路面墊層施工技術研究

丁良靜

（山東省昆侖路橋工程有限公司，山東 乳山 264500）

在瀝青或水泥混凝土路面中，為保證路面結構層中滯留的自由水及時排除，或為了滿足抗凍的要求，在水溫條件不良地段，需要設置墊層。墊層對材料及施工的要求與級配碎（礫）石底基層不相同，僅滿足規范中對級配碎（礫）石底基層的要求的材料并不能保證墊層的質量要求。

為了滿足使用要求，墊層應具有較高的彈性模量，以提供良好的荷載分布作用；應該具有高的抗剪強度，以減輕車輛（主要是上層施工前施工車輛行走〕作用下的轍槽；應該具有髙的透水性，以使進人 的自由水在有條件時能快速排出；其中的細土的塑性應盡可能小，以保證良好的水穩性，并應該是低冰凍敏感性的。常用的材料一般為無結合料的級配碎（礫）石等。

其中前面的兩條要求是力學的要求，與級配碎（礫）石底基層的要求是相同的，需要通過集料間的嵌擠作用形成，少量的粘聚力有利于獲得更髙的彈性模量。在這里起決定作用的是顆粒的尺寸、形狀和 級配，在形成密實骨架或嵌擠骨架的情況下，強度達到比較高的水平，顆粒之間的粘結力處于可有可無 的地位。后兩條要求則不同于級配碎（礫）石底基層。它要求結構層中存在盡可能大的空隙，以利于自 由水的排除，同時將冰凍敏感性降到最低。

單純滿足前兩條要求比較簡單，但同時要滿足后兩條要求，限制要高得多。只要級配良好，在充分 壓實的條件下，就可以保證有足夠的強度和模量，可以滿足受力的需要。按照路面基層施工規范規定的材料要求做，很容易即可達到。但在目前規范對這種材料的要求中，規定的墊層材料小于0.075mm顆粒含量可達7～10%，同時允許有一定的塑性指數。這種材料在壓實后，形成非常密實的狀態，滲透系 數很小，含泥量大的甚至會形成接近板體的狀態，根本不能滿足排水的需要，其內部的毛細空隙反而成 為一種蓄水結構，耐冰凍能力也非常差，甚至具有一定的凍脹性。盡管有粘聚力，但非常的小，不像無機結合料具有很大的化學作用，甚至不足以抵抗由于粘粒的自然-脹作用，因此這種結構不利于提高路面使用壽命。

要具有大的滲透系數，小于0.075以下顆粒含量應盡可能少，材料以嵌擠骨架結構為佳，具有較大的空隙率，這種結構毛細作用很弱，不會存水，不具有凍脹性，真正能起到切斷毛細水上升、防凍、吸 收路基裂縫的作用。這種結構能夠符合現行規范對級配碎（礫）石底基層的要求，但按現行規范規定施工的墊層很大一部分不能滿足要求，在很多項目中，墊層幾乎沒有真正能夠滿足使用要求的。

由于以上所闡述的墊層要求材料無粘聚性并且缺少用于填充孔隙的細顆粒的特點，使得其在壓實后與常見的級配碎（礫）石底基層不同，主要表現在：

（1）壓實后表面始終處于松散狀態，只要行車，平整的表面馬上會被破壞；

（2）標高難以控制，由于主要是粗骨料，細料相對較少，因此比較難以用細料找平頂面，影響標髙控制精度；

（3）壓實度難以準確檢測，由于結構層處于松散狀態，在挖坑過程中不能保證坑壁穩定，無法用灌砂法等辦法檢測，采用核子密度儀，也只能用表面散射法檢測其密實度，而且無法校驗；

（4）彎沉檢測困難，砂礫墊層經常還同時擔負處理挖方段軟弱路槽的作用，路基強度無法檢測，就換為檢測墊層頂面的彎沉，由于汽車車輪著地面積小，在車輪作用下，表層的局部砂礫可能會發生的輕微變位，就會導致彎沉檢測結果不準確；

（5）如前所述原因，其他諸如平整度、厚度、橫坡等的指標控制難度也相對較大。

由于以上原因，施工單位在具體實施時一般傾向于選擇細顆粒較多、具有一定粘性、易于壓實和成 型的級配，盡管表面看效果非常好，但實際影響了墊層的使用效果。

通過對已竣工高速公路的鉆探調査結果令人震驚一一當年壓實后效果非常好、強度也非常高的墊層竟然變成了含水的凍脹層，更有的由于材料粘粒含量非常大，石料強度低，竟成了一層泥狀。這說明現在非常有必要對路面墊層做出專門的要求和規定。

1 材料要求

1）優先選用優質砂爍或石料破碎的碎石，但粉塵大的石料不宜采用。風化巖石，盡管也具有較好 的初期強度和穩定性，但大量的風化成分決定了透水性和冰凍穩定性都比較差，同時在自然作用下繼續風化（主要是由于冰凍、水作用下強度降低導致破碎成細粒狀；)，因此不能用于墊層；

2）材料應潔凈，無泥土。采用破碎碎石時，碎石破碎時間不能過長，表面沾有大量石粉的石料不 宜用于墊層；

3）骨料材料應具有足夠的強度，應滿足三級以上石料的標準；材料壓碎值對于高速公路不宜大于26%，對于其他公路不宜大于30%，容易壓碎的巖石會產生大量的石粉，影響其滲透性；

4）5mm以下部分小于0.075mm顆粒含量應盡可能少，最好少于3%，受條件限制時也不宜超過5%，并應具有足夠的滲透系數；

5）小于0.5mm部分應基本無塑性（建議塑性指數小于2）；

6）對級配要求不需要太嚴，但應保證穩定性要求，并且承載比(CBR)應不小于60%，(對浸水天數不做嚴格規定，滿足以上要求材料的值受水浸影響很小)，以滿足受力的要求。

2 施工要求

1）天然混合砂礫或未蹄分碎石，可直接攤鋪碾壓，分級準備的材料宜用拌和機（瀝青混凝土、水 泥混凝土或穩定土拌和機均可）拌和均勻后方可攤鋪；

2）采用機械攤鋪，在攤鋪過程中應避免離析；對于局部發生離析的部位，應通過補充拌和保證其 均勻性，嚴重離析的應局部換料；

3）攤鋪后的墊層應具有合適的路拱和均勻一致的初始密實度，以保證壓實效果。初始壓實度不均勻的后果將使局部壓實度不足；

4）應在適當含水量下壓實，適當的含水量可以保證壓實效果；

5）壓實合格的標準是自重10～12噸的振動壓路機在20～22噸激振力下進行碾壓，表面無明顯推移和輪跡；

6）在進行下一層施工前，必須封閉交通，如果長期大量行車，受影響深度將相當大，在下一層施工時，車輛應盡可能少在墊層上行走；

表面的破壞不會對其整體強度產生影響，但在下一層施工時必須注意切實壓實，使受破壞的表面重新處于穩定狀態。

3 質量檢驗標準

推薦質量檢驗標準如下:

4 強度檢測方法

墊層經常還同時被用于處理挖方段軟弱路槽，此時需要對塾層頂面進行檢測以確定其強度。如前所述，墊層的強度不能用貝克曼梁準確檢測，經過對比分析，用承載板法（《公路路基路面現場測試規 程》JTJ059-95）是比較合理的方法。首先，測點不是在車輪位置上，避免了行車的影響；其次，荷載分布在直徑30cm的面積上，可以充分發揮其整體受力能力。

采用落錘式彎沉儀也是可用的方法。

5 使墊層具有排水功能

在設計時應該考慮墊層內的水有合適的出口，最好是設計邊緣排水系統，將水集中引到適宜的位置，將墊層的水排至邊溝，只有在邊溝設計深度相當大時（邊溝頂面標高低于墊層邊緣標高）才合適，在通常情況下是難以達到目的的。

路面墊層由于其功能決定了它不同于路面基層，把握住路面墊層的使用特點，使得墊層真正發揮其作用，是保證路面的正常使用壽命的重要條件之一。