吉才波

(海南路橋工程有限公司，海南 三亞 572500)

一、引言

在一定荷載作用下，測(cè)定基層產(chǎn)生的回彈形變，能夠有效反映出無(wú)結(jié)合材料基層整體強(qiáng)度，是檢測(cè)基層承載能力最常用的一種方法，目前已得到廣泛應(yīng)用。根據(jù)野外考察經(jīng)驗(yàn)，基層回彈彎沉的大小和外觀狀態(tài)之間有著明顯的內(nèi)在聯(lián)系，隨著路面彎沉的增大，基層表觀狀態(tài)明顯變差?；貜椫等粼诖怪焙奢d作用下為定值，回彈量值越大，則產(chǎn)生的垂直位移就越小。倘若豎向位移是定值，回彈量值越大，則其承受外部荷載的作用力也越大。因此從上述觀點(diǎn)來(lái)看，回彈彎沉與室內(nèi)、野外回彈模量應(yīng)有一定的相關(guān)性。

二、無(wú)結(jié)合料概念

路基無(wú)結(jié)合料是由粗顆粒（粒徑＞5mm）、細(xì)顆粒組成的混合料，其中顆粒粗的形成骨架結(jié)構(gòu)，而混合成的是不連續(xù)分散相，細(xì)顆粒是它的分散介質(zhì)，使其整體形成一種空間結(jié)構(gòu)體。它的強(qiáng)度主要受顆粒間的摩擦之力、顆粒間的嵌擠力，以及粗細(xì)顆粒的黏結(jié)力等因素影響。

三、無(wú)結(jié)合料檢測(cè)相關(guān)性探討

本文就路面底基層級(jí)配碎石和天然礫石兩種材料所測(cè)定的回彈模量和回彈彎沉值利用灰色關(guān)聯(lián)分析和回歸分析進(jìn)行探討。

（一）級(jí)配碎石無(wú)結(jié)合料室內(nèi)回彈模量分析

利用質(zhì)量因素灰色關(guān)聯(lián)分析計(jì)算影響級(jí)配碎石室內(nèi)回彈模量的含水量、干密度，成果如表1所示。

表1 級(jí)配碎石底基層在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的回彈模量成果

（二）含水量影響室內(nèi)級(jí)配碎石回彈模量分析

原材料的干密度若相同，表明材料含水量越大，對(duì)回彈模量影響越明顯，含水量大小影響試驗(yàn)數(shù)，室內(nèi)級(jí)配碎石回彈模量參數(shù)如表2所示。

由表2分析可知，按線性回歸方程式分析,它的線性系數(shù)r=0.996即線性相關(guān)高度顯著?；貧w方程為E1=276.5-39.5ω。

表2 含水量的大小影響到在室內(nèi)測(cè)回彈模量成果

（三）級(jí)配碎石試驗(yàn)場(chǎng)回彈量、回彈彎沉分析

在路面底基層級(jí)配碎石試驗(yàn)場(chǎng)用φ=304mm承載板對(duì)其整層材料進(jìn)行野外回彈模量測(cè)定，同時(shí)測(cè)定相應(yīng)檢測(cè)點(diǎn)的回彈量，檢測(cè)成果如表3所示。

由表3分析可知，回彈模量與回彈彎沉進(jìn)行指數(shù)回歸，r3=0.717≥0.7即有較好的相關(guān)性，回歸方程為lnL=5.355-0.0057E，經(jīng)計(jì)算回彈模量平均勻值E=230MPa，均方差S=7.3MPa代表值ES=E-S=222.7 MPa

表3 級(jí)配碎石試驗(yàn)場(chǎng)回彈量、彎沉成果

（四）天然礫石底基層野外回彈模量與其對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)輪隙彎沉分析

天然礫石底基層野外回彈模量與其對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)輪隙彎沉實(shí)施測(cè)定比較，檢測(cè)成果如表4所示。

表4 天然礫石底基層野外回彈模量與對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)輪隙彎沉記錄

四、無(wú)結(jié)合料室內(nèi)回彈模量與野外回彈模量及回彈彎沉關(guān)系

天然礫石現(xiàn)場(chǎng)底基層壓實(shí)度為92%～98%之間，含水量4.5%～1.3%之間不等，且天然礫石的級(jí)配也有一定的差異，因此各測(cè)點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果差異較大。但根據(jù)表4的野外回彈模量與輪隙彎沉開(kāi)展回歸分析，相關(guān)系數(shù)r4=0.707＞0.7，說(shuō)明仍有較好的相關(guān)性，且與底基層級(jí)配碎石試驗(yàn)場(chǎng)相關(guān)系數(shù)r3=0.717相當(dāng)接近。由此可以確定野外回彈模量和室內(nèi)回彈模量與回彈彎沉三者間的關(guān)系。

由表5可知，級(jí)配碎石底基層試驗(yàn)場(chǎng)含水量ω=4.0%，代入回歸方程得E=118.5MPa為室內(nèi)回彈模量，根據(jù)上表3可知，野外的回彈模量ESR代表值為222.7 Mpa。

表5 室內(nèi)回彈模量和野外回彈模量與回彈彎沉關(guān)系表

應(yīng)用層狀體系反算法檢驗(yàn)回歸方程，例如：已知瀝青面層設(shè)計(jì)彎沉Lr=0.061cm，10T黃河車(chē)的P=0.7MPa，當(dāng)量圓半徑δ=10.8cm，土基回彈模量E0=28MPa，級(jí)配碎石底基層E1=110MPa，厚度h1=30cm則路面底基層設(shè)計(jì)彎沉值Lr1=（2Pδ/E0）*a1F查雙圓體系諾模圖a1=0.39，綜合修正系數(shù)F=0.64,則Lr1=0.135cm。

帶入級(jí)配碎石回歸方程得出lnL=5.355-0.0057x110，L=113x10-2mm，由此可見(jiàn)Lr1與L相近，驗(yàn)證效果良好，因此對(duì)現(xiàn)場(chǎng)底基層材料強(qiáng)度評(píng)定具有一定的適用性。

五、無(wú)結(jié)合料強(qiáng)度因素及檢測(cè)

（一）影響無(wú)結(jié)合料基層強(qiáng)度的因素

無(wú)結(jié)合材料一般是由粗顆粒(粒徑＞5mm)及細(xì)顆粒組成的混合材料。但混合材料是不連續(xù)的彌散相，細(xì)顆粒又是分散介質(zhì)，使它形成整體的空間結(jié)構(gòu)。所以無(wú)結(jié)合材料抗壓強(qiáng)度滿足使用這種方法建立的路面基層的檢測(cè)方法。施工過(guò)程中混合材料(細(xì)粒、中?；虼至?的類(lèi)型、顆粒含量、幼粒含量等因素都會(huì)影響強(qiáng)度。

（二）現(xiàn)有規(guī)范中對(duì)于強(qiáng)度檢測(cè)的方法

按現(xiàn)行的《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》和《公路工程檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》檢測(cè)無(wú)結(jié)合料半剛性的基層強(qiáng)度，一般采用《公路工程無(wú)機(jī)結(jié)合料試驗(yàn)規(guī)程》規(guī)定的試驗(yàn)方法開(kāi)展試驗(yàn)。

（三）實(shí)驗(yàn)室強(qiáng)度和野外強(qiáng)度的不同

試驗(yàn)室的壓實(shí)度是一個(gè)預(yù)定數(shù)值，試驗(yàn)是用上、下壓實(shí)法，能使部分材料密度相對(duì)均勻。但在野外作業(yè)，只能用上壓方法壓實(shí)，這樣將造成現(xiàn)場(chǎng)上與下位置的密度不一致，出現(xiàn)下部位置的壓實(shí)度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于上部的壓實(shí)度，造成差值較大，這種現(xiàn)象也在許多實(shí)踐和文獻(xiàn)中得到了有效的證實(shí)。由于現(xiàn)野外試件的高度與實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)試樣高度不同，要想了解野外的強(qiáng)度情況，必須先找出標(biāo)準(zhǔn)試樣與不同高度試樣之間修復(fù)情況的修正關(guān)系。

（四）標(biāo)準(zhǔn)試件與不同高度試件的對(duì)比試驗(yàn)

為了解標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)本與不同高度標(biāo)本之間的關(guān)系，本文在室內(nèi)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)采用相同含水量、相同材料、相同劑量、相同密度的無(wú)結(jié)合料顆粒。但試件高度不相同，由此可以看出，不同高度的構(gòu)件與標(biāo)準(zhǔn)件的強(qiáng)度相差較大。隨著試件高度比的增加，試件的抗壓強(qiáng)度也會(huì)降低。

六、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，要保證路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，關(guān)鍵是嚴(yán)格控制顆粒大小的組成，確保其符合要求，保證含水量合適并拌和均勻，且需要保證其碾壓壓實(shí)度符合要求。