該文對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石排水基層(atpb)混合料的設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)研究,并將研究結(jié)論應(yīng)用到高速公路排水基層設(shè)計(jì)中,試驗(yàn)及施工檢測(cè)結(jié)果表明,按該方法設(shè)計(jì)的atpb基層具有很好的透水性、耐高溫性及水穩(wěn)定性,完全滿足路面內(nèi)部結(jié)構(gòu)排水層的要求。

瀝青穩(wěn)定碎石透水混合料用于路面結(jié)構(gòu)基層在很大程度上改善和提高了路面結(jié)構(gòu)的排水性能,同時(shí)又不降低其結(jié)構(gòu)承載性能。本文基于國(guó)外對(duì)大孔隙透水材料的試驗(yàn)研究和實(shí)際使用狀況,針對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石透水基層混合料的特性,提出了可行的滿足路面使用性能的組成設(shè)計(jì)方法。

瀝青穩(wěn)定碎石排水基層（atpb）混合料設(shè) 計(jì) 第7卷第1期 2010年2月 現(xiàn)代交通技 modemtransportationtechnology vof.7no.1 feb.2010 瀝青穩(wěn)定碎石排水基層(atpb)混合料設(shè)計(jì) 臧立丹,倪大堯,陳李峰 (1.江蘇省錫山經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū),江蘇無(wú)錫214101; 2.無(wú)錫市錫山區(qū)公路管理處,江蘇無(wú)錫214101;3江蘇省交通科學(xué)研究院股份有限 公司,江蘇南京210017) 摘要:對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石排水基層混合料設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,提出了相應(yīng)的成型方法, 級(jí)配范圍,瀝青用量確定方 法,性能驗(yàn)證指標(biāo)等,可供同類(lèi)項(xiàng)目atpb混合料設(shè)計(jì)時(shí)參考. 關(guān)鍵詞:瀝青路面;瀝青穩(wěn)定碎石排水基層;成型方法;級(jí)配范圍 中圖分類(lèi)號(hào):u416.02文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:b文章編號(hào):1672—9889(2010)01—002

對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石排水基層混合料設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討,提出了相應(yīng)的成型方法、級(jí)配范圍、瀝青用量確定方法、性能驗(yàn)證指標(biāo)等,可供同類(lèi)項(xiàng)目atpb混合料設(shè)計(jì)時(shí)參考。

結(jié)合山東高速公路瀝青碎石排水基層混合料的設(shè)計(jì)實(shí)踐,提出了瀝青穩(wěn)定碎石排水基層混合料的設(shè)計(jì)指標(biāo)和設(shè)計(jì)方法。

瀝青混合料組成設(shè)計(jì)的總目標(biāo)是確定瀝青混合料的最佳組成,而瀝青用量對(duì)混合料的組成有非常重要的影響。在通過(guò)大馬歇爾試驗(yàn)確定瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料最佳瀝青用量時(shí),穩(wěn)定度和流值可作為檢測(cè)檢驗(yàn)數(shù)據(jù),密度、空隙率和飽和度等體積指標(biāo)則是主要的設(shè)計(jì)依據(jù)。

對(duì)大粒徑碎石瀝青穩(wěn)定排水基層混合料設(shè)計(jì)方法進(jìn)行系統(tǒng)研究,提出排水性大粒徑碎石瀝青穩(wěn)定基層級(jí)配,通過(guò)析漏試驗(yàn)、飛散試驗(yàn)和馬歇爾試驗(yàn)確定最初瀝青用量,并通過(guò)水穩(wěn)定性試驗(yàn)、高溫性能試驗(yàn)和疲勞性能試驗(yàn),確定最佳瀝青用量。

對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了系統(tǒng)研究,通過(guò)室內(nèi)試驗(yàn),提出了瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料的級(jí)配,評(píng)價(jià)了瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料的路用性能,并且,采用了大馬歇爾法、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)體積法、gtm法3種方法研究了瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料最佳瀝青用量的確定方法。

按照atb混合料的性能要求,研究了atb混合料的配合比設(shè)計(jì)方法。通過(guò)已有研究成果推薦的atb-25級(jí)配范圍初選了4種級(jí)配;根據(jù)atb性能的指標(biāo)要求確定了最佳級(jí)配及最佳油石比。試驗(yàn)結(jié)果表明:在級(jí)配范圍內(nèi)優(yōu)選出來(lái)的最佳級(jí)配滿足atb各項(xiàng)性能指標(biāo)要求,其對(duì)應(yīng)的最佳油石質(zhì)量比為2.6%,該配合比設(shè)計(jì)方法是可行的。

瀝青穩(wěn)定碎石排水基層(atpb基層)是采用瀝青、粗集料及少量填料、經(jīng)過(guò)嚴(yán)格設(shè)計(jì)的骨架空隙型瀝青混合料,通過(guò)對(duì)摻加水泥或消石灰的atpb混合料性能的比較,提出了在atpb混合料中添加部分消石灰后,atpb混合料的水穩(wěn)定性及耐久性均得到很大改善,對(duì)atpb基層混合料的設(shè)計(jì)進(jìn)行系統(tǒng)研究的基礎(chǔ)上,推薦工程適用的級(jí)配及瀝青用量確定方法,供同行參考。

針對(duì)京港澳高速公路湖北段半剛性基層瀝青路面水損壞嚴(yán)重的現(xiàn)象,在分析比較了半剛性基層和柔性基層優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上,在實(shí)驗(yàn)室采用馬歇爾試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法確定了atpb-25的級(jí)配和最佳瀝青用量,并對(duì)其排水性和水穩(wěn)定性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,認(rèn)為級(jí)配合理的瀝青穩(wěn)定碎石排水基層具有較高的強(qiáng)度和一定的水穩(wěn)定性,采用瀝青穩(wěn)定碎石排水基層是合理的。

運(yùn)用遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法,以混合料的疲勞性能為目標(biāo)函數(shù),以礦料的9.5mm篩通過(guò)量和礦粉含量為決策變量,對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料的礦料級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化。將優(yōu)化后的級(jí)配曲線與superpave相應(yīng)的級(jí)配進(jìn)行了比較,完全滿足superpave級(jí)配設(shè)計(jì)要求。經(jīng)疲勞試驗(yàn)驗(yàn)證,用優(yōu)化后的礦料級(jí)配成型的馬歇爾試件的疲勞壽命最長(zhǎng)。說(shuō)明運(yùn)用遺傳算法與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合的方法進(jìn)行瀝青混合料礦料級(jí)配的優(yōu)化是可行的。這種優(yōu)化方法可以廣泛用于解決目標(biāo)函數(shù)無(wú)法用顯函數(shù)形式來(lái)表達(dá)的復(fù)雜的優(yōu)化問(wèn)題

瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料施工工藝的研究

本文在分析了影響瀝青穩(wěn)定碎石混合料強(qiáng)度主要因素的基礎(chǔ)上,對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石的施工控制要求進(jìn)行了一定的分析和研究。

本文采用彎曲試驗(yàn)和低溫彎曲蠕變?cè)囼?yàn),針對(duì)3種典型級(jí)配的瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料,進(jìn)行了低溫抗裂性能檢驗(yàn)。分析表明:應(yīng)變能密度臨界值指標(biāo)評(píng)價(jià)瀝青混合料的低溫抗裂性能更加科學(xué);瀝青穩(wěn)定碎石礦質(zhì)混合料級(jí)配對(duì)低溫抗裂性影響較大,級(jí)配偏上限有較好的低溫抗裂性能。

在國(guó)內(nèi)外對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層的研究基礎(chǔ)上,對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石基層的防止反射裂縫的能力、永久變形能力和疲勞作了進(jìn)一步的分析研究。

分析了振動(dòng)壓實(shí)機(jī)理,進(jìn)行了多種振動(dòng)參數(shù)組合下的振動(dòng)成型試驗(yàn),并以密度和抗壓強(qiáng)度為指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)其壓實(shí)效果,最終選擇了針對(duì)于該研究瀝青穩(wěn)定碎石混合料的最佳振動(dòng)參數(shù)組合。

簡(jiǎn)要介紹了瀝青穩(wěn)定碎石在國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀,探討了瀝青穩(wěn)定碎石混合料的配合比設(shè)計(jì),著重分析了atb-30的高溫穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性與疲勞特性規(guī)律。

瀝青穩(wěn)定碎石排水基層必須具有良好的骨架-空隙結(jié)構(gòu)。通過(guò)參考國(guó)內(nèi)外大量資料,設(shè)計(jì)不同的關(guān)鍵控制篩孔的通過(guò)率,將粗、細(xì)集料分段取不同的級(jí)配曲線進(jìn)行設(shè)計(jì),并結(jié)合vcadrf方法對(duì)級(jí)配進(jìn)行檢驗(yàn),根據(jù)瀝青混合料的性質(zhì)對(duì)粗、細(xì)集料的含量進(jìn)行調(diào)整,在瀝青穩(wěn)定碎石排水基層試驗(yàn)路中設(shè)計(jì)出滿足排水、結(jié)構(gòu)要求的良好級(jí)配。

針對(duì)當(dāng)前瀝青混凝土路面早期水損壞現(xiàn)象嚴(yán)重的現(xiàn)狀,指出在密級(jí)配瀝青混凝土路面下設(shè)置透水基層可以減輕水對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響。進(jìn)而依托某高速公路使用瀝青穩(wěn)定碎石透水基層的工程實(shí)例,分析了影響瀝青穩(wěn)定碎石透水基層混合料級(jí)配的關(guān)鍵篩孔,研究了適宜于瀝青穩(wěn)定碎石透水基層混合料最佳油石比選定原則和方法,通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)確定了其最佳配合比,并采用析漏試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了該最佳油石比的合理性,為瀝青穩(wěn)定碎石透水基層試驗(yàn)路施工和進(jìn)一步研究提供依據(jù)。

為提高瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工技術(shù)水平，本文針對(duì)瀝青穩(wěn)定碎石排水基層特性與工程優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行介紹，然后在實(shí)驗(yàn)室對(duì)原材料性能進(jìn)行測(cè)定與混合料進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，最后詳細(xì)論述瀝青穩(wěn)定碎石排水基層施工工藝，將施工技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際工程之中并對(duì)其進(jìn)行鉆芯測(cè)試其厚度、壓實(shí)度與空隙率，結(jié)果表明：根據(jù)合理配合比設(shè)計(jì)與施工技術(shù)進(jìn)行路面基層建筑后其各項(xiàng)指標(biāo)滿足質(zhì)量要求。對(duì)我國(guó)公路施工技術(shù)意義重大。

瀝青穩(wěn)定基層處在受壓區(qū),其永久變形主要是由于在荷載作用下,瀝青混合料的壓密以及局部顆粒的重新定向運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。對(duì)于受壓產(chǎn)生的永久變形,單軸壓縮蠕變?cè)囼?yàn)可以較好地模擬其實(shí)際的變形作用。通過(guò)試驗(yàn)證明,瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料級(jí)配偏上限時(shí),集料的間隙率呈減小趨勢(shì),抗永久變形能力提高。