水泥穩(wěn)定碎石路面基層的設計方法

摘 要：根據(jù)南方地區(qū)現(xiàn)場施工經(jīng)驗，完善了設計方法，提出了水泥穩(wěn)定碎石作為本地區(qū)公路路面基層的必要性。水泥穩(wěn)定碎石具有較高的強度及穩(wěn)定性等特點，能夠有效的防止由于基層原因引起的路面板早期破壞。

關(guān)鍵詞：水泥穩(wěn)定碎石；集料級配；配合比設計

隨著國民經(jīng)濟的快速增長，公路交通量急劇增加，這對公路路面的主要承重層——路面基層提出了更高要求，路面板的使用壽命直接受基層的承載力和穩(wěn)定性影響，水泥穩(wěn)定碎石基層與其他類型基層相比其強度較高，板結(jié)性能、水穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性均較好，而且適合該地區(qū)高溫潮濕的氣候。

1 水泥穩(wěn)定碎石的設計方法

1.1 材料的選取

合格的原材料是確保水泥穩(wěn)定碎石具有良好性能的前提，所以配合比設計時對原材料的各項性能要經(jīng)過嚴格檢測，須選用符合規(guī)范規(guī)定和相關(guān)技術(shù)標準的材料進行。

1.1.1 一般土木工程采用普通硅酸鹽水泥。其主要技術(shù)指標包括細度、凝結(jié)時間、標準稠度用水量、膠砂強度等，應符合相關(guān)國家標準。

1.1.2 碎石集料的壓碎值、細粒料塑性指數(shù)、液限、顆粒級配，應符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）的規(guī)定標準，規(guī)范規(guī)定的級配應符合如下規(guī)定（ru如表1）。

表1規(guī)定的液限和塑性指數(shù)值適用于級配碎石，在水泥穩(wěn)定碎石設計時可以適當放寬，具體參照水泥穩(wěn)定土的要求。

1.2 水泥穩(wěn)定碎石設計步驟

1.2.1 根據(jù)所用水泥、碎石原材料情況確定最大干密度和最佳含水量。按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）設計之前，可按3%、4%、5%、6%、7%五種不同水泥摻量制備水泥穩(wěn)定碎石混合料，并按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》JTJ057-94的方法進行擊實試驗。

1.2.2 根據(jù)混合料的最大干密度和最佳含水量進行無側(cè)限抗壓強度試驗，按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》JTJ057-94規(guī)定方法，根據(jù)碎石最大粒徑選用相應尺寸試模，在規(guī)定溫度、濕度的條件下養(yǎng)護6天，浸水1天，測定其無側(cè)限抗壓強度，還應適當考慮其力學性能、抗裂性、耐疲勞性等各項路用性能的。

1.2.3 根據(jù)上述試驗結(jié)果對比，確定出經(jīng)濟性、適應性較好的方案為生產(chǎn)配合比，并鋪筑試驗路段。

2 水泥穩(wěn)定碎石設計案例

以某省道為例闡述其設計過程。

2.1 材料選取

2.1.1 水泥等級采用32.5R，水泥的細度、凝結(jié)時間、強度各項指標經(jīng)檢驗符合國家標準，見表2。

2.1.2 該碎石集料為花崗巖碎石，其級配、壓碎值、塑性指數(shù)各項指標符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）的規(guī)定，見表3。

2.2 根據(jù)設計圖紙和《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）的要求，7天無側(cè)限抗壓強度≥2.5MPa，結(jié)合原材料檢驗的實際情況和既往經(jīng)驗，采用以下四種不同水泥摻量配制混合料：水泥用量占碎石用量分別為4%、5%、6%、7%，依次將上述各種摻量稱為A、B、C、D方案。

2.2.1 制備上述A、B、C、D四種混合料，測定其各自的最大干密度和最佳含水量。試驗方法見《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》JTJ057-94擊實試驗，見表4。

2.2.2 根據(jù)上述四種混合料的最大干密度和最佳含水量，按照《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）規(guī)定的壓實度制作無側(cè)限抗壓試件，此例每種混合料制作無側(cè)限抗壓試件兩組，試件規(guī)格為150mm×150mm，每組各13塊，按規(guī)定養(yǎng)護6天，浸水1天，測定7天，28天抗壓強度，見表4。

2.2.3 綜合實驗證實，A方案中7d無側(cè)限抗壓強度剛達到設計要求，由于材料的變異會引起質(zhì)量波動，不能滿足要求，故不予考慮；D方案中7d無側(cè)限抗壓強度遠大于設計強度，該方案剛性較大且經(jīng)濟行最差，故不予考慮；本例中B、C方案符合設計要求，、但C方案對機械攤鋪以及其攪拌設備的限制更小，根據(jù)施工現(xiàn)場實際情況，宜采用C方案為施工配合比。省道1941線第二期工程通車將近三年，路面狀況良好，幾乎無裂縫出現(xiàn)。

3 結(jié)束語

水泥穩(wěn)定碎石基層比《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ034-2000）中的級配碎石基層更適合該地區(qū)的實際情況和工程特點，對提高公路路面的承載能力和使用壽命有更積極意義，建議用水泥穩(wěn)定碎石代替級配碎石作為本地區(qū)各等級公路的路面基層結(jié)構(gòu)。

參考文獻

[1]JTJ034-2000.公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范[S].2000.

[2]JTJ057-94.公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程[S].1994.