Soilfix聚合物柔性稳定基层应用.doc

Soilfix聚合物柔性稳定基层应用摘 要:Soilfix聚合物稳定基层近年来得到逐步推广和应用,文章结合从化市风云岭地下通道的建设,提出了柔性基层的设计方法和应用分析,以期为同类路面设计、施工提供参考。 关键词:Soilfix 聚合物 柔性基层应用 长期以来 ,我国高等级公路沥青路面基层 ,基本上是采用半刚性基层。这是因为半刚性基层具有整体强度高、刚度大、抵抗变形能力强、取材方便、建设成本低廉等优点。但是石灰、水泥稳定粒料的半刚性基层 ,在多年的实际使用中也暴露出半刚性基层收缩大、易开裂等许多难以克服的缺点。针对此问题,国内学者和筑路工作者开始寻找新的筑路材料和筑路方法,近年来国外对柔性基层的大量应用研究,对柔性基层的研究应用开始重视起来。Soilfix聚合物稳定基层为具有较高韧性的柔性基层,近几年在国外引起强烈关注和大量应用,其所修建的柔性基层道路在国内开始逐步的推广起来。 1.Soilfix聚合物材料的简介 Soifix的主要成分聚甲基丙烯酸乙脂,是一种高分子树脂聚合物路用稳定剂。Soilfix聚合物材料是通过多种树脂及多种有机添加剂混合而成的共聚物溶液,它可溶于水并以水为传导介质,均匀分散到土石等稳定材料表面,经有效的压实和水分挥发过程,在道路结构层内部的土石固体颗粒表面形成有机粘膜,将其牢固的粘结成整体,形成强而韧性的柔性路面结构层。其路面结构的特性主要表现为,有效的抑制路面反射裂缝,水稳性好,对沥青路面层厚不要求很厚的特点。 2.Soilfix聚合物柔性道路应用可行性分析 对于水泥刚性/半刚性道路而言,车辆所造成的载重主要是透过混凝土板体来负担,路基土壤或级配层则是在于提供混凝土板体一个稳定且均匀的支承。对于沥青路面Soilfix柔性基层而言,则是透过各层应力传递与分布的行为,将车辆的载重由路面结构内的所有材料来分担(沥青面层、Soilfix级配料基、排水垫层、以及路基土壤),以达到在路基承受范围内的很小载荷冲击和应力作用 。 通过试验验证,Soilfix聚合物具有很好的胶结特性,其结构层强度好抗疲劳性强,属韧性较好的柔性基层。该种基层对上层传递来的荷载只起分散作用,结构本身不受拉应力影响,除材料软弱个体的破坏,不存在结构的破坏,所以该种结构层不似半刚性基层需要维修和大修。而刚性、半刚性结构层对所承受的弯拉应力反应十分敏感,尤其在重载交通作用下很容易破坏,也正因为如此半刚性路面破坏一般都是下部结构层先破坏,再反射到上层,这种从底向上的破坏给道路的养护和维修带来很大的不便。 其次Soilfix结构层强而韧特性可避免干缩、温缩裂缝的产生,是理想的结构层材料。根据资料显示Soilfix韧性基层沥青柔性路面的裂缝明显少于半刚性基层沥青路面裂缝。同时在施工控制方面Soilfix韧性基层能够克服结合料不均、施工延时控制及污染大等缺点。 除了结构的作用以外,沥青面层和Soilfix级配料基层都担负了保护道路结构其它材料不因为环境的影响而出现破坏的情况。在这些环境因子的影响中,以水对于道路结构的影响最为深远。简单的来说,一个有良好排水设计与设施的公路是可以提供较长的服务年限;反之,则路面会在到达其设计年限前丧失其提供服务的能力。 总之,soilfix聚合物是一种柔性的、经济的、环保的、新型道路基础建筑材料。 3.Soilfix聚合物柔性道路设计指标 Soilfix道路基层的验算的主要控制永久变形和开裂这两种损坏类型。因此一般选用沥青面层底面拉应变、低温收缩应力、路基顶面竖向压应变、沥青面层永久变形等作为设计指标。Soilfix所遵循的是整体多层弹性体系的设计体系。Soilfix设计考虑面层疲劳破坏的路面弯沉ls 、面层底的弯拉应力σs、竖向压应变、土基本身的承载能力(综合模量60MPa以上)。施工中材料要求包括砂石料的级配、压碎值和混合料的CBR强度,通过控制Soilfix添加量,压实度,结构层厚度等保证结构要求。 针对半刚性基层沥青路面的三大设计指标而言(1)设计回弹弯沉指标ld ,(2)容许弯拉应力指标σR ,(3)容许剪应力指标τR),Soilfix一般不用弯沉作为验收指标。因为Soilfix柔性基层相对半刚性基层具有较小的刚性,抗疲劳性强。因此在同样的交通荷载下,如果半刚性基层的容许弯沉为70,Soilfix柔性基层的容许弯沉可达130。显然应用Soilfix的柔性基层是可行的。虽然路表弯沉可以用于控制路面结构弹性变形量,却无法反映和控制路面结构整体和个别结构层的永久变形量,并与路面破坏无直接关系。即目前的弯沉设计结果不能真实反映沥青路面结构的实际使用性能和使用情况,因此Soilfix一般不用弯沉作为验收指标。对疲劳结果的最初分析中发现,应用材料