[實用新型]一種半剛性路面結構

有效

• 申請號: 201320265946.1
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN203373632U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 彭波;李文瑛;呂文全;袁鵬;丁智勇;李昆;趙潔;程志豪;許瑞芹;張碩;李凱峰
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32
• 代理公司: 西安睿通知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 61218
• 代理人: 惠文軒

技術領域

本實用新型屬于道路工程技術領域，涉及一種半剛性路面結構。

背景技術

半剛性路面作為最重要的高等級公路路面結構形式，在公路建設中發揮了重要的作用。半剛性基層瀝青路面結構、材料設計方法及施工技術規范日趨完善。但在使用過程中半剛性基層瀝青路面也逐步顯現出一些嚴重的問題。在交通荷載的重復作用下，半剛性基層將產生隨機的、呈不規則周期變化的應力應變響應，使得材料受到疲勞損傷的作用，當疲勞損傷的累計達到材料的極限承受能力時，路面結構內部便產生細觀裂紋，隨著交通荷載作用次數的增加，裂紋將不斷擴展，最終在路表形成荷載型反射裂縫。特別是新建公路普遍達不到路面設計所要求的設計年限。大量的應用與研究表明，因半剛性基層因素而引發的病害主要有：①路面反射裂縫；②密實的半剛性基層使水停留在基層頂面，導致車輛荷載作用下形成動水壓力，造成基層的沖刷、唧泥等；③半剛性路面在重載、超載作用下極易出現早期疲勞破壞。

目前，國內外對減少半剛性路面裂縫的主要措施是：①從半剛性基層材料本身入手防止和減少半剛性基層瀝青路面的反射裂縫，如調整結合料用量和比例，增加粗骨料含量并嚴格設計級配，以便盡可能的減少溫縮和干縮效應，增加半剛性基層材料抗裂性能。但是這種方法仍不能從根本消除半剛性基層材料的開裂；②通過增加瀝青面層厚度以防止基層反射裂縫；③從結構本身入手防止和減少半剛性瀝青路面基層的反射裂縫。在瀝青面層和半鋼性基層之間鋪級配碎石層，分散和減緩半剛性基層裂縫。

對比以上幾種減少半剛性路面裂縫的措施，第一種方法不能從根本上消除半剛性基層材料的開裂。第二種方法在經濟上不合理。第三種方法在減緩反射裂縫、排水方面優勢明顯；但是，級配碎石結構層存在強度低、永久變形大、通車后容易導致面層網裂和過大的車轍等問題，而且級配碎石碾壓過程易松散不易成整體，從而限制了級配碎石在我國公路中的應用。因此，探索新型級配碎石結構層能有效提高級配碎石的剛度，從而在保持原有性能的基礎上降低路表彎沉，同時滿足施工和易性，成為促進聯結型級配碎石在公路中應用的關鍵突破點。

實用新型內容

本實用新型目的在于提供一種半剛性路面結構，采用聯結型級配碎石層，有效提高級配碎石的剛度，從而在保持原有性能的基礎上降低路表彎沉，同時滿足施工和易性。

為了達到上述目的，本實用新型采用以下技術方案予以實現。

一種半剛性路面結構，包括瀝青面層和半鋼性基層，其特征在于，所述瀝青面層和半鋼性基層之間鋪設有級配碎石層；所述級配碎石層的集料為聯結型石灰巖級配碎石，粘結劑為瀝青。

優選地，所述聯結型石灰巖級配碎石的級配為：粒徑小于26.5mm的集料占級配集料總質量的100%；粒徑小于16mm的集料占級配集料總質量的75%-95%；粒徑小于9.5mm的集料占級配集料總質量的48%-64%；粒徑小于4.75mm的集料占級配集料總質量的30%-38%；粒徑小于2.36mm的集料占級配集料總質量的14%-24%；粒徑小于0.6mm的集料占級配集料總質量的5%-15%；粒徑小于0.075mm的集料占級配集料總質量的0%-5%。

優選地，作為粘結劑的瀝青的油石比為1.4%-2.6%。

本實用新型的優點和有益效果為：（1）采用本實用新型的聯結型級配碎石混合料可應用于現場施工，且有良好的路用性能，根據試驗工程檢測結果，本實用新型提出的聯結型級配碎石混合料更容易在振動作用下被壓實。（2）本實用新型采用聯結型級配碎石混合料鋪設的位于瀝青面層和半鋼性基層之間的級配碎石層，具有柔性中間層性能，能夠與半剛性基層的最佳結合，使之既能充分發揮瀝青路面的優勢，又能彌補半剛性基層缺陷，提高道路承載力和延長使用壽命。（3）采用本實用新型設計的聯結型級配碎石與相同振動成型方式下級配碎石結果比較，CBR強度提高10%-20%，無側限抗壓強度可以提高115%-170%，同時混合料馬歇爾穩定度可以達到3kN以上。試驗段結果表明以聯結型級配碎石為中間層路面結構，其總體質量優于原有傳統路面結構，路面性能進一步提高。

附圖說明

圖1為本實用新型的半剛性路面結構的斷面示意圖。

圖中：1、瀝青面層；2、級配碎石層；3、半鋼性基層。

具體實施方法

下面通過附圖和具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。

一、聯結型級配碎石混合料配合比設計，其具體步驟為：

（1）原材料選擇：