建筑工程论文-二灰碎石配合比设计的探讨

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1、建筑工程论文-二灰碎石配合比设计的探讨摘要：本文通过对半刚性基层二灰碎石的反射裂缝的分析，提出对二灰碎石配合比的设计思路，以减少反射裂缝的数量，保证路面的路用性能。关键词：二灰碎石配合比设计探讨鉴于目前二灰碎石基层设计采用《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)存在着干缩裂缝较多，施工中石屑用量过大、来源困难、造价过高等问题，我所对一些发生基层裂缝的沥青路面进行了现场取样调查，并对沪嘉高速公路、济青高速公路进行了实地调查。同时，我们根据江苏实际情况采用多种配合比及集料进行配合比设计和无侧限抗压强度试验。现将我们对二灰碎石配合比设计的初步研究结果介绍如下，与大家共同探讨。1横向裂缝

2、是高等级公路沥青路面的主要缺陷之一沥青路面裂缝尤其是横向裂缝，近年来已成为沥青路面的主要病害之一。不论其面层是国产浙青还是进口浙青都会不同程度地出现横向裂缝。沪嘉高速公路1988年竣工通车后，1992年横向裂缝达300多条，1993年每隔12〜20m—条，1994年每隔12〜15m—条，全线己有1000余条横向裂缝，莘松高速公路1990年12月峻工通车，经过三年的通车使用，也出现了横向裂缝，200条，其共同特点是所有裂缝有些横向裂缝间距在12〜15m之间，1994年裂缝约有都是上宽下窄，横向裂缝大都贯穿路面全宽。济青高速公路1993年底通车，在济南段（I标段）也有横向裂缝。以上公路路面结构

3、见表1。表1沪嘉高速公路莘松高速公路济青高速公路4cm细粒式沥青混凝土4cm细粒式沥青混凝土4cm细粒式沥青混凝土6cm粗粒式沥青混凝土6cm粗粒式沥青混凝土5cm粗粒式沥青混凝土7cm沥青碎石8cm沥青碎石6cm粗粒式沥青混凝土46cm二灰碎石44cm二灰碎石24cm二灰碎石20cm砂石乐15cm砂石乐42二灰碎土沪宁高速公路所做的试验路也出现了横向裂缝。这些裂缝的最终结果导致路面雨雪水不断下渗，行车后造成路面唧泥，最终导致路面损坏。国外的观点是，半刚性基层在铺筑沥青路层之前或之后必然要产生裂缝，并造成反射裂缝，需经常采用加厚沥青面层来减轻反射裂缝。美、力D、英、法、日、澳等国不少学者认

4、为，要求沥青路面不裂是不可能的。由此可见，横向裂缝己成为沥青路面的主要问题之一，其发生是不可避免的，但尽可能减少并推迟其发生的时间则是可能的。通过我们的初步研究分析来看，除施工质量外，二灰碎石中集料级配偏细是造成二灰碎石裂缝的重要原因。2现有路面裂缝情况及原因分析从我们对一个试验段沥青路面裂缝调查情况来看，裂缝大多为横向贯通裂缝，也有个别地方有纵向裂缝，大约5〜10m—道，在全段分布，表面裂缝间隙大小不等，在〜2mm之间，且不论路堤高低均有裂缝存在，这就排除了沉降对裂缝产生的影响。在对钻孔所得芯样来看，无论二灰碎石厚度多少(20〜33cm)其裂缝均从上到下全部贯通，且裂缝宽度较大，在1〜2

5、mm左右。大粒径集料在芯样中呈悬浮状，无嵌挤，属悬浮式二灰碎石。该试验段二灰碎石组成设计为石灰:粉煤灰:粒料-8:17:75，混合料中集料的颗粒组成采用交通部《公路路面基层施工规范》(JTJ034-85)规定(见表2)。表2通过下列圆孔筛(mm)的重量百分率(%)40201052110060~8550~7040〜6027~4720〜4010~300〜15集料由3〜4种不同规格组成，其施工集料筛分结果见表3。通过下列圆孔筛(mm)的重量百分率(%)402010其二灰碎石混合料筛分结果见表4。表4通过下列圆孔筛(mm)的重量百分率(%)30252015105监理及施工报告表明，二灰碎石基层、二

6、灰土底基层和路基压实度、强度及弯沉均达到设计要求，且通车时间很短，荷载性裂缝可能性小，因此有必要对裂缝产生的原因进行深入的分析。沥青路面开裂的原因和裂缝的形式是多种多样的，影响裂缝轻重程度的主要因素有沥青和沥青混合料的性质、基层材料的性质、气候条件（特别是冬季气温及其变化）、交通量和车辆类型以及施工因素等。但就沥青路面开裂的主要原因而论，可以分为两大类：一类是荷载型裂缝，一类是非荷载型裂缝。试验段的裂缝属非荷载型裂缝，其缝上端开口宽、沿深度向下很快变窄即证明这一点。由下层裂缝促成面层由底到顶产生的裂缝称为反射裂缝。在新建公路中，半刚性基层温缩幵裂和干缩开裂是引起反射裂缝的主要原因。由于半刚

7、性沥青路面具有很多的优点和明显的技术经济效益，国外高等级公路越来越多地采用半刚性基层沥青路面。长期以来，国外认为采用半刚性基层可避免沥青面层产生疲劳破坏的同时，普遍认为这种结构中沥青面层的裂缝是由半刚性基层引起的反射裂缝。壳牌沥青路面设计方法在概括各国的观点和使用经验时指出，水泥稳定基层上沥青路面的厚度取决于允许产生裂缝的程度，常在15〜25cm之间变化。在第43届世界道路会议半刚性路面的综合报告中关于裂缝的论述仍是反射