公路路面级配碎石基层设计与试验段施工技术探讨.docx

公路路面级配碎石基层设计与试验段施工技术探讨 张丽玲 云南路建工程检测咨询有限公司云南昆明650000 摘要：随着经济社会的发展，高速公路里程不断增加，但是对于半刚性路面 来说，由于使用年限、车辆荷载等原因，易出现反射裂缝、冲刷及唧浆等各种病 害，而设计路面级配碎石基层，可缓解或者消除上述病害。由于级配碎石是一种 松散颗粒结构，无法传递应力、拉应变,其这种性能可吸收下层裂缝释放应变能， 进而抑制裂缝发牛。在本文中，笔者从公路路面级配碎石基层设计、试验段施工 技术两个方面探讨了该命题。 关键词：公路路面；级配碎石基层；试验段；施工技术；设计 随着我国城镇化进程的加快，高速公路建设事业快速发展。在地区发展、人 们出行等方面，高速公路均发挥着重要作用。但是同样也应看到，目前我国高速 公路质量比较差，使用数年后，由于基层质量差、车辆荷载作用等因素，路面易 发牛各种病害，比如冲刷、反射裂缝等，影响公路的使用性能［1］。为了避免出 现这些问题，木研究设计了公路路面级配碎石基层来降低病害发牛率，并探讨了 试验段的施工技术。 一、公路路面级配碎石基层设计探讨 公路路面级配碎石是指由颗粒大小不同的碎石组成的混合料，在符合相关技 术规范的条件下便可称为级配碎石。但是级配碎石模量、强度等，与普通基层的 稳定性比较差。在结构强度上来看，碎石基层强度与碎石颗粒木身强度、碎石颗 粒之间的嵌挤力等因素相关，主要由这两个方面因素决定［2］。所以，在研究公 路路面级配碎石基层研究和应用时，碎石基层稳定性与强度的提高，主要是通过 选择高质量碎石、施工压实手段及高密度级配。而公路级配碎石层力学性质参数, 主要包括抗永久性变形、抗剪强度与弹性模量等，而上述力学性质的参数与集料 的嵌挤作用、摩擦作用与密实效果等存在明显的相关性。而集料的含水量、摊铺 集料均匀性、表面密实度及碾压密实度、下层承载能力等决定着公路路面级配碎 石层的力学性质。 碎石粗颗粒的硬度、污染程度与表面摩擦力与原材料的矿物学性质、原材料 地质特性与岩类学性质等密切相关。而集料的颗粒分布、形状、大小，以及细料 的塑性、含量等，与原材料生产工艺与质量控制方向相关。路面压实层的含水量、 密度与颗粒分布等特性，与施工工艺、压实方式等相关。在边界方面，比如湿度 范围、边界变形与应力等，与各种外界因素相关，道路短期、长期特性与湿度范 围、应力变形等因素密切相关。 (-)碎石料的物理指标 如果级配碎石基层内无结合料，则基层的强度主要是来自于颗粒与碎石强度 之间的嵌挤作用。而高质量的碎石料、级配、施工工艺等，属级配碎石料间的均 匀密实、嵌挤压，以及结构整体上的使用性能等。 岩质选择。公路路面级配碎主要包括碎砾石、碎石与砾石等。由于级 配碎石基层为半刚性基层与沥青混凝土的中间层，这i层面受到比较大的应力作 用，所以需要给予高质量的级配碎石。碎石材料不同，则碎石性能也存在差异。 相关研究表明，石灰岩是各种级配碎石材料中性能最优越的。而研究的原因在于, 石灰岩易扎制为立方体，且可达到基层级配要求；在石灰岩中，碳酸盐与水结合 在一起，可起到良好的胶结料作用。在施工中，针片状颗粒含量，容易将粗砂岩、 变质岩等离析出来，但是难以形成密实状态，在车辆荷载作用下，可产生较大的 瞬时变形，所以在施工中，可选择石灰岩作为公路路面级配碎石层的理想材料。 集料构造与形状。扎制碎石由于表面纹理丰富、棱角多，在级配与密 实度一定的情况下，可选择表面光滑的碎石。根据我国相关的规范，应将碎石中 的针片状颗粒总量控制在20%以下，H确保碎石中无黏土块、植物等杂质。 塑限与液限指数。犬量研究证实，如果集料中粒径小于0.5mm比例较 大时，则集料的塑性指数，对路面级配的三轴强度、碎石性能等均会产生较大的 影响。同吋，对于无塑性的级配碎石，如果细料中的含量较少，则集料的塑性指 数对碎石强度的影响比较少；随着细粒料含量增加，碎石塑性指数对强度的影响 也会逐渐加大。因此，这就需要严格控制级配材料中碎石的塑性指数，确保符合 设计要求。 原材料试验分析。根据实际工程状况，进行原材料试验，主要是为高 速公路与一级公路提供服务，主要是对现场材料取样品进行试验，为工程设计提 供有价值的数据资料。 (-)路面级配碎石设计 在设计中，为了确保公路路面级配碎石层骨架结构的密实度，般在确定配 合比时，并在设计范围内，合理选取粗细料、中细料与细料三种级配，选取CBR 值较人的级配进行设计级配。 配合比的设计程度操作步骤如下： 一是根据工程实际使用的集料对原材料进行检验，分别筛选，同时计算颗粒 的使用量，合理确定各种集料的组成比例。同吋，在组成混合料的三个级别中, 必须符合公路工程级配的设计要求。 二是根据上一个步骤，合理确定三个级配，并选取五个含水量开展成型试验, 进而确定级配