【正文】 和抗裂性能不足是導(dǎo)致瀝青路面開裂、水損害等早期破壞的直接原因之一。為了解決這類早期破壞現(xiàn)象，可以采取兩種措施：一是采用抗裂性能和抗沖刷性能較好的半剛性基層，充分挖掘半剛性基層應(yīng)用潛力， 最大限度地提高半剛性基層抗裂性能和抗沖刷 性能；二是采用柔性基層。 2021 年，一些大學(xué)和研究機(jī)構(gòu)為了提高路面的使用壽命開始進(jìn)行 柔性基層 的研究，陸續(xù)開始在河北青紅高速公路、重慶武合高速公路等高速公路上嘗試性地鋪筑柔性基層瀝青路面試驗(yàn)段。 2021～ 2021 年，江蘇滬寧高速公路、江蘇省沿江高速公路、廣東省云浮河高速公路等鋪筑了各種不同結(jié)構(gòu)形式的 柔性基層 瀝青路面結(jié)構(gòu)試驗(yàn)段。 國(guó)內(nèi)對(duì)柔性基層研究剛剛起步，對(duì)其配合比設(shè)計(jì)和路用性能缺乏系統(tǒng)的研究。因此，有必要深入開展半剛性基層和柔性基層材料的合理組成設(shè)計(jì)、參數(shù)、性能與工藝的研究，優(yōu)化現(xiàn)有路面結(jié)構(gòu)，以適應(yīng)不同自然氣 候特點(diǎn)及交通組成的要求。 柔性基層的定義及本項(xiàng)目采用的柔性基層 國(guó)內(nèi)對(duì)于瀝青路面結(jié)構(gòu)的分類比較混亂，如柔性基層瀝青路面、半柔性基層瀝青路面、全厚式瀝青 路面 、組合式基層瀝青路面等等。國(guó)內(nèi)對(duì)于柔性基層的定義也各不相同，有的認(rèn)為柔性基層包括級(jí)配碎石等粒料基層，也包括瀝青碎石基層，有的則將瀝青碎石層單獨(dú)稱為聯(lián)結(jié)層。 實(shí)際上，就柔性基層瀝青路面的概念而言，在國(guó)內(nèi)更多地是為了區(qū)別過去傳統(tǒng)的半剛性基層瀝青路面而提出來的，因此，本 項(xiàng)目研究所指的 柔性基層 是采用柔性的級(jí)配碎石等粒料材料 +瀝青碎石等瀝青穩(wěn)定材料的瀝青 路面 基層 結(jié)構(gòu)。 課題的研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線 研究?jī)?nèi)容 本 項(xiàng)目 研究 開展了各結(jié)構(gòu)層的配合比設(shè)計(jì)、 路用性能 研究、施工工藝及質(zhì)量控制研究、技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析等四方面的研究工作。 （一）配合比設(shè)計(jì) 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 7 級(jí)配碎石混合料結(jié)合設(shè)計(jì)規(guī)范及施工規(guī)范，設(shè)計(jì) 3 種級(jí)配的混合料，以最大干密度及最大 CBR 值為判別指標(biāo)，選取本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)配合比。瀝青混合料 以2021 年 《 瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范 》 瀝青混合料配合比方法為基礎(chǔ)， 根據(jù)該路段的氣候及交通條件選擇不同的材料組成，設(shè)計(jì) 3種混合料，比較其馬歇爾技術(shù)指標(biāo)，并在 后面的路用性能研究中進(jìn)行對(duì) 比研究，提出各結(jié)構(gòu)層的級(jí)配范圍及目標(biāo)配合比。 （二）路用性能研究 在完成配合比設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，檢驗(yàn)的 設(shè)計(jì)混合料的抗變形能力（ 高溫穩(wěn)定性 ） 、水穩(wěn)定性能等。重點(diǎn)放在 各結(jié)構(gòu)層的抗變形能力的 的檢驗(yàn)上，方法主要有兩種： 對(duì)級(jí)配碎石采用擊實(shí)試驗(yàn)、 CBR 試驗(yàn)獲取最大干密度，并通過試驗(yàn)路鋪筑測(cè)定其真是的干密度進(jìn)行檢驗(yàn)。對(duì)于瀝青混合料采用 車轍試驗(yàn) （包括變溫車轍試驗(yàn)）進(jìn)行檢驗(yàn) 。 （三）各結(jié)構(gòu)層施工工藝及質(zhì)量控制技術(shù)研究 通過試驗(yàn)路段的鋪筑，總結(jié)各結(jié)構(gòu)層的施工工藝及質(zhì)量控制方法。 （四）平鎖半剛性基層瀝青路面和柔性基層瀝青使用效果對(duì) 比 通過 對(duì) 兩種結(jié)構(gòu)形式 的成品進(jìn)行檢測(cè)及通車一段時(shí)間后的路用性能指標(biāo)檢測(cè)， 比較兩種類型的路面結(jié)構(gòu)的使用效果 。 技術(shù)路線 資料查詢 — 專題調(diào)研 — 形成研究大綱 — 開展專題研究 — 各結(jié)構(gòu)層 的配合比設(shè)計(jì)研究 — 瀝青混合料的路用性能研究 — 試驗(yàn)路鋪筑 — 施工控制研究 — 路面 ch成品 檢測(cè) — 路面使用一段時(shí)間后檢測(cè) — 編寫研究報(bào)告 — 申請(qǐng) 驗(yàn)收 。 研究報(bào)告概況 本研究報(bào)告總結(jié)了課題研究的 全部 內(nèi)容和 實(shí)體工程鋪筑情況 ， 主要 取得 了 以下研究 成果 : 為平鎖高速公路一合同段設(shè)計(jì)了柔性基層瀝青路面各結(jié)構(gòu)層混合料的配合比 ， 并檢驗(yàn)了其性能 。從各檢驗(yàn)指標(biāo)得到課題組所設(shè)計(jì)的各結(jié)構(gòu)層混合料的 級(jí)配范圍是合理的， 各結(jié)構(gòu)層混合料 具有較強(qiáng)的抗永久變形性能和抵抗輪載直接作用的能力。 通過 柔性基層路段路面和半剛性基層路段路面 的 滲水試驗(yàn)檢測(cè)、 車轍檢測(cè) 、平整度檢測(cè)、彎沉檢測(cè)、抗滑性能檢測(cè)等 結(jié)果 的 對(duì)比分析，證明經(jīng)過正確設(shè)計(jì)和【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 8 優(yōu)質(zhì)施工的柔性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)，其整體抗車轍性能并不比半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)差，甚至有可能更好。 通過試驗(yàn)路及實(shí)體工程的鋪筑，編寫出了較全面的柔性基層瀝青路面的《施工指南》，可以用于指導(dǎo)云南鋪筑柔性基層瀝青路面。 通過該課題的研究和全方位的柔性基層施工的指導(dǎo)和監(jiān)控，高質(zhì)量地鋪筑了云南最長(zhǎng)里程的柔性基層瀝青路面，提高了云南高速公路的修建技術(shù)。 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 9 第二章 各結(jié)構(gòu)層 的配合比設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)形式 平鎖高速公路 K67+— K82+300全長(zhǎng) 16420米及平遠(yuǎn)互通式立交 立交區(qū)域采用柔性基層結(jié)構(gòu)（見下圖），其余路段采用半剛性結(jié)構(gòu) 。 圖 1 柔性基層路面結(jié)構(gòu)圖 級(jí)配碎石混合料配合比設(shè)計(jì) 1 集料檢驗(yàn) 優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層強(qiáng)度主要來源于碎石本身強(qiáng)度及碎石顆粒之 間的嵌擠力。因此，對(duì)于級(jí)配碎石基層應(yīng)保證高質(zhì)量的碎石，有研究表明 【 1】 集料中小于 含量及其塑性指數(shù)對(duì)級(jí)配碎石的力學(xué)性質(zhì)有明顯的影響，因此本路段規(guī)定小于 的 細(xì)料應(yīng)無塑性，如果確實(shí)難以做到，則塑性指數(shù)要求小于 4。 本項(xiàng)目 采用金銀洞石料場(chǎng)的 1料 ， 2料， 3料， 4料，檢測(cè)的結(jié)果見表 ，從表中可以看出， 集料各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求 。 表 檢驗(yàn)頂目 試驗(yàn)結(jié)果 技術(shù)要求 試驗(yàn)方法 1 2 3 4 石料壓碎值（ %） ≤ 26 T0316 針片狀顆粒含量（ %） — ≤ 20 T0312 細(xì)集料水洗法 （ %） ≤ 7 T0302 塑性指數(shù)（ %） ≤ 4 T0118 上面層： 4cm SMA13 改性瀝青 中 間 層： 8cm 改性瀝青 下面層： 8cm 改性瀝青 柔性基層： 13cm ATB25 普通 瀝青 下封層： 乳化瀝青稀漿封層 路面總厚度 60cm 瀝青砼厚度 33m 柔性基層： 35cm 級(jí)配碎石 柔性 底基層： 2 15cm 級(jí)配碎石 柔性基層： 級(jí)配碎石 柔性 底基層： 2 15cm 級(jí)配碎石 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 10 2 級(jí)配碎石的級(jí)配設(shè)計(jì)思路和設(shè) 計(jì)結(jié)果 級(jí)配是影響級(jí)配碎石強(qiáng)度和剛度的重要因素。一般來說，密實(shí)的級(jí)配易于獲得高密度，從而使級(jí)配碎石獲得高的 CBR 值和回彈模量。本項(xiàng)目級(jí)配碎石級(jí)配設(shè)計(jì)思路就是使設(shè)計(jì)出的級(jí)配碎石其級(jí)配能獲得最大密度的集料，并具有良好的透水性。 關(guān)于級(jí)配碎石的級(jí)配范圍，我國(guó)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》（ JTJ 0342021）針對(duì)最大粒徑 和 的集料提出了不同的級(jí)配組成范圍如表?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D502021）則根據(jù)級(jí)配碎石使用的不同層位和骨架結(jié)構(gòu)提出了級(jí)配組成范圍如表 示。 級(jí)配碎石混合料級(jí)配組成范圍（ JTJ 0342021） 篩孔尺寸（ mm） 通過率（％） 級(jí)配范圍 1 級(jí)配范圍 2 100 —— 90～ 100 100 19 73～ 88 85～ 100 49～ 69 52～ 74 29～ 54 29～ 54 17～ 37 17～ 37 8～ 20 8～ 20 0～ 7 0～ 7 表 級(jí)配碎石混合料級(jí)配組成范圍（ JTG D502021） 篩孔尺寸（ mm） 通過率（％） 上基層 基 層 底基層及墊層 級(jí)配范圍1 級(jí)配范圍2 級(jí)配范圍3 級(jí)配范圍4 級(jí)配范圍5 級(jí)配范圍6 級(jí)配范圍7 100 95～ 100 100 90～ 100 100 100 85～ 95 85～ 100 100 100 79～ 95 90～ 100 85～ 95 75～ 90 65～ 85 80～ 100 19 60～ 85 75～ 95 66～ 80 60～ 82 16 85～ 100 53～ 80 66～ 88 44～ 56 53～ 78 42～ 67 56～ 87 48～ 74 59～ 82 37～ 48 48～ 74 60～ 80 40～ 65 46～ 71 31～ 41 40～ 65 20～ 40 30～ 60 30～ 50 25～ 50 30～ 55 28～ 38 25～ 50 10～ 27 18～ 46 18～ 40 18～ 40 18～ 28 18～ 40 15～ 30 13～ 32 13～ 32 12～ 20 13～ 32 8～ 20 10～ 33 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 11 10～ 20 9～ 25 9～ 25 8～ 14 9～ 25 5～ 18 5～ 20 6～ 20 6～ 20 5～ 11 6～ 20 3～ 13 3～ 13 3～ 9 3～ 13 0～ 5 0～ 7 0～ 7 0～ 6 0～ 7 0～ 10 0～ 10 備注 防治反射裂縫兩過渡層 連續(xù)型 骨架密實(shí) 型 連續(xù)型 骨架型 連續(xù)型 由于 析，因此實(shí)體工程中級(jí)配碎石基層考慮 采用 作為最大粒徑。初 擬級(jí)配采用 JTG D502021 規(guī)范中的級(jí)配 4 為控制范圍，根據(jù)各檔集料的篩分試驗(yàn)，本路段所備集料 3＃、 4＃ 料偏細(xì)， 無法逐級(jí)填充達(dá)到骨架密實(shí)型的要求，當(dāng)骨架形成時(shí)，孔隙率始終偏大，混合料不能獲得最大密度的集料。 綜合考慮離析和抗變形性能的影響因素， 經(jīng)多次試配， 本項(xiàng)目 最終 以 JTJ 034 規(guī)范中級(jí)配 2為控制范圍 ， 并參考 TG D502021 規(guī)范中的級(jí)配 3配置了 3個(gè)不同的級(jí)配， 最終 選取各檔集料摻配比例 為 1料 :2料 :3料 :4料 =10%:28%:18%:44%目標(biāo)級(jí)配 ,該級(jí)配集料采用《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（ JTJ 05193）中擊實(shí)試驗(yàn)方法 T013193確定 最大干密 度 為 ,最佳含水量 %。 采用 《公路土工試驗(yàn)規(guī)程》（ JTJ 05193）中 CBR 承載比試驗(yàn)方法 浸水 96小時(shí) CBR值為 %。 級(jí)配組成如表 。 表 級(jí)配碎石設(shè)計(jì)級(jí)配組成 通過下列篩孔子 (mm)的質(zhì)量百分率 (%) 篩 孔 級(jí)配 范圍 100 85100 5274 2954 1737 820 07 設(shè)計(jì) 級(jí)配 100 摻配比例 1料 :2料 :3料 :4料 =10%:28%:18%:44% 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 12 0102030405060708090100篩孔尺寸（m m ）通過率（％）級(jí)配上限級(jí)配下限設(shè)計(jì)級(jí)配 圖 設(shè)計(jì)級(jí)配示意圖 ATB25 瀝青碎石混合料配合比設(shè)計(jì) 目標(biāo)配合比 1 集料檢驗(yàn) ATB25 采用水城石料場(chǎng)提供的 1料、 2料、 3料、 4料、礦粉，檢測(cè)的結(jié)果見表 、 ，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。 表 集料性質(zhì)檢驗(yàn)結(jié)果 檢驗(yàn)項(xiàng)目 試驗(yàn)結(jié)果 技術(shù) 要求 試驗(yàn)方法 1料 2料 3料 4料 洛杉磯磨耗損失 ≤ 30 T0317 針片狀顆粒含量 (%) ≤ 15 T0312 ≤ 15 ≤ 20 堅(jiān)固性 (%) ≤ 12 T0314 壓碎值 (%) ≤ 28 T0316 砂當(dāng)量 (%) 65 ≥ 60 T0334 軟弱顆粒 (%) ≤ 5 Y0320 粗集料與瀝青的粘附性(級(jí) ) 五級(jí) ≥ 4 T0616,T0663 【平鎖高速公路柔性基層瀝青路面質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)研究】 研究 報(bào)告 13 表 礦粉性質(zhì)檢測(cè) 項(xiàng)目 單位 實(shí)測(cè) 規(guī)范要求 試驗(yàn)方法 表觀密度 t/m3 ≥ T0352 含水量 % ≤ 1 T0103 粒度范圍 % 100 ＜ T0351 外觀 無團(tuán)粒結(jié)塊 無團(tuán)粒結(jié)塊 親水系數(shù) ＜ 1 T0353 塑性指數(shù) ＜ 4 T0354 加熱安定性 實(shí)測(cè) T0355 瀝青檢驗(yàn) 基質(zhì)瀝青是由中國(guó)石油化工股份有限公司茂名分公司提供的國(guó)產(chǎn)東海牌 A級(jí) 70瀝青。 瀝青各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)檢驗(yàn)結(jié)果見表 。 表 道路石油瀝青技術(shù)要求 與檢驗(yàn)結(jié)果 檢 驗(yàn) 項(xiàng) 目