一种生态化泥沙路的制作方法

1.本发明属于交通建设技术领域，具体涉及一种生态化泥沙路。


背景技术：

2.现有泥沙路的常规做法是将黄土、沙子简单混合后碾压垫成路面，依靠砂砾的嵌锁和黄土的粘结作用形成。
3.由于泥沙路面含有较多数量的粘土，虽然具有材料易得、施工简便和造价低廉等优点，但水稳定性差，雨天容易泥泞，晴天又易扬尘，且路面不耐磨。


技术实现要素：

4.鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种生态化泥沙路，解决了现有技术中泥沙路在雨天容易泥泞、晴天易扬尘、路面不耐磨的问题。
5.本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：
6.本发明提供了一种生态化泥沙路，包括依次层叠的基层、面层、石英砂层，面层的原料按质量百分比包括：土壤60％～80％、碎石5％～7％、豆石5％～7％和硅酸盐水泥15％～17％。
7.进一步地，硅酸盐水泥为32.5硅酸盐水泥，土壤为砂土壤。
8.进一步地，石英砂层的细度模数为3.7～3.1，平均粒径为0.5mm以上。
9.进一步地，碎石的粒径为1～1.5cm，豆石的粒径为0.3～0.5cm。
10.进一步地，面层中喷洒液体固化剂。
11.进一步地，液体固化剂的添加量为0.25-0.72kg/m2。
12.进一步地，基层的原料按质量百分比包括：级配砂砾石60％、石粉25～30％和粘土10～15％。
13.进一步地，基层、面层和石英砂层的厚度比为15～18∶7～10∶1～1.5。
14.进一步地，石英砂层的原料为白色米石和/或石英砂。
15.进一步地，白色米石的粒径为5～10mm，石英砂的粒径为2～4mm。
16.进一步地，上述泥沙路还包括多个圆弧形的支撑件，支撑件的圆心角为90
°
，多个支撑件具有护栏状态、长廊状态和护栏长廊状态；多个支撑件处于护栏状态，两个支撑件构成一组，多组支撑件分两排分别布置于路面的两侧，相邻两组支撑件中，其中一组支撑件的一端与另一组支撑件的圆心重合，也就是说，相邻两组支撑件的圆心距离等于每组支撑件的半径；多个支撑件处于长廊状态，四个支撑件构成一组，多组支撑件沿轴向布置，每组支撑件的两端分为位于路面的两侧，多组支撑件覆盖于路面的上方；多个支撑件处于护栏长廊复合状态，则多个支撑件可以分为多个护栏支撑件和多个长廊支撑件，两个护栏支撑件构成一组，多组护栏支撑件分两排分别布置于路面的两侧，相邻两组护栏支撑件中，其中一组护栏支撑件的一端与另一组护栏支撑件的圆心重合，也就是说，相邻两组护栏支撑件的圆心距离等于每组护栏支撑件的半径；四个长廊支撑件构成一组，多组长廊支撑件沿轴向
布置，每组长廊支撑件的两端分为位于路面的两侧，使得多组长廊支撑件能够形成长廊形，多组长廊支撑件覆盖于路面的上方。
17.进一步地，上述泥沙路还包括导水组件、顶部开口的边沟以及底部开口的植物种植容器，边沟设于路面的两侧，导水组件设于边沟的开口处，植物种植容器置于导水组件上，植物种植容器的侧壁和导水组件构成容纳植物的空腔。
18.与现有技术相比，本发明至少可实现如下有益效果之一：
19.a)本发明提供的生态化泥沙路，在面层的上表面还铺设有石英砂层，一方面，石英砂层位于泥沙路的最外层，相比于面层，在石英砂层上行走的凹凸感较小，能够提高用户的舒适度，且石英砂层具有一定的孔隙度，雨天时，雨水淋在石英砂层上能够快速向下方渗透，不会导致路面积水，从而能够避免泥沙路泥泞的问题；另一方面，石英砂层的孔隙率大于面层的孔隙率，当雨水从石英砂层向下渗透至面层，石英砂层的孔隙能够对雨水进行适当的导流，使其能够沿着石英砂层的孔隙向外流动至泥沙路的侧面，从而能够提高泥沙路的渗水能力，进一步减少泥沙路路面的积水。
20.b)本发明提供的生态化泥沙路，由于石英砂层的设置，使得泥沙路内的含氧量增大，更有利于泥沙路路面中植物种子(例如，草种)发芽以及根系生长，根系生长能够进一步对泥沙路路面进行加固，从而能够保证泥沙路在使用过程中的结构强度。
21.c)本发明提供的生态化泥沙路，通过对面层的原料成分的改进以及配比的优化，能够有效提高面层以及生态化泥沙路整体的力学强度。
22.d)本发明提供的生态化泥沙路，面层在施工过程中，需喷洒液体固化剂，液体固化剂的喷洒实现各层的水稳定性、硬度、抗压强度、耐磨性能的提高，减少在使用过程中各层颗粒松散造成的扬尘问题。
23.e)本发明提供的生态化泥沙路，雨天时，路面的雨水流至边沟内并存储在边沟内，而此时，植物种植容器内的水分也较为充足，因此，边沟内的雨水基本上不会通过导水组件扩散至植物种植容器内，相反地，植物种植容器内多余的雨水还能够通过导水组件流至边沟内存储起来；晴天时，植物种植容器内的水分缺少，边沟内的雨水能够通过导水组件扩散至植物种植容器内，从而能够提高植物种植容器内的湿度。
24.本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
25.附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本发明的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。
26.图1为本发明提供的生态化泥沙路的结构示意图；
27.图2为本发明提供的生态化泥沙路中支撑件处于护栏状态的结构示意图；
28.图3为本发明提供的生态化泥沙路中支撑件处于长廊状态的结构示意图。
29.附图标记：
30.1-基层；2-面层；3-石英砂层；4-植物种植容器；5-支撑件；6-导水组件；7-边沟。
具体实施方式
31.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本发明的一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理。
32.本发明提供了一种生态化泥沙路，参见图1至图3，包括依次层叠的基层1、面层2、石英砂层3(石英砂层3的细度模数为3.7～3.1，平均粒径为0.5mm以上)，面层2的原料按质量百分比包括：土壤60％～80％(例如，60％、62％、71％、75％或80％)、碎石5％～7％(例如，5％、5.3％、6％、6.8％或7％)、豆石5％～7％(例如，5％、5.3％、6％、6.8％或7％)和硅酸盐水泥15％～17％(例如，15％、15.3％、16％、16.8％或17％)，泥沙路为素土夯实，压实系数大于或等于93％。
33.示例性地，硅酸盐水泥为32.5硅酸盐水泥，土壤为砂土壤。
34.与现有技术相比，本发明提供的生态化泥沙路，在面层2的上表面还铺设有石英砂层3，一方面，石英砂层3位于泥沙路的最外层，相比于面层2，在石英砂层3上行走的凹凸感较小，能够提高用户的舒适度，且石英砂层3具有一定的孔隙度，雨天时，雨水淋在石英砂层3上能够快速向下方渗透，不会导致路面积水，从而能够避免泥沙路泥泞的问题；另一方面，石英砂层3的孔隙率大于面层2的孔隙率，当雨水从石英砂层3向下渗透至面层2，石英砂层3的孔隙能够对雨水进行适当的导流，使其能够沿着石英砂层3的孔隙向外流动至泥沙路的侧面，从而能够提高泥沙路的渗水能力，进一步减少泥沙路路面的积水。
35.同时，由于石英砂层3的设置，使得泥沙路内的含氧量增大，更有利于泥沙路路面中植物种子(例如，草种)发芽以及根系生长，根系生长能够进一步对泥沙路路面进行加固，从而能够保证泥沙路在使用过程中的结构强度。
36.此外，通过对面层2的原料成分的改进以及配比的优化，能够有效提高面层2以及生态化泥沙路整体的力学强度。
37.考虑到碎石和豆石的粒径也会影响到泥沙路整体的渗透性，示例性地，碎石的粒径为1～1.5cm，豆石的粒径为0.3～0.5cm。
38.为了能够进一步提高面层2的水稳定性、硬度和抗压强度，上述面层2中喷洒液体固化剂，示例性地，液体固化剂可以为zl-1液体固化剂或en-1液体固化剂，液体固化剂的添加量为0.25-0.72kg/m2(例如，0.25kg/m2、0.5kg/m2、0.68kg/m2、0.7kg/m2或0.72kg/m2)。需要说明的是，对于液体固化剂的选择需要符合《土壤固化外加剂》(cj/t486-2015)标准，液体固化剂采用水进行稀释，水的添加量由各层原料干湿程度决定，保证原料加入稀释后的液体固化剂后手攥能成团，两指轻捏团，会分成两半，但不粉碎。这样，面层2在施工过程中，需喷洒液体固化剂，液体固化剂的喷洒实现各层的水稳定性、硬度、抗压强度、耐磨性能的提高，减少在使用过程中各层颗粒松散造成的扬尘问题。
39.对于基层的原料配比，示例性地，其原料按质量百分比包括：级配砂砾石60％、石粉25～30％和粘土10～15％。
40.为了提高上述生态化泥沙路的整体结构强度，对于各层的厚度，基层1、面层2和石英砂层3的厚度比为15～18∶7～10∶1～1.5。
41.考虑到石英砂层3中颗粒的粒径会影响泥沙路的渗水能力和含氧量，示例性地，石英砂层3的原料可以为白色米石和/或石英砂，其中，白色米石的粒径为5～10mm，石英砂的粒径为2～4mm。
42.可以理解的是，为了提高上述生态化泥沙路的美观性，其还包括多个圆弧形的支撑件5，示例性地，支撑件5的圆心角为90
°
，多个支撑件5具有护栏状态、长廊状态和护栏长廊复合状态。
43.多个支撑件5处于护栏状态，两个支撑件5构成一组，多组支撑件5分两排分别布置于路面的两侧，相邻两组支撑件5中，其中一组支撑件5的一端与另一组支撑件5的圆心重合，也就是说，相邻两组支撑件5的圆心距离等于每组支撑件5的半径。
44.多个支撑件5处于长廊状态，则四个支撑件5构成一组，多组支撑件5沿轴向布置，每组支撑件5的两端分为位于路面的两侧，使得多组支撑件5能够形成长廊形，多组支撑件5覆盖于路面的上方，采用此种形状可以用于支撑藤蔓植物的生长，形成景观长廊，提高上述生态化泥沙路的美观性。
45.多个支撑件5处于护栏长廊复合状态，则多个支撑件5可以分为多个护栏支撑件和多个长廊支撑件。两个护栏支撑件构成一组，多组护栏支撑件分两排分别布置于路面的两侧，相邻两组护栏支撑件中，其中一组护栏支撑件的一端与另一组护栏支撑件的圆心重合，也就是说，相邻两组护栏支撑件的圆心距离等于每组护栏支撑件的半径；四个长廊支撑件构成一组，多组长廊支撑件沿轴向布置，每组长廊支撑件的两端分为位于路面的两侧，使得多组长廊支撑件能够形成长廊形，多组长廊支撑件覆盖于路面的上方。
46.需要说明的是，支撑件5与地面之间以及相邻每组中的相邻两个支撑件5之间均为可拆卸连接，使得多个支撑件5能够在护栏状态、长廊状态和护栏长廊复合状态之间自由切换。
47.示例性地，支撑件5从护栏状态切换至长廊状态时，以路面两侧位置相对的两组支撑件5为例，分别为第一组支撑件5和第二支撑件5，可以将第一组支撑件5和第二组支撑件5相对应的一端与地面分离，然后，将第一组支撑件5和第二组支撑件5与地面分离的端部连接，使得第一组支撑件5和第二组支撑将5中共计四个支撑件5构成一组，覆盖于路面的上方，从而完成支撑件5从护栏状态切换至长廊状态。
48.支撑件5从护栏状态切换至护栏长廊状态时，以路面两侧位置相对的四组支撑件5为例，分别为第一组支撑件5、第二组支撑件5、第三组支撑件5和第四组支撑件5，第一组支撑件5和第三组支撑件5位于路面一侧，第二组支撑件5和第四组支撑件5位于路面另一侧，可以将第一组支撑件5和第二组支撑件5相对应的一端与地面分离，然后，将第一组支撑件5和第二组支撑件5与地面分离的端部连接，使得第一组支撑件5和第二组支撑将5中共计四个支撑件5构成一组，覆盖于路面的上方，将第一组支撑件5和第二组支撑件5作为长廊支撑件，第三组支撑件5和第四组支撑将5结构不变，作为护栏支撑件，从而完成支撑件5从护栏状态切换至护栏长廊状态。需要说明的是，由于支撑件5处于护栏状态时，相邻两组支撑件5的圆心距离等于每组支撑件5的半径，当从护栏状态切换至护栏长廊状态，相邻两组护栏支撑件的圆心距离等于每组护栏支撑件的半径，也就是说，每组支撑件5的间距变大，但是，形成的护栏仍为连续状态的护栏。
49.为了避免雨天路面积水严重，对于路面的横截面形状，示例性地，可以采用拱形。这样，采用拱形路面，能够便于雨水从路面中央流至路面两侧，从而能够避免雨天路面积水严重。
50.考虑到雨水为丰富的水资源，为了能够有效利用雨水，上述生态化泥沙路还包括
导水组件6、顶部开口的边沟7以及底部开口的植物种植容器4，边沟7设于路面的两侧，导水组件6设于边沟7的开口处，植物种植容器4置于导水组件6上，植物种植容器4的侧壁和导水组件6构成容纳植物的空腔。雨天时，路面的雨水流至边沟7内并存储在边沟7内，而此时，植物种植容器4内的水分也较为充足，因此，边沟7内的雨水基本上不会通过导水组件6扩散至植物种植容器4内，相反地，植物种植容器4内多余的雨水还能够通过导水组件6流至边沟7内存储起来；晴天时，植物种植容器4内的水分缺少，边沟7内的雨水能够通过导水组件6扩散至植物种植容器4内，从而能够提高植物种植容器4内的湿度。
51.对于导水组件6的结构，具体来说，其包括多层支撑网以及设于相邻两层支撑网之间的导水层(例如，海绵层)。一方面，支撑网的设置能够提高导水组件6的整体结构强度，另一方面，设于相邻两层支撑网之间的导水层能够实现边沟7与植物种植容器4之间的雨水流通。
52.实施例一
53.本实施例的生态化泥沙路为素土夯实。
54.基层的原料的成分(质量百分比)包括：60％级配砂砾石a 25％石粉 15％粘土。
55.面层的原料成分包括砂壤土、沙、碎石1cm、豆石0.3cm、水泥、液体固化剂(一袋水泥50公斤 200公斤砂壤土 水适量 15公斤碎石 15公斤豆石 25公斤粗沙 0.5公斤液体土壤固化剂)，液体土壤固化剂稀释后使用，加水比例由土壤干湿程度决定。
56.石英砂层的细度模数为3.7，平均粒径为0.5mm以上。
57.基层的厚度为150mm，面层的厚度为80mm，石英砂层的厚度为1mm。
58.实施例二
59.本实施例的生态化泥沙路为素土夯实。
60.基层的原料的成分(质量百分比)包括：60％级配砂砾石a 28％石粉 12％粘土。
61.面层的原料成分包括砂壤土、沙、碎石1.5cm、豆石0.4cm、水泥、液体固化剂(一袋水泥50公斤 200公斤砂壤土 水适量 15公斤碎石 15公斤豆石 25公斤粗沙 0.25公斤液体土壤固化剂)，液体土壤固化剂稀释后使用，加水比例由土壤干湿程度决定。
62.石英砂层的细度模数为3.5，平均粒径为0.5mm以上。
63.基层的厚度为180mm，面层的厚度为100mm，石英砂层的厚度为1.5mm。
64.实施例三
65.本实施例的生态化泥沙路为素土夯实。
66.基层的原料的成分(质量百分比)包括：60％级配砂砾石a 30％石粉 10％粘土。
67.面层的原料成分包括砂壤土、粗沙、白色米石、石英砂、碎石1.2cm、豆石0.5cm、水泥(一袋水泥50公斤 200公斤砂壤土 水适量 15公斤碎石 15公斤豆石 25公斤粗沙)，液体土壤固化剂稀释后使用，加水比例由土壤干湿程度决定。
68.石英砂层的细度模数为3.1，平均粒径为0.5mm以上。
69.基层的厚度为160mm，面层的厚度为70mm，石英砂层的厚度为1mm。
70.本发明实施例一至实施例三的性能测试，参见表1。
71.表1实施例一至实施例三泥沙路的性能测试
[0072] 实施例一实施例二实施例三压实系数94％96％95％
回弹模量120mpa150mpa110mpa
[0073]
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。