沥青路面压实

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1、沥青路面压实度、空隙率、渗水系数等变异性的分析一、工程概况江西德昌高速公路路面设计是全封闭，全立交，采用双向四车道，路基宽度26M，设计行车速度100km/h主线：4㎝厚上面层SMA-13SBS改性沥青混合料+6㎝厚中面层AC-20C粗型密级配SBS改性沥青砼+8㎝厚下面层AC-25C粗型密级配沥青砼+8㎝厚上基层ATB-25密级配沥青碎石+16㎝厚水泥碎石中基层+15（17）㎝厚水泥碎石下基层+20㎝级配碎石底基层二、指标参数的变异性  施工是保证路面质量又是防止路面早期破坏的重要环节。在沥青路面施工过程中，压实度是重要的控制指标。而在现行的规范和施工实践中，只把压实度控制在

2、规定的范围内，没有注意到指标的变异性对施工质量的影响。压实度变异性的存在使得路面实际结构与设计结构存在差异，引起早期破坏。工程实践证明，路面质量验收合格的不同公路，压实度指标变异性小的公路比变异性大的公路发生路面早期破坏的概率要小的多。我国现行的沥青路面结构设计方法是采用马歇尔试验方法进行设计。此种设计方法中，各设计参数均选用一定值，没有考虑其变异性。而实际上，路面的设计和施工都涉及环境、材料、工艺和行车荷载等因素。严格地讲，所有这些因素和与这些因素相关的设计参数都具有随机性和不稳定性。随着公路工程结构设计思想的发展，有必要研究压实度，空隙率，渗水系数等参数的的变异性。 在工程

3、统计中常常用标准差作为衡量随机变量取值均匀程度的数量指标。 标准差，平均值1、压实度的变异系数对路面性能的影响沥青混凝土的密实度直接影响路面结构层的强度、刚度和稳定性。实际施工中采用压实度指标来控制沥青混合料的密实度。实践证明，在施中放松对路面结构层的压实度控制，很容易产生路面的早期破坏。2、压实度与空隙率的关系沥青混凝土的压实度越大，密实度就越大，相应的空隙率就越小。如某种沥青混凝土室内标准马歇尔试验的毛体积密度为2.500g/cm3，空隙率为4%，则其最大理论密度为2.604g/cm3。不同压实度下沥青混凝土的空隙率如表1。表1沥青混凝土孔隙率与压实度的关系压实度K/%93

4、949596979899100孔隙率VV/%10.79.88.87.86.95.95.04.0从表1可以看出，空隙率随压实度的减小而增大，压实度从98%减小到97%时，空隙率增大1.0%。空隙率是控制沥青混凝土性能的一项重要指标。空隙率过小，沥青混凝土在行车荷载的反复作用下进一步压实，夏季高温时沥青膨胀会泛到表面，进而影响沥青混凝土的高温稳定性和表面层的抗滑性能。空隙率过大，沥青混凝土的透水性也大，水就容易进入沥青混凝土内部或透过沥青面层到达半刚性基层顶面。在高速行车作用下，滞留在沥青混凝土层内的自由水，产生反复的动水压力。动水容易使沥青剥落并挤出到表面，使沥青面层产生松散和坑

5、洞。由于空隙率过大而造成水损害已成为沥青路面早期破坏的最主要形式。路面某段上基层、下面层、中面层、上面层压实度、空隙率、渗水系数变异分析统计参数如下表2。表2路面某段上基层，下面层，中面层，上面层压实度，空隙率，渗水系数变异分析统计参数统计参数上基层下面层中面层上面层压实度空隙率渗水系数压实度空隙率渗水系数压实度空隙率渗水系数压实度空隙率渗水系数样本数11716011090120100135130116153124130平均值98.45.168298.64.168098.54.588098.44.1473最大值98.85.409598.94.299198.74.668498.7

6、4.1976最小值98.04.897198.24.056998.24.507298.24.0770标准差0.290.0080.210.0360.210.0360.170.012变异系数0.2950.1460.2130.8650.2130.7860.1730.289从以上数据中可以看出，同样是高性能沥青路面，中面层的空隙率均值比下面层要大，这主要是因为中面层采用的是AC-20C粗型密级配沥青砼,对压实的温度,压实的设备和碾压遍数要求更高，就采用同样的压实工艺而言，中面层更难以压实。而对于上面层来说，虽然采用的是SMA--13SBS改性沥青混合料，但由于压实层较薄，压实时主要采用振

7、动压路机振压，碾压工艺与混合料不同，因此上面层空隙率较小。从渗水系数来看，上面层的渗水系数最小，各项工艺施工要求更高。(4)压实度与马歇尔稳定度的关系。沥青混合料的压实度直接决定着沥青混合料的稳定度和劲度，影响关系可见图1。图1沥青混凝土的压实度与稳定度的典型关系从图1可以看出，沥青混凝土的稳定度随着压实度的降低而降低，且在高压实度时下降的幅度大于低压实度。马歇尔稳定度的降低会影响沥青混凝土的高温抗车辙能力，产生路面早期破坏。3、压实度对路面平整度的影响。沥青面层开放交通后，在行车荷载反复作