【文章內(nèi)容簡介】 然隨著水泥劑量的提高，基層的強度會相應提高，但脆性也相應增大，因此有必要限制水泥劑量。這樣也符合通過改善集料的級配和混合料的結(jié)構(gòu)形態(tài)來達到設(shè)計強度要求。 無論是水泥穩(wěn)定基層還是石灰粉煤灰穩(wěn)定基層，粗集料的分布狀態(tài)應當是一樣的。但是從粒度上講，％的水泥，％的粉煤灰?；旌狭系拿芏然鶞什煌孕纬晒羌苊軐崰顟B(tài)時的細集料重量比或混合料中粗集料的重量比不同。形成骨架密實狀態(tài)時，水泥穩(wěn)定類基層混合料中粗集料的比例約在65％左右，石灰粉煤灰類基層混合料中粗集料的比例約在75％左右。這一界線比例隨著混合料中水泥或石灰粉煤灰的比例變化而變化，隨著粗集料的具體級配的變化而變化。 石灰粉煤灰混合料配合比的改進各地研究較多。主要是尋求基層抗裂和抗沖刷性能的改善。一些級配的提出是希望減小石灰粉煤灰混合料中細集料的含量，但最后的結(jié)果從粗集料分布狀態(tài)分析，所提出改進型級配都向骨架密實結(jié)構(gòu)方向靠近。因此，本規(guī)范在總結(jié)各地實踐經(jīng)驗的基礎(chǔ)上提出推薦集料級配范圍。 從穩(wěn)定土原理上講，粉煤灰與石灰并用能起到較好的穩(wěn)定效果。往往有些地區(qū)有粉煤灰資源而缺乏石灰，或有石灰，但質(zhì)量不合格或不穩(wěn)定，只有用水泥和粉煤灰穩(wěn)定。國內(nèi)河南、河北等省的實際工程中已有采用水泥粉煤灰穩(wěn)定基層的實例，并取得了較好的應用效果。本次規(guī)范列入水泥粉煤灰穩(wěn)定基層類型，允許采用該種穩(wěn)定類基層，以積累使用經(jīng)驗。水泥粉煤灰穩(wěn)定基層在應用中由于缺乏相應的技術(shù)規(guī)定。各工程一般按水泥穩(wěn)定基層的強度標準進行配合比設(shè)計。實際上水泥粉煤灰穩(wěn)定類材料的強度發(fā)展特征介于水泥穩(wěn)定和石灰粉煤灰穩(wěn)定的情況之間，即早期強度高于石灰粉煤灰穩(wěn)定而低于水泥穩(wěn)定；后期強度發(fā)展幅度高于水泥穩(wěn)定而低于石灰粉煤灰穩(wěn)定。本規(guī)范所列水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層材料配合比設(shè)計時的強度標準是根據(jù)有關(guān)室內(nèi)試驗和工程應用情況提出的。 水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層材料的強度隨著水泥的劑量增大而增大。由相關(guān)試驗結(jié)果，從基本強度要求和抗沖刷角度考慮，水泥劑量不宜低于3％。同水泥穩(wěn)定類基層材料一樣，隨著水泥劑量的增大，材料的收縮性增大，脆性增大。雖然水泥粉煤灰穩(wěn)定時的收縮性要好與單純水泥穩(wěn)定時的情形，但從強度和收縮性角度綜合考慮，水泥劑量不宜大于7％。 柔性基層~ 半開級配大粒徑瀝青碎石混合料LSM，近年來在國內(nèi)外引起了極大的興趣，美國一些州在總結(jié)三十年來重交通荷載作用的道路應用情況后，認為大粒徑瀝青碎石混合料對抵抗重交通荷載作用有著相當?shù)臐撃?。我國許多省市近年來進行了研究和應用，取得了良好的使用效果。大粒徑瀝青碎石混合料與傳統(tǒng)瀝青混合料的最大不同之處，在于采用大粒徑的骨架結(jié)構(gòu)，最粗一級的粗集料含量通常在50%以上，以確保具有良好的抵抗車轍能力。因此在級配組成上區(qū)別于傳統(tǒng)的瀝青混凝土和瀝青碎石，而趨向于貫入式結(jié)構(gòu)的礦料組成。根據(jù)近幾年來的研究，空隙率較大的開級配排水基層（空隙率在18%24%）所涉及到的問題較多，其抗疲勞性能令人擔心。如瑞典國家道路與運輸研究所（Swedish National Road and Transport Research Institute）通過實驗室研究、加速加載試驗、現(xiàn)場FWD檢測等研究，比較了四種不同結(jié)構(gòu)的瀝青基層材料使用性能時，認為空隙率較大的開級配排水基層其耐久性能較差。為了兼顧排水和耐久性，我們對半開級配瀝青碎石混合料的排水性能進行了研究，通常條件下，當半開級配瀝青碎石混合料的空隙率大于12%時，其滲透系數(shù)（按照ASTM PS 129－01的實驗方法測定）＞ cm/s，也就是可以滿足開級配瀝青磨耗層OGFC的滲水要求。因此，在滿足排水要求的條件下，應當適當減小混合料的空隙率，以提高混合料的耐久性。其中半開級配基層瀝青混合料（LSMLSM52）在美國的中西部一些州如印第安納州應用取得了良好的使用效果。目前如印第安納州標準規(guī)范（Indiana DOT STANDARD SPECIFICATION 1999）將半開級配基層瀝青混合料作為主要的基層材料，推薦了兩種級配組成。 印第安納州基層瀝青混合料級配范圍表篩孔尺寸（mm）5219AC含量AM251007098508528621550629618215110070604AM3510045753060205015401035525618215110070604半開級配大粒徑瀝青碎石混合料級配組成通常采用特殊的體積法級配設(shè)計，NCHRP386采用體積填充的方法通過線性規(guī)劃求解混合料的級配組成。 瀝青碎石在原規(guī)范中主要是指半開級配瀝青碎石AM，空隙率一般為12%~18%。近年來國外普遍采用的瀝青碎石類材料分為兩類：（1）密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料（ATB），設(shè)計空隙率為3~6%，國外也稱其為大粒徑瀝青混合料(LSM)；（2）半開級配或開級配的排水瀝青碎石混合料基層，其公稱最大粒徑通常大于19mm。半開級配排水瀝青碎石基層的設(shè)計空隙率15%~18%，開級配排水瀝青碎石基層的設(shè)計空隙率19%~24%，在結(jié)構(gòu)層內(nèi)起到排水的作用。據(jù)國外研究資料表明，開級配排水瀝青碎石基層的抗疲勞性能較差，實際上設(shè)計空隙率15%~18%已具有一定排水作用，通過國內(nèi)初步實踐，綜合考慮推薦半開級配排水瀝青碎石混合料基層。厚度計算時，不宜作為計算層，宜擬定該層厚度，計算其他結(jié)構(gòu)層。排水基層適用于特殊路段，在我國也只是處在試驗階段。有關(guān)試驗路的取芯結(jié)果表明，室內(nèi)壓實標準采用標準馬歇爾擊實法，壓實度易于達到規(guī)范所要求的98%并都超過100%，大致波動范圍為105%~114%，而壓實標準采用振動壓實時，壓實度為97%~101%，另外擊實法易打碎石料，改變原有級配。由于瀝青碎石作為基層用，應采用大型馬歇爾試件，推薦用振動成型，旋轉(zhuǎn)壓實儀成型，只有在沒有設(shè)備時，臨時暫用擊實法成型。根據(jù)大粒徑瀝青混合料研究成果及大量的實體工程經(jīng)驗，建議采用大粒徑瀝青混合料（LSM）基層可取得較經(jīng)濟合理的使用效果。大粒徑瀝青混合料集料的級配和配合比設(shè)計是根據(jù)專題研究結(jié)果，以及國外資料提出的，供設(shè)計參考。LSM混合料配合比設(shè)計包括目標配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比驗證階段，作為設(shè)計主要進行目標配合比設(shè)計。通過配合比設(shè)計確定混合料的材料品種及配比、礦料級配、最佳瀝青用量，并進行混合料的性能驗證，以保證混合料的骨架結(jié)構(gòu)的良好性能。 級配碎石是一種古典的路面結(jié)構(gòu)層，常用幾種粒徑不同的碎石和石屑摻配拌制而成，分為骨架密實型與連續(xù)型。在汽車交通的初期，用以修筑面層與基層，當汽車交通發(fā)展到現(xiàn)代，在國外廣泛用于路面結(jié)構(gòu)的基層與底基層，在國內(nèi)已較少應用。正因為是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，所以既有技術(shù)成熟的一面，也必定會有受傳統(tǒng)約束的一面。今天在以半剛性為主的我國，重新提出級配碎石適用于各級公路的基層和底基層，并不是簡單的復古，更不是對半剛性的否定，而是柔性與半剛性兩類基層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合以滿足新形勢下的交通需求。 分析幾個主要國家的級配建議值，幾十年來很少變化，主要有以下特點：1)級配建議值范圍波動幅度太寬（日本瀝青路面綱要，美國AASHO）。2)雖然有按粗，中，細分為三類以供選用，但基本上都屬于較為圓滑的連續(xù)級配。3)作為上基層，我國級配碎石的級配建議值經(jīng)過幾次調(diào)整后甚至較現(xiàn)行規(guī)范的瀝青下面層（AC25Ⅰ）還偏細。雖然各國規(guī)范給出的級配建議值范圍甚寬，可以在建議范圍內(nèi)做成不同類型的組成結(jié)構(gòu)（如密實—懸浮、骨架—密實、骨架—空隙等）和不同的級配原則（如連續(xù)級配、間斷級配等），這就為就地取材的設(shè)計原則拓寬了空間。有關(guān)試驗研究表明符合緊排骨架—密實原則的級配碎石，當達到振動壓實標準98%壓實度時，其回彈模量都變化在500~550MPa，目前建議回彈模量建議值可以提高到500~550Mpa。因此，對于交通較大的公路可選用骨架密實型級配。級配碎石仍然沿用以擊實法為基礎(chǔ)的重型壓實標準，研究成熟時也可采用旋轉(zhuǎn)搓揉法、振動壓實法、輪胎壓實法等，在混合料的組成設(shè)計時盡可能考慮材料與碾壓工藝的相互作用，以便混合料形成最佳的組成結(jié)構(gòu)。擊實法形成的背景是剛輪壓路機，有它的條件性與適用范圍。目前壓實工藝已發(fā)展為以調(diào)頻調(diào)幅式的振動壓路機為主，輪胎壓路機的噸位也不斷增長，因此，試件成型方法應與壓實工藝相協(xié)調(diào)一致。對于級配碎石的施工質(zhì)量檢測與控制，傳統(tǒng)的灌砂（水）法或輪跡法，但控制壓實度精度較低，現(xiàn)場承載板法又太麻煩，國內(nèi)外都沒有一個公認的可靠方法。近來有一種被認為有發(fā)展前景的動力響應法，包括錘擊動力響應法與應力波法，在國外正在進行研究，國內(nèi)也在啟動。因此，目前我國仍采用壓實度法，或輪跡法較為方便。對于高速公路、一級公路采用級配碎石用作基層時，應注意抓好材料規(guī)格、施工工藝管理、工程質(zhì)量過程的控制，不能盲目地推廣。在質(zhì)量檢驗時，應加強級配管理、壓實度檢驗，并應進行現(xiàn)場承載板或簡易落錘彎沉儀檢驗。根據(jù)綜合模量檢測，為今后的修訂提供資料。 剛性基層 貧混凝土基層與其它基層相比具有較高的強度、剛度，較好的整體性和穩(wěn)定性，良好的抗沖刷性和抗裂性，多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能，較為適用作為重載交通下的路面基層。從結(jié)構(gòu)組成特征看，貧混凝土基層可分為密實貧混凝土（有濕貧和干貧之分）和多孔貧混凝土。密實濕貧混凝土即塑性貧混凝土；密實干貧混凝土采用振動碾壓工藝成型，即碾壓式貧混凝土；多孔貧混凝土指無砂或少砂透水貧混凝土。 貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計和結(jié)構(gòu)的設(shè)計齡期均取28天。研究表明，不摻粉煤灰的貧混凝土的強度隨齡期增長幅度較低，90天的抗壓強度是28天的105％，180天的為119％；摻粉煤灰的貧混凝土的抗壓和抗彎拉強度隨齡期的增長幅度高于不摻灰的貧混凝土；摻粉煤灰對強度增長是有利的。采用28d齡期的設(shè)計標準，也是兼顧摻粉煤灰貧混凝土基層的強度發(fā)展特性。貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計指標一般為28d抗彎拉強度。貧混凝土基層的7d抗壓強度用于施工質(zhì)檢。由于摻粉煤灰貧混凝土基層強度增長較慢，施工質(zhì)檢以14d抗壓強度控制較為穩(wěn)定。 貧混凝土基層屬剛性基層，在原材料選擇、配合比設(shè)計和施工技術(shù)要求等方面，均與半剛性基層的差異較大，而更接近于水泥混凝土，原則上可沿用水泥混凝土現(xiàn)有的原材料檢驗、配合比設(shè)計、施工設(shè)備、鋪筑技術(shù)及所有的試驗檢測方法和手段，設(shè)計時可參考現(xiàn)行《公路水泥混凝土設(shè)計規(guī)范》進行。7 瀝青面層 瀝青混凝土面層 瀝青路面抗滑技術(shù)指標的條文是根據(jù)交通部公路科研所瀝青路面抗滑標準研究成果進行修改。該成果是根據(jù)東北地區(qū)、華北地區(qū)、西北地區(qū)、華東地區(qū)、華南地區(qū)等7條高速公路（長平，長吉、石安、西寶、滬寧、杭甬、泉廈）的路面抗滑能力調(diào)查，并結(jié)合氣候數(shù)據(jù)、交通事故等9萬多個原始數(shù)據(jù)的分析結(jié)果提出的。據(jù)此，修訂本條文。 數(shù)據(jù)調(diào)查資料地區(qū)路線長度（km）氣候數(shù)據(jù)路面數(shù)據(jù)事故數(shù)據(jù)東北地區(qū)長平 832406500488長吉13314441251320華北地區(qū)石安2161440105251984西北地區(qū)西寶13057668961840華中地區(qū)滬寧2757201220022544華東地區(qū)杭甬14514468616512華南地區(qū)泉廈819640162224合計1063336051123369121 雨天路面抗滑性能下降，雨天事故比平常多的事實是早己被調(diào)查研究證實，因此，原規(guī)范未考慮降雨量大小，全國統(tǒng)一抗滑標準是不妥的。本規(guī)范仍采用摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度雙指標控制，但對不同的降雨量采用了不同的標準，這樣可以放寬對降雨量小的地區(qū)和干旱地區(qū)的路面防滑要求，充分利用當?shù)夭牧腺Y源，節(jié)省工程造價。和以前的規(guī)范相比，這是一大進步。有些國家對一些環(huán)境不良路段（如收費站口、匝道、急彎、陡坡等）提高了對摩擦系數(shù)的要求，有些國家對不同的設(shè)計速度有不同的摩擦系數(shù)要求。理論上講這是對的。但我們已經(jīng)作了不同降雨量分區(qū)，若再做其它分類，整個標準體系顯得過于繁雜，這也會給路面設(shè)計帶來許多不便，因此我們沒有這么做。新抗滑標準考慮了不同年降雨量，不同公路等級提出了不同指標值是合理的。2 交工驗收的測試時間為開放交通前或開放交通后12個月內(nèi)除嚴寒冬季之外的任意時段。原規(guī)范中規(guī)定的是竣工驗收標準，測試時間規(guī)定為交工驗收后的第一個夏季，認為夏季是最不利季節(jié)?，F(xiàn)在改為交工驗收時間是竣工驗收時間往往滯后很長時間，多達三、五年。另外，雖然路面摩擦系數(shù)隨季節(jié)變化有一定的波動，但這種波動是有限的，除去冬天外，春季、秋季和夏季之間的差異就更小。因此沒有必要規(guī)定在夏季測試。3 本標準中的摩擦系數(shù)值以SFC60作為主要控制指標。動態(tài)摩擦系數(shù)測試儀測定的DF為輔助指標，可用于施工控制和匝道、標線以及其它沒有橫向力系數(shù)測定車的場合。原規(guī)范中SFC的測試速度50km/h，本規(guī)范中提高到60km/h，這樣的調(diào)整主要考慮了測試速度與實際交通流速度的適應性。動態(tài)摩擦系數(shù)測試儀（DFT）的標準和測試方法參見美國標準ASTM（E191198）。目前還沒有SFC60和DF60之間的換算關(guān)系，SFC50和DF60之間的換算關(guān)系為：SFC50 = DF60 + (R=)對于二級和三級公路可用改進型的擺式摩擦系數(shù)測定儀測定摩擦系數(shù)。改進型擺式儀的主要技術(shù)特征為：①用專用配方制成的橡膠片；②177。BPN與 SFC60的參考相關(guān)關(guān)系為：BPN= SFC60 + （R=）4 關(guān)于構(gòu)造深度。構(gòu)造深度的測試方法可用鋪砂法或激光測量法。構(gòu)造深度并非越大越好，構(gòu)造深度過大時行車噪聲增大，透水性增大，施工的工藝難度也增大。為減少噪聲，很多歐洲國家推崇“細而糙”的路面。根據(jù)國內(nèi)高速公路路面構(gòu)造深度總體水平的調(diào)查數(shù)據(jù)和對抗滑要求、噪聲要求以及工藝水平等因素的綜合考慮，～。5 本規(guī)范中SFC和MTD是最終控制指標。要達到這個指標必須在設(shè)計和施工中控制材料品質(zhì)和混合料的配合比