[發明專利]一種適應黑棉土路基脹縮變形的瀝青路面結構

在審

• 申請號: 201410769138.8
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104499398A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 黃曉明;李昶;程永振
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01C7/32
• 分類號: E01C7/32;E01C3/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及一種公路瀝青路面結構，特別涉及一種適應黑棉土路基脹縮變形的瀝青公路路面。

背景技術

黑棉土成分以蒙脫石或蒙脫石/伊利石混層結構為主，并含有少量高嶺石、埃洛石。天然狀態下的黑棉土具有較高的含水率、液限和塑限指數。具有較高的膨脹潛勢，吸水后迅速膨脹，強度急劇衰減，失水后會干縮，發展成龜裂，并反射到路基，造成路基路面病害發生。由于地表水下滲或地下水影響，導致路基發生脹縮變形和填方不均勻下沉而引起瀝青路面的波浪、擁包和沉陷病害，半剛性基層和面層的開裂病害。

長期以來，級配碎石墊層或夾層結構被認為是協調路基路面變形的合適結構，并得到廣泛應用，但是級配碎石整體性差，荷載傳遞能力和承載能力不足，關鍵是級配碎石置于面層下面易使瀝青面層發生疲勞破壞。

土工格室為上世紀80年代在國際上出現的一種新型三維土工合成材料，它是一種高分子聚合物寬條帶經強力焊接而形成的三維網狀結構體，伸縮自如，運輸時可縮疊起來，使用時可張開，并在格室中填砂、碎石或粘土材料，構成具有強大側向和大剛度的柔性結構層。目前土工格室在淺層地基處理和坡面防護得到大量應用，當在路面結構中使用較少。基于土工格室級配碎石既能發揮級配碎石的柔性變形能力，相比級配碎石增加了剛度和整體性，可以用于適應黑棉土路基脹縮變形的路面結構中。

發明內容

技術問題：本發明是針對上述現有技術領域存在的缺失，提供了一種適應黑棉土路基脹縮變形的新型瀝青路面結構，以解決黑棉土地區路基出現不均勻變形時路面結構破壞的問題，達到在設計使用壽命內不發生結構破壞的目的。

技術方案：本發明提供如下技術方案：

一種適應黑棉土路基脹縮變形的瀝青路面結構，該路面結構從上到下依次包括瀝青面層，密級配瀝青碎石基層，夾層以及底基層；

所述瀝青面層包括表面層及下面層，所述表面層位于所述瀝青路面的上表面，所述下面層鋪設于所述表面層下方，所述表面層和下間層之間噴灑有黏層油；

所述密級配瀝青碎石基層鋪設于所述下面層下方，密級配瀝青碎石基層和下面層之間噴灑有黏層油；

所述夾層鋪設于所述密級配瀝青碎石基層下方，所述底基層鋪設于路基之上；

所述表面層采用瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)，所述下面層采用美國SHRP研究成果高性能瀝青路面混合料(Superpave-20)，所述基層采用密級配瀝青穩定碎石混合料(ATB-25),所述夾層采用土工格室級配碎石，底基層采用水泥穩定碎石；

所述土工格室級配碎石的最大粒徑不大于31.5mm，并采用骨架密實結構，格室片的拉伸屈服強度大于23.0MPa，焊接處抗拉強度大于100N/cm；

所述土工格室級配碎石的最大粒徑不大于31.5mm，并采用連續級配結構。

優選的，所述瀝青面層的表面層為40mm的瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA-13)，最大公稱粒徑為13mm，間斷級配；

所述瀝青面層的下面層采用60mm的美國SHRP研究成果高性能瀝青路面混合料(Superpave-20)，最大公稱粒徑為20mm；

所述瀝青面曾的下面層之下采用150mm密級配瀝青碎石層，其最大公稱粒徑為26.5mm。

優選的，所述密級配瀝青碎石層基層和底基層之間采用200mm厚的土工格室級配碎石夾層，其最大公稱粒徑為31.5mm；

土工格室為強化的高密度聚乙烯(HDPE)片材料經過強力焊接而形成的三維網狀結構；格室片的拉伸屈服強度大于23.0MPa，焊接處抗拉強度大于100N/cm；

碎石級配為：尺寸為31.5mm的方孔篩，碎石通過率為100％，尺寸為19mm的方孔篩，碎石通過率為89.5％，尺寸為9.5mm的方孔篩，碎石通過率為58.2％，尺寸為4.75mm的方孔篩，碎石通過率為33.8％，尺寸為2.36mm的方孔篩，碎石通過率為21.5％，尺寸為0.6mm的方孔篩，碎石通過率為11.9％，尺寸為0.075mm的方孔篩，碎石通過率為3.0％。

優選的，底基層采用200mm水泥穩定碎石，其最大公稱粒徑為31.5mm，水泥穩定碎石的彈性模量1600Mpa～2000MPa。