[發明專利]公路拼寬路面基礎強度均勻化結構、構建方法及限寬裝置

在審

• 申請號: 202210570657.6
• 申請日: 2022-05-24
• 公開（公告）號: CN114960316A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: 李昶;胡瑱
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01C1/00
• 分類號: E01C1/00;E01C3/00;E01C3/02;E01C7/18;E01C19/50;C04B28/10;C04B111/40
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 彭英

1.一種公路拼寬路面基礎強度均勻化結構，包括舊路基(1)，其特征在于：包括拼寬路基和加鋪層，其中：

拼寬路基沿舊路基(1)長度方向拼設在舊路基(1)左側和/或右側；

拼寬路基包括上下分布的輕質泡沫混凝土層(3)和換填砂礫墊層(2)；

輕質泡沫混凝土層(3)為輕質泡沫混凝土混合料，輕質泡沫混凝土混合料包括下列重量份的原料：

水40～60份

水泥80～100份

發泡劑10～15份

石灰4～6份

粉煤灰2～4份

粘合劑5份

減水劑5份

纖維材料5～10份

礦砂25～30份

輕質泡沫5～10份

抗氧化物1份；

加鋪層鋪設于舊路基(1)和拼寬路基上方；

加鋪層包括從下至上依次鋪設的水泥穩定類基層、瀝青混凝土下面層、瀝青混凝土上面層。

2.根據權利要求1所述的一種公路拼寬路面基礎強度均勻化結構的構建方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、計算舊路基(1)的當量回彈模量E₁，具體計算步驟如下：

步驟1-1、計算總路段的舊路基(1)n個路段上實測彎沉的平均值選擇一段舊路基(1)為總路段，對總路段的舊路基(1)處治之后，將總路段的舊路基(1)劃分為n個路段，計算得到n個路段對應的彎沉值分別為l₁、l₂、……、l_n，根據得到的l₁、l₂、……、l_n，計算總路段的舊路基(1)n個路段的實測彎沉的平均值

步驟1-2、計算總路段的舊路基(1)的計算彎沉值l₀,l₀計算公式如下：

公式(1)中，Z_a為設定系數；S為總路段的舊路基(1)上實測彎沉的標準差，為待計算值；K₁為季節影響系數；K₂為濕度影響系數；K₃為溫度修正系數；

步驟1-3、計算舊路基(1)的當量回彈模量E₁，根據步驟1-3中總路段的舊路基(1)的計算彎沉值l₀，按以下公式計算舊路基(1)的當量回彈模量E₁：

公式(2)中，ρ是輪胎接地壓強；δ是當量圓半徑；m₁是軸載的汽車在舊路基(1)上測得的彎沉值與用承載板在相同壓強條件下所測得的回彈變形值之比；m₂是舊路基(1)當量回彈模量擴大系數；

步驟2、設計拼寬路基頂面強度E₂：根據步驟1中計算得到的舊路基(1)的當量回彈模量E₁設計拼寬路基頂面強度E₂，滿足E₂＝E₁；

步驟3、確定需制備的輕質泡沫混凝土混合料的具體抗壓回彈模量E₃：根據步驟2中設計的拼寬路基頂面強度E₂確定需制備的輕質泡沫混凝土混合料的具體抗壓回彈模量E₃，滿足E₃＝E₂；

步驟4、鋪設拼寬路基，具體步驟如下：

步驟4-1、根據步驟3中確定的需制備的輕質泡沫混凝土混合料的具體抗壓回彈模量E₃，制備具體抗壓回彈模量為E₃的輕質泡沫混凝土混合料；

步驟4-2、鋪設換填砂礫墊層(2)：沿舊路基(1)長度方向在舊路基(1)左側和/或右側鋪設換填砂礫墊層(2)；

步驟4-3、鋪設輕質泡沫混凝土層(3)：在換填砂礫墊層(2)上方鋪設步驟4-1制備的輕質泡沫混凝土混合料，制備的輕質泡沫混凝土混合料形成輕質泡沫混凝土層(3)；

步驟5、鋪設加鋪層：將舊路基(1)與拼寬路基視為一個整體結構，在整體結構上方采用全寬鋪筑方式，從下至上依次鋪設水泥穩定類基層、瀝青混凝土下面層、瀝青混凝土上面層形成加鋪層，舊路基(1)、拼寬路基以及加鋪層形成公路拼寬路面基礎強度均勻化結構。