一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺的制作方法

1.本发明涉及公路工程技术领域，具体为一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺。


背景技术：

2.路面垫层是指基层或底基层与路基之间的结构层次，主要起扩散荷载应力和改善路基水温状况的作用，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化而造成不良的影响。路基垫层按照规范要求，设计类型包括混凝土垫层、砂石垫层、碎石垫层、灰土垫层和“三合土”垫层，现有的公路路基混凝土垫层都是用水泥、沙子、石头混合而成，由于水泥、沙子、石头之间有时粘结力不强，所以公路路基混凝土垫层的承重力如果不过硬，会降低公路的质量，在此传统类型的路基垫层在应用中受到极大制约，迫切需要新型的、可替代传统类型的路基垫层型式。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，解决能够增强水泥、沙子、石头之间的结合，使用效果好，可以提高公路质量的问题。
5.(二)技术方案
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种公路工程水泥土路基垫层，包括水泥、土、水和石，其中，水泥和土的质量比为6％；
7.水泥选择采用p.o42.5通用硅酸盐水泥，水泥中的碱含量≤0.60％；
8.土质选择塑性指数10-26、含水率15％-25％，黏粒含量75％-100％的粉质黏土或黏土、液限20％-50％；
9.水的ph值≥4.5，不溶物≤5000mg/l，可溶物≤10000mg/l，以cl-计的氯化物≤3500mg/l，以so
4-计的硫酸盐≤2700mg/l，碱含量≤1500rag/l；
10.石选择不易风化的石料，粒径≤30mm的级配碎石，石料的强度≥30mpa，片石厚度≥15cm。
11.一种公路工程水泥土路基垫层的施工工艺，具体包括以下步骤：
12.步骤一：检验水泥、土、水和石的质量，有无杂质，粒径是否符合要求，含水量是否在控制的范围内，级配是否符合要求，然后将路基上的杂物、浮土清理干净，路基检查验收合格后，在上面进行垫层施工；
13.步骤二：按照碎石：土＝1:1-1.5:1的配比将碎石、土现场拌和均匀，形成土夹石混合料，然后将其进行重型击实试验，得到土夹石混合料的最佳含水率与最大干密度；
14.步骤三：将水泥、土、水混合搅拌，使其形成水泥土搅拌桩并进行养护，养护期满后，在水泥土搅拌桩桩顶铺设底层土工格栅，然后在底层土工格栅上铺设土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料通过推土机粗平、人工配合平地机精平、压路机碾压形成碎石土
层，并检测碎石土层的干密度，并通过干密度与步骤二中的最大干密度计算其压实度，当压实度≥94％时，停止碾压完成第一层碎石土层的施工；
15.步骤四：然后在压实后的第一层碎石土层上依次进行铺设环氧树脂防护层、钢筋网片层、弹簧钢，然后铺设第二层土工格栅，再次回填步骤二中配制的土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料进行碾压形成第二层碎石土层，并检测第二层碎石土层的干密度，控制碎石土层碾压后的最终压实度不小于94％，重复步骤四的过程，致使碎石土层的总厚度不小于50cm时，停止垫层的施工；
16.步骤五：路基垫层施工完后，最后在其顶层上使用水泥洒布车洒布水泥，严格按照路基宽度、洒布宽度分条带逐步均匀洒布，确保水泥洒布均匀，然后通过人工配合平地机精平。
17.优选的，所述步骤四中需要在垫层施工完后注水试验检测其渗透系数，通过注水试验检测其渗透系数小于或等于9
×
10-4cm/s时，则封闭垫层施工满足要求，完成施工；如检测渗透系数大于9
×
10-4cm/s时，则增加碾压遍数或更换大吨位碾压设备，再次进行碾压，确保垫层最终渗透系数达到设计要求。
18.优选的，所述步骤四中的环氧树脂防护层为一种三向网状结构的高聚物。
19.优选的，所述步骤四中的钢筋网片层是纵向钢筋和横向钢筋，分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片。
20.优选的，所述步骤四中的弹簧钢为一种高强度的耐热弹簧钢。
21.优选的，所述每层碎石土层的虚铺厚度为30-40cm，压实后厚度为25-35cm。
22.优选的，所述每层碾压时混合料含水率控制在步骤二中试验得到的土夹石混合料的最佳含水率
±
4％范围内，碾压完成后采用灌水或灌砂法检测现场碎石土层的干密度，从而控制其压实度达到95％时，完成该层碎石土层的压实过程。
23.(三)有益效果
24.与现有技术相比，本发明提供了一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，具备以下有益效果：
25.1、该一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，通过碎石土配比优化和压实参数控制，实现了垫层结构水密性，能够大幅降低由于地下水侵害而引起的道路路基结构损害，尽可能的发挥材料性能，发挥快速高效的施工优势，充分利用级配碎石土的防水性能和三向土工格栅的整体抗拉性能。具有节能、环保、优质、高效的效果。
26.2、该一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，通过设置环氧树脂防护层、钢筋网片层、弹簧钢，环氧树脂防护层具有三向网状结构的高聚物，其具有优良的绝缘性能、力学性能及化学稳定性等，钢筋网片层是纵向钢筋和横向钢筋分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片，增强混凝土抗裂能力，显著提高钢筋工程质量，弹簧钢具有优良的冶金质量、良好的表面质量、精确的外形和尺寸，解决了能够增强水泥、沙子、石头之间的结合，使用效果好，可以提高公路质量的问题。
具体实施方式
27.下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明
中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.一种公路工程水泥土路基垫层，包括水泥、土、水和石，其中，水泥和土的质量比为6％；
29.水泥选择采用p.o42.5通用硅酸盐水泥，水泥中的碱含量≤0.60％；
30.土质选择塑性指数10-26、含水率15％-25％，黏粒含量75％-100％的粉质黏土或黏土、液限20％-50％；
31.水的ph值≥4.5，不溶物≤5000mg/l，可溶物≤10000mg/l，以cl-计的氯化物≤3500mg/l，以so
4-计的硫酸盐≤2700mg/l，碱含量≤1500rag/l；
32.石选择不易风化的石料，粒径≤30mm的级配碎石，石料的强度≥30mpa，片石厚度≥15cm。
33.一种公路工程水泥土路基垫层的施工工艺，具体包括以下步骤：
34.步骤一：检验水泥、土、水和石的质量，有无杂质，粒径是否符合要求，含水量是否在控制的范围内，级配是否符合要求，然后将路基上的杂物、浮土清理干净，路基检查验收合格后，在上面进行垫层施工；
35.步骤二：按照碎石：土＝1:1-1.5:1的配比将碎石、土现场拌和均匀，形成土夹石混合料，然后将其进行重型击实试验，得到土夹石混合料的最佳含水率与最大干密度；
36.步骤三：将水泥、土、水混合搅拌，使其形成水泥土搅拌桩并进行养护，养护期满后，在水泥土搅拌桩桩顶铺设底层土工格栅，然后在底层土工格栅上铺设土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料通过推土机粗平、人工配合平地机精平、压路机碾压形成碎石土层，并检测碎石土层的干密度，并通过干密度与步骤二中的最大干密度计算其压实度，当压实度≥94％时，停止碾压完成第一层碎石土层的施工；
37.步骤四：然后在压实后的第一层碎石土层上依次进行铺设环氧树脂防护层、钢筋网片层、弹簧钢，然后铺设第二层土工格栅，再次回填步骤二中配制的土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料进行碾压形成第二层碎石土层，并检测第二层碎石土层的干密度，控制碎石土层碾压后的最终压实度不小于94％，重复步骤四的过程，致使碎石土层的总厚度不小于50cm时，停止垫层的施工；所述步骤四中需要在垫层施工完后注水试验检测其渗透系数，通过注水试验检测其渗透系数小于或等于9
×
10-4cm/s时，则封闭垫层施工满足要求，完成施工；如检测渗透系数大于9
×
10-4cm/s时，则增加碾压遍数或更换大吨位碾压设备，再次进行碾压，确保垫层最终渗透系数达到设计要求；环氧树脂防护层为一种三向网状结构的高聚物。钢筋网片层是纵向钢筋和横向钢筋，分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片。弹簧钢为一种高强度的耐热弹簧钢；每层碎石土层的虚铺厚度为30-40cm，压实后厚度为25-35cm。每层碾压时混合料含水率控制在步骤二中试验得到的土夹石混合料的最佳含水率
±
4％范围内，碾压完成后采用灌水或灌砂法检测现场碎石土层的干密度，从而控制其压实度达到95％时，完成该层碎石土层的压实过程。
38.步骤五：路基垫层施工完后，最后在其顶层上使用水泥洒布车洒布水泥，严格按照路基宽度、洒布宽度分条带逐步均匀洒布，确保水泥洒布均匀，然后通过人工配合平地机精平。
39.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以
理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种公路工程水泥土路基垫层，其特征在于，包括水泥、土、水和石，其中，水泥和土的质量比为6％；水泥选择采用p.o42.5通用硅酸盐水泥，水泥中的碱含量≤0.60％；土质选择塑性指数10-26、含水率15％-25％，黏粒含量75％-100％的粉质黏土或黏土、液限20％-50％；水的ph值≥4.5，不溶物≤5000mg/l，可溶物≤10000mg/l，以cl-计的氯化物≤3500mg/l，以so
4-计的硫酸盐≤2700mg/l，碱含量≤1500rag/l；石选择不易风化的石料，粒径≤30mm的级配碎石，石料的强度≥30mpa，片石厚度≥15cm。2.一种公路工程水泥土路基垫层的施工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：步骤一：检验水泥、土、水和石的质量，有无杂质，粒径是否符合要求，含水量是否在控制的范围内，级配是否符合要求，然后将路基上的杂物、浮土清理干净，路基检查验收合格后，在上面进行垫层施工；步骤二：按照碎石：土＝1:1-1.5:1的配比将碎石、土现场拌和均匀，形成土夹石混合料，然后将其进行重型击实试验，得到土夹石混合料的最佳含水率与最大干密度；步骤三：将水泥、土、水混合搅拌，使其形成水泥土搅拌桩并进行养护，养护期满后，在水泥土搅拌桩桩顶铺设底层土工格栅，然后在底层土工格栅上铺设土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料通过推土机粗平、人工配合平地机精平、压路机碾压形成碎石土层，并检测碎石土层的干密度，并通过干密度与步骤二中的最大干密度计算其压实度，当压实度≥94％时，停止碾压完成第一层碎石土层的施工；步骤四：然后在压实后的第一层碎石土层上依次进行铺设环氧树脂防护层、钢筋网片层、弹簧钢，然后铺设第二层土工格栅，再次回填步骤二中配制的土夹石混合料，并针对回填的土夹石混合料进行碾压形成第二层碎石土层，并检测第二层碎石土层的干密度，控制碎石土层碾压后的最终压实度不小于94％，重复步骤四的过程，致使碎石土层的总厚度不小于50cm时，停止垫层的施工；步骤五：路基垫层施工完后，最后在其顶层上使用水泥洒布车洒布水泥，严格按照路基宽度、洒布宽度分条带逐步均匀洒布，确保水泥洒布均匀，然后通过人工配合平地机精平。3.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述步骤四中需要在垫层施工完后注水试验检测其渗透系数，通过注水试验检测其渗透系数小于或等于9
×
10-4cm/s时，则封闭垫层施工满足要求，完成施工；如检测渗透系数大于9
×
10-4cm/s时，则增加碾压遍数或更换大吨位碾压设备，再次进行碾压，确保垫层最终渗透系数达到设计要求。4.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述步骤四中的环氧树脂防护层为一种三向网状结构的高聚物。5.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述步骤四中的钢筋网片层是纵向钢筋和横向钢筋，分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片。6.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述步骤四中的弹簧钢为一种高强度的耐热弹簧钢。
7.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述每层碎石土层的虚铺厚度为30-40cm，压实后厚度为25-35cm。8.根据权利要求2所述的一种公路工程水泥土路基垫层及其施工工艺，其特征在于：所述每层碾压时混合料含水率控制在步骤二中试验得到的土夹石混合料的最佳含水率
±
4％范围内，碾压完成后采用灌水或灌砂法检测现场碎石土层的干密度，从而控制其压实度达到95％时，完成该层碎石土层的压实过程。

技术总结
本发明公开了一种公路工程水泥土路基垫层，包括水泥、土、水和石，其中，水泥和土的质量比为6％；水泥选择采用P.O42.5通用硅酸盐水泥，水泥中的碱含量≤0.60％；土质选择塑性指数10-26、含水率15％-25％。通过设置环氧树脂防护层、钢筋网片层、弹簧钢，环氧树脂防护层具有三向网状结构的高聚物，其具有优良的绝缘性能、力学性能及化学稳定性等，钢筋网片层是纵向钢筋和横向钢筋分别以一定的间距排列且互成直角、全部交叉点均焊接在一起的网片，增强混凝土抗裂能力，显著提高钢筋工程质量，弹簧钢具有优良的冶金质量、良好的表面质量、精确的外形和尺寸，解决了能够增强水泥、沙子、石头之间的结合，使用效果好，可以提高公路质量的问题。问题。


技术研发人员：赵元金 胡凯玲 何佳俊
受保护的技术使用者：湖南湘水路桥建设有限公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/24