交通管理的規(guī)范化；其在不同的溫度 和外部環(huán)境作用下，其高溫穩(wěn)定性、抗水損壞性及耐久性均較好，且不出現(xiàn)變形，瀝青膜剝 落等現(xiàn)象，與基層粘結(jié)性良好；其具有色澤鮮艷持久不退色，能耐77'C的高溫和-26t:的低 溫，不揚(yáng)塵且容易清掃和沖洗，維修養(yǎng)護(hù)方便；其具有較強(qiáng)的吸音功能，汽車輪胎在馬路上 高速滾動時，不會因空氣壓縮產(chǎn)生強(qiáng)大噪音，同時還能吸收來自外界的其他噪音；其具有良 好的彈性和柔性，"腳感"好，具有防滑功能，適合行人散步。本實(shí)用新型有黑色、紅色、黃 色、藍(lán)色、綠色、白色、駝色等多種顏色。本實(shí)用新型的色彩主要來自石料自身顏色和少許著色劑，其不但美觀，而且輕質(zhì)餾分發(fā)揮極少，符合環(huán)保要求，適用廣泛。本實(shí)用新型能有 效地與道路周圍的建筑藝術(shù)更好地結(jié)合，展現(xiàn) 一個城市的文化品位和藝術(shù)內(nèi)涵，體現(xiàn)出一個 國家或一個地區(qū)的特色和風(fēng)格，起到美化城市和誘導(dǎo)交通的作用。將本實(shí)用新型應(yīng)用于區(qū)分 不同功能的路段和車道，以提高駕駛員的識別能力，增加道路的通行能力和交通安全。它具 有創(chuàng)造舒適環(huán)境的效果，給人良好的感受，提高路面的可視度，能有效減少危險區(qū)域的交通 肇事。本實(shí)用新型具有普通瀝青混凝土路面的良好性能，有足夠的力學(xué)強(qiáng)度、 一定的彈性和 蘇醒變形能力，可以美化環(huán)境，提升人氣，強(qiáng)化城市景觀，符合城市建設(shè)"綠化、美化、亮 化、快化"的要求；其在主干路、次干路等各種等級道路和人行步道，風(fēng)景區(qū)、公園、園林 景點(diǎn)、街心綠地，廣場，住宅小區(qū)、休閑場所、庭院等場所的應(yīng)用，能創(chuàng)造出較好的社會效 益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。四、


以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明 圖1是本實(shí)用新型的剖視圖圖中(1)是道路原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層圖中(2)是土壤固化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層 圖中(3)是乳化瀝青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層圖中(4)是路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層 圖中(5)是黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層 圖中(6)是彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層五具體實(shí)施方式
首先，是對道路原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層，按規(guī)定切實(shí)做好排水和路基處理 以及邊坡防護(hù)工作，確保路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定。人行道、非機(jī)動車車行道可執(zhí)行支路的壓實(shí)標(biāo) 準(zhǔn)。挖方、不填不挖、填方高度小于80cm的原地面，如一層壓實(shí)達(dá)不到規(guī)定的壓實(shí)度要求， 必須分層壓實(shí)。挖方、不填不挖路基，其壓實(shí)寬度每側(cè)應(yīng)寬出路床20cm以上。路基土原地面 以下的井洞、樹根、管溝等障礙必須清出。并分層夯填、壓實(shí)。其次，將水和符合土壤固化 劑固化的土壤與土壤固化劑進(jìn)行組合，符合土壤固化劑固化的土壤與土壤固化劑按重量份組分100: 6-15的比例用旋耕機(jī)或相應(yīng)設(shè)備對其進(jìn)行攪拌并使其均勻，攪拌均勻后其含水率在 14.4~17.8%之間。然后，將攪拌好的物料攤鋪在基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層的上面進(jìn)行攤鋪，在鋪設(shè)土壤固 化劑固化的土壤土前，要仔細(xì)檢査道路基礎(chǔ)的質(zhì)量，確保堅實(shí)、平整、潔凈，同時要對攤鋪、 壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的完好狀態(tài)進(jìn)行檢査，避免因準(zhǔn)備不充分而導(dǎo)致施工中停工現(xiàn)象的發(fā)生。再次， 是對路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)的攤鋪。在鋪設(shè)路面聯(lián)結(jié)結(jié) 構(gòu)或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)前，要仔細(xì)檢査道路基礎(chǔ)層的質(zhì)量，確保堅 實(shí)、平整、潔凈，同時要對攤鋪、壓實(shí)機(jī)械設(shè)備的完好狀態(tài)進(jìn)行檢査，避免因準(zhǔn)備不充分而 導(dǎo)致施工中停工現(xiàn)象的發(fā)生為提高界面粘結(jié)力和減少雨水滲透到路面結(jié)構(gòu)，攤鋪前，基層應(yīng)清掃干凈，噴灑乳化瀝青或改性乳化瀝青，其用量為0.3-0.5Kg/ltf;開始攤鋪時，嚴(yán)格按照松鋪標(biāo)高用墊塊將熨平板墊好，確保起始攤鋪厚度滿足要求，并根據(jù)工期安排，考慮到土 壤固化土和路面聯(lián)結(jié)料或黑色瀝青混凝土或彩色瀝青混凝土的生產(chǎn)、運(yùn)輸、攤鋪和碾壓能力， 確保攤鋪連續(xù)、將攤鋪機(jī)的工作速度嚴(yán)格控制在1. 5~3. 5m/min的范圍；對黑色瀝青混凝土或 彩色瀝青混凝土攤鋪寬度應(yīng)調(diào)整為全幅攤鋪，不間斷一次性成型，以保持色澤一致、粒料均 勻、美觀，攤鋪后及時碾壓。最后，是對土壤固化土和路面聯(lián)結(jié)料或黑色瀝青混凝土或彩色 瀝青混凝土壓實(shí)成型。1、壓路機(jī)械選擇根據(jù)工程的工作量大小、施工場地的具體情況，選 擇好壓路機(jī)的型號、功率和臺數(shù)。由于輪胎壓路機(jī)在彩色瀝青混凝土面層上碾壓時，其黑色 的橡膠輪胎會對彩色瀝青混凝土面層造成嚴(yán)重的污染且極易產(chǎn)生粘料現(xiàn)象，故不得采用。2、 碾壓組合方式土壤固化土和路面聯(lián)結(jié)料或黑色瀝青混凝土或彩色瀝青混凝土的壓實(shí)同樣分 初壓、復(fù)壓、終壓三個階段進(jìn)行。初壓溫度應(yīng)控制在100'C 125'C,終壓溫度不低于70°C, 碾壓過程中應(yīng)按"緊跟、慢壓、高頻、低幅"的原則進(jìn)行。 一般正常情況下，根據(jù)試驗(yàn)段攤 鋪后的結(jié)果，來確定碾壓組合方式。常規(guī)做法是(1)初壓由重型壓路機(jī)在路面上靜壓1遍 后，在帶輕振進(jìn)行碾壓1遍，初壓即告結(jié)束；(2)復(fù)壓主要工作由輕型壓路機(jī)來完成，碾壓 的遍數(shù)視現(xiàn)場情況而定，直至壓實(shí)為止；(3)終壓待輕型壓路機(jī)邊腳處理完畢，路面溫度降 低至80'C時終壓開始，由重型壓路機(jī)靜壓1-2遍，直至輪跡完全消除則碾壓結(jié)束。3、碾壓 過程中應(yīng)注意的細(xì)節(jié)(1)為防止壓路機(jī)碾壓過程中出現(xiàn)的粘料現(xiàn)象，可在壓路機(jī)的水箱中 加入食糧的洗衣粉(0.15kg/m3)對鋼輪進(jìn)行適當(dāng)?shù)臐櫥?避免鋼輪壓路機(jī)的粘料現(xiàn)象。(2) 為做到文明施工，防止重型壓路機(jī)因碾壓過于靠邊而造成路邊石破損，在碾壓過程中，重型 壓路機(jī)鋼輪距路邊石不應(yīng)小于15cnv，余下部分由輕型壓路機(jī)在專人指揮下進(jìn)行碾壓。(3)為 防止彩色瀝青面層受污染，在碾壓前，必須用水沖去粘附在壓路機(jī)鋼輪上的雜物及砂土，確 定碾壓設(shè)備清潔后方可允許進(jìn)行碾壓。同時，碾壓結(jié)束待溫度冷卻至常溫時才能開放交通。
權(quán)利要求1. 一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，其特征是它是以道路的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層為基體(1)，在道路的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層(1)上表面攤鋪和碾壓經(jīng)過土壤固化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或經(jīng)過土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層(2)，在土壤固化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層(2)的上表面噴灑乳化瀝青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層(3)，在乳化瀝青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層(3)的上表面攤鋪和碾壓路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層(4)，或在路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層(4)的上表面攤鋪和碾壓黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(5)，或在黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層(5)的上表面攤鋪和碾壓彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(6)。
專利摘要一種采用土壤固化劑鋪筑的道路結(jié)構(gòu)，為市政工程建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。它是以道路的原基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層或道路新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)層為基體(1)，在(1)上表面攤鋪和碾壓經(jīng)過土壤固化劑固化的土壤結(jié)構(gòu)層或經(jīng)過土壤固化劑固化的土壤級配混合料結(jié)構(gòu)層(2)，在(2)的上表面噴灑乳化瀝青結(jié)構(gòu)層或改性乳化瀝青結(jié)構(gòu)層(3)，在(3)的上表面攤鋪和碾壓路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層或黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層或彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)層(4)，或在路面聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)層(4)的上表面攤鋪和碾壓黑色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(5)，或在(5)的上表面攤鋪和碾壓彩色瀝青混凝土結(jié)構(gòu)面層(6)，其適用于主干路、次干路、支路和人行步道，風(fēng)景區(qū)、公園、廣場、住宅小區(qū)、休閑場所、庭院等處使用。
文檔編號E01C7/00GK201109894SQ200720013690
公開日2008年9月3日 申請日期2007年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月6日
發(fā)明者楊毅男 申請人:楊毅男