《长寿命沥青路面》PPT课件.ppt

长寿命沥青 路面,美国沥青路面协会对LLP的定义,沥青路面在50年内无结构性的修复 或重建，仅需根据表面层损坏状况 进行周期性的恢复。有的州用50年， 有的州用40年。,美沥青技术中心的LLP奖,2004年该中心颁布LLP奖，八个州的一些路段获奖，多数是州际高速路或主干道。两个条件： 1. 路面使用35年以上无结构性破坏； 2. 每次需罩面或修复的间隔时间 12年。不是指整条路，可以是 局部一小段。,二、我国的LL半刚性路面,笔者建议我国LL半刚性路面 的定义为： 1. 路面使用40年无需要重建的 结构性破坏； 2. 沥青面层需要重铺或加铺罩面 的间隔时间为10年。,四、美华盛顿州I-90路面概况,1. 该路全长480km，F.P 47%， S-R.P 33%和CC路面占20%。 分东西两段，东段夏热冬寒，部分 路段交通量很大，ESAL=2.5107 /车道/年，平均ESAL= 6847 /车道/天。 以下比较F.P与S-R路面的使用性能。,2. 东段使用性能比较：柔性/ 半刚性,距第1次施工时间，年 原施工厚度，cm 平均29.3 / 38.2 24.1 / 23.1 路段数 27 / 21 27 / 21 从第1次施工到第1次维修的时间，年 平均 12.4 / 10.8 ， 路段数 25 / 21,到观测时磨耗层的使用时间(年),平均：4.7 / 7.1， 路段数：15 / 21 IRI (m/km)： 平均 0.8 / 0.9 RD (mm)： 平均 5 / 7 虽然S-R.P的 IRI 和RD 略大于F.P 但前者使用时间较后者长2.4年 ；前者 平均寿命为38.2年，后者只有29.3年。 证明：半刚性路面可成为 LLP。,3) 澳维州重载交通F.P结构例,土基CBR约2% (1) 0/10 PmB OGA 3cm 磨耗层 (2) 0/14 320沥青(Pen60)4cmH型AC 联结层 (3) 0/20 600(Pen20)6cmT型AC双功能层 (4) 0/20 600沥青6.5cmT型AC双功能层 (5) 0/20 多1%沥青7.5cmR型AC抗疲劳层,(6) 0/20 15cm 3%水泥碎石，工作 平台并承担大部分预估ESALS (7) 选料 CBR8% 25cm 选料 CBR5% 33cm 对于非膨胀土，也可用CBR10% 的选料，30cm 在工作平台上沥青结层总厚27cm。,维州重载交通F.P结构有代表性,在欧洲，在面层(磨耗层+联结层) 下的荷载传布和抗永久形变层也常采 用Pen- 20沥青，也常用两层。 国内不同高速路上铺的F.P试验路 与维州结构相似，只是双功能层不用 硬沥青，而用价格高得多的PmB。,国内某LL F.P例,某高速公路铺的试验路结构为： 1) LL F.P： 4、6、8cmPmB AC面层, cmAH-70稳定碎石基层， cm 富PmB AC抗疲劳层，级 配碎石，；沥青结层 总厚46cm，27cm用PmB， 路面总厚76cm。,试验路的代表弯沉(mm),04.11 05.7 05.12 1) 长寿命 0.054 0.038 0.118,代表弯沉值普遍增大,该高速路的路基施工有特点，凡 土的含水量偏大达不到压实度时, 全用石灰处理，直到离土基顶面0.8m； 上部的0.8m全用8%石灰处理。,在此情况下，过一年路面的代表 弯沉值就增大两倍多，能否保持其长 寿命， 应是个问题。,2006.6.15试验路面maxRD,1) 长寿命 7.2mm,该高速公路的交通状况,交通量20 000辆/天，客货车各一半 2006年月超载情况： 超载 30以下 11.87 超载 3050 2.0 超载 50100% 0.07 超载 100 0 不超载 85.23,七、我国重载交通长寿命沥青 路面关键技术的研究,(一)设计理念 采用20世纪60年代初 部公路所路面组提出的“强基、薄面、 稳土基”设计理念 (二)路面设计内容 采用20世纪60 年代初部公路所路面组提出的四大 内容：路面结构组合设计、材料 设计、厚度设计和路基路面综合设计,(三)重载长寿命课题研究对象,对象是半刚性基层AC路面 国外柔性路面已有100多年历史， 设计理念已经成熟和一致。 国内不同省市结合高速路施工， 已铺了不少柔性路面试验路， 其思路常与国外一致。,1. 半刚性路面(S-R.P),国外S-R.P虽已有70多年历史， 至今没有成熟的经验和一致的认识， 而且使用日趋减少，有的将其用在柔 性路面的最下层，作为工作平台等。 我国使用S-R.P虽只有50多年历史， 但至今我国使用得最普遍、最多、也 最成熟。它最能适应重载交通需要。,我国已建成四万多公里高速公路,约90%采用了S-R.P。S-R.P为我 国高速路发展做出了巨大贡献。 对S-R.P的研究取得了多个创新 成果，如S-R材料的系统物理-力学 性质，厚S-R材料层的卓越技术效果， 承载能力可全靠S-R材料层满足， 使 AC面层仅起功能作用。, S-R.P多种裂缝的形成机理 及减裂措施等 由于非技术和技术方面的多种原因， 我国高速路的路面产生了多种早期破坏。 就S-R.P说，早期破坏主要由AC面层透 水产生。由技术原因产生的早期破坏， 笔者深信是能够解决的。,2. 重载LL S-R.P需 解决的问题,1) 综合解决AC面层的功能 AC面层的功能包括不允许表面水 透入面层,抗滑性能满足要求，不易产 生严重RD和泛油，平整度好。不少 发达国家还要求减少噪声。 除后一要求外，应同时解决面层 的多个功能。,2) 解决路面的承载能力,路面的承载能力，即路面厚度设 计。这是当前最难解决的问题。至今 还没有一条高速公路在重载货车作用 下已通过20106轴次。 对于重载LLP，其标准轴载应是 多少kN也是个问题。,(四) 路面结构组合设计概述,结构组合设计是很重要的一项设计，内 容很多，既有技巧问题，又有经济问题,2. 我国半刚性路面的结构组合设计,S-R.P的沥青面层常用三层，此三层 各用什么级配和沥青，各自的厚度，层间 是否要粘结，各用什么材料等，是面层结 构组合设计问题； 基层用什么材料是一层或两层；底基 层用什么材料是一层或两层；其下是否要 垫层，其功能要求和层厚，层间要否处理 及如何处理等都是结构组合设计问题。,(五) 重载LL S-R.P的结构组合设计 1. 面层类型,AC面层采用紧密骨架密实结构SAC 我国多碎石沥青混凝土SAC的创新研究成果： 新理念：将面层的主要功能和早期损坏结合在 一起解决。 新方法：为1988年自主研究成功的 SAC系列提出了矿料级配设计方法。,新理论：建立了规定级配是否适合某岩石碎石的两阶段检验理论和检验方法。 新材料：完善了 SAC系列的三种不同结构，紧密骨架密实结构、一般骨架密实结构和悬浮式密实结构。分别用于不同场合。新材料有六个特点。 新工艺：,这三种代表性状态的CAGG都可以是 Va仅在3%左右的密实式，也都具有表面 粗糙度大的特点。其差别仅在CA 多少， B/M 和高温抗永久形变能力能力的大小。,新SAC的六个特点,(1) Va小，不易产生水破坏。如济 青高速通车12年，青州段51km长通过 的ESALS共1959万，修补的水破坏总面 积仅占0.46%；青岛段42km长通过的 ESALS共700万，修补的水破坏总面积仅 占0.42%。 同时，Va可调，以适应气温 偏低或特殊场合，保持现场Va不6%。,(2) 高温抗永久形变能力强,至今矿料级配中，紧密骨架密实结 构SAC的高温抗形变能力最强。例如， AC-20I型，用AH-70时DS约800。 用AH-70的 SAC-20的DS平均2980。 用AH-30的SAC-20的DS平均7000。各 地所用的PmB SMA的DS在40007000 之间，用PmB的SAC-13的DS常9000。,(3) 表面TD完全满足设计要求,用规范中的AC-XXI型做表面层，TD常 规定，如京津塘竣工面层的TD值只 有0.25mm，不到规定的一半。用SAC-16的 TD多数为0.80.9mm，超过规定0.55mm。 用SAC-13的TD值常约0.8mm。即使用 SAC-10的很薄表面层的TD值也常约0.6mm.,(4) 容易压实 SAC主要是粗集料断级配，可以在 AM高温时，初压就开始用压路机振动碾 压，轮前AM不会产生推挤和横向裂纹， 容易压实。 规范中的AC-XXI AM不可能在初压时 一开始就振动碾压，不易达到高密实度。,(5)表面结构均匀美观,SAC碾压结束后，表面结构均 匀美观，很少粗细集料离析现象。 规范中的AC-XXI型AM碾压结束后， 表面常有粗细集料离析现象。,(6) SAC造价最低,用做表面层的骨架密实结构PmB SAC的 价格最低。如PmB SAC-13的油石比约4.5%， 而PmB SMA的油石比为4.9%5%。一侧两个 车道的高速路，用SAC-13与用SMA13比，每 公里可节约PmB 27吨，且不要用纤维。更不 用说前者的技术性能还优于后者。,(五) 重载LL S-R.P的结构组合设计 2. 面层厚度,不同国家S-R.B 上面层的厚度很不一致。南非最薄35cm，其下有10cmGCR，法 国为6.514.5cm；英国和澳2023cm。 我国最薄9cm，多数1215cm，京津塘2023cm，广深特殊32cm；近5、6年较快增厚，但依据不多。也有误将国外F.P面层的厚度引到S-R.P上。,试验路面层厚度,面层最薄12cm，最厚原设计18cm，中 间15cm共三个厚度。为什么取12cm？ (1) 1989年西三一级路的S-R.P试验路，基层 有水泥砂砾和二灰砂砾两种，沥青面层厚9、 12和15cm三种。3年后面层厚9和12cm路段产生 横缝，15cm段无裂缝，继续观测，.,5年后，15cm段产生裂缝，数量12cm段，但9cm。6年7年后12cm段裂缝最少，15cm段最多，9cm段裂缝居中。 (2) 1992年长-农试验路二灰碎石厚55cm，AC厚9、12和15cm。过一冬每段都有横缝，12cm段裂缝率最小，15cm厚段裂缝率最大，9cm段居中；两冬、三冬后仍是这样。西安冬约 -5OC，长春冬 -26OC，两地得出相同结果。,(3) 7.5期间 室内光弹应力模拟试验 模型：S-R.B上AC层厚9、12、15cm三种，AC和S-R.B的模量和温度收缩系数与那时的值相同。从室温开始下降30OC，分析得面层表面拉应力：12cm厚拉应力最小，15cm厚拉应力最大，9cm居中。,温度场计算,路面结构中温度场的计算结果，也是面层 厚12cm的表面温度应力最小， 15cm的温度应力最小，9cm居中。 室内外的结果完全一致。,(五) 重载LL S-R.P的结构组合设计 3. 面层所用沥青和填料,沥青： 表面层PmB，中面层AH-30，底面 层AH-30 。 填料： 用4%水泥+大理石或石灰石矿粉， 或1.5%2%消石灰粉+矿粉。,(五) 重载LL S-R.P的结构组合设计 4. 面层的层间粘结,为防止降水透过表面层进入面层结 构中导致水破坏，特别当前工地多、力 量分散、加上非技术原因，面层不均匀 性大更需防降水透过表面层。在中面层 上用PmB或CRB铺设粘结防水层，在基 层上用AH-70铺设良好粘结层，能显著 减少水破坏和表面裂缝。,(五)重载LL S-R.P的结构组合设计 5. 基层,多年来，我国新建高速路S-R.B常用两层厚约38cm，底基层用一层厚1920cm。考虑课题特点，采用基层和底基层各两层，总厚76cm；增加基层强度，CBCR基层的R7= 6MPa，LFCR的R7= 3MPa；底 基层强度，水泥稳定土R7= 3MPa，LFS 的R7=1.01.5MPa。,(五) 重载LL S-R.P的结构组合设计 6. 层间粘结状况,(0,0,0) (1,1,1),(1) 在层间摩擦 (0、0、0) ，面层、基层和底基层底面的拉应力和拉应变都最小； (2) 在层间光滑(1、1、1) ，各层底面的拉应力和拉应变全是最大； (3) 面层和底基层底面的拉应力和拉应变较大的情况是面层与基层间光滑.,层间摩擦很重要(0,0,0)、 (1,1,1),对面层和底基层最重要的是面层与基层一 定粘结；实际工程中采取措施使面层与基层和 基层与底基层间粘结，对路面的使用性能和使 用寿命十分重要。 从路表产生由顶向下的纵向疲劳裂缝来看， 最危险的是(1,1,1);(1,1,0)及(1,0,0)。加强层间 粘结很重要。,加强层间摩擦的具体措施,1. 底基层与土基 土基顶面碾压完 成前，在稍湿时用新羊足碾慢速碾 压，使表面有一个个深约1cm多的 凹坑。铺底基层前，洒水使土基面 潮湿。,2. 底基层间 下层碾压完成前，如 同土基顶 面处理。铺上层前，洒水使 下层顶面潮湿。 3. 基层与底基层间 底基层顶面同 第 2条处理，然后铺下基层。,上下基层粘结,4. 下基层和上基层间 在下基层顶面 洒水潮湿后，在无风或风小前提下撒 薄层干水泥1.5kg/m2，或用泥浆泵洒 水泥净浆(1.5kg/m2水泥调成净浆)后， 铺筑并碾压完成上基层。,5. 基层顶面粘结层,养生结束后，可开放并调节交通，要全宽都受交通碾压，使顶面碎石外露。对 未外露部用机械扫扫除细料，用强力吹风机吹除尘土，使碎石外露。清除浮尘后，用AH-70、PmB或CRB洒粘层沥青，用量1.82.0 kg/m2。撒60%满铺的1926.5mm碎石。,(六) 重载LL S-R.P的材料设计 1. SAC的设计,两类四种AC矿料级配 约近40年来，AC分成两类。一类是 密实式，Va在2%5%之间，近十年来常 用3%4%；另一类是多孔隙，Va在18% 以上，常在20%28%之间。密实式又分 成三种：,一是约百年前由美国Fuller提出的连续式密 级配，用其公式可计算得每个筛孔的通过量；,主要国家AC级配的共同方向： 粗集料断级配CAGG,即AC矿料中以CA为主，又不能用连 续级配描述。如82年的BBM，在某两 个筛孔间无料，被称做完全断级配； 84年德CAGG SMA；88年笔者研究成功的 SAC；93年SHRP发布SUP，并称主要用穿过七个控制点间和走在限制区下面的级配曲线，也是CAGG。,2005年笔者首次发表CAGG的 设计和检验方法,BBM、SMA、SAC与SUP的级配都 经验性的，没有各个筛孔通过量的设计方法。2005年笔者正式发表了CAGG的设计方法与级配是否适合所用岩类CA的两阶段检验理论和方法，VCADRF和VCAAC方法,1. 以SAC为例的CAGG 级配设计方法,SAC级配设计原则 用CA形成骨架，用FA、FI和沥青 填充骨架中的孔隙，使 Va小，高温抗永久形变能力强，抗滑性好。可设计成紧密骨架密实结构，一般骨架 密实结构和悬浮式密实结构。,SAC设计方法,SAC系列含SAC30 SAC10共六个 级配. 分别适用于基层、底面层、中面层 和表面层。粗细集料的分界筛孔为 4.75mm， 0.075mm为填料。PB表示 油石比，Va为空气率。,用3个控制点,设计CA级配，用两个点： Dmax .n通过量一个点，100%， 4.75mm通过量一个点，30%40%间。 设计FA级配用两个点： 4.75mm通过量(与CA相同)， 0.075mm一个点，如6%10%间。,SAC20为例，设计CA级配 的基本方程为：,Dmax .n为19mm，通过量100%; 4.75mm通过量30% 为得到系数A和B，需要建立两个 联立方程,两个联立方程,解此联立方程，可得到设计CA级配 的方程中的幂值B=0.85，系数A=100， 得到计算矿料级配的方程式为：,计算CA的方程,(CA),用方程CA计算得的粗集料级配如下表,细集料FA的级配计算,FA计算的公式型式与CA相同，右 侧的分母Dmax.n改为4.75。4.75mm 的通过量与计算CA时30%相同，可 以是一根级配曲线，需要时可以是两 根曲线。 0.075mm的通过量是4% 10%间的一个值。通常Dmax.n 愈小，0.075mm的通过量愈大。,计算FA的联立方程,在此确定0.075mm筛孔的通过量为5%，可以建立两个联立方程,解此联立方程得： B = 0.432， A = 30 由此得设计细集料级配的方程为：,pdi=30(di /4.75)0.432 (FA),用FA方程计算得的FA级配为：,SAC-20的中断级配 将粗、细集料的级配连接一起得到 SAC20的级配。粗集料是一个幂函 数(0.85)、细集料另一个幂函数(0.432)， 连接在一起成一个中断级配的SAC20。 其他Dmax.n的矿料级配用同样方法得到。,2. SAC的矿料级配检验,以SAC-13为例,岩石类型的影响(SAC-13),马歇尔试验结果: 如果要求AC的Va为3% 4.5%和VFA为65% 75%，则1号碎石仅级配A、C、D，3号碎石仅级配A、B、D，4号碎石仅级配A、D以及 5号碎石仅级配A、C能满足要求。,轮辙试验结果,因此，（1）级配范围不应过宽。同时要明确，级配范围仅供选挥合适的生产级配曲线用。（2）对某一品种碎石合适的级配曲线，对另一品种的碎石就不一定合适。生产中应遵循已定的级配曲线，只允许不影响AC性能的很小误 差。,结果说明，虽然规定的级配范围仅9.5mm的通过量为14%，另有4个筛孔的通过量为10%，其余筛孔的通过量仅4% 7%，对于同一种碎石，即使其颗粒组成在范围内变化，也会导致有的AC的性质满足要求，有的则不满足要求 。何况规范的范围更大。,SAC的矿料级配检验,国内外尚没有统一的级配合适与否的具体 检验方法。笔者提出两阶段检验理论和方法。 1. 用VCADRF方法对原矿料是否适用于所 建议级配进行检验； 2. 对用规定方法制的AC试件用VCAAC 方法进行最终检验，以确定所用级配是否合 适或需进行某种调整。,1) 对原矿料检验的 VCADRF方法,用VCADRF方法前，要做烘干 CA 的密 度试验，可以得到两种密度及相应的 孔隙率。一是干捣实密度GCADRC和干 捣实孔隙 VCADRC， 二是松装或疏松密度GCADRL和疏松 孔隙率VCADRL。,两个密度间常具有一定的关系。两者 的孔隙率约差6%。 玄武岩 VCADRL=1.151VCADRC 。 石灰岩 VCADRL=1.147VCADRC。,对骨架密实结构，骨架的紧密程度 具有一定的范围。用 CA的GCADRC和VCADRC作为检验标准时，骨架是最紧 密的，用CA的松装密度作为检验标准 时，碎石也互相接触，是疏松的。 VCADRL +3%作为检验标准时，是,VCADRF方法的基本方程,Pca+Pfa+Pfi=100%，Pca、Pfa、Pfi-粗 集料、细集料、填料的%； 2. GCADRC-CA的干捣实密度g/cm3， 3. VCADRC-干捣实CA的空气(孔隙)率%，VCADRC=1-GCADRC/Gb.ca； Gb.ca-CA的毛体积密度。,VCADRF方法检验的基本方程,Pca/GCADRC(VCADRC-Va) = Pfa/Gb.fa+Pfi/Ga.fi+PB/GB； Va-预留孔隙率% Gb.fa-FA的毛体积密度 Ga.fi-填料的视密度 PB-油石比 GB-沥青的密度,VCADRF方法检验要求,基本检验方程等号左侧称为可用孔隙 率，右侧称为沥青胶砂。如右侧之值等于 左侧之值，则AC属于紧密骨架密实结构。 如右侧之值预定值，有 产生水破坏危险。需要时应做配合比调整。,检验评价,如右侧值左侧，则AC的Va偏小，甚至 将CA的骨架撑开，影响AC的高温抗形 变能力，也要进行配合比调整。(101) 可调Pfa 或PFI或PB 或Pca。也可同时调Pfa和PB。 调后的新配合比之和仍应是100%。重新 计算符合新配合比的矿料级配。,2) VCAAC方法检验的要点,1. 制试件方法应使AC的密度与实际路上 最终密度相等。已有方法中SGC合适； 2. 准确测定AC试件的Gb.s，剥皮蜡封法； 3. 测定原材料的数据：,1) 每个粒级CA及 4.750.3mm 四个粒 级FA的Gsd、Gb和吸水率Wa；2)按四个 粒级FA的回归方程推算0.30.15m、 0.150.075mm两个粒级的Gsd、Gb、 Wa或计算FA各个粒级的Gsd、Gb和Wa。,4. 按Wa的大小确定C值：Wa0.5%、C=0，Wa=0.51.0%、C=0.2，Wa=1.01.5%、C=0.5，Wa=1.02.0%、C=0.8。 5. 计算全部矿料的Gsd、Gb、Wa和有效 密度 Ge： Ge=Gb-0.2(Gb-Gsd),6. 计算AC的Gmm；计算CA的Gb.ca和FA的Gb.fa； 7. 测定填料的视密度Ga.fi、沥青的密 度PB；,AC的分解分析,按AC的组成可分为CA、FA、FI、沥青 B(B/M)和Va五部分：如AC试件的密度为Gb.s，可计算得四部分矿料的质量： MMAAC= Gb.s(1+B) MCAAC= PcaMMAAC MFAAC= PfaMMAAC MFIAC= PfiMMAAC MBAC= Gb.s- MMAAC,进一步计算,VCAAC=1- MCAACGb.ca VOLFAAC= MFAACGb.fa VOLFIAC= MFIACGa.fi MBe= MBAC- MBa(矿料吸收的沥青) MBa= MMAACGB(Ge-Gb.ma) (GeGb.ma) VOLBe= MBe/GB,VCAAC方法检验基本方程,VCAAC=VOLFA+VOLFI+VOLBe+Va Va-设计空气(孔隙)率 如等号右侧之值=左侧之值，AC的矿料 级配、PB和Va都符合要求； 如右侧值左侧值，实际Va设计值， 甚至影响AC的高温抗永久形变能 力， 视需要调整配合比；,检验评价,如右侧值左侧值，则Va偏大，视需要 调整配合比； 调整后，计算新配合比的矿料级配并重 复上述检验步骤。 对符合要求的AC做水稳性、高温抗永 久形变能力等力学性质试验。,2. 水泥结粒料基层CBG的设计和检验,以往CBG的级配范围大，不少高速路 对粒料要求不严，从业主、监理到施工单位 思想不重视，管理不严。部分高速路的基 层质量不好。通车数年后，局部路段行车 道上发现连续多个直径约0.6m的形低洼， 行车颠跳。钻孔或挖探表明，基层常松散。,CBG的损坏,有些高速路AC面层损坏及弯沉较大 处，常发现 1. 基层钻件断成23小段， 顶部松散与面层不结合，结构疏松、 孔隙率大，钻件上下部松散、呈橄榄形。 2. 级配不好，混合料不均匀 性大，强度不足。,路面结构性破坏，水泥砂底基层 破成约0.50.8m的小块,为保持基层质量满足要求且较均匀 采用的措施,1. CBG-25强度敏感性小的级配范围，表1； 2. CBG-20(国外常用)的级配见表2； 表中级配A是按Fuller曲线的连续式密 级配，级配B是CAGG，其级配设计方 法同SAC；,CBG发生早期损坏的原因,1. 集料级配范围太大 2. 集料规格要求不严 3. 拌和机的料斗太少，通常仅34个 4. 料堆无隔墙，互相交错 5. 料斗间隔板太低，料斗中料互有交错 6. 场地不硬化处理 拌和室不够长，拌和时间不够 8. 业主、施工单位和监理普遍不按施工 规范实施。甚至细集料都不一覆盖，等等。,CBG-25级配范围 表1,CBG-20集料级配,(七) 重载LL S-R.P的厚度 (承载能力)设计,如前述，对重载LL S-R.P的厚度 设计，目前还无合适的设计方法。以下 仅对2007.01.01实施的公路沥青路面 设计规范做一简单说明。该规范说明， 其标准轴为100kN，适应的最大轴载 为130kN，显然不适用于重载LL S-R.P 的厚度设计。,(八) 重载LL S-R.P路基路面 综合设计,随通车时间增长，可能1、2年也可能 3、4年，我国新建高速公路沥青路面的承载 能力都会产生明显下降。其原因不是交通荷 载反复作用，而是土基承载能力在降低。关 键是土基的含水量由于多种原因增加。,如雨天中分带的水渗入土基、雨水通 过土路肩和未封闭的边坡渗入土基、土基 下有毛细水上升到土基中、土基下路基或 地基中的气态水上升到土基中并凝结为自 由水。中分带、毛细水和气态水都是重要 因素。早在上世纪60年代，我国公路技 术工作者对气态水就深有体会。,路面结构厚度设计时，确定土基的设 计模量E0值后，将E0当作从土基顶面到无 穷深处都是一个值。实结上E0是变化的。 保持E0在多大深度内稳定不变是另一个重 要技术问题。,为保持土基E0值稳定，采用的措施,1. 封闭中分带，不让降水进入。中 分带只要防眩措施。推广国外不种树 和国内某些高速路封闭中分带后，用 防撞墙。既较安全，又节约用地。,2. 防止边沟水向土基渗透，特别注意 挖方路段； 3. 在路堤土基顶面下1.5m处，设置 厚2mm的 Pen.7090#的沥青膜， 作为隔断层，不让下层气态水和毛 细水进入上部厚1.5m土层内；,4. 要防止进入土路肩和边坡的雨水逐 渐向路面下土基中渗透。因此，两 侧也用防水土工膜做封闭墙； 5. 路堤高度不足1.5m的场合，按实际 情况调整隔断层的位置。 6. 挖方段,有无隔断层弯沉计算结果,(九) 重载LL S-R.P的施工 1. 隔断层,1. 隔断层采用7090号沥青； 2. 喷洒沥青前，土层上部要压 实整平、无松散土和浮土； 3. 喷洒乳化沥青，0.4kg/m2； 4. 喷洒沥青，2kg/m2；,5. 有砂或石屑时，在沥青膜上撒 两条带，使运土车进出向上填 土，或运土车到现场后,调头后 退卸土， 第一层土厚10cm。,(九) 重载LL S-R.P的施工 2. 层间粘结,1. 土基与底基层：土基顶面碾压后仍有 一定水分前，用表面有方形凸块的羊 脚碾碾压， 使顶面产生一个个凹坑。 在铺筑底基层前，在土基顶面稍洒 水，再摊铺底基层料，压实；,2. 稳定组粒土底基层层间：下层碾压 结前，同前用羊脚碾使表面有一个 个凹坑，在铺筑上层前表面先洒少 量水，再摊铺混后料，压实完成前同 样用羊脚碾将表面压出一个个凹坑；,3. 底基层与基层间： 铺基层前，在下 层顶面先洒少量水，再铺CBG料； 4. 上下基层间：洒水使下层顶面潮湿， 在风小前提下，撒一薄层水泥，用 量1.5kg/m2。按面积摆好水泥，用 橡胶刮板刮平后铺筑上层；,或用泥浆泵在湿润的下基层面上均匀 喷洒水泥净浆，水泥用量也是 1.5kg/m2。 然后铺筑上基层。,5. 基层与底面层间：此两层间用 AH-50 AH-90或PmB粘结层。 (1) 基层顶面处理，使CA颗粒外露， 表面无松散颗粒和尘土。,养生后可开放并调节交通，20km/h， 使基层CA外露，未外露部分用旋转钢 丝扫 扫除基层顶面的细集料。用强力 吹风机吹除浮尘。 (2)喷洒沥青，1.8kg/m2。,面层间的粘结,(3)均匀撒1619mm碎石，满铺一层 的55%60%，稳压一遍，(4)铺底面 层并压实到Va7% ； 6. 三层面层时，中层与底基间：(1) 铺中 层前清除表面污染物，不用大水冲洗， (2) 洒乳化沥青,乳化SBR沥青0.4kg/m2；,中面层上的粘结防水层,7. 中层与表层间：铺粘结防水层。 (1)清除中层表面污染物，不用大水 冲洗，(2)喷PmB 2.22.4kg/m2， (3)撒1619mm碎石，满铺一层 的55%60%，(4)稳压一遍，(5)摊 铺表层并碾压到Va6%。,(九) 重载LL S-R.P的施工 3.现场AC的不均匀性,AC不均匀性大的原因 1. 规范规定的级配范围过宽，如下： 筛孔mm 9.5 4.75 AC- 25 4565 2452 28 AC-20 5072 2656 30 AC-16 6080 3462 28 AC-13 6885 3868 30,AC不均匀性大的原因 2. 允许误差太大,2. 规范规定不同筛孔矿料通过量和B/M 的允许误差过大,3. 规范对粗集料的规格要求太宽松,冷料规格不好的后果 热料仓中颗粒组成的变异性太大,六天热料仓的颗粒组成变化,六天热料仓的颗粒组成变化,挡板高度不足不同规格料相混,(九) 重载LL S-R.P的施工 3. CBG和AC,1. 狠抓原材料 1) 粉尘含量多不符合要求的CA要先筛洗； 2) 施工单位宜自砸碎石并配吸尘装置，减 少粉尘，并将CA筛成4种单一粒级料； 3) 拌和厂将购的CA筛成4种粒级的料； 4) 每种单一粒级料都有一个堆料仓， 5) CA共四个堆料仓；,6) 选用两种能配成符合要求级配的FA (石 屑、机制砂)，必要时可用不6% 的天然砂。为FA准备两个堆料仓； 7) FA的堆料仓需有防雨篷遮盖； 8) 必要时，为表面层集料另备堆料仓；,9) 每个堆料仓间用砖或CC墙隔开； 10) 堆料仓的地面要硬化并高于料仓外 地面，周围有排水沟，防止雨水流 入堆料仓； 11) 运料车行驶的道路要硬化。,2. CBG和AC拌和厂的设备,1. CBG和AC拌和机前备六个料仓/斗； 4个料仓装CA，2个料仓装FA，分别 与4个CA堆料仓和2个FA堆料仓对应； AC料仓搭篷覆盖； 2. 每个料仓配备能准确称量的皮带秤 精度0.5%，按级配线计算的四个粒 级CA和两种FA的量向主输送带供料；,(九) 重载LL S-R.P的施工 4. CBG,3. 除FI外，主输送带上的粗细集料已 经符合级配要求； 4. CBG拌和机主输送带送入双卧轴拌 和室的集料完全符合级配要求； 5. 向拌和室加入水泥和水，从开始拌和 到送出混合料为止的拌和长度3m， 长度不足时，要加长拌和室和卧轴；,6. 向运料车中装料时，要分35次装，减少离析； 7. 运料车装满料后，用完整的篷布覆 盖，篷布要紧固在车厢两侧，以防表层混合料的水分蒸发。运料车向摊铺机受料斗卸料时，不动篷布，仅打开后盖。回到拌 和厂再次装料前才打开篷布；,8. 摊铺混合料过程中，要减少离析。特 别两侧翼板内的料CA偏多，此部分料 要与新料一起送到分料室； 9. 混合料由分料室布下时，要降低料的 下落高度，避免CA滚到下部导致底部 离析成蜂窝状； 10. 压实度100%重型击实 max ；,压实度评定方法,按公路路面基层施工规范，每一评 定段检查69个点，用平均值97.7% 的下置信限衡量，如其值规定的 压实度，就合格。个别测得值可 规定的压实度。,压实原则与机械,1. 因S-R层厚，要有稳压，先用轮 胎碾或振动碾静压或100kN的三轮碾。 2. 可用压路机组合：重型轮胎， 英格索兰SD176D50t，1821t三轮 共；2台30t轮胎各，2台 SD176D50t高振幅，1821t三轮 共；,压路机组合,轮胎，DYNAPAC双钢轮 BW219DH-3高振幅，双钢轮高振幅，BW低振幅，1821t三轮，共； 2台YZ18、1台静另台强振，YZ20 强振，YZ18弱振，YL20轮胎共。 为碾压遍数。,(九) 重载LL S-R.P的施工 5. AC,AC拌和机主输送带上粗细集料都 已符合级配要求，送入烘干筒烘到 规定温度后，最好直接送入连续式 拌和机，同时加入FI和沥青拌和均 匀后即可将混合料装入运输车。,间歇式拌和机,对于间歇式拌和机，能将热料直 接送上拌和楼二次筛分。热料仓的 颗粒组成变异性小,确定热料仓的 配合比。,AM拌和均匀，要控制好温度和干拌 与湿拌时间。AM的各种温度要按沥 青的粘温曲线确定。布洛克弗尔粘度 计至少做3个温度的粘度。AH-5090 用60、100和135oC，PmB和AH-30 用135、155和175oC。,所用沥青的粘温曲线,用下式 计算粘温曲线： T=A+Blglg102 T温度，oC 沥青的粘度，Pa.s,施工温度控制范围,1) 拌和温度应控制在沥青的粘度 为0.170.02Pa.s范围内， 2) 初压温度应控制在沥青的粘度为 0.280.3Pa.s范围内， 3) 正常碾压温度应