噶米沥青稳定碎石排水基层混合料设计

该文对沥青稳定碎石排水基层(atpb)混合料的设计进行了系统研究,并将研究结论应用到高速公路排水基层设计中,试验及施工检测结果表明,按该方法设计的atpb基层具有很好的透水性、耐高温性及水稳定性,完全满足路面内部结构排水层的要求。

沥青稳定碎石透水混合料用于路面结构基层在很大程度上改善和提高了路面结构的排水性能,同时又不降低其结构承载性能。本文基于国外对大孔隙透水材料的试验研究和实际使用状况,针对沥青稳定碎石透水基层混合料的特性,提出了可行的满足路面使用性能的组成设计方法。

沥青稳定碎石排水基层（atpb）混合料设 计 第7卷第1期 2010年2月 现代交通技 modemtransportationtechnology vof.7no.1 feb.2010 沥青稳定碎石排水基层(atpb)混合料设计 臧立丹,倪大尧,陈李峰 (1.江苏省锡山经济开发区,江苏无锡214101; 2.无锡市锡山区公路管理处,江苏无锡214101;3江苏省交通科学研究院股份有限 公司,江苏南京210017) 摘要:对沥青稳定碎石排水基层混合料设计进行了探讨,提出了相应的成型方法, 级配范围,沥青用量确定方 法,性能验证指标等,可供同类项目atpb混合料设计时参考. 关键词:沥青路面;沥青稳定碎石排水基层;成型方法;级配范围 中图分类号:u416.02文献标识码:b文章编号:1672—9889(2010)01—002

对沥青稳定碎石排水基层混合料设计进行了探讨,提出了相应的成型方法、级配范围、沥青用量确定方法、性能验证指标等,可供同类项目atpb混合料设计时参考。

结合山东高速公路沥青碎石排水基层混合料的设计实践,提出了沥青稳定碎石排水基层混合料的设计指标和设计方法。

沥青混合料组成设计的总目标是确定沥青混合料的最佳组成,而沥青用量对混合料的组成有非常重要的影响。在通过大马歇尔试验确定沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量时,稳定度和流值可作为检测检验数据,密度、空隙率和饱和度等体积指标则是主要的设计依据。

对大粒径碎石沥青稳定排水基层混合料设计方法进行系统研究,提出排水性大粒径碎石沥青稳定基层级配,通过析漏试验、飞散试验和马歇尔试验确定最初沥青用量,并通过水稳定性试验、高温性能试验和疲劳性能试验,确定最佳沥青用量。

对沥青稳定碎石基层混合料设计方法进行了系统研究,通过室内试验,提出了沥青稳定碎石基层混合料的级配,评价了沥青稳定碎石基层混合料的路用性能,并且,采用了大马歇尔法、旋转压实体积法、gtm法3种方法研究了沥青稳定碎石基层混合料最佳沥青用量的确定方法。

按照atb混合料的性能要求,研究了atb混合料的配合比设计方法。通过已有研究成果推荐的atb-25级配范围初选了4种级配;根据atb性能的指标要求确定了最佳级配及最佳油石比。试验结果表明:在级配范围内优选出来的最佳级配满足atb各项性能指标要求,其对应的最佳油石质量比为2.6%,该配合比设计方法是可行的。

沥青稳定碎石排水基层(atpb基层)是采用沥青、粗集料及少量填料、经过严格设计的骨架空隙型沥青混合料,通过对掺加水泥或消石灰的atpb混合料性能的比较,提出了在atpb混合料中添加部分消石灰后,atpb混合料的水稳定性及耐久性均得到很大改善,对atpb基层混合料的设计进行系统研究的基础上,推荐工程适用的级配及沥青用量确定方法,供同行参考。

针对京港澳高速公路湖北段半刚性基层沥青路面水损坏严重的现象,在分析比较了半刚性基层和柔性基层优缺点的基础上,在实验室采用马歇尔试验设计方法确定了atpb-25的级配和最佳沥青用量,并对其排水性和水稳定性进行了试验研究,认为级配合理的沥青稳定碎石排水基层具有较高的强度和一定的水稳定性,采用沥青稳定碎石排水基层是合理的。

运用遗传算法与神经网络相结合的方法,以混合料的疲劳性能为目标函数,以矿料的9.5mm筛通过量和矿粉含量为决策变量,对沥青稳定碎石基层混合料的矿料级配进行优化。将优化后的级配曲线与superpave相应的级配进行了比较,完全满足superpave级配设计要求。经疲劳试验验证,用优化后的矿料级配成型的马歇尔试件的疲劳寿命最长。说明运用遗传算法与神经网络相结合的方法进行沥青混合料矿料级配的优化是可行的。这种优化方法可以广泛用于解决目标函数无法用显函数形式来表达的复杂的优化问题

沥青稳定碎石基层混合料施工工艺的研究

本文在分析了影响沥青稳定碎石混合料强度主要因素的基础上,对沥青稳定碎石的施工控制要求进行了一定的分析和研究。

本文采用弯曲试验和低温弯曲蠕变试验,针对3种典型级配的沥青稳定碎石基层混合料,进行了低温抗裂性能检验。分析表明:应变能密度临界值指标评价沥青混合料的低温抗裂性能更加科学;沥青稳定碎石矿质混合料级配对低温抗裂性影响较大,级配偏上限有较好的低温抗裂性能。

在国内外对沥青稳定碎石基层的研究基础上,对沥青稳定碎石基层的防止反射裂缝的能力、永久变形能力和疲劳作了进一步的分析研究。

分析了振动压实机理,进行了多种振动参数组合下的振动成型试验,并以密度和抗压强度为指标来评价其压实效果,最终选择了针对于该研究沥青稳定碎石混合料的最佳振动参数组合。

简要介绍了沥青稳定碎石在国内外的研究现状,探讨了沥青稳定碎石混合料的配合比设计,着重分析了atb-30的高温稳定性、水稳定性与疲劳特性规律。

沥青稳定碎石排水基层必须具有良好的骨架-空隙结构。通过参考国内外大量资料,设计不同的关键控制筛孔的通过率,将粗、细集料分段取不同的级配曲线进行设计,并结合vcadrf方法对级配进行检验,根据沥青混合料的性质对粗、细集料的含量进行调整,在沥青稳定碎石排水基层试验路中设计出满足排水、结构要求的良好级配。

针对当前沥青混凝土路面早期水损坏现象严重的现状,指出在密级配沥青混凝土路面下设置透水基层可以减轻水对路面结构的影响。进而依托某高速公路使用沥青稳定碎石透水基层的工程实例,分析了影响沥青稳定碎石透水基层混合料级配的关键筛孔,研究了适宜于沥青稳定碎石透水基层混合料最佳油石比选定原则和方法,通过马歇尔试验确定了其最佳配合比,并采用析漏试验进一步验证了该最佳油石比的合理性,为沥青稳定碎石透水基层试验路施工和进一步研究提供依据。

为提高沥青稳定碎石排水基层施工技术水平，本文针对沥青稳定碎石排水基层特性与工程优点进行介绍，然后在实验室对原材料性能进行测定与混合料进行配合比设计，最后详细论述沥青稳定碎石排水基层施工工艺，将施工技术应用于实际工程之中并对其进行钻芯测试其厚度、压实度与空隙率，结果表明：根据合理配合比设计与施工技术进行路面基层建筑后其各项指标满足质量要求。对我国公路施工技术意义重大。

沥青稳定基层处在受压区,其永久变形主要是由于在荷载作用下,沥青混合料的压密以及局部颗粒的重新定向运动产生的。对于受压产生的永久变形,单轴压缩蠕变试验可以较好地模拟其实际的变形作用。通过试验证明,沥青稳定碎石基层混合料级配偏上限时,集料的间隙率呈减小趋势,抗永久变形能力提高。