沥青稳定碎石排水层混合料组成设计.pdfVIP

沥青稳定碎石排水层混合料组成设计 娃祖康谢洪斌 昊永强王国培 (同济大学200092)(上海浦东新区工程建设管理有限公司∞0127) 翁薹设置沥青穗定碎石排球层是疏干路面结构内，人水的一嘎有效措施。本文依据捧束基 层的功蕾要求摄出了沥青穗定碎石幌合料的性麓指标(毒遗系散、回弹模量和水穗定性) 蔓求，分析了混合料性能指标值与其轭戚问的经验关系，并构筑了达到要求指标值的沥 青撬台料组成设计方法。 美■词路面内部捧水幕统沥膏瞻定碎石排水屠混台料组成设计 在路面结构层内设置掉水基层，使通过裂缝、接麓或孔骧渗入路面结构中的自由水排离出 路面，可以减少路面结构由于水损害而产生的各种病害．如剥落、松散、唧泥、碎裂和坑槽等。 井水基层可以采用多孔隙碎石粒料、水泥稳定碎石或沥青稳定碎石材料组成。粒料排水 层在施工时较难以压实平整，且抗变形能力较差。采用水泥或沥青稳定粒料，可以改善这种状 况．而沥青稳定碎石的透水能力优于水泥稳定碎石。在路面结构采用沥青面层时，应优先选用 沥青靛碎石排水基层。 多孔隙沥青稳定碎石排水基层，由开级配碎石集料和低剂量沥青组成。作为排水层，沥青 稳定碎石必须具有足够的透水能力，以充分、迅速地排除渗人排水层内的自由水。透水能力主 要靠强合料所提供的孔隙率来实现。作为基层，沥青稳定碎石应具有一定的承载能力——抗 变形能力。以支持沥青面层承受行车荷载的作用。而沥青稳定碎石混合料的抗变形能力随混 合料孔睬辜的增大而降低。因而，上述两方面要求存在矛盾。沥青稳定碎石混合料的组成设 计，便须在二者之间寻求适当的平衡点。此外，沥青稳定碎石系通过降低细料含量来提高其孔 晾率，而细料含量少必然导致沥青用量不能过多，否则便会出现沥青流淌(析精)。但丰|水层受 到水的浸湿，偏少的沥青用量易使幌合料在行车荷载的反复作用下出现沥青剥落，从而影响其 耐久性。因此。沥青稳定碎石混合料的组成设计又需在透水性和耐久性之间，也即细料含量与 沥青用量之间寻求适当的平衡点。 为了探讨如何按排水基层的使用要求设计沥青稳定碎石混合料的组成，作者构筑了沥青 碎石排水层混合料组成设计方法的框架，在上海市浦东新区选择了两处试验路段进行了室内 和野外的试验研究。本文以此试验研究为基础，阐明沥青稳定碎石排水层混合料组成设计的 三个要点：①要求的性能指标值；②性能指标值与混合料组成的经验关系；③混合料组成设计 的步骤。 1混合料的遗水性 1．1要求渗透系数 1凹 蔗“，毹“ 混合料的透水性以渗透系数表征。排水基层混合料的要求渗透系数与要求的排水能力有 关，后者取决于面层的设计渗入率及排水基层的设计宽度和厚度。按《公路排水设计规范) (用0l岳—卯)的推荐，每平方米沥青面层的表面水设计渗入率按0．150／d取用uJ。沥青稳定 碎石捧水基层的设计厚度通常变动于8—12一范围内。在排水基层的设计宽度为9．16m(单 向坡度)时，为排除表面渗入水，排水基层锟合料应具有的渗透系数可通过计算分析得到：应不 性以及排水性能在使用期内的衰变，采用安全系数为2，则混合科的要求渗透系数变动于(1．3 ～3．5)—／s范围内，排水层宽度小、厚度大时取低限，排水层宽度大、厚度小时取高限，具体数 值可依据排水层的宽度和厚度由计算确定。 1．2影响因素 直接影响沥青稳定碎石混合料透水性的因素是混合辩的孔隙，特别是不包含封闭孔隙的 有效孔琼事。而混合料的孔晾率大小则主要与矿质集料的级配组成和压实度有关。 对不同级配组成的粒料进行渗透试验的测定结果表明，单粒级或开级配粒辩的透水性远 大于密级配粒料。而对不同细集料(2．36Ⅱ∞以下)和填料(0．叽5m以下)含量的粒料进行渗 透试验的测试结果表明：随着细集料含量的降低，粒料的透水性提高；而随着填料含量的增加， 粒料的透水性降低。因而，可以通过调节矿质集料中细集料和填料的含量来控翻孔隙率，以达 到要求的渗透系数。但沥青稳定碎石混合料必须包含一定数量的填料和细集料，以提供足够 的表面积，粘附要求的沥青用量，不致出现流淌现象。 矿质集辩的最大粒径对孔晾率和渗透系数也有一定的影响，上述试验测定表明，随着集料 最大粒径的壤小，其渗透系数下降。