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天然砂砾土在高速公路路面底基层中的应用 金亮星 孔怀胜 摘　要：通过对天然砂砾土及其混合料的试验研究，结合工程实例，分析了天然砂砾土在高速公路路面底基层中的成功应用，阐述了一种合理利用当地自然资源的新途径。　　 关键词：天然砂砾土，试验研究，路面底基层　　 随着我国高速公路建设事业的不断发展，路面结构设计和施工越来越受到业内有关人士的关注和重视。作为水泥混凝土路面结构的基层、底基层均必须具有足够的刚度、稳定性和平整度，并满足水泥混凝土面板对基层强度的要求。基层、底基层材料应根据交通等级、当地条件和经济等因素选用混凝土、沥青混合料、水泥稳定土、级配碎石、级配砾石、石灰稳定土等。其技术要求应符合现行《公路路面基层施工技术规范》（JTJ034-93）的规定。本人通过对天然砂砾土及其混合料的试验研究，结合从事现场监理工作期间的工程实例，分析了天然砂砾土在高速公路路面底基层中的成功应用。阐述了一种合理利用当地自然资源的新途径。 1　室内试验及分析 1.1　天然砂砾土的颗粒分析 在K120+200右侧距离湘耒高速公路5.8km处取天然砂砾土进行颗料分析试验，结果如图1所示。图1　天然砂砾土颗粒分析级配曲线　　由图1可知：不均匀系数Cu=13.8，曲率系数Cc=2.6，为级配良好砂砾土。 1.2　混合料击实试验 试验时，在天然砂砾土中分别掺入5%、5.5%、6%、8%的水泥含量进行比较，为了分析方便，将4种不同水泥含量混合料分别编号为A、B、C、D。按《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》(JTJ057-94)中的T0804-94丙法进行试验。试验如图2及表1所示 表1　试验结果数据 1.3　混合料无侧限抗压强度试验 按击实试验确定的最佳含水量和最大干密度备制试件，对混合料进行无侧限抗压强度试验。各组试件结果如表2所示。通过试验分析，掺8%水泥含量的天然砂砾土混合料强度满足底基层设计要求。 表2　试验结果部分数据 2　试验路段施工及分析 2.1　工程概况 K121+300～K121+400段底基层采用天然砂砾土混合料稳定层，砂砾土取自小山村天然级配砂砾土场，经现场摊铺掺8%的水泥拌和，碾压形成15cm厚的混合料稳定层。 2.2　施工方法 (1)线位恢复:用全站仪每10m一个断面恢复线路中桩、边桩。 (2)天然砂砾土取样试验:测定其含水量、天然密度及颗粒级配。 (3)砂砾土的运输及摊铺:根据每车的运输量及初步确定的松铺系数,用石灰打好网格,砂砾土按一定间距均匀堆放在石灰网格内,然后用推土机摊铺粗平。 (4)精平:用平地机将粗平后的砂砾土精平至松铺层顶面标高。 (5)摊铺水泥及拌和:按比例均匀摊铺水泥,用宝马后置式路拌机拌和。拌和过程中应及时检查混合料的含水量(控制在最佳含水量的±1%以内)。 (6)整型及碾压:采用人工整型,将混合料整理成设计路拱和坡度,然后用振动压路机及时进行碾压,使结构层达到要求的压实度。在碾压过程中禁止在新铺的底基层上急刹车或调头,以保证底基层压实后不受破坏。 (7)养生:水泥稳定天然砂砾土混合料底基层,在压实成型、整修、终压后,应及时进行养生,养生期不小于7d,在养生期内封闭交通,禁止车辆在其上通过。 2.3　现场试验 现场取样做无侧限抗压强度试验及用灌砂法检测压实度,试验结果如表3和表4所示。表3　水泥稳定天然砂砾土无侧限抗压强度 表4　压实度检测汇总 现场试验及分析结果表明:水泥稳定天然砂砾土混合料底基层无侧限抗压强度及压实度均满足设计要求。 3　质量验收及弯沉测定对比分析 (1)对完工的水泥稳定天然砂砾土底基层,按《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071-98)规定的检查项目进行验收,均能满足要求。 (2)弯沉测定及比较分析:试验路段完成后,进行了弯沉测定,并与K129+21～K129+600段水泥稳定砂砾(原设计混合料)底基层进行对比分析,结果如表5所示。表5　水泥稳定砂砾与水泥稳定天然砂砾土底基层弯沉值 对比分析表明:水泥稳定天然砂砾土底基层与水泥稳定砂砾底基层弯沉检测结果比较接近,且均小于设计值。 4 结论和建议 (1)天然砂砾土掺一定量水泥后,经试验配比形成水泥稳定砂砾土,可用于高速公路路面底基层。 (2)通过试验路段及相应推广路段的检测,各项技术指标均满足设计要求。为节约工程造价、合理利用当地自然资源提供了一种新途径。 (3)对天然砂砾土的级配要求及水泥稳定砂砾土底基层受力变形特性计算模型等方面有待进一步研究。