[0001] 本发明属于装配式道路技术领域，具体为一种基于大宗固废的榫卯结构预制基块装配式路基结构。

[0002] 大宗固废(Bu l k So l i d Waste)是指在生产、消费、建筑、拆除等活动过程中产生的大量、低价值的固体废弃物，与其他固废相比，大宗固废通常具有较大的体积和较低的危险性，且成分较为简单，主要来源于工业、建筑工程、城市垃圾等领域。

[0003] 现有技术中，为了解决当地固废产量存量大、占地多、高值资源化利用低以及环保要求高、筑路取弃土困难等突出矛盾和共性问题，考虑利用大宗固废来填充路基，但直接利用固废填充路基可能会造成施工现场污染，且现有的土建领域的预制主要以混凝土等材料为主，对固废的利用较少，而且现有的预制结构主要应用在道路路面和基层，对以大宗固废为原材料的榫卯结构预制基块装配形成路基结构相关研究较少，无法实现大宗固化综合问题考量后应用预制基块对路基的填充处理，实际大宗固化应用在路基领域的使用效果一般，环保利用率低。

[0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，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。

[0027] 如图1至图5所示，本发明实施例提供了一种基于大宗固废的榫卯结构预制基块装配式路基结构，包括土基300，土基300的上方设有复合土工布400，复合土工布400的上方设有土工格栅200，土工格栅200的数量为两个，且上下对称分布，两个土工格栅200之间契合嵌套有预制基块100，土工格栅200的两侧均设有包边土护坡，预制基块100包括A型面和B型面，A型面和B型面形状相同且上下颠倒，A型面和B型面均为两组且环绕交替分布在预制基块100的外侧面上，土工格栅200包括肋条210、凸起块220和填缝灌浆口230，肋条210包括横肋和纵肋，横肋和纵肋垂直连接，凸起块220固定在肋条210连接处的顶部，填缝灌浆口230开设在凸起块220的顶部并贯穿肋条210。

[0028] 其中，A型面和B型面均包括截面一110、截面二120和截面三130，A型面中的截面一110和B型面中的截面一110上下颠倒，截面一110和截面三130位于截面二120的上下两侧，A型面和B型面均为阶梯状，一个预制基块100的A型面和另一个预制基块100的B型面相互接触嵌锁，多组预制基块100榫卯嵌锁拼装为基块层，基块层的内部设有契合口600，契合口
600由基块层中的预制基块100围合而成，契合口600与凸起块220一一对应，凸起块220套接在契合口600中。

[0029] 其中，复合土工布400包括土工布和土工膜，土工膜位于上下土工布之间。

[0030] 其中，土工格栅200为特制钢塑粘焊双向拉力格栅，土工格栅200上方为路面部分。

[0031] 其中，包边土护坡500的厚度为1.5m，包边土护坡500的护坡土为粘质土。

[0032] 其中，预制基块100的原料重量份数为：粉煤灰500‑550份、水300‑350份、水玻璃50‑100份、氢氧化钠10‑60份、聚丙烯纤维140‑190份，粉煤灰主要成分组成为氧化钙20％，二氧化硅41％，三氧化二铝34％，土工格栅200中的填缝灌浆浆料重量份数为：水泥100‑150份，砂600‑650份，粉煤灰100‑150份，水150‑200份，橡胶颗粒50‑100份。

[0033] 水玻璃是可溶性碱金属硅酸盐，可激发粉煤灰中二氧化硅和三氧化二铝的活性，水玻璃的碱性可溶出粉煤灰中的活性物质，生成凝胶达到固化效果，另外水玻璃本身具有粘性，可将粉煤灰颗粒与凝胶产物粘结为一体，且水玻璃失水凝结后会产生一定的强度，提升煤灰材料的强度；聚丙烯纤维可增强粉煤灰预制构件的抗弯和抗折性能，预制基块100生产制造主要采用压力机干压成型法，环保程度高，生产效率高，含水量少，自动化程度高，可实现大批量生产。

[0034] 在工厂预制成型后按照特定方式养护一定时间，然后运输到道路施工现场。

[0035] 所选橡胶颗粒来源于废弃轮胎，橡胶颗粒的剪切和压缩强度可以增强灌浆材料的刚性，在水泥净浆搅拌机中，加入一定量的水泥、砂、粉煤灰、水和橡胶颗粒进行搅拌制成填缝材料，采用此配比的水泥砂浆作为填缝材料，可以满足现场灌缝所需的流动度要求，也能满足抗压、抗折强度要求。

[0036] 实施例1：路基中预制基块100可填充高度为0.6米到0.8米，公路等级为高速公路，路基设计洪水频率为1/100，路基冻深为4.8米，确定选用大型尺寸预制基100与大型尺寸特制土工格栅200，多个大尺寸预制基块100相互嵌锁，再配合大尺寸特制土工格栅200装配成一体，通过格栅上的填缝灌浆口230进行灌浆，形成整体路基，

[0037] 预制基块100的原料重量份数为：粉煤灰550份、水350份、水玻璃100份、氢氧化钠60份、聚丙烯纤维190份；在工厂压力机干压成型，之后在养护室中先进行蒸汽养护，养护周期2天，养护温度75℃，养护湿度98％；恒温养护，养护周期27天，养护温度25℃，养护湿度
98％。

[0038] 填缝灌浆浆料的重量份数为：水泥150份，砂650份，粉煤灰150份，水200份，橡胶颗粒100份，在水泥净浆搅拌机中搅拌不少于200s。

[0039] 本实例预制基块100原料中的粉煤灰、水、水玻璃、氢氧化钠、聚丙烯纤维用量均为最大值，预制基块100强度表现优秀，可满足路基填筑的需求。本实例填缝灌浆浆料原材料中的水泥，砂，粉煤灰，水，橡胶颗粒用量均为最大值，搅拌时间为200s，经检验砂浆流动度为300，抗压强度为27.1兆帕。

[0040] 实施例2：路基中预制基块可填充高度为0.3米到0.6米之间，公路等级为一级或二级公路，路基设计洪水频率为1/100或1/50，路基冻深为3.5米，确定选用中型尺寸预制基块100与中型尺寸特制土工格栅200，多个中型尺寸预制基块100相互嵌锁，再配合中型尺寸特制土工格栅200装配成一体，通过格栅上的灌浆孔进行灌浆，形成整体路基。

[0041] 预制基块100的原料重量份数计为：粉煤灰525份、水325份、水玻璃75份、氢氧化钠35份、聚丙烯纤维165份，在工厂压力机干压成型，之后在养护室中先进行蒸汽养护，养护周期2天，养护温度75℃，养护湿度98％。恒温养护，养护周期27天，养护温度25℃，养护湿度
98％；

[0042] 填缝灌浆浆料的重量份数为：水泥125份，砂625份，粉煤灰125份，水175份，橡胶颗粒75份，在水泥净浆搅拌机中搅拌不少于200s。

[0043] 与实例1相比，本实例预制基块100原料中的粉煤灰、水、水玻璃、氢氧化钠、聚丙烯纤维用量均减少25份，干压法成型后强度可达2.2兆帕，在养护室中先进行蒸汽养护，养护周期2天，养护温度75℃，养护湿度98％，抗压强度可达5.6兆帕；恒温养护，养护周期27天，养护温度25℃，养护湿度98％，抗压强度可达21.1兆帕，强度增长趋势曲线良好，预制基块100强度表现优秀，可满足路基填筑的需求，本实例填缝灌浆浆料原材料中的水泥，砂，粉煤灰，水，橡胶颗粒用量均减少25份，搅拌时间为200s，经检验砂浆流动度为295，抗压强度为
26.4兆帕，与实例1相比，各种材料用量均减少，但强度仍然能满足路基强度的要求，因此更具有价值。

[0044] 实施例3：路基中预制基块100可填充高度为0米到0.3米，公路等级为三级或四级公路，路基设计洪水频率为1/25，路基冻深为2.7米；确定选用小尺寸预制基块100与小尺寸特制土工格栅200，多个小型尺寸预制基块100相互嵌锁，再配合小型尺寸特制土工格栅200装配成一体，通过格栅上的灌浆孔进行灌浆，形成整体路基；

[0045] 预制基块原料的重量份数为：粉煤灰500份、水300份、水玻璃50份、氢氧化钠10份、聚丙烯纤维140份，在工厂压力机干压成型，之后在养护室中先进行蒸汽养护，养护周期2天，养护温度75℃，养护湿度98％；恒温养护，养护周期27天，养护温度25℃，养护湿度98％；

[0046] 填缝灌浆浆料的重量份数为：水泥100份，砂600份，粉煤灰100份，水150份，橡胶颗粒50份，在水泥净浆搅拌机中搅拌不少于200s。

[0047] 与实例1相比，本实例预制基块原料中的粉煤灰、水、水玻璃、氢氧化钠、聚丙烯纤维用量均为最少，干压法成型后强度可达1.7兆帕，在养护室中先进行蒸汽养护，养护周期2天，养护温度75℃，养护湿度98％，抗压强度可达3.9兆帕，恒温养护，养护周期27天，养护温度25℃，养护湿度98％，抗压强度可达19.8兆帕；预制基块100强度表现正常，可满足路基填筑的需求；本实例填缝灌浆浆料原材料中的水泥，砂，粉煤灰，水，橡胶颗粒用量均为最少，搅拌时间为200s，经检验砂浆流动度为290，抗压强度为25.6兆帕，与实例1相比，各种材料用量均为最少，但强度仍然能满足路基强度的要求，但各项强度表现与实例2相比较差。

[0048] 本发明的工作原理及使用流程：施工时，先将多个预制基块100通过榫卯结构相互嵌锁，形成整体，将复合土工布400铺设在土基300的顶部，将一组土工格栅200铺设在复合土工布400的顶部，并将相互嵌锁的基块层放置在底部的土工格栅200的顶部，保持底部土工格栅200中的凸起块220嵌套在基块层的契合口600的底部中，随后再将一组土工格栅200铺设在基块层的顶部，保持土工格栅200的凸起块220朝下，同样的将上层土工格栅200的凸起块220嵌套在基块层的顶部契合口600中，上下土工格栅200中的凸起块220对齐，其对应的填缝灌浆口230对齐连通，通过最上方的填缝灌浆口230灌浆，浆料填充并使榫卯拼装的预制基块100、土工格栅200形成整体的路床部分，随后向着上述形成的路床两侧布置1.5m厚的包边土护坡500，完成路基铺设。

[0049] 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。