一种碱渣稳定土路基排水式路面结构的制作方法

本申请涉及一种碱渣稳定土路基排水式路面结构。

背景技术：

纯碱是我国重要的化学工业原材料，被广泛应用于冶金、化工、纺织、造纸、医药和食品等工业之中。碱渣是氨碱法制纯碱过程中排出的废渣，据统计产生1t纯碱，约排放10m³的废液，含碱渣约300～600公斤。就我国2010年纯碱产量2047万吨来计算，其碱渣排放量约为300万吨/年，这些碱渣或集中堆存或排入河海，不仅造成资源的极大浪费，而且对人类的生存环境带来极大威胁。如今，碱渣排放、处理费用甚至已经超过了纯碱加工的费用，处理方式不当不仅会阻塞河道、造成水体和环境污染，碱渣堆放还会浪费大量土地资源，在地震等强作用的扰动下，还可能塌方或滑坡，危及人民生命财产安全。现阶段，正是我国公路建设的高峰期，急需大量的土木工程材料，随着我国越来越重视生态环境的治理，禁止大面积才开采石料，导致筑路成本不断上升。将碱渣作为道路路基填筑材料，不仅解决了材料短缺导致的筑路成本上升问题，还有效缓解了碱渣无法处理导致的生态环境的问题。虽然部分学者对工业碱渣如何利用进行了大量研究，但还没有一整套关于路基路面结构设计方法，也没有相关指标、参数可供参考。综上所述，将碱渣进行有效利于道路结构并能够形成一整套道路结构设计方法具有重要意义。

技术实现要素：

鉴于上述问题，本申请提出了一种碱渣稳定土路基排水式路面结构，碱渣作为路基填料能够满足工程指标要求，通过合理结构组合，实现了碱渣在道路结构路基中的应用，也极大减少筑路材料的用量，满足环保要求。

一种碱渣稳定土路基排水式路面结构，包括：碱渣路基、道路基层结构层和沥青结构组合面层，所述沥青结构组合面层、水稳碎石基层和碱渣路基自上而下铺筑在土基上，所述碱渣路基、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基的横截面均为梯形。

优选的，所述道路基层结构层由水泥稳定碎石基层和水泥稳定碎石底基层组成，所述水泥稳定碎石基层铺筑在水泥稳定碎石底基层上方。

优选的，所述沥青结构组合面层由沥青磨耗层、防水粘结层、沥青混凝土中面层和沥青混凝土下面层组成，沥青磨耗层、防水粘结层、沥青混凝土中面层和沥青混凝土下面层自上而下铺筑在道路基层结构层上。

优选的，所述碱渣路基的上方和下方分别设置有第一防水粘结层和第二防水粘结层，所述碱渣路基通过第一防水粘结层与道路基层结构层固定连接，所述碱渣路基通过第二防水粘结层与土基固定连接。

优选的，还包括侧防水层，所述侧防水层设置在碱渣路基、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基的两侧，所述侧防水层与碱渣路基、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基固定连接。

优选的，所述碱渣路基两侧的土基分别开设有排水沟，所述侧防水层延伸进入排水沟中。

优选的，所述水泥稳定碎石基层和水泥稳定碎石底基层分两层施工，所述水泥稳定碎石基层和水泥稳定碎石底基层单层施工厚度为10到15cm。

优选的，所述沥青磨耗层为pa-13排水性路面。

优选的，所述沥青混凝土中面层采用6cm厚的中粒式沥青混凝土中面层ac-20ⅰ，所述沥青混凝土下面层分别8cm厚的中粒式沥青混凝土下面层ac-20ⅰ。

优选的，所述防水粘结层、第一防水粘结层和第二防水粘结层为sbs改性乳化沥青。

本实用新型具有如下优点：选用排水性路面与碱渣稳定土路基相结合的道路结构方式，不仅能够发挥排水路面降噪、抗滑移以及快速排水的效果，防水粘结层还能阻止雨水下渗，保证碱渣路基充分实现其作用性能，延长道路整体结构使用寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1：本实用新型的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

实施例一：

如图1所示，本实施例提供了一种碱渣稳定土路基排水式路面结构，包括：碱渣路基7、道路基层结构层和沥青结构组合面层，所述沥青结构组合面层、水稳碎石基层和碱渣路基自上而下铺筑在土基8上，所述碱渣路基7、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基8的横截面均为梯形。

优选的，所述道路基层结构层由水泥稳定碎石基层5和水泥稳定碎石底基层6组成，所述水泥稳定碎石基层5铺筑在水泥稳定碎石底基层6上方。

优选的，所述沥青结构组合面层由沥青磨耗层1、防水粘结层2、沥青混凝土中面层3和沥青混凝土下面层4组成，沥青磨耗层1、防水粘结层2、沥青混凝土中面层3和沥青混凝土下面层4自上而下铺筑在道路基层结构层上。

优选的，所述碱渣路基7的上方和下方分别设置有第一防水粘结层71和第二防水粘结层72，所述碱渣路基7通过第一防水粘结层71与道路基层结构层固定连接，所述碱渣路基7通过第二防水粘结层72与土基8固定连接。

优选的，还包括侧防水层73，所述侧防水层73设置在碱渣路基7、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基8的两侧，所述侧防水层73与碱渣路基7、道路基层结构层、沥青结构组合面层和土基8固定连接。

优选的，所述碱渣路基7两侧的土基8分别开设有排水沟10，所述侧防水层73延伸进入排水沟10中。

优选的，所述水泥稳定碎石基层5和水泥稳定碎石底基层6分两层施工，所述水泥稳定碎石基层5和水泥稳定碎石底基层6单层施工厚度为10到15cm。

优选的，所述沥青磨耗层1为pa-13排水性路面。

优选的，所述沥青混凝土中面层3采用6cm厚的中粒式沥青混凝土中面层ac-20ⅰ，所述沥青混凝土下面层4分别8cm厚的中粒式沥青混凝土下面层ac-20ⅰ。

优选的，所述防水粘结层2、第一防水粘结层71和第二防水粘结层72为sbs改性乳化沥青。

碱渣指氨碱法制纯碱时排除的废渣。碱渣是由易溶盐、难溶性盐、金属氧化物、水和空气共同组成，是类似于土的三项产物，其矿物成分与土完全不同。纯碱渣内部粒径为0.075～0.01mm的颗粒占80％左右，主要以分粉粒为主。综合来看，碱渣是一种高孔隙、亲水性强的高塑限黏土。

碱渣稳定土以碱渣和黏土作为道路路基填充的主要材料，需掺加一定剂量的外掺剂(可采用现有技术的配方)。优选的，所述外掺剂由粉煤灰、石灰组合而成。

黏土：碱渣：粉煤灰掺配比例为1:2:1，外掺10％消石灰。

碱渣稳定土中，所述粉煤灰主要用于降低碱渣的孔隙率，保证填料整体密实度，提高碱渣稳定土的抗压强度；石灰作为碱渣稳定土的胶结材料，增强填料的粘聚性，提高强度和抗冲刷性。因此，将上述外掺剂添加到碱渣中，能够有效的满足道路路基的耐久性和稳定性要求，提高路面的长期性能。

碱渣路基设计厚度为80cm(分4层施工)，应分层填筑、碾压，单层施工最大厚度不大于25cm，最小厚度不小于15cm。

进一步的，水泥稳定级配碎石基层级配范围，以各粒径矿料通过标准筛孔百分率计，优选为：50％的碎石(0～5mm)、10％的碎石(5～10mm)、15％的碎石(10～20mm)及25％的碎石(10～30mm)。

水泥稳定碎石基层5掺加6％水泥，水泥稳定碎石底基层6掺加5％水泥。

水泥稳定碎石基层5和水泥稳定碎石底基层6的厚度优选为20cm，分两层施工，单层施工厚度为10～15cm。

所述的沥青结构组合面层也可选用其它现有技术中任意一种沥青混合料结构层。

沥青磨耗层1为pa-13排水性沥青面层，沥青结合料采用添加高粘剂的高粘改性沥青，高粘改性剂的掺配比例为10％，由70#沥青添加高粘改性剂后在高速剪切仪中制备获得。排水沥青面层厚度为5cm，设计孔隙率15％～20％。

碱渣路基7由上方的第一防水粘结层71、下方的第二防水粘结层72和两侧的侧防水层73包裹，防止碱渣路基7进水。在遇到雨水时，雨水会顺着侧防水层73的斜面向下流动到排水沟10中，将水向外排出。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不驱使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

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