大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實特性研究

第37卷，第6期 2012年12月  公路 工 程 Highway Engineering Vol．37，No．6Dec ． ，2 0 1 2

［收稿日期］2012—09—28

［作者簡介］龔起超( 1981—) ，男，湖南長沙人，工程師，從事高速公路施工與管理工作。

大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實特性研究

龔起超，鐘 凱

( 湖南省通平高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司，湖南 岳陽 414500)

［摘 要］采用振動壓實成型法和重型擊實法研究了水穩(wěn)碎石的壓實和力學(xué)特性; 同時結(jié)合通平高速公路對現(xiàn)場壓實特性特性進行研究。研究發(fā)現(xiàn)，振動壓實確定的最大干密度和無側(cè)限抗壓強度較重型擊實有較大幅度的提高，可提高路面的承載能力; 最佳含水量和水泥劑量稍小，可有效防止反射裂縫。同時還發(fā)現(xiàn)，大厚度基層的壓實度能夠滿足規(guī)范要求，說明大厚度水穩(wěn)碎石基層技術(shù)在節(jié)省工期，提高質(zhì)量和節(jié)約成本方面有獨特的優(yōu)勢。

［關(guān)鍵詞］水泥穩(wěn)定碎石; 基層; 大厚度; 重型擊實; 振動壓實

［中圖分類號］U 416．26［文獻標識碼］A ［文章編號］1674—0610( 2012) 06—0222—02

0 引言

我國長期以來奉行“強基、薄面、穩(wěn)土基”的方針。在這樣的思想下，水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層瀝青路面成為我國瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要形式，并幾乎成為包括高速公路在內(nèi)的唯一的結(jié)構(gòu)形式。水泥穩(wěn)定碎石基層具有板體性強、承載能力高的優(yōu)點。我國高速公路水泥穩(wěn)定碎石基層的厚度普遍都在 30cm 以上，甚至達 40 ～ 50 cm。20 世紀末期由于受到壓實機械設(shè)備、壓實功大小的制約，水泥穩(wěn)定碎石基層一般需要分上下兩層施工。隨著攤鋪和碾壓設(shè)備和工藝的發(fā)展，已經(jīng)具備單幅大厚度一次攤鋪碾壓成型的條件。湖南省通平高速公路對施工進度、質(zhì)量和成本有較高要求，促使施工單位在確保壓實度的情況下選擇基層大厚度一次性攤鋪施工工藝。

1 最大干密度和最佳含水量

采用重型擊實和振動壓實試驗方法，對水泥劑量分別為 3． 5%、4． 0%、4． 5% 的基層混合料進行擊實試驗，試驗得出這些混合料在振動壓實條件下的最大干密度及最佳含水量，如表 1 所示。從表 1 可以看出: 振動壓實成型確定的最大干密度比重型擊實提高 2%左右，最佳含水量降低 0． 5%左右。

2 無側(cè)限抗壓強度試驗

按照確定的最大干密度結(jié)合施工控制壓實度98% ，成型無側(cè)限抗壓強度試件( 重型擊實法采用靜壓法成型試件，振動壓實法采用振動成型) 。從表 2 可以看出: 振動壓實法可顯著提高試件的無側(cè)限抗壓強度。

表 1 基層混合料各水泥用量下的最大干密度及最佳含水率

表 2 基層混合料 7 d 無側(cè)限抗壓強度

3 現(xiàn)場檢測

現(xiàn)場攤鋪完成后，挖取水穩(wěn)混合料進行水泥劑量滴定試驗，試驗結(jié)果如表 3 所示。從檢測結(jié)果來看，上下層水泥劑量偏差最大為 0． 3%，說明現(xiàn)場壓實并沒有引起水泥的明顯分離。

表 3 現(xiàn)場上下層水泥劑量檢測結(jié)果

大厚度基層碾壓完成后，分別檢測上部( 0 ～14 cm) 和下部( 14 ～ 28 cm) 深度范圍內(nèi)的壓實度，試驗結(jié)果如表 4 所示。從檢測結(jié)果來看，上下壓實度的最大差值為 1． 2%，其余 4 組均沒有超過 1%。7 d 后，鉆取芯樣并將其從中部切開，分別測試上下層的無側(cè)限抗壓強度，試驗結(jié)果如表 5 所示。

從表 5 可以看出: 上層芯樣的強度比下層要大，與現(xiàn)場檢測上部壓實度大于下部結(jié)論一致。

表 4 現(xiàn)場上下層壓實度檢測結(jié)果

表 5 現(xiàn)場上下層無側(cè)限抗壓強度試驗檢測結(jié)果

4 結(jié)論

① 振動壓實成型可提高水穩(wěn)碎石的最大干密度，降低最佳含水量和水泥用量，對阻止基層的反射裂縫有一定的作用。

② 現(xiàn)場檢測結(jié)果表明，大厚度基層的上層壓實度大于下層壓實度，兩者相差不超過 1%; 上層水泥劑量比下層略大，最大偏差為 0． 3% 。

③ 上下層芯樣 7 d 無側(cè)限抗壓強度結(jié)果顯示:上層無側(cè)限抗壓強度比下層大 0． 5 MPa 左右。

［參考文獻］

［1］ 李煒光，范文東，韓 慶． 大激振力作用下厚層水穩(wěn)碎石壓實特性研究［J］． 武漢理工大學(xué)學(xué)報( 交通科學(xué)與工程版) ，2011，35( 2) : 241 － 245．

［2］ 彭高藝． 整體大厚度水泥碎石基層實踐與思考［J］．遼寧交通科技，2004( 9) : 55 －58．

［3］ 宋喜文． 大厚度( ≥30 cm) 水泥穩(wěn)定土基層整體攤鋪施工工藝［J］． 黑龍江科技信息，2011( 8) ，257．

［4］ 黃漢昌，岑立新． 單層鋪筑大厚度水泥碎石結(jié)構(gòu)施工控制方法［J］．西部交通科技，2008( 6) ，17 －19．

［5］ 唐迎春，張繼營． 淺談高速公路半剛性基層單幅、大厚度一次性攤鋪施工技術(shù)［J］． 安徽建筑，2008( 3) : 49－52．

［6］ 劉世武，閭開軍，彭德潭． 整體大厚度半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)性能分析［J］． 林業(yè)建設(shè)，2000( 6) : 78－81．