淺析瀝青穩定基層施工中壓實度的控制

高杰

摘要：文章通過對瀝青路面早期損壞產生原因的分析，指出壓實不夠是導致瀝青路面早期損壞的根本原因，在對瀝青穩定基層混合料性能要求分析的基礎上，提出在室內試驗中采用旋轉式壓實儀對穩定瀝青基層混合料的壓實效果進行模擬。

關鍵詞：瀝青穩定；基層施工；壓實度

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0108-02

瀝青穩定基層的設計規范最早是由英國運輸工程研究院提出的，但應用最早和最多的是日本，美國、英國、德國、意大利等許多國家也都有大量的瀝青穩定基層結構的道路。我國在20世紀80代曾采用瀝青碎石作為瀝青路面的基層，但由于基層空隙率偏大，容易出現開裂、松散等破壞，從而被半剛性基層所取代。隨著我國道路交通形勢和半剛性基層的自身缺陷，具有較好力學性能的瀝青穩定基層可以適應日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。瀝青穩定基層施工中，壓實度對其性能的發揮具有很大的影響，在施工中需要壓實度進行嚴格控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

1 瀝青路面早期損壞產生的原因

我國在20世紀80代開始了大規模的高速公路設計和施工，對路基和路面的壓實施工明確規定應采用重型壓實標準，但由于在實際工程施工中往往得不到嚴格的執行，導致許多高速公路過早地出現了病害，其中很大一部分是由于路基壓實不夠引起的。當瀝青面層的壓實度不足時，瀝青混合料的空隙率就會偏大，容易使得路面水進入瀝青混凝土內部并透過瀝青混凝土面層到達半剛性基層頂面，在高速行車的反復作用下，動水壓力會導致瀝青路面表面的瀝青與集料會出現分離產生坑洞，而且會沖刷基層混合料中的細料產生唧漿。

2 瀝青穩定基層混合料性能要求及壓實的重要性

2.1 材料壓實度的重要性

公路路基通過自然沉陷可以達到一定的密實度，但根本無法滿足汽車、特別是重型汽車的行車要求。因此，為提高公路路基路面的強度，確保路面的工程質量，必須人工壓實路基路面的各個結構層。工程建設材料的強度在經過充分壓實后會有很大提高，在一定程度上減少因行車荷載過大產生路基、路面變形的幾率，增加路基土和路面材料的水穩定性和耐久性。現場施工表明，碾壓路基使其達到要求的壓實度以后，在使用過程中，公路路基基本不會再有沉陷發生，任何路面都可以鋪筑在這種路基上。

2.2 瀝青穩定基層混合料性能要求

為保證瀝青路面的使用要求，瀝青穩定基層混合料必須具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性和防水性，而且還要具有良好的工作性和經濟性。在瀝青穩定基層混合料的設計中必須采用良好級配的礦料，從而保證在交通荷載的作用下瀝青穩定基層不會產生過大的永久變形。穩定基層混合料的瀝青用量相對要大一些，從而保證瀝青穩定基層的耐久性。此外，還必須控制好穩定基層混合料的空隙率，保證混合料具有較好的水穩定性。在瀝青混合料的各項性能指標中，穩定性與其他各項性能有一定的沖突，要解決瀝青混合料各性能要求之間的矛盾，關鍵是對混合料進行充分的壓實。

3 室內壓實度的控制

通常瀝青穩定基層混合料可以使用大馬歇爾進行設計，但由于大馬歇爾儀器的普及不夠，加上缺乏相應的設計標準，施工中壓實度的控制無法把握。通常可以采用較為簡單的靜壓成型方法進行混合料的設計，但靜壓并不能與路面的實際壓實作用吻合，而采用旋轉式壓實儀可以較好地模擬路面在壓路機和行車的壓實作用。因此，對于瀝青穩定基層混合料的設計應采用旋轉式壓實儀進行室內試驗測試和分析。

旋轉式壓實儀是基于剪切—壓實共同作用的原理，模擬現場壓實的作用機理，其壓實包括兩個重要組成部分：垂直壓應力和剪切位移。在兩者的共同作用下，使得瀝青混合料發生變形和重定向，從而達到壓實的效果。一般瀝青混合料的壓實有如下圖1所示的典型曲線。初始時，混合料高度快速減小，壓實終了時，高度的變化已很小。該曲線能夠反映混合料的可壓實情況并可定性判斷混合料的穩定性。如果初始壓實階段的曲線較為平坦，則說明混合料難于壓實，應該提高混合料的壓實溫度，加大壓實功或重新進行混合料設計。如果后期的曲線坡度過大，則說明混合料的穩定性不足，應該進行相應的設計調整。

4 施工中提高壓實度的方法

4.1 壓實機械

路基土和路面材料是否能夠壓實與壓實機械的類型密切相關。輕型壓路機只能形成路面較小的密實度，重型壓路機能夠形成較大的密實度；振動壓路機的壓實效果較好，不但密實度大，而且有效的壓實深度也大。

4.2 碾壓遍數

壓路機的碾壓遍數是影響路基土和路面材料密實度的關鍵因素，在一定程度上起著決定作用。壓路機對路基材料最初的若干遍碾壓，能夠在很大程度上增高材料的壓實度，隨著碾壓遍數的不斷增加，壓實度的增長率會逐漸遞減；直到碾壓遍數超過一定遍數后，壓實度就不再增加了。

4.3 碾壓速度

不管使用哪種形式或質量的壓路機進行碾壓，其碾壓速度對路基土或路面材料層所能達到的密實度有明顯影響，而且碾壓速度過快，還容易導致被壓層的平整度變差。雖然采用高碾壓速度要比采用低碾壓速度的壓實生產率高而且比較經濟，但速度過快，容易導致路面的不平整，形成小波浪。因此，應針對具體碾壓的材料層和所用的壓路機，通過鋪筑試驗段選擇合適的碾壓速度。通常，碾壓層厚和難以壓實的材料，應采用較低的碾壓速度。

4.4 集料的級配

集料的級配對碾壓后所能達到的密實度有明顯影響。實踐證明，均勻顆粒的砂及單一尺寸的礫石和碎石，都難于碾壓密實。

為了提高路面結構層材料的強度和減少其空隙率，增加它在使用過程中的穩定性，對用作路面結構層的集料，經常要求其具有良好的級配。特別是對用作基層的集料，常規定有嚴格的級配范圍。

5 結語

瀝青穩定基層在日本、美國、英國等國家得到大量應用，但在我國的應用還較少，但由于其具有較好力學性能，可以適應我國日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。為保證瀝青穩定基層混合料具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性，必須從壓實機械、碾壓層厚度、碾壓遍數、碾壓速度、集料級配等五個方面進行對工程壓實施工進行控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

參考文獻

[1] 張相龍.ATB-30瀝青穩定碎石柔性基層施工質量控制[J].交通世界（建養機械），2009，201（8）：135-136.

[2] 楊敬華，張可強.柔性基層ATB-25在佛開高速公路大修中的應用[J].廣東公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 張平，甘新眾，李闖民.ATB-25柔性基層攤鋪和碾壓技術研究[J].交通標準化，2012，（3）：54-58.endprint

摘要：文章通過對瀝青路面早期損壞產生原因的分析，指出壓實不夠是導致瀝青路面早期損壞的根本原因，在對瀝青穩定基層混合料性能要求分析的基礎上，提出在室內試驗中采用旋轉式壓實儀對穩定瀝青基層混合料的壓實效果進行模擬。

關鍵詞：瀝青穩定；基層施工；壓實度

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0108-02

瀝青穩定基層的設計規范最早是由英國運輸工程研究院提出的，但應用最早和最多的是日本，美國、英國、德國、意大利等許多國家也都有大量的瀝青穩定基層結構的道路。我國在20世紀80代曾采用瀝青碎石作為瀝青路面的基層，但由于基層空隙率偏大，容易出現開裂、松散等破壞，從而被半剛性基層所取代。隨著我國道路交通形勢和半剛性基層的自身缺陷，具有較好力學性能的瀝青穩定基層可以適應日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。瀝青穩定基層施工中，壓實度對其性能的發揮具有很大的影響，在施工中需要壓實度進行嚴格控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

1 瀝青路面早期損壞產生的原因

我國在20世紀80代開始了大規模的高速公路設計和施工，對路基和路面的壓實施工明確規定應采用重型壓實標準，但由于在實際工程施工中往往得不到嚴格的執行，導致許多高速公路過早地出現了病害，其中很大一部分是由于路基壓實不夠引起的。當瀝青面層的壓實度不足時，瀝青混合料的空隙率就會偏大，容易使得路面水進入瀝青混凝土內部并透過瀝青混凝土面層到達半剛性基層頂面，在高速行車的反復作用下，動水壓力會導致瀝青路面表面的瀝青與集料會出現分離產生坑洞，而且會沖刷基層混合料中的細料產生唧漿。

2 瀝青穩定基層混合料性能要求及壓實的重要性

2.1 材料壓實度的重要性

公路路基通過自然沉陷可以達到一定的密實度，但根本無法滿足汽車、特別是重型汽車的行車要求。因此，為提高公路路基路面的強度，確保路面的工程質量，必須人工壓實路基路面的各個結構層。工程建設材料的強度在經過充分壓實后會有很大提高，在一定程度上減少因行車荷載過大產生路基、路面變形的幾率，增加路基土和路面材料的水穩定性和耐久性。現場施工表明，碾壓路基使其達到要求的壓實度以后，在使用過程中，公路路基基本不會再有沉陷發生，任何路面都可以鋪筑在這種路基上。

2.2 瀝青穩定基層混合料性能要求

為保證瀝青路面的使用要求，瀝青穩定基層混合料必須具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性和防水性，而且還要具有良好的工作性和經濟性。在瀝青穩定基層混合料的設計中必須采用良好級配的礦料，從而保證在交通荷載的作用下瀝青穩定基層不會產生過大的永久變形。穩定基層混合料的瀝青用量相對要大一些，從而保證瀝青穩定基層的耐久性。此外，還必須控制好穩定基層混合料的空隙率，保證混合料具有較好的水穩定性。在瀝青混合料的各項性能指標中，穩定性與其他各項性能有一定的沖突，要解決瀝青混合料各性能要求之間的矛盾，關鍵是對混合料進行充分的壓實。

3 室內壓實度的控制

通常瀝青穩定基層混合料可以使用大馬歇爾進行設計，但由于大馬歇爾儀器的普及不夠，加上缺乏相應的設計標準，施工中壓實度的控制無法把握。通常可以采用較為簡單的靜壓成型方法進行混合料的設計，但靜壓并不能與路面的實際壓實作用吻合，而采用旋轉式壓實儀可以較好地模擬路面在壓路機和行車的壓實作用。因此，對于瀝青穩定基層混合料的設計應采用旋轉式壓實儀進行室內試驗測試和分析。

旋轉式壓實儀是基于剪切—壓實共同作用的原理，模擬現場壓實的作用機理，其壓實包括兩個重要組成部分：垂直壓應力和剪切位移。在兩者的共同作用下，使得瀝青混合料發生變形和重定向，從而達到壓實的效果。一般瀝青混合料的壓實有如下圖1所示的典型曲線。初始時，混合料高度快速減小，壓實終了時，高度的變化已很小。該曲線能夠反映混合料的可壓實情況并可定性判斷混合料的穩定性。如果初始壓實階段的曲線較為平坦，則說明混合料難于壓實，應該提高混合料的壓實溫度，加大壓實功或重新進行混合料設計。如果后期的曲線坡度過大，則說明混合料的穩定性不足，應該進行相應的設計調整。

4 施工中提高壓實度的方法

4.1 壓實機械

路基土和路面材料是否能夠壓實與壓實機械的類型密切相關。輕型壓路機只能形成路面較小的密實度，重型壓路機能夠形成較大的密實度；振動壓路機的壓實效果較好，不但密實度大，而且有效的壓實深度也大。

4.2 碾壓遍數

壓路機的碾壓遍數是影響路基土和路面材料密實度的關鍵因素，在一定程度上起著決定作用。壓路機對路基材料最初的若干遍碾壓，能夠在很大程度上增高材料的壓實度，隨著碾壓遍數的不斷增加，壓實度的增長率會逐漸遞減；直到碾壓遍數超過一定遍數后，壓實度就不再增加了。

4.3 碾壓速度

不管使用哪種形式或質量的壓路機進行碾壓，其碾壓速度對路基土或路面材料層所能達到的密實度有明顯影響，而且碾壓速度過快，還容易導致被壓層的平整度變差。雖然采用高碾壓速度要比采用低碾壓速度的壓實生產率高而且比較經濟，但速度過快，容易導致路面的不平整，形成小波浪。因此，應針對具體碾壓的材料層和所用的壓路機，通過鋪筑試驗段選擇合適的碾壓速度。通常，碾壓層厚和難以壓實的材料，應采用較低的碾壓速度。

4.4 集料的級配

集料的級配對碾壓后所能達到的密實度有明顯影響。實踐證明，均勻顆粒的砂及單一尺寸的礫石和碎石，都難于碾壓密實。

為了提高路面結構層材料的強度和減少其空隙率，增加它在使用過程中的穩定性，對用作路面結構層的集料，經常要求其具有良好的級配。特別是對用作基層的集料，常規定有嚴格的級配范圍。

5 結語

瀝青穩定基層在日本、美國、英國等國家得到大量應用，但在我國的應用還較少，但由于其具有較好力學性能，可以適應我國日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。為保證瀝青穩定基層混合料具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性，必須從壓實機械、碾壓層厚度、碾壓遍數、碾壓速度、集料級配等五個方面進行對工程壓實施工進行控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

參考文獻

[1] 張相龍.ATB-30瀝青穩定碎石柔性基層施工質量控制[J].交通世界（建養機械），2009，201（8）：135-136.

[2] 楊敬華，張可強.柔性基層ATB-25在佛開高速公路大修中的應用[J].廣東公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 張平，甘新眾，李闖民.ATB-25柔性基層攤鋪和碾壓技術研究[J].交通標準化，2012，（3）：54-58.endprint

摘要：文章通過對瀝青路面早期損壞產生原因的分析，指出壓實不夠是導致瀝青路面早期損壞的根本原因，在對瀝青穩定基層混合料性能要求分析的基礎上，提出在室內試驗中采用旋轉式壓實儀對穩定瀝青基層混合料的壓實效果進行模擬。

關鍵詞：瀝青穩定；基層施工；壓實度

中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）16-0108-02

瀝青穩定基層的設計規范最早是由英國運輸工程研究院提出的，但應用最早和最多的是日本，美國、英國、德國、意大利等許多國家也都有大量的瀝青穩定基層結構的道路。我國在20世紀80代曾采用瀝青碎石作為瀝青路面的基層，但由于基層空隙率偏大，容易出現開裂、松散等破壞，從而被半剛性基層所取代。隨著我國道路交通形勢和半剛性基層的自身缺陷，具有較好力學性能的瀝青穩定基層可以適應日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。瀝青穩定基層施工中，壓實度對其性能的發揮具有很大的影響，在施工中需要壓實度進行嚴格控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

1 瀝青路面早期損壞產生的原因

我國在20世紀80代開始了大規模的高速公路設計和施工，對路基和路面的壓實施工明確規定應采用重型壓實標準，但由于在實際工程施工中往往得不到嚴格的執行，導致許多高速公路過早地出現了病害，其中很大一部分是由于路基壓實不夠引起的。當瀝青面層的壓實度不足時，瀝青混合料的空隙率就會偏大，容易使得路面水進入瀝青混凝土內部并透過瀝青混凝土面層到達半剛性基層頂面，在高速行車的反復作用下，動水壓力會導致瀝青路面表面的瀝青與集料會出現分離產生坑洞，而且會沖刷基層混合料中的細料產生唧漿。

2 瀝青穩定基層混合料性能要求及壓實的重要性

2.1 材料壓實度的重要性

公路路基通過自然沉陷可以達到一定的密實度，但根本無法滿足汽車、特別是重型汽車的行車要求。因此，為提高公路路基路面的強度，確保路面的工程質量，必須人工壓實路基路面的各個結構層。工程建設材料的強度在經過充分壓實后會有很大提高，在一定程度上減少因行車荷載過大產生路基、路面變形的幾率，增加路基土和路面材料的水穩定性和耐久性。現場施工表明，碾壓路基使其達到要求的壓實度以后，在使用過程中，公路路基基本不會再有沉陷發生，任何路面都可以鋪筑在這種路基上。

2.2 瀝青穩定基層混合料性能要求

為保證瀝青路面的使用要求，瀝青穩定基層混合料必須具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性和防水性，而且還要具有良好的工作性和經濟性。在瀝青穩定基層混合料的設計中必須采用良好級配的礦料，從而保證在交通荷載的作用下瀝青穩定基層不會產生過大的永久變形。穩定基層混合料的瀝青用量相對要大一些，從而保證瀝青穩定基層的耐久性。此外，還必須控制好穩定基層混合料的空隙率，保證混合料具有較好的水穩定性。在瀝青混合料的各項性能指標中，穩定性與其他各項性能有一定的沖突，要解決瀝青混合料各性能要求之間的矛盾，關鍵是對混合料進行充分的壓實。

3 室內壓實度的控制

通常瀝青穩定基層混合料可以使用大馬歇爾進行設計，但由于大馬歇爾儀器的普及不夠，加上缺乏相應的設計標準，施工中壓實度的控制無法把握。通常可以采用較為簡單的靜壓成型方法進行混合料的設計，但靜壓并不能與路面的實際壓實作用吻合，而采用旋轉式壓實儀可以較好地模擬路面在壓路機和行車的壓實作用。因此，對于瀝青穩定基層混合料的設計應采用旋轉式壓實儀進行室內試驗測試和分析。

旋轉式壓實儀是基于剪切—壓實共同作用的原理，模擬現場壓實的作用機理，其壓實包括兩個重要組成部分：垂直壓應力和剪切位移。在兩者的共同作用下，使得瀝青混合料發生變形和重定向，從而達到壓實的效果。一般瀝青混合料的壓實有如下圖1所示的典型曲線。初始時，混合料高度快速減小，壓實終了時，高度的變化已很小。該曲線能夠反映混合料的可壓實情況并可定性判斷混合料的穩定性。如果初始壓實階段的曲線較為平坦，則說明混合料難于壓實，應該提高混合料的壓實溫度，加大壓實功或重新進行混合料設計。如果后期的曲線坡度過大，則說明混合料的穩定性不足，應該進行相應的設計調整。

4 施工中提高壓實度的方法

4.1 壓實機械

路基土和路面材料是否能夠壓實與壓實機械的類型密切相關。輕型壓路機只能形成路面較小的密實度，重型壓路機能夠形成較大的密實度；振動壓路機的壓實效果較好，不但密實度大，而且有效的壓實深度也大。

4.2 碾壓遍數

壓路機的碾壓遍數是影響路基土和路面材料密實度的關鍵因素，在一定程度上起著決定作用。壓路機對路基材料最初的若干遍碾壓，能夠在很大程度上增高材料的壓實度，隨著碾壓遍數的不斷增加，壓實度的增長率會逐漸遞減；直到碾壓遍數超過一定遍數后，壓實度就不再增加了。

4.3 碾壓速度

不管使用哪種形式或質量的壓路機進行碾壓，其碾壓速度對路基土或路面材料層所能達到的密實度有明顯影響，而且碾壓速度過快，還容易導致被壓層的平整度變差。雖然采用高碾壓速度要比采用低碾壓速度的壓實生產率高而且比較經濟，但速度過快，容易導致路面的不平整，形成小波浪。因此，應針對具體碾壓的材料層和所用的壓路機，通過鋪筑試驗段選擇合適的碾壓速度。通常，碾壓層厚和難以壓實的材料，應采用較低的碾壓速度。

4.4 集料的級配

集料的級配對碾壓后所能達到的密實度有明顯影響。實踐證明，均勻顆粒的砂及單一尺寸的礫石和碎石，都難于碾壓密實。

為了提高路面結構層材料的強度和減少其空隙率，增加它在使用過程中的穩定性，對用作路面結構層的集料，經常要求其具有良好的級配。特別是對用作基層的集料，常規定有嚴格的級配范圍。

5 結語

瀝青穩定基層在日本、美國、英國等國家得到大量應用，但在我國的應用還較少，但由于其具有較好力學性能，可以適應我國日益增長的交通需要，成為未來我國公路基層的發展方向。為保證瀝青穩定基層混合料具有良好的穩定性、耐久性、抗疲勞性，必須從壓實機械、碾壓層厚度、碾壓遍數、碾壓速度、集料級配等五個方面進行對工程壓實施工進行控制，從而保證瀝青穩定基層的施工質量。

參考文獻

[1] 張相龍.ATB-30瀝青穩定碎石柔性基層施工質量控制[J].交通世界（建養機械），2009，201（8）：135-136.

[2] 楊敬華，張可強.柔性基層ATB-25在佛開高速公路大修中的應用[J].廣東公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 張平，甘新眾，李闖民.ATB-25柔性基層攤鋪和碾壓技術研究[J].交通標準化，2012，（3）：54-58.endprint