大厚度水泥穩(wěn)定碎石基層壓實(shí)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(jiǎn)介］龔起超( 1981—) ，男，湖南長(zhǎng)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(shí)特性研究

龔起超，鐘 凱

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

［摘 要］采用振動(dòng)壓實(shí)成型法和重型擊實(shí)法研究了水穩(wěn)碎石的壓實(shí)和力學(xué)特性; 同時(shí)結(jié)合通平高速公路對(duì)現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)特性特性進(jìn)行研究。研究發(fā)現(xiàn)，振動(dòng)壓實(shí)確定的最大干密度和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度較重型擊實(shí)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(shí)還發(fā)現(xiàn)，大厚度基層的壓實(shí)度能夠滿足規(guī)范要求，說(shuō)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(dú)特的優(yōu)勢(shì)。

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

［中圖分類號(hào)］U 416．26［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］1674—0610( 2012) 06—0222—02

0 引言

我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)奉行“強(qiáng)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(guó)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(qiáng)、承載能力高的優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)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(dá) 40 ～ 50 cm。20 世紀(jì)末期由于受到壓實(shí)機(jī)械設(shè)備、壓實(shí)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(duì)施工進(jìn)度、質(zhì)量和成本有較高要求，促使施工單位在確保壓實(shí)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(shí)和振動(dòng)壓實(shí)試驗(yàn)方法，對(duì)水泥劑量分別為 3． 5%、4． 0%、4． 5% 的基層混合料進(jìn)行擊實(shí)試驗(yàn)，試驗(yàn)得出這些混合料在振動(dòng)壓實(shí)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(dòng)壓實(shí)成型確定的最大干密度比重型擊實(shí)提高 2%左右，最佳含水量降低 0． 5%左右。

2 無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)

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

3 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)

現(xiàn)場(chǎng)攤鋪完成后，挖取水穩(wěn)混合料進(jìn)行水泥劑量滴定試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果如表 3 所示。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，上下層水泥劑量偏差最大為 0． 3%，說(shuō)明現(xiàn)場(chǎng)壓實(shí)并沒(méi)有引起水泥的明顯分離。

表 3 現(xiàn)場(chǎng)上下層水泥劑量檢測(cè)結(jié)果

大厚度基層碾壓完成后，分別檢測(cè)上部( 0 ～14 cm) 和下部( 14 ～ 28 cm) 深度范圍內(nèi)的壓實(shí)度，試驗(yàn)結(jié)果如表 4 所示。從檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，上下壓實(shí)度的最大差值為 1． 2%，其余 4 組均沒(méi)有超過(guò) 1%。7 d 后，鉆取芯樣并將其從中部切開(kāi)，分別測(cè)試上下層的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度，試驗(yàn)結(jié)果如表 5 所示。

從表 5 可以看出: 上層芯樣的強(qiáng)度比下層要大，與現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)上部壓實(shí)度大于下部結(jié)論一致。

表 4 現(xiàn)場(chǎng)上下層壓實(shí)度檢測(cè)結(jié)果

表 5 現(xiàn)場(chǎng)上下層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果

4 結(jié)論

① 振動(dòng)壓實(shí)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(duì)阻止基層的反射裂縫有一定的作用。

② 現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果表明，大厚度基層的上層壓實(shí)度大于下層壓實(shí)度，兩者相差不超過(guò) 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(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度結(jié)果顯示:上層無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度比下層大 0． 5 MPa 左右。

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