DB13T 1790-2013 公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范

ICS93.080DB13DB13/T1790—2013公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范河北省质量技术监督局发布IDB13/T1790—2013前言 12规范性引用文件 13术语、定义和符号 14设计参数 35结构组合及材料组成设计 46结构层厚度设计 87排水设计 9附录A（规范性附录）公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面典型结构 附录B（规范性附录）标准小梁断裂力采集方法 附录C（规范性附录）基层厚度h设计表 附录D（规范性附录）基层厚度h设计图 附录E（规范性附录）基层厚度设计案例 附录F（规范性附录）改性沥青碎石应力吸收系数试验 条文说明 DB13/T1790—2013等粒径多孔改性水泥混凝土（简称多孔改性水泥混凝土）是一种透水性大、承载力高、韧性好、施工简便、经济耐久的新型路面基层材料。它适用于新建和改建公路道路及停车场基层。随着研发的深入和实体工程跟踪、监测、分析，对多孔改性水泥混凝土用作路面基层有了一个全面的了解，它的骨架结构特点、结构力学特性、路用性能、路面结构组合及施工技术不同于常规无机结合料或水泥混凝土路面基层的沥青路面。本规范力求设计科学、验证直观，便于采集参数和验证力学性能，确保结构设计的可靠性、安全性、耐久性，同时为减少交通事故、提高路面行车安全性，做到技术先进安全可靠，增强实用性，并力求与相关标准协调一致，在广泛征求意见的基础上，编制了《公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规请有关单位在执行中，将发现的问题和建议函告邢台路桥建设总公司（地址：河北省邢台市高庄桥路79号，邮编：054001）以便修订时参考。主编单位：邢台路桥建设总公司参编单位：西安科技大学主要起草人：李来宾、李晓军、霍玉娴、付智、王中合、石晨英、高磊、石敬辉、王凤彩、郭红军、王栋梁、陈大伟、邢照辉、马焱。DB13/T1790—20131公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范1.1为了推广使用公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面，满足社会车辆轴载对公路承载力的要求，促进运输节能减排，保证结构工程安全可靠、延长道路结构寿命、降低维护成本、节约资源、提高路面行车的安全性，制定本规范。1.2本规范适用于新建和改建公路道路及停车场的多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计。1.3多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计方案应根据公路功能和承载力等级，结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。1.4多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计包括设计参数、结构组合及材料组成设计、结构层厚度设计、排水设计等。1.5多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的，凡注明日期的引用文件，仅注明日期的版本适用于本文件；凡不注明日期的文件，其最新版本（包括修订版本）适用于本文件。JTGD30公路路基设计规范JTG/TD33-2012公路排水设计规范JTGD40-2011公路水泥混凝土路面设计规范JTGD50公路沥青路面设计规范CJJ37-2012城市道路工程设计规范JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTGF30公路水泥混凝土路面施工技术规范JTGF40公路沥青路面施工技术规范DB13/T1419-2011公路路面多孔改性水泥混凝土施工技术规程DB13/T1506-2012公路沥青路面防水抗裂层设计施工技术规范3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1.1DB13/T1790—20132标准小梁断面尺寸为150mm×150mm，长为550mm的多孔改性水泥混凝土长方体试件。3.1.2标准小梁断裂力采用标准小梁，在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加的极限压力值，kN。3.1.3设计轮载是指单条轮胎接地时对基层板体施加的允许极限静压力值，kN。3.1.4设计轴载是指单轴双轮组的允许极限荷载重量，kN。3.1.5承载力等级是指公路不同承载能力的等级，依设计轴载划分为：一、二、三、四、五，五个等级，并对应着五个不同设计轮载。3.1.6非标小梁3.1.7非标小梁断裂力采用非标小梁在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加的极限压力值，kN。3.1.8挠度值采用标准小梁，在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加至极限压力，试件顶面中心处最大垂直位移值0.01mm）。3.1.9面层排水是指路面表面层为透水结构，路面水可通过面层结构排出路外。3.1.10基层排水是指路面的面层和基层均为透水结构，路面水可通过路面基层结构排出路外。3.1.11路基渗水DB13/T1790—20133是指路面、基层和路基均为透水结构，路面水可通过路面、基层直接渗透到路基中，再通过路基渗入地下或排出路外。3.1.12应力吸收层是指采用单一粒径碎石、改性沥青及掺和料经加热拌合、摊铺、碾压成型的，具有阻断基层裂缝反射功能的沥青混合料结构层。3.2符号F1—标准小梁断裂力，kNP—设计轴载，kNPr—设计轮载，kNF—基层承载力，kNh—基层设计厚度，cmbo—项目所在地十年一遇最低气温下基层裂缝最大宽度，mmH应—应力吸收层厚度，mmK—应力吸收系数。gc—项目所在地十年一遇的最高气温值，℃dc—项目所在地十年一遇的最低气温值，℃4设计参数4.1设计年限路面结构设计年限为40年。4.2基层承载力以设计年限内2倍设计轮载作为基层承载力的最低控制标准。见式（1）。F≥2Pr……………………（1）Pr——设计轮载，kN；F——基层承载力，kN。4.3基层承载力等级划分依照设计轴载，基层承载力划分为5个等级，见表1。表1基层承载力等级一二三四五4.4非标小梁断裂力与标准小梁断裂力关系非标小梁断裂力与标准小梁断裂力关系公式见式（2）：DB13/T1790—20134F=2.25e-6×F1×h2.6…………（2）F——非标小梁断裂力（基层承载力），kN；h——非标小梁厚度，cm；F1——标准小梁断裂力，kN。5结构组合及材料组成设计5.1一般规定5.1.1结构组合设计，应使各个结构层的力学特性及其组成材料性质满足相应的功能要求。5.1.2应充分考虑各相邻结构层的相互作用、层间结合条件和要求，以及组合结构的协调与平衡。5.1.3多孔改性水泥混凝土基层沥青路面按排水方式分为四种典型结构：表面排水、面层排水、基层排水和路基渗水，见附录A。5.1.4路面各结构层组成材料的原材料品质和技术指标要求，以及混合料组成设计方法，应符合JTGF40、DB13/T1419—2011和DB13/T1506—2012中有关条款的规定。5.2路基5.2.1路基应稳定，对路面结构提供均匀的支撑。5.2.2挖方段路基的处理岩石路基开挖后，顶面平整度不满足要求时，应采用水泥稳定级配碎石、无砂水泥混凝土填平压土路基挖方段，路床顶面以下开挖深度应大于80cm，填前压实后，再分层回填压实。5.2.3特殊路基处理a)渗水路基处理路基为砂砾、炮渣石等岩石材料，且填石厚度大于120cm，当地基渗透性、水稳性较好时，可以采用路基渗水结构。b)寒冷地区的路基处理当路面设计厚度不能满足冰冻深度要求时，应采用砂砾、炮渣石、碎石等颗粒材料替换路基土。c)其它特殊路基处理依照JTGD30特殊路基要求设计。5.3垫层5.3.1当路基为渗水结构时，应采用透水的无砂混凝土、多孔水泥稳定级配碎（砾）石等做为垫层，具有相应的抗水浸、抗冻融能力，最小厚度16cm。5.3.2当路基为非渗水结构时，垫层宜为低剂量的石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土、水泥稳定级配碎（砾）石等。7d无侧限抗压强度大于0.5MPa，最小厚度18cm。5.3.3垫层层顶容许弯沉值不大于100（0.01mm）。DB13/T1790—201355.4防水层除路基渗水结构外，在垫层与基层之间均应铺设防水层。防水层材料宜采用纤维防水卷材，防水卷材的技术指标及施工工艺满足DB13/T1419-2011的要求。5.5路面基层5.5.1基层采用多孔改性水泥混凝土，设计厚度小于36cm的一次摊铺成型；设计厚度大于36cm的允许分层摊铺，每层厚度不小于18cm。施工工艺应满足《DB13/T1419-2011的要求。5.5.2旧路加宽采用多孔改性水泥混凝土路面基层，拼接处应设置应力吸收带。应力吸收带的厚度与多孔改性水泥混凝土基层厚度相同，采用倒梯形槽，上口宽30cm～50cm，下口宽15cm～25cm，槽内采用改性沥青碎石混合料分层填压。5.5.3基层材料5.5.3.1多孔改性水泥混凝土基层材料，以标准小梁7d龄期的断裂力控制。各承载力等级的标准小梁断裂力不小于15kN，不大于30kN；混合料孔隙率不小于23%；标准小梁的挠度值大于65（0.01mm）。5.5.3.2严格控制水泥用量、集料规格和改性剂用量。各种材料的技术指标应满足DB13/T1419-2011的相关要求。集料、水泥等材料用量范围，见表2。表2多孔改性水泥混凝土基层材料用量范围5.6沥青面层5.6.1沥青面层应具有平整、抗滑、耐久的品质，并具有高温抗车辙、低温抗开裂以及良好的抗水损5.6.2按照排水方式不同，沥青面层分为下列四种组合型式:a)当采用表面排水方式时，表面层沥青混合料采用密级配，表面层与基层之间设置应力吸收层；DB13/T1790—20136b)当采用面层排水方式时，路面组合自上而下依次为排水表面层、防水抗裂层、调平嵌实层和应力吸收层；c)当采用基层排水方式时，路面组合自上而下依次为排水表面层、调平嵌实层和应力吸收层。当应力吸收层集料最大粒径小于19mm时，可不设调平嵌实层；d)当采用路基渗水方式时，路面组合自上而下依次为排水表面层、调平嵌实层和应力吸收层。当应力吸收层集料最大粒径小于19mm时，可不设调平嵌实层。5.6.3沥青表面层优选排水式沥青混合料，沥青混合料孔隙率宜为20%～25%。5.6.4应力吸收层采用单一粒径的改性沥青稳定碎石。调平嵌实层采用沥青稳定碎石。5.6.5沥青面层的施工工艺应符合JTGF40和DB13/T1506—2012的要求。5.6.6材料技术要求密级配的沥青混合料应符合JTGD50的要求；防水抗裂层沥青混合料应符合DB13/T1506-2012的要5.6.6.1沥青。应采用聚合物复合改性沥青，其质量技术要求，见表3。表3聚合物复合改性沥青质量技术要求溶解度，%≥22555-5质量变化，%≤AADB13/T1790—201375.6.6.2集料、掺和物应符合JTGD50、DB13/T1506—2012的要求。表面层集料最大粒径宜为设计厚度的1/3～1/2,集料最大粒径一般不超过20mm；应力吸收层采用单一粒径碎石，碎石的规格范围为9.5mm～19mm、19mm～26.5mm、26.5mm～37.5mm,其公称最大粒径是设计厚度的1/3～1/2，调平嵌实层集料最大粒径宜为应力吸收层所用集料公称最大粒径的1/3～1/2。5.6.7沥青混合料配合比设计5.6.7.1表面层排水结构采用排水式沥青混合料，其矿料级配范围满足表4的要求，设计厚度小于或等于40mm时，采用II型级配；设计厚度大于40mm时，采用I型级配。表4排水式沥青混合料矿料级配范围I—5.6.7.2应力吸收层孔隙率宜在20%～35%。5.6.7.3调平嵌实层级配范围应满足JTGF40中AM-10\AM-13\AM-16的要求。5.6.8沥青面层混合料的质量技术要求,应符合表的要求。表5沥青面层混合料质量技术要求---6≥肯特堡飞散损失，%，<--------5.6.9沥青混合料配合比设计范围，见表6。DB13/T1790—20138表6沥青混合料配合比设计范围单位：%--5.6.10有条件的情况下，宜开展沥青路面各层沥青混合料专项设计。6结构层厚度设计6.1一般规定路面基层厚度设计采用查表法或查图法。沥青面层应根据排水方式、层位功能，并结合项目地气候、水文、人文、环境保护等，综合分析设计。6.2基层厚度设计6.2.1应先进行项目地材料调查，按照就地或就近取材的原则，对项目拟使用的材料进行试验，采集标准小梁断裂力（F1）。标准小梁断裂力F1非整数时，向下取整。标准小梁断裂力采集方法见附录B。6.2.2根据项目服务范围，确定基层承载力等级、设计轴载P和设计轮载Pr。6.2.3依照2倍设计轮载和拟用材料的标准小梁断裂力F1，采用查表法或查图法确定基层设计厚度h；基层设计厚度按厘米为单位向上取整，如下所示：a)查表法。在基层厚度设计表（附录C）中，根据标准小梁断裂力F1，查找该列不小于且接近两倍设计轮载的数值，其对应的厚度值即为基层设计厚度h；b)查图法。在基层厚度设计图（附录D）中，根据标准小梁断裂力F1对应曲线与2倍设计轮载的交点做垂线，与横轴的交点即为基层设计厚度h；c)设计案例见附录E。6.2.4当设计厚度不足18cm时，应取18cm。6.3沥青面层厚度设计6.3.1沥青表面层厚度宜为40mm～60mm。6.3.2防水抗裂层厚度宜为10mm～15mm，下承层集料最大粒径大于19mm时选择上限，反之则选择6.3.3调平嵌实层厚度宜为15mm～25mm，依据应力吸收层用集料最大粒径的1/3～1/2确定。6.3.4应力吸收层厚度宜在40mm～120mm之间，推荐以下二种方法进行厚度设计：DB13/T1790—20139a)依据项目所在地最低气温时的基层最大裂缝宽度确定，设计厚度按式（3）计算：H应≥Kb0……………（3）H应——应力吸收层厚度，mm；b0——项目地十年内最低气温时基层裂缝最大宽度，mm；K——应力吸收系数，经验值K=6。在有条件的情况下宜开展最低气温下改性沥青碎石混合料应力吸收系数试验，以实测值进行设计，改性沥青碎石应力吸收系数试验方法见附录F。b)推荐设计厚度。按照JTGF40低温区，划分了三个区，各区应力吸收层推荐设计厚度见表7。表7应力吸收层推荐设计厚度单位：mm7排水设计7.1一般要求排水设计可参照JTG/TD33—2012和CJJ37-2012有关规定，开展专项设计。7.2表面排水和路基渗水方式的排水设计采用表面排水或路基渗水结构，按照JTG/TD33—2012设计。7.3面层排水方式的排水设计采用面层排水结构，拦水带应设置在防水抗裂层边缘，并与表面层的最外边缘之间留有10cm宽的纵向集水槽，通过纵向集水槽排入急流槽。7.4基层排水方式的排水设计采用基层排水结构，按照JTG/TD33—2012，在路面边缘设置拦水带，并在外坡设置泄水槽。应在基层边缘层底下方设置暗沟或盲沟。暗沟或盲沟均应做防水工程设计，暗沟采用透水盖板，多孔改性水泥混凝土基层摊铺在盲沟或暗沟之上；盲沟或暗沟上口标高应与基层层底齐平，防水卷材伸入到盲沟或暗沟的内侧壁内，防止盲沟或暗沟的水倒流入路基；暗沟或盲沟应设计泄水口，与泄水槽或排水管网连接。DB13/T1790—2013（规范性附录）公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面典型结构A.1根据雨水排出路外的不同方式，多孔改性水泥混凝土基层沥青路面四种典型结构示意图如下。a)表面排水路面结构图A.1表面排水路面结构示意图b)面层排水路面结构图A.2面层排水路面结构示意图DB13/T1790—2013c)基层排水路面结构图A.3基层排水路面结构示意图d)路基渗水路面结构图A.4路基渗水路面结构示意图DB13/T1790—2013（规范性附录）标准小梁断裂力采集方法标准小梁断裂力是多孔水泥混凝土基层厚度设计的主要依据。如何获取该数据及所得数据是否具有代表性是基层厚度设计的关键。B.1标准小梁原材料采集B.1.1设计单位根据项目所在地或附近地区实际材料资源，选择满足DB13/T1419-2011要求的碎石、水泥、粉煤灰、水和改性剂。B.1.2石料应使用质地坚硬、耐久、洁净的石灰岩、玄武岩、安山岩、花岗岩等等粒径碎石、破碎砾石或砾石。B.1.3水泥宜采用普通硅酸盐散装水泥，并控制出厂温度不宜高于55℃。高温天气施工时应采用缓凝型水泥，低温天气施工或有快通要求的路段可采用R型水泥。B.1.4粉煤灰可采用电收尘的Ⅰ级干排或磨细散装干粉煤灰，不得使用湿排、潮湿粉煤灰或已结块的湿排干燥粉煤灰。B.1.5拌合用水中的铁、铜、铝离子总含量应小于50ppm，其他指标满足JTGF30的相关要求。B.1.6改性剂分为A型和B型两类，不掺加粉煤灰时使用A型改性剂，掺加粉煤灰时使用B型改性剂。B.2标准小梁的制作B.2.1根据选定的等粒径碎石，在规范推荐的配合比范围中选取适宜水泥用量进行室内标准小梁的制作。B.2.2拌和前原材料应放置在温度20℃±5℃的室内不少于24h，集料以干燥状态为基准，潮湿时应扣除其含水量。改性剂与水先按规范要求比例拌和均匀待用，拌制混凝土所用各种用器具，应预先清洗干净，用水浸润。试模内壁涂一薄层矿物油。B.2.3根据制作试件的数量、配合比计算各种材料用量，再乘以1.2的富余系数，拌制混凝土的材料用量以质量计，称量的精确度：集料为±1水、水泥、掺合料和外加剂为±0.5％。加料顺序为集料、水泥、粉煤灰（如果掺加）。开动搅拌机，将材料拌和均匀，在搅拌过程中徐徐加入水胶溶液，全部加料时间不宜超过2min。水胶溶液全部加入后，继续拌和2min，使水泥浆膜包裹石料均匀、不流淌，而后将拌合物倾出在铁板上，再经人工翻拌1min～2min，装模成型。拌合物分两层装入试模，第一层装试模高度的2/3，将振平机放于试样表面连续移动振动30s±2s，使试样下层分布均匀；装第二层，第二层超出试模高20mm,用相同的振动工艺振动30s±2s，应避免过振，以防水泥浆膜脱落。用刮刀刮去多余的混凝土，直至试样表面基本平整。试件表面与试模边缘高差不得超过1mm,个别石料与试模边缘高差不得超过5mm。B.2.4标准小梁的养生DB13/T1790—2013试件成型后，用塑料薄膜覆盖表面（或其它保持湿度方法），在室温20℃±5℃,相对湿度大于50%的环境下，静置24h，然后拆模并作第一次外观检查、编号，对有缺陷的试件进行去除。将完好试件放入标准养护室进行养护，标准养护室温度20℃±2℃,相对湿度在95％以上，试件宜放在铁架或木架上，间距至少10mm～20mm，试件表面应保持一层水膜，并避免用水直接冲淋。标养室内养生满6d后取出采集小梁的断裂力。B.2.5标准小梁断裂力的采集标准小梁断裂力是采用JTGE30中水泥混凝土抗弯拉强度试验方法，每组5个试件，记录其断裂力，准确至0.1kN，偏差超过中值20%的断裂力应舍去，余者取平均值，向下修约取整作为最终结果。若有3个及以上数值偏差超过中值20%时，该组结果无效，并重新试验。B.2.6原材料变化时的调整原材料发生变化时（包括水泥生产厂家、碎石材质和粒径、粉煤灰及水等）应重新取样进行试验。B.2.7原材料的损耗计算多孔改性水泥混凝土基层的水泥用量，按照确定的配合比进行计算，水泥损耗按照3%计，碎石损耗按照1%计。DB13/T1790—2013（规范性附录）基层厚度h设计表DB13/T1790—2013基层厚度h设计图标准小梁断裂力（kN）DB13/T1790—2013（规范性附录）基层厚度设计案例基层设计厚度，可采用查表法（附录C）或查图法（附录D）。E.1查表法设计基层厚度根据拟用材料的标准小梁的断裂力F1，在附录C中最上边一行查到F1，沿F1一列向下查找大于或等于2Pr与之最接近的数值，沿该值向左第一列查找的h值，即为基层设计厚度值。E.2查图法设计基层厚度根据拟用材料的标准小梁的断裂力在附录D中确定相对应的一条曲线，再查找2倍设计轮载值，在图中做水平线和选定的曲线相交，从交点做垂线与横轴相交，交点的数值，即为基层设计厚度，精确到E.3设计案例设计案例1：查图法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是18kN，确定的设计轮载Pr是25kN，则2Pr=50kN。先在附录D中纵坐标找到50kN，沿50kN做水平线与标准小梁的断裂力是18kN的曲线相交，从交点做垂线与横轴相交，交点的值221mm，精确到1cm，23cm即为设计厚度。该道路的承载力等级是五级，允许通行轴载10t以下的车辆。设计案例2：查表法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是18kN，确定的设计轮载Pr是25kN，则2Pr=50kN。查附录C，先在表格最上边一行查到18kN，再沿18kN一列向下查找大于且最接近50kN的是55kN，再沿55kN向表格最左边一列查得h=230mm，因此设计厚度为23cm。该道路的承载力等级是五级，允许通行轴载10t以下的车辆。设计案例3：查图法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是22kN，确定的设计轮载Pr是50kN，即2Pr=100kN，先在附录D中纵坐标找到100kN，沿100kN做水平线与标准小梁的断裂力是22kN的曲线相交，从交点做垂线与横轴相交，交点的值265mm,精确到1cm，27cm即为设计厚度。该道路的承载力等级是三级，允许通行轴载20t以下的车辆。设计案例4：查表法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是22kN，确定的设计轮载Pr是50kN。2Pr=100kN，查附录C，先在表格最上边一行查到22kN，再沿22kN一列向下找到大于100kN且最接近的是100kN的是103kN，再沿103kN向表格最左边一列查得h=270mm，因此设计厚度为27cm。该道路的承载力等级是三级，允许通行轴载20t以下的车辆。设计案例5：查图法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是23kN，确定的设计轮载Pr是75kN，即2Pr=150kN。先在附录D中纵坐标找到150kN，沿150kN做水平线与标准小梁的断裂力是22kN的曲线相交，从交点做垂线与横轴相交，交点的值305mm，精确到1cm，31cm即为设计厚度。设计道路的承载力等级是一级，允许通行轴载30t以下的车辆。DB13/T1790—2013设计案例6：查表法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是23kN，确定的设计轮载Pr是75kN，即2Pr=150kN。查附录C，先在表格最上边一行查到22kN，再沿22kN一列向下找到大于且最接近150kN的是155kN，再沿155kN向最左边一列查得h=310mm，因此设计厚度为31cm。该道路的承载力等级是一级，允许通行轴载30t以下的车辆。设计案例7：查表法，假定所用材料的标准小梁的断裂力F1是26kN，确定的设计轮载Pr是62.5kN，即2Pr=125kN。查附录C，先在表格最上边一行查到26kN，再沿26kN一列向下找到大于且最接近125kN的是134kN，再沿134kN向最左边一列查得h=280mm，因此设计厚度为28cm。该道路的承载力等级是二级，允许通行轴载25t以下的车辆。DB13/T1790—2013FE（规范性附录）改性沥青碎石应力吸收系数试验F.1目的和引用标准本方法规定了应力吸收层改性沥青碎石应力吸收系数的试验方法，试验温度为项目地十年内最低气温值。引用标准：JTGE20-2011。F.2仪器设备F.2.1路面材料强度试验仪，量程0～100kN。F.2.2低温试验箱：0～-30℃,控温精度±1℃。F.2.3压力机：量程不小于1000kN，精度1℅。F.2.4钢制三角锥棒及三瓣模具，如图F.1、图F.2所示：图F.1三角锥棒图图F.2三瓣模具示意图F.2.5可拆装钢制试模：由外套筒、上下端盖、中心圆柱体四部分组成，组装后模具的环状空间尺寸为外径￠250mm，内径￠50mm，高50mm。如图F.3所示：DB13/T1790—2013图F.3钢制试模示意图F.2.6沥青混合料搅拌机：同《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20）中要求。F.2.7烘箱：同《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTGE20）中的要求。F.2.8电子天平或电子秤：同《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTGE20)中的要求。F.2.9其它：电炉或煤气炉、沥青熔化锅、温度计、游标卡尺等。F.3试件尺寸外径￠250mm±2.0mm，内径￠50mm±2.0mm，高50mm±2.0mm的环状试件，如图F.4所示，每组三个。图F.4试件尺寸示意图F.4试验步骤F.4.1按应力吸收层沥青混合料的密度及配合比计算出一个试件需要拌合物的重量，实际称料应考虑富余量，进行称料、拌合。F.4.2称料，装模，置于压力机平台上均匀加载，使试模上下端盖与外圆筒齐平，静压3min后卸载，置室温冷却8h以上。F.4.3脱模，用白灰浆将试件上表面缝隙涂平。F.4.4调整低温试验箱至试验温度。F.4.5将试件置于低温试验箱内，不少于8h，使试件内外部温度一致，取出试件，涂白灰浆面向上，依次将三瓣模具、三角锥棒装入试件内孔中（三瓣模具内孔、三角锥棒锥度上大下小，三角锥棒棱角处于三瓣模具各段圆弧中部），装平、卡紧，平置在路面材料强度试验仪操作平台上。摇动手柄，使平台DB13/T1790—2013接触锥棒并加压，三瓣模具向外扩张，继而挤撑试件，在试件白灰的表面产生裂缝。试验过程中，观测裂纹状况，记录最终试件断裂的裂缝宽度b（精确到0.02mm）。F.4.6自低温箱内取出试件至试验结束时间不超过5min。F.5数据处理应力吸收系数按式（F.1）计算：K=b/a………………（F.1）K——应力吸收系数；b——试件断裂的裂缝宽度（0.02mm）；a——试件厚度，a=100mm。以3个试件为一组，分别计算应力吸收系数，计算精确至0.01。若3个试件应力吸收系数的最大值或最小值中，如有一个与中间值之差超过中间值的15℅,则取中间值作为试验结果；如最大值和最小值与中间值之差均超过中间值的15℅,则该组试验结果无效。DB13/T1790—2013等粒径多孔改性水泥混凝土路面基层材料是一种全新的路面结构材料，沥青路面也是一种全新的路面结构形式。1基层结构表现为骨架结构，孔隙率大，类似于桁架结构形式，压、拉、剪应力的传递路径是折线传递，而不是放射性近似直线传递。相同力作用于等厚基层的顶面，多孔改性水泥混凝土基层的底面受力面积远大于传统密实性基层层底的受力面积，由此表现为：减小对路基压强，增大基层承载力。孔隙率大可大幅减小温度递度，增大干缩裂缝间距，从而增强板体的整体性。但大孔隙率不利的方面表现为：抗弯拉弹性模量和抗压弹性模量采集困难，数据离散性大。按传统现行理论的设计方法，采用抗弯拉模量进行计算将导致设计结果的更大差异，难以把握、确认结构工程的安全性。为确保工程的安全性和耐久性，需要一种能有效验证工程结构力学性能的方法，用于该结构的设计，故编制了《公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范》。2基层力学特性。由于多孔改性水泥混凝土类似桁架结构，受力时应力集中点及破坏特性不同于密实性结构，其表现为①当水泥浆膜超过某一厚度时，等粒径结构压、剪应力不集中在水泥浆膜上，而是分散转移至基层骨料内部，结构强度的高低取决于所用骨料的强度。②拉、压、剪试验破坏表现为多数石料颗粒的断裂，即使小锤击打成型基层，仍是石料颗粒断开；实体工程干缩裂缝也是石料颗粒断开。这些现象表明基层受力时应力集中于石料颗粒内部。综上所述，石料颗粒的强度是决定基层强度和使用寿命的主要因素。这种结构受力特性，将从根本上影响到材料的使用寿命，产生不同的使用结果，应采用新的设计理念，制定新的设计规范。3基层材料结构物理力学性能。表现为浸水强度不降低、冻融无损失，温度递度成倍减小。其结构强度的形成机理以及施工技术要求完全不同于常规基层，尤其是影响结构使用安全的水损坏、冻融破坏等主要因素的消失及施工技术的改变，有必要针对其物理力学特性制定专门的设计规范。4沥青混合料路面，作为功能层参与路面结构设计，但不参与结构承载力计算。多孔改性水泥混凝土基层沥青路面，旨在提高行车舒适性，弥补基层裂缝缺陷，减小路面温度梯度，并保持路面粗糙度，有利于降低交通事故率，节省资源，减少维护费用，保护环境，延长道路使用寿命，这一新的结构形式的推广应用，也需要制定本规范。DB13/T1790—2013条文说明1.0.1多孔改性水泥混凝土材料作为路面基层尚未大面积推广应用，人们也没有充分认识到它优良的路用性能。制定本规范的目的之一是为推广使用多孔改性水泥混凝土基层沥青路面提供设计依据、设计方法，阐述设计理论、结构特性、路用性能、形成机理及关健因素控制等。1.0.3本规范的力学计算规定了双控技术指标，设计轴载和基层承载低应力水平，并对公路基层承载力等级进行划分，以区别不同等级承载力公路允许行驶的极限轴载车辆，将极限轴载作为设计轴载，是满足社会车辆对公路承载标准的客观要求，使汽车可以满载多拉，有利于运输车辆在最佳经济油耗下运行，节能降耗，减排增效，适应社会发展的要求。体现了公路设计适应形势、满足社会要求、服务经济发展的理念。疲劳试验表明，基层材料在0.5应力水平时的循环次数处在相对无限循环次数状态，控制0.5应力水平，即低应力水平，解决了疲劳寿命问题，实现路面的长寿命目标（不含路基因素）。由于这两个技术指标的控制，在设计路面时必然会出现采用的设计轴载不同而造成投资的差异。由于社会经济发展区域性差别，公路的承载力标准要求也有差异，因此应依据当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验、环境保护及预期可能行驶车辆的极限轴载等情况，综合分析、判断，以求适度超前设计，科学确定设计轴载，满足设计年限内行车的轴载需要，合理使用建设投资。2术语、符号2.1.2标准小梁断裂力标准小梁断裂力按照《标准小梁断裂力采集方法》（见附录B）进行采集，与《公路工程水泥及水泥混凝土试验规程》（JTGE30-2005）中水泥混凝土抗弯拉强度试验方法（T0558-2005）相比，直接采集试件的极限荷载，不再计算抗弯拉强度，减少计算的繁琐，更直观、准确，也接近实体状况。双压头模拟轮胎轮载，标准小梁模拟基层板体，两个小梁支点模拟基层底脱空或坐落在支撑力不均匀的下承层上。此假设试验条件比实体工程状况更苛刻，处于更不利条件下，因此试验数据应是最保守，相对实体工程状况结构更安全。标准小梁断裂力也能直观反映路面基层的承载力，大量试验数据已回归确立非标小梁断裂力和标准小梁断裂力的对应关系。知道标准小梁断裂力，就能方便地计算非标小梁断裂力，即：基层承载力。因此本规范中采用了更直观、更直接、相对科学的标准小梁断裂力作为设计参数。2.1.3设计轮载设计轴载除以4所得的单个轮胎对路面的静压力值。2.1.7非标小梁断裂力是参照《标准小梁断裂力采集方法》（见附录B）直接采集的非标小梁的极限压力值。2.1.9面层排水为了提高行车安全、降低交通事故率，有必要推广应用排水路面结构，且能降噪，保护生态坏境。本节除上述对规范中出现的主要名词做了规定，其它有关公路工程专业性名词术语，可参阅《道路工程术语标准》（GBT124）和《公路工程名词术语》（JTJ002）的规定。2.2符号本节所列符号为本规范中的主要符号。为方便表述本规范的内容，本节均规定了含义和内容，无序排列。DB13/T1790—20133设计参数3.1设计年限基于以下综合因素确定1在前言中已经论述，多孔改性水泥混凝土结构受力时，压、剪应力不集中在水泥浆膜上，而是分散转移至基层骨料内部。结构老化及疲劳寿命主要取决于颗粒本身的老化及疲劳寿命。参照水泥混凝土建筑结构寿命，在不考虑动载应力疲劳时，其基准期应为50年～70年。2关于结构动载应力疲劳寿命，本结构基层承载力必须大于设计轮载的两倍，确保路面基层承载过程中，始终处在低应力水平，即0.5以下应力水平。根据现行水泥路面设计规范的刚性结构层，弯拉强度结构系数计算公式，当k=2时，也就是结构的（抗弯拉）承载力，达到标准轴载压力（压强）的2倍时，计算的累计标准当量轴次接近7亿次，可以把基层板体视为近似无限疲劳寿命。进一分析影响因素，试验表明：当小梁处在单侧有侧向力时，其结构的承载力增大70%；当小梁两侧有侧向力时，结构的承载力增大1.4倍，如图3-1。大量试验回归表明，结构增加侧向力与承载力是一个线性增大关系。施工中实体工程的结构一次摊铺成型，横向结构不存在小梁单独受力状况，实为板体承载，就小梁而言均有了侧向力，因此可以认为，试验中独立小梁断裂力，在实体工程中增大了1.4倍，那么实体基层板体在设计轮载下的应力水平不是0.5，而是在0.25以下，此时的结构系数k大于4，不存在动载应力疲劳破坏的可能，因此其疲劳寿命应是近似无限的。本规范设计理论中的一个基本假设为：基层板体座落在支点间距为450mm，且以长550mm断开的矩形条块，紧密排列形成路面基层，以最不利状况为基本假设，与试验室采集标准小梁断裂力参数时的状态相吻合，但实际上假设的情况很难出现。通过试验得出一个有益的结论：当小梁试验双压头的间距从150mm拉大到350mm时，小梁的断裂力提高近一倍。如图：3-2。而重型车实际轮胎的接地长度一般为320mm—360mm，与双压头拉大后的间距相当，应该认为小梁试验双压头的间距拉大到350mm更接近实际，小梁的断裂力实际上增大了近一倍。此时，假设的基DB13/T1790—2013层板体的承载力也随之增大了近一倍。在①的状态（0.25）应力水平下又降低一倍，疲劳寿命更长。进一步分析实体工程中，由于严格限制了下承层的弯沉值，轮胎作用路面时，路基反力支撑基层板体，此时的基层受力只是受压剪应力，而压剪应力分散在区域内不同颗粒内部，故决定结构层使用寿命的主要因素为颗粒本身的抗压剪强度。进一步说明，本结构的疲劳寿命是组成结构材料颗粒本身的寿命，疲劳寿命无限。3不利结构系数：刹车、起步、偏载、动荷作用下对路面施加的瞬间压力增大。这个系数在《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTGD40）中给定的综合系数和动荷系数的乘积为1.55，即计算荷载值增加0.55倍。在前面已经论述，两侧有侧向力时承载力增加1.4倍，压头间距拉大又增加近一倍，当扣除不利结构系数后，仍有1.85倍的承载力储备，对低应力水平不产生影响，也不影响使用寿命。4本结构为全新的路面基层结构，最长的实体工程投入使用才七、八年。该结构的实体使用寿命需待实体工程得出结论。尽管大量的研究、试验和分析，得出其使用年限相对传统路面结构会延长的结论，基于谨慎、保守考虑，采用了早期水泥混凝土路面特重级别的使用年限，各承载力等级公路设计年限暂定为40年。3.2基层承载力设计年限内，确定设计轮载应依据社会发展和需求预测出在路面上行驶的极限重载车辆轴载，本规范中称作设计轴载。设计前提是，当车辆以设计轮载行驶在公路上时路面不产生结构性破坏，且在低应力水平（0.5）下承载，使基层处于相对无限不疲劳状态，保证结构层的使用寿命。设定采用低应力水平控制指标，最主要的目的之一是避开动、静疲劳寿命因素的影响，设计计算时不再考虑动载疲劳问题。3.3基层承载力等级划分基层承载力等级划分为5级，基于以下原因：1社会发展需求。随着汽车行业、轮胎行业高速发展，重型运输车辆轮胎接地压强已接近1.5MPa。为追求运输效益最大化，运输客户期待放宽限载标准、提高轴载重量，这就要求公路行业应提供满足承载力要求的公路，以推动物流运输节能减排，降低运输成本，提高运输效益。2建设投资成本。基层承载力大投资成本必然大，反之亦然。公路的承载能力应依据财力、地方资源、社会需求等不同，因地制宜，选择合适的承载力标准，避免浪费，应当将道路进行承载力等级划分，合理利用投资。3极限轴载断裂理念。如果车辆在公路上行驶，轮胎对路面压力超过了公路路面的极限承载力，即使一次作用也可压断路面板体，产生结构性破坏，而不需累计当量轴次。为避免此类状况的出现，公路承载力必须大于车辆极限轴载。新的理念就是依据预测极限轴载，以轮胎对路面产生的最大压力值（设计轮载）作为设计参数，并以不小于最大轮载的2倍设计路面承载力，极限轴载车运行时轮胎对路面压力仅为路面承载力的一半或不足一半，这样保证没有超载车出现，避免路面产生结构性破坏；当低于极限轴载的车作用路面时，即使累计当量轴次无限大，也不会对路面产生结构性破坏和疲劳应力影响，从而保证路面结构的耐久性。基于此理念，将道路等级按基层承载力划分为五级。3.4非标小梁断裂力与标准小梁断裂力关系考虑到验证与设计的方便，仍采用规范上的标准小梁尺寸与试验过程，找出非标小梁与标准小梁二者断裂力的关系，指导设计和验证施工质量，实现试验、验证、设计的可信、可靠和统一。通过以下方式试验统计，回归出非标小梁断裂力与标准小梁断裂力对应关系。1试验室成型多孔改性水泥混凝土小梁试件，不同规格3组，每组5个试件为一批次，试件长度均为550mm，断面尺寸从150mm×150mm，每20mm一档递增至450mm，分别采集断裂力数据并进行回归分析。2从实体工程中切取不同规格试件3组，每组5个试件为一批次，试件长550mm，断面尺寸从150DB13/T1790—2013mm×150mm，每20mm一档递增至360mm，分别采集断裂力，并进行回归分析。3数值仿真，依照试验室配合比，实体工程取样获得的配合比以及标准小梁的不同断裂力，模拟从150mm×150mm，每20mm一档递增至450mm，对模拟结果进行回归分析。通过上述三种方式对试验数据对比分析，每一个标准小梁断裂力与所对应的不同断面非标小梁的断裂力结果，以标准小梁断裂力为起点，绘制十一条曲线，如图3-3所示，其中六条试验数据曲线，四条数值仿真模拟线，一条拟合线。从图中可以看出，四条数值仿真模拟线包罗了六条试验线，依四条数值仿真模拟数的小梁断裂力F和F1，随非标小梁厚度h变化数据进行了函数拟合，得出标准小梁断裂力F1、非标小梁断裂力F和非标小梁厚度h的关系式：图3-3中最下方一条线为依照关系式绘制在图上15kN一条线，该线包罗了所有曲线的离散点，是最保守的一条线，说明拟合公式是保守的、可信的，作为本规范基层厚度的设计依据。断裂力（kN）0多孔改性水泥混凝土标准小梁及非标小梁断裂力关系曲线图4结构组合及材料组成设计4.2路基4.2.2挖方段路基的处理。岩石路基填平，应用水泥稳定级配碎石或无砂混凝土找平、压实，禁止使用细粒土无机结合料，否则由于弹性模量差异较大及丰水因素（往往岩石挖方段路基地下水毛细孔道多且出水量丰富使路面产生破坏。4.2.3特殊路基处理试验表明，路基为砂砾、炮渣石等岩石材料，且填石厚度大于120cm，当地基渗透性、水稳性较DB13/T1790—2013好时，路基遇水后仍能保持良好的稳定性和完好的强度，允许雨水渗入到路基内，对路面不产生损害，可以采用路基渗水结构。路基地表应开槽压实或在路基外坡底角处做挡墙。填筑第一层路基材料时，应灌水压实。在铺筑垫层前，应洒水振动压实或强力夯实机夯实。4.3垫层4.3.1路基渗水结构应采用透水的无砂混凝土、多孔水泥稳定级配碎（砾）石等做为垫层，其作用有：1找平、稳定路基表面，为摊铺多孔改性水泥混凝土基层提供作业条件；2补强路基表层，提高其均匀性。4.3.2垫层划在了路基部分，不参与路面承载力计算，其作用有：1提高路基表面的平整度和稳定性，为铺设防水层提供作业条件；2提高路基的整体强度及支撑均匀性；3提高路基抗水冲刷和抗塑化能力，保持路基顶面在潮湿条件下的稳定性。路基顶面的垫层是不可缺少的。4.3.3采用5.4m弯沉仪测定垫层层顶弯沉值，容许弯沉值不大于100（0.01mm）基于以下考虑：15.4m弯沉仪的支点位于2/3处与接地点的间距3.6m。2弯沉值控制在100（0.01mm）以内，是基于本结构材料特性，依标准小梁挠度和非标小梁拉长至3.6m后的挠度值及拉剪应力变压剪应力承载方式的设计理念确定的。材料本身的特性：多孔改性水泥混凝土韧性比普通水泥混凝土及砂浆结构优越。压剪应力曲线很好地反映了本材料的韧性，不同材料曲线的对比，如图4-1。应力/MPa从图中可以看出，多孔改性水泥混凝土压剪应力曲线是缓升缓降较平滑的曲线，密实性混凝土和胶浆材料强度虽然高，但到顶点后折线强度消失。表明本材料与其它结构材料相比，具有更优越的韧性和更大的允许挠度。控制路基弯沉值可以实现将基层承载受拉剪应力变为受压剪应力的设计理念。3本规范设计依据是采集标准小梁挠度控制，需要找出标准小梁挠度与实体工程实测路基弯沉值之间的关系，为此建立数值仿真模拟图4-2；找出标准小梁与非标小梁的挠度关系曲线，如图4-3，进一步找出标准小梁拉长至3.6m时的挠度变化曲线图4-4及标准小梁、非标小梁支点间距为3.6m的挠度（弯沉）曲线关系图4-5。通过回归分析计算得出标准小梁挠度与3.6m非标小梁挠度关系对应表4-1。查表知,当标准小梁的挠度为65（0.01mm）时，对应长3.6m、断面为450mm的非标小梁的挠度值为900（0.01mm）。随着断面尺寸的缩小，其极限挠度值逐渐增大，当缩小至标准小梁断面尺寸为150mm×150mm时，极限挠度值达到2800（0.01mm）。为了统一规定路基允许弯沉值标准，采用断面尺寸为450mm×450mm的非标小梁保守控制路基允许弯沉值，即：以断面尺寸450mm×450mm，长为3.6m非标小梁的极限挠度值900（0.01mm）控制，同时需扣除下列减小挠度值的因素：①非标小梁两侧侧向力，极限挠度值将减小2/3。②设计理论假设基本要求应有2.5倍储备，因此极限挠度值需再除以2.5，即基层板体的允许极DB13/T1790—2013限挠度值为（900×1/3÷2.5）=120（0.01mm）。由此可见，当标准小梁的挠度值为65（0.01mm）时，基层板体的允许极限挠度值为120（0.01mm大于路基控制弯沉值的路基受压的最大沉降变形量100（0.01mm）。结果包含了基层板体的允许极限挠度值大于路基弯沉值的2.5倍。路面结构受压时路基能有效反力支撑基层，基层处在受压剪状态，避免基层层底拉应力的出现。这种状态控制之下的基层厚度，存在着有进一步减薄的可能，需待实体工程证明和进一步的研究。跨长450mm小梁试件加载示意图跨长3.6m梁试件加载示意图图4-3标准小梁与非标小梁挠度关系曲线DB13/T1790—2013图4-4标准小梁拉长至3.6m的挠度关系图4-5跨长3600mm梁试件模拟结果图DB13/T1790—2013标准小梁下降位移试件断面尺寸/mm2147201719031801171016271553148514221365131312641219117711381101106710351005976949924900877855835815796779762745236222192093198118811790170816331565150214441390134112951252121111741138110510741044101699096594191889787685783882025762421228421612052195318631782170716381575151714631412136513221280124212061171113911091080105310261002978956934914894279126232474234122232116201819301849177517061643158515301479143213871345130612691234120111701140111210851060103510129909693006282426642522239422782174207819911911183817701706164815931542149414491407136713291294126012281198116911411115109010661043322030262855270225652441232922272134204819691896182817651707165216011552150714641424138613501316128312521223119511681142111834353228304528822736260424842375227621842100202219501883182117621707165616081562151914781440140313691336130412741246121911923650343032353062290727662640252424182321223221492072200119341872181417591708166016141571153014911454141913861354132412951267386436313425324230782929279526722560245823632275219421192048198219.2118631808175717091663162015791540150314671434140213711342407938333616342232493092295028212703259424942402231622362162209220.2719661909185518041756171016661625158615491513147914471416429440353806360234203255310529692845273126252528243823542276220321.3420702009195218991848180017541711167016301593155715231491450842373996378235903417326131182987286727572654256024722389231322.4121732110205019941940189018421796175317121673163515991565472344384187396237613580341632663129300428882781268225892503242323.4822772210214820892033198019301882183717931752171316761640493846404377414339323743357134153272314030192907280327072617253324.54238023112245218421252070201719671920187518321791175217145152484245674323410339063726356334143277315030342925282527312643256124842411234322782218216021052053200419561912186918281789536750444758450342744068388237123556341332823160304729422845275326682587251224412373231022502193213920872038199119471904186355825245494846834445423140373860369835503413328631693060295828632774269126122538246824022340228022242171212020712024198019385796544751384863461643944192400938413686354434133291317830722974288127942713263625632495243023682310225422012151210220562012601156495329504347874557434741573983382336753539341332953186308429882898281327332658258725202456239523372283223021802132208762265851551952234958471945034305412539593807366635353413330031943094300129142831275326792610254424812421236423102258220921616440605257095403512948824658445442674096393837923657353134143304320131053014292928482772270026312566250424462389233622852236665562545899558453005045481346024410423240693918377936493527341433083208311530262943286427902719265225882527246924142361231068706456609057645471520849684751455243694201404539003766364135243415331232153124303829572880280727372671260925492492243723857085665862805944564253705124489946944506433241714022388437553634352134153316322231333049297028942823275526902628257025132459729968596470612458135533527950484836464244634298414440023869374436283519341633193228314130602982290828382772270826472589253475147061666163045984569654345196497847794594442442664119398238553735362235173417332332343150307029942922285327882725266626097729726368516484615558585590534551214915472645504388423740963965384137263617351434183326324031583079300529352867280327422683794374657041666463266021574554935263505248574677451043554210407539483829371736123513341933303245316530893016294728812818275881587666723268446497618459005642540551884988480346324472432441854055393338183710360835113420333332513172309830272959289428328373786874227024666863476055579055475325511949304754459044384295416240363918380737033603351034213336325631793106303729702907DB13/T1790—20134551440542684140401948764708858780706839650962112981593956905461525150563797369636003508342233393261318631153046390576127205DB13/T1790—20134.4防水层除路基渗水方式结构外的所有路基垫层与基层之间均应铺设防水层，并与垫层粘接。防水层应采用纤维防水卷材，粘接材料可采用热沥青或乳化沥青。防水卷材的技术指标、粘接材料用量及施工工艺满足《公路路面多孔改性水泥混凝土基层施工技术规程》（DB13/T1419-2011）的相关要求。1凡不采用路基渗水排水方式的结构，即：在细粒土路基、土石混填路基的公路结构组合中，防水层起着保护结构安全的关键作用。①路面渗透到基层中的水必须从防水层的顶面排出路外，阻止所有渗透到基层内的水进入下承层，从而保持路基稳定；②纤维防水卷材具有一定的强度和弹性，能有效防止下承层塑化成浆上挤到基层的孔隙中，致使结构层脱空，保持下承层在塑化状态下的支撑力，从而保证基层和路基的安全。2防水卷材不同于常规的土工布，技术指标要求更高。①须有足够的强度，一般可以抵抗带棱角颗粒作用而不被刺破；②有足够的延伸性，保证较大形变而不破裂；③有良好的低温性能，在-40℃下不脆裂；④有很好的耐久性，老化年限不少于50年。防水卷材的质量在很大程度上决定着结构的寿命。3粘接材料的主要作用是稳定防水卷材，使防水卷材与垫层吻合在一起，防止被风吹起以及由汽车或摊铺机碾压造成防水卷材不平，避免影响后续施工操作和排水。4防水卷材的宽度和长度都是有限的。为保证防水卷材完好的封水性，防水卷材铺设后，其接缝部位应采用热熔机焊接在一起，搭接宽度一般为6cm-8cm。施工完成后的防水卷材应形成一个整体，避免搭接部位渗水。5施工中防水卷材难免被石料尖角刺破，但不影响防水效果。因为石料颗粒包裹了水泥浆，自行蠕动的水泥浆会将破口处封闭。摊铺成型后的石料颗粒接融防水卷材的部位，在水泥固化完成后形成一个平面（如图4-6使用过程中，颗粒不会再对防水卷材产生损伤。图4-6水泥浆包裹颗粒接触防水层示意图4.5路面基层4.5.1基层摊铺不需碾压，应跟随摊铺机覆膜养生。4.5.2旧路加宽拼接设计旧路经过多年使用，路基已经处于稳定状态，新加宽路基需要一段时间后才能稳定，形成差异沉降。多孔改性水泥混凝土材料的弹性模量远大于旧路常规基层材料和沥青路面的弹性模量，造成拼接处开裂。为解决上述问题，在新旧路拼接处设置应力吸收带，应力吸收带采用改性沥青稳定碎石填筑，孔隙率大于22%，其作用是吸收、消减拼接处温度应力和振动应力，避免接缝处的裂缝产生，减少了水损坏。应力吸收带采用倒梯形槽，从工艺上容易解决，拼接处的旧路部分先削成45°坡，多孔改性水泥混凝土摊成45°外坡角，上口宽30cm～50cm，下口宽15cm-25cm，形成倒梯形槽，使用专业小型压实机械，分层填筑压实。4.5.3基层材料1（1）以标准小梁7d龄期断裂力作为控制指标。多孔改性水泥混凝土的特性之一是早期强度上升快，一般在4d—5d强度达到95%以上，完成大部分收缩过程。采样龄期过长不利于指导工程施工，DB13/T1790—2013也不利于控制工程质量。因此采用标准小梁试件7d龄期的断裂力作为设计参数，超过7d龄期增长的强度作为力学储备。收缩试验规律如图：4-7。（2）关于标准小梁断裂力给出下限和上限，基于以下因素：①大量试验证明，标准小梁断裂力15kN时，其抗压强度约5MPa。当设计轮载达到60kN以上时，轮胎对地面产生的压强约1.35MPa，加上不利综合系数1.55，瞬间可能对路面产生压强达2.1MPa。如果标准小梁断裂力小于15kN,不能满足2倍抗压强度的要求，而断裂力可通过增加厚度解决，抗压强度只有从组成材料本身强度解决，为此规定了不小于15kN。②不大于30kN的考虑。一是对孔隙率的要求，过大的断裂力必然要损失孔隙率，过小的孔隙率可能引起基层板体的温度应力破坏；二是过大的断裂力必然掺加更多的水泥，浪费材料；三是从力学角度考虑，30kN足以承担设计轮载；四是过大的断裂力会产生过多的干缩裂缝。因此建议断裂力不大（3）关于控制孔隙率指标。鉴于本结构不留伸缩缝，也不预切缝，因此要求结构必须具有足够的连通孔，才能在轮胎作用下结构内形成空气流动交换，产生相对均匀的温度场，从而降低基层的温度梯度，使温度应力对基层结构不产生破坏影响。孔隙率越大，温度梯度越小，但过大的孔隙率会降低结构强度。通过大量实体工程温度梯度采样，并对30项100多公里已运营实体工程的孔隙率进行了统计汇总（见表4-2多孔改性水泥混凝土基层的孔隙率多在23%—28%之间，经过多个春夏秋冬季节交替变化，路面没有发现一处隆起、翅曲现象，也没有出现温度应力与荷载应力耦合作用产生的结构性破坏。为了进一步证实实体工程的有效孔隙率，从实体工程抽样切取试件进行孔隙率试验，与统计表数据基本吻合。充分证明了孔隙率为23%时，温度应力已不产生结构性破坏。为安全、可靠，将最小孔隙率规定为23%，同时也能满足水泥浆膜厚度的要求。关于最大孔隙率没有作规定，是因为有断裂力控制，在满足断裂力要求时，孔隙率越大越好。DB13/T1790—2013表4-2多孔改性水泥混凝土应用统计12346789DB13/T1790—2013⑷标准小梁的挠度指标，是为了控制材料的韧性，降低材料脆性，使材料本身能有一个较大的允许挠度值，此值需远远大于垫层弯沉值，依靠垫层反力支撑承载，荷载消失后基层弹性恢复，避免基层断板产生，同时变基层层底受弯拉应力为压剪应力，以此实现结构受力模式的转变。本理论采用结构安全双控指标，即：基层承载力和弯沉值。2多孔改性水泥混凝土作为路面基层材料，其最关键的三个控制因素是：集料规格、水泥用量和孔隙率。该三个控制因素和水泥浆膜厚四者之间密切相关，为保证最小水泥浆膜厚和最小孔隙率，明确了各种材料用量范围。（1）表4.5.3中所列集料粒径为中值，允许范围±2.5mm，基于以下考虑：集料的规格影响着水泥用量和孔隙率，也影响基层强度的均匀性和应力集中的位置。集料粒径相等，则比表面积小，水泥用量少，降低成本的同时，离散性小。当两个颗粒粒径近似时，应力向两个颗粒内部同时转移；当相邻两个颗粒粒径差距过大时，应力集中仍会出现在胶膜上。因此规定了集料的规格，集料应通过整形、筛分满足要求后使用。（整形筛分一体机，具有石料整形、剔出针片状、按规格粒径分料的功能。）（2）水泥浆膜厚度有两个关键作用：一是达到一定膜厚时才能形成多孔强度，并减小强度的离散性。微观力学结构分析显示，水泥浆膜厚决定着结构在受压、拉、剪作用时应力集中位置的不同。在相邻颗粒等粒径情况下，0.3mm是一个拐点，当水泥浆膜厚小于0.3mm时，结构受力应力集中在混凝土水泥浆膜上；当水泥浆膜厚不小于0.3mm时，拉、压、剪应力逐渐向集料颗粒内部转移。在单独受剪力作用时，混凝土水泥浆膜厚达到1.2mm时，最大剪应力位置全部处于集料颗粒内部，用结构中的集料颗粒抵抗轮胎压、拉、剪的主要受力是规定最小水泥浆膜厚的原因之一。此时结构的强度，主要取决于石料颗粒本身的强度，也决定着结构寿命。另一个原因是，试验表明：当水泥浆膜厚不小于0.8mm时，水泥混凝土的水泥浆膜具备了良好的抗冻融性质；当水泥浆膜厚小于0.8mm时，膜越薄其抗冻融性越差，综合考虑最小水泥浆膜厚度为1.2mm。最大水泥浆膜厚没有作规定，是因为受孔隙率限制。（3）为确定不同规格集料的水泥浆膜厚与水泥用量的关系，首先通过室内试验计算每立方米中不同规格集料的个数，再以球体计算比表面积，计算不同水泥用量条件下的水泥浆膜厚度及孔隙率，再依据计算结果，由试验室抽样制成试件，实测孔隙率，抽样对比计算结果，见表4-3。表4-3计算与实测不同集料、水泥用量、孔隙率对比表9---------DB13/T1790—2013表4-3（续）------------------------表中可以看出，每个规格的集料在水泥用量相同时，实测孔隙率均大于计算孔隙率。其原因为：计算时球体直径使用的是集料规格的中值，实测时使用的是集料的最大粒径，计算与实测采用的直径发生了变化。因此计算的比表面积大于实际的比表面积，说明同样水泥用量时，试件的实际水泥浆膜厚度大于计算的水泥浆膜厚度；为满足最小水泥浆膜厚度，采用计算水泥浆膜厚度和水泥用量。按要求的最小孔隙率，确定各规格集料的最大水泥用量；依照要求的最小水泥浆膜厚度，确定各规格集料的最小水泥用量。水泥用量给出最大值和最小值，主要是基于理论研究和大量试验结果。在实践过程中发现，多孔改性水泥混凝土每立方米水泥用量在280kg～330kg之间，推荐采用320kg/m3，其中集料粒径越小水泥用量越大，反之越小。（4）改性剂是保证结构强度关键因素之一，其作用：①确保水泥浆体的粘度，使水泥浆体均匀地包裹在石料颗粒表面而不流淌、不离析，保证水泥浆膜厚度和均匀度；②一定时间内具有自流平特性。摊铺完成后，水泥浆体自动排出空气、自行密实，并向石料颗粒连接点处聚集，增厚连接点处的水泥浆膜；③保水功能。延缓水份过快蒸发，保证水化热所需水份；④致密防水功能。固化完成的水泥DB13/T1790—2013浆膜可大幅减小吸水率，从而防止结构的冻融破坏；⑤进行二次水化反应，提高水泥浆膜强度。第一次水化反应中生成的氢化物再次和游离水进行二次反应，生成无机盐，提高了水泥水化反应的充分度，降低水泥浆膜中杂质含量；⑥塑化水泥浆膜，降低水泥浆膜脆性。改性剂用量一般占用水量的10%~14%，当用量超过14%，水泥浆膜强度增长缓慢；当用量低于10%，水泥浆膜强度会减小。4.6沥青面层4.6.3沥青表面层优选排水式沥青混合料基于以下因素：1排水沥青路面的技术已经成熟，现今排水路面的损坏是由于面层的下承层没有起到全天候封水作用。基层多为无机结合料，经雨水浸泡失去强度后，导致路面破坏，而并非排水沥青路面本身的损坏。多孔改性水泥混凝土基层排水沥青路面实体工程已修建近50km，加上普通基层的排水沥青路面，共计70多公里，投入运