浅析沥青稳定基层施工中压实度的控制

高杰

摘要：文章通过对沥青路面早期损坏产生原因的分析，指出压实不够是导致沥青路面早期损坏的根本原因，在对沥青稳定基层混合料性能要求分析的基础上，提出在室内试验中采用旋转式压实仪对稳定沥青基层混合料的压实效果进行模拟。

关键词：沥青稳定；基层施工；压实度

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0108-02

沥青稳定基层的设计规范最早是由英国运输工程研究院提出的，但应用最早和最多的是日本，美国、英国、德国、意大利等许多国家也都有大量的沥青稳定基层结构的道路。我国在20世纪80代曾采用沥青碎石作为沥青路面的基层，但由于基层空隙率偏大，容易出现开裂、松散等破坏，从而被半刚性基层所取代。随着我国道路交通形势和半刚性基层的自身缺陷，具有较好力学性能的沥青稳定基层可以适应日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。沥青稳定基层施工中，压实度对其性能的发挥具有很大的影响，在施工中需要压实度进行严格控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

1 沥青路面早期损坏产生的原因

我国在20世纪80代开始了大规模的高速公路设计和施工，对路基和路面的压实施工明确规定应采用重型压实标准，但由于在实际工程施工中往往得不到严格的执行，导致许多高速公路过早地出现了病害，其中很大一部分是由于路基压实不够引起的。当沥青面层的压实度不足时，沥青混合料的空隙率就会偏大，容易使得路面水进入沥青混凝土内部并透过沥青混凝土面层到达半刚性基层顶面，在高速行车的反复作用下，动水压力会导致沥青路面表面的沥青与集料会出现分离产生坑洞，而且会冲刷基层混合料中的细料产生唧浆。

2 沥青稳定基层混合料性能要求及压实的重要性

2.1 材料压实度的重要性

公路路基通过自然沉陷可以达到一定的密实度，但根本无法满足汽车、特别是重型汽车的行车要求。因此，为提高公路路基路面的强度，确保路面的工程质量，必须人工压实路基路面的各个结构层。工程建设材料的强度在经过充分压实后会有很大提高，在一定程度上减少因行车荷载过大产生路基、路面变形的几率，增加路基土和路面材料的水稳定性和耐久性。现场施工表明，碾压路基使其达到要求的压实度以后，在使用过程中，公路路基基本不会再有沉陷发生，任何路面都可以铺筑在这种路基上。

2.2 沥青稳定基层混合料性能要求

为保证沥青路面的使用要求，沥青稳定基层混合料必须具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性和防水性，而且还要具有良好的工作性和经济性。在沥青稳定基层混合料的设计中必须采用良好级配的矿料，从而保证在交通荷载的作用下沥青稳定基层不会产生过大的永久变形。稳定基层混合料的沥青用量相对要大一些，从而保证沥青稳定基层的耐久性。此外，还必须控制好稳定基层混合料的空隙率，保证混合料具有较好的水稳定性。在沥青混合料的各项性能指标中，稳定性与其他各项性能有一定的冲突，要解决沥青混合料各性能要求之间的矛盾，关键是对混合料进行充分的压实。

3 室内压实度的控制

通常沥青稳定基层混合料可以使用大马歇尔进行设计，但由于大马歇尔仪器的普及不够，加上缺乏相应的设计标准，施工中压实度的控制无法把握。通常可以采用较为简单的静压成型方法进行混合料的设计，但静压并不能与路面的实际压实作用吻合，而采用旋转式压实仪可以较好地模拟路面在压路机和行车的压实作用。因此，对于沥青稳定基层混合料的设计应采用旋转式压实仪进行室内试验测试和分析。

旋转式压实仪是基于剪切—压实共同作用的原理，模拟现场压实的作用机理，其压实包括两个重要组成部分：垂直压应力和剪切位移。在两者的共同作用下，使得沥青混合料发生变形和重定向，从而达到压实的效果。一般沥青混合料的压实有如下图1所示的典型曲线。初始时，混合料高度快速减小，压实终了时，高度的变化已很小。该曲线能够反映混合料的可压实情况并可定性判断混合料的稳定性。如果初始压实阶段的曲线较为平坦，则说明混合料难于压实，应该提高混合料的压实温度，加大压实功或重新进行混合料设计。如果后期的曲线坡度过大，则说明混合料的稳定性不足，应该进行相应的设计调整。

4 施工中提高压实度的方法

4.1 压实机械

路基土和路面材料是否能够压实与压实机械的类型密切相关。轻型压路机只能形成路面较小的密实度，重型压路机能够形成较大的密实度；振动压路机的压实效果较好，不但密实度大，而且有效的压实深度也大。

4.2 碾压遍数

压路机的碾压遍数是影响路基土和路面材料密实度的关键因素，在一定程度上起着决定作用。压路机对路基材料最初的若干遍碾压，能够在很大程度上增高材料的压实度，随着碾压遍数的不断增加，压实度的增长率会逐渐递减；直到碾压遍数超过一定遍数后，压实度就不再增加了。

4.3 碾压速度

不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响，而且碾压速度过快，还容易导致被压层的平整度变差。虽然采用高碾压速度要比采用低碾压速度的压实生产率高而且比较经济，但速度过快，容易导致路面的不平整，形成小波浪。因此，应针对具体碾压的材料层和所用的压路机，通过铺筑试验段选择合适的碾压速度。通常，碾压层厚和难以压实的材料，应采用较低的碾压速度。

4.4 集料的级配

集料的级配对碾压后所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒的砂及单一尺寸的砾石和碎石，都难于碾压密实。

为了提高路面结构层材料的强度和减少其空隙率，增加它在使用过程中的稳定性，对用作路面结构层的集料，经常要求其具有良好的级配。特别是对用作基层的集料，常规定有严格的级配范围。

5 结语

沥青稳定基层在日本、美国、英国等国家得到大量应用，但在我国的应用还较少，但由于其具有较好力学性能，可以适应我国日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。为保证沥青稳定基层混合料具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性，必须从压实机械、碾压层厚度、碾压遍数、碾压速度、集料级配等五个方面进行对工程压实施工进行控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

参考文献

[1] 张相龙.ATB-30沥青稳定碎石柔性基层施工质量控制[J].交通世界（建养机械），2009，201（8）：135-136.

[2] 杨敬华，张可强.柔性基层ATB-25在佛开高速公路大修中的应用[J].广东公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 张平，甘新众，李闯民.ATB-25柔性基层摊铺和碾压技术研究[J].交通标准化，2012，（3）：54-58.endprint

摘要：文章通过对沥青路面早期损坏产生原因的分析，指出压实不够是导致沥青路面早期损坏的根本原因，在对沥青稳定基层混合料性能要求分析的基础上，提出在室内试验中采用旋转式压实仪对稳定沥青基层混合料的压实效果进行模拟。

关键词：沥青稳定；基层施工；压实度

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0108-02

沥青稳定基层的设计规范最早是由英国运输工程研究院提出的，但应用最早和最多的是日本，美国、英国、德国、意大利等许多国家也都有大量的沥青稳定基层结构的道路。我国在20世纪80代曾采用沥青碎石作为沥青路面的基层，但由于基层空隙率偏大，容易出现开裂、松散等破坏，从而被半刚性基层所取代。随着我国道路交通形势和半刚性基层的自身缺陷，具有较好力学性能的沥青稳定基层可以适应日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。沥青稳定基层施工中，压实度对其性能的发挥具有很大的影响，在施工中需要压实度进行严格控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

1 沥青路面早期损坏产生的原因

我国在20世纪80代开始了大规模的高速公路设计和施工，对路基和路面的压实施工明确规定应采用重型压实标准，但由于在实际工程施工中往往得不到严格的执行，导致许多高速公路过早地出现了病害，其中很大一部分是由于路基压实不够引起的。当沥青面层的压实度不足时，沥青混合料的空隙率就会偏大，容易使得路面水进入沥青混凝土内部并透过沥青混凝土面层到达半刚性基层顶面，在高速行车的反复作用下，动水压力会导致沥青路面表面的沥青与集料会出现分离产生坑洞，而且会冲刷基层混合料中的细料产生唧浆。

2 沥青稳定基层混合料性能要求及压实的重要性

2.1 材料压实度的重要性

公路路基通过自然沉陷可以达到一定的密实度，但根本无法满足汽车、特别是重型汽车的行车要求。因此，为提高公路路基路面的强度，确保路面的工程质量，必须人工压实路基路面的各个结构层。工程建设材料的强度在经过充分压实后会有很大提高，在一定程度上减少因行车荷载过大产生路基、路面变形的几率，增加路基土和路面材料的水稳定性和耐久性。现场施工表明，碾压路基使其达到要求的压实度以后，在使用过程中，公路路基基本不会再有沉陷发生，任何路面都可以铺筑在这种路基上。

2.2 沥青稳定基层混合料性能要求

为保证沥青路面的使用要求，沥青稳定基层混合料必须具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性和防水性，而且还要具有良好的工作性和经济性。在沥青稳定基层混合料的设计中必须采用良好级配的矿料，从而保证在交通荷载的作用下沥青稳定基层不会产生过大的永久变形。稳定基层混合料的沥青用量相对要大一些，从而保证沥青稳定基层的耐久性。此外，还必须控制好稳定基层混合料的空隙率，保证混合料具有较好的水稳定性。在沥青混合料的各项性能指标中，稳定性与其他各项性能有一定的冲突，要解决沥青混合料各性能要求之间的矛盾，关键是对混合料进行充分的压实。

3 室内压实度的控制

通常沥青稳定基层混合料可以使用大马歇尔进行设计，但由于大马歇尔仪器的普及不够，加上缺乏相应的设计标准，施工中压实度的控制无法把握。通常可以采用较为简单的静压成型方法进行混合料的设计，但静压并不能与路面的实际压实作用吻合，而采用旋转式压实仪可以较好地模拟路面在压路机和行车的压实作用。因此，对于沥青稳定基层混合料的设计应采用旋转式压实仪进行室内试验测试和分析。

旋转式压实仪是基于剪切—压实共同作用的原理，模拟现场压实的作用机理，其压实包括两个重要组成部分：垂直压应力和剪切位移。在两者的共同作用下，使得沥青混合料发生变形和重定向，从而达到压实的效果。一般沥青混合料的压实有如下图1所示的典型曲线。初始时，混合料高度快速减小，压实终了时，高度的变化已很小。该曲线能够反映混合料的可压实情况并可定性判断混合料的稳定性。如果初始压实阶段的曲线较为平坦，则说明混合料难于压实，应该提高混合料的压实温度，加大压实功或重新进行混合料设计。如果后期的曲线坡度过大，则说明混合料的稳定性不足，应该进行相应的设计调整。

4 施工中提高压实度的方法

4.1 压实机械

路基土和路面材料是否能够压实与压实机械的类型密切相关。轻型压路机只能形成路面较小的密实度，重型压路机能够形成较大的密实度；振动压路机的压实效果较好，不但密实度大，而且有效的压实深度也大。

4.2 碾压遍数

压路机的碾压遍数是影响路基土和路面材料密实度的关键因素，在一定程度上起着决定作用。压路机对路基材料最初的若干遍碾压，能够在很大程度上增高材料的压实度，随着碾压遍数的不断增加，压实度的增长率会逐渐递减；直到碾压遍数超过一定遍数后，压实度就不再增加了。

4.3 碾压速度

不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响，而且碾压速度过快，还容易导致被压层的平整度变差。虽然采用高碾压速度要比采用低碾压速度的压实生产率高而且比较经济，但速度过快，容易导致路面的不平整，形成小波浪。因此，应针对具体碾压的材料层和所用的压路机，通过铺筑试验段选择合适的碾压速度。通常，碾压层厚和难以压实的材料，应采用较低的碾压速度。

4.4 集料的级配

集料的级配对碾压后所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒的砂及单一尺寸的砾石和碎石，都难于碾压密实。

为了提高路面结构层材料的强度和减少其空隙率，增加它在使用过程中的稳定性，对用作路面结构层的集料，经常要求其具有良好的级配。特别是对用作基层的集料，常规定有严格的级配范围。

5 结语

沥青稳定基层在日本、美国、英国等国家得到大量应用，但在我国的应用还较少，但由于其具有较好力学性能，可以适应我国日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。为保证沥青稳定基层混合料具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性，必须从压实机械、碾压层厚度、碾压遍数、碾压速度、集料级配等五个方面进行对工程压实施工进行控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

参考文献

[1] 张相龙.ATB-30沥青稳定碎石柔性基层施工质量控制[J].交通世界（建养机械），2009，201（8）：135-136.

[2] 杨敬华，张可强.柔性基层ATB-25在佛开高速公路大修中的应用[J].广东公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 张平，甘新众，李闯民.ATB-25柔性基层摊铺和碾压技术研究[J].交通标准化，2012，（3）：54-58.endprint

摘要：文章通过对沥青路面早期损坏产生原因的分析，指出压实不够是导致沥青路面早期损坏的根本原因，在对沥青稳定基层混合料性能要求分析的基础上，提出在室内试验中采用旋转式压实仪对稳定沥青基层混合料的压实效果进行模拟。

关键词：沥青稳定；基层施工；压实度

中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）16-0108-02

沥青稳定基层的设计规范最早是由英国运输工程研究院提出的，但应用最早和最多的是日本，美国、英国、德国、意大利等许多国家也都有大量的沥青稳定基层结构的道路。我国在20世纪80代曾采用沥青碎石作为沥青路面的基层，但由于基层空隙率偏大，容易出现开裂、松散等破坏，从而被半刚性基层所取代。随着我国道路交通形势和半刚性基层的自身缺陷，具有较好力学性能的沥青稳定基层可以适应日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。沥青稳定基层施工中，压实度对其性能的发挥具有很大的影响，在施工中需要压实度进行严格控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

1 沥青路面早期损坏产生的原因

我国在20世纪80代开始了大规模的高速公路设计和施工，对路基和路面的压实施工明确规定应采用重型压实标准，但由于在实际工程施工中往往得不到严格的执行，导致许多高速公路过早地出现了病害，其中很大一部分是由于路基压实不够引起的。当沥青面层的压实度不足时，沥青混合料的空隙率就会偏大，容易使得路面水进入沥青混凝土内部并透过沥青混凝土面层到达半刚性基层顶面，在高速行车的反复作用下，动水压力会导致沥青路面表面的沥青与集料会出现分离产生坑洞，而且会冲刷基层混合料中的细料产生唧浆。

2 沥青稳定基层混合料性能要求及压实的重要性

2.1 材料压实度的重要性

公路路基通过自然沉陷可以达到一定的密实度，但根本无法满足汽车、特别是重型汽车的行车要求。因此，为提高公路路基路面的强度，确保路面的工程质量，必须人工压实路基路面的各个结构层。工程建设材料的强度在经过充分压实后会有很大提高，在一定程度上减少因行车荷载过大产生路基、路面变形的几率，增加路基土和路面材料的水稳定性和耐久性。现场施工表明，碾压路基使其达到要求的压实度以后，在使用过程中，公路路基基本不会再有沉陷发生，任何路面都可以铺筑在这种路基上。

2.2 沥青稳定基层混合料性能要求

为保证沥青路面的使用要求，沥青稳定基层混合料必须具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性和防水性，而且还要具有良好的工作性和经济性。在沥青稳定基层混合料的设计中必须采用良好级配的矿料，从而保证在交通荷载的作用下沥青稳定基层不会产生过大的永久变形。稳定基层混合料的沥青用量相对要大一些，从而保证沥青稳定基层的耐久性。此外，还必须控制好稳定基层混合料的空隙率，保证混合料具有较好的水稳定性。在沥青混合料的各项性能指标中，稳定性与其他各项性能有一定的冲突，要解决沥青混合料各性能要求之间的矛盾，关键是对混合料进行充分的压实。

3 室内压实度的控制

通常沥青稳定基层混合料可以使用大马歇尔进行设计，但由于大马歇尔仪器的普及不够，加上缺乏相应的设计标准，施工中压实度的控制无法把握。通常可以采用较为简单的静压成型方法进行混合料的设计，但静压并不能与路面的实际压实作用吻合，而采用旋转式压实仪可以较好地模拟路面在压路机和行车的压实作用。因此，对于沥青稳定基层混合料的设计应采用旋转式压实仪进行室内试验测试和分析。

旋转式压实仪是基于剪切—压实共同作用的原理，模拟现场压实的作用机理，其压实包括两个重要组成部分：垂直压应力和剪切位移。在两者的共同作用下，使得沥青混合料发生变形和重定向，从而达到压实的效果。一般沥青混合料的压实有如下图1所示的典型曲线。初始时，混合料高度快速减小，压实终了时，高度的变化已很小。该曲线能够反映混合料的可压实情况并可定性判断混合料的稳定性。如果初始压实阶段的曲线较为平坦，则说明混合料难于压实，应该提高混合料的压实温度，加大压实功或重新进行混合料设计。如果后期的曲线坡度过大，则说明混合料的稳定性不足，应该进行相应的设计调整。

4 施工中提高压实度的方法

4.1 压实机械

路基土和路面材料是否能够压实与压实机械的类型密切相关。轻型压路机只能形成路面较小的密实度，重型压路机能够形成较大的密实度；振动压路机的压实效果较好，不但密实度大，而且有效的压实深度也大。

4.2 碾压遍数

压路机的碾压遍数是影响路基土和路面材料密实度的关键因素，在一定程度上起着决定作用。压路机对路基材料最初的若干遍碾压，能够在很大程度上增高材料的压实度，随着碾压遍数的不断增加，压实度的增长率会逐渐递减；直到碾压遍数超过一定遍数后，压实度就不再增加了。

4.3 碾压速度

不管使用哪种形式或质量的压路机进行碾压，其碾压速度对路基土或路面材料层所能达到的密实度有明显影响，而且碾压速度过快，还容易导致被压层的平整度变差。虽然采用高碾压速度要比采用低碾压速度的压实生产率高而且比较经济，但速度过快，容易导致路面的不平整，形成小波浪。因此，应针对具体碾压的材料层和所用的压路机，通过铺筑试验段选择合适的碾压速度。通常，碾压层厚和难以压实的材料，应采用较低的碾压速度。

4.4 集料的级配

集料的级配对碾压后所能达到的密实度有明显影响。实践证明，均匀颗粒的砂及单一尺寸的砾石和碎石，都难于碾压密实。

为了提高路面结构层材料的强度和减少其空隙率，增加它在使用过程中的稳定性，对用作路面结构层的集料，经常要求其具有良好的级配。特别是对用作基层的集料，常规定有严格的级配范围。

5 结语

沥青稳定基层在日本、美国、英国等国家得到大量应用，但在我国的应用还较少，但由于其具有较好力学性能，可以适应我国日益增长的交通需要，成为未来我国公路基层的发展方向。为保证沥青稳定基层混合料具有良好的稳定性、耐久性、抗疲劳性，必须从压实机械、碾压层厚度、碾压遍数、碾压速度、集料级配等五个方面进行对工程压实施工进行控制，从而保证沥青稳定基层的施工质量。

参考文献

[1] 张相龙.ATB-30沥青稳定碎石柔性基层施工质量控制[J].交通世界（建养机械），2009，201（8）：135-136.

[2] 杨敬华，张可强.柔性基层ATB-25在佛开高速公路大修中的应用[J].广东公路交通，2010，（2）：4-6.

[3] 张平，甘新众，李闯民.ATB-25柔性基层摊铺和碾压技术研究[J].交通标准化，2012，（3）：54-58.endprint