研究与探讨 广东建材２０１０年第９期 沥青路面施工中存在的问题及其探讨 张京锋 陈舜明ｚ何娟。 （１广州市市政集团有限公司沥青工程分公司） （２广州市市政集团有限公司材料研究室） （３广州大学土木工程学院） 摘 要：本文分别从配合比设计、粗细集料的ｃＡ和ＦＡ值榆验、沥青膜厚度分析、粉胶比分析等角 度，找出施工过程中存在的中、下面层动稳定度偏小、车辙深度过火以及卜面 摊铺离析等问题的原 分析结果发现：各层混合料的沥青膜厚度均较合理，而粉胶比、ＦＡ值过大，是造成中丽层动稳定度 偏小、车辙深度过大等问题的原因；ｃＡ值偏小是造成下面层动稳定度偏小、车辙深度过大以及摊铺离 折等问题的主要原因。 。关键词：沥青混合料；沥青膜；配合比设计；车辙；ｃＡ值；ＦＡ值 省道Ｓ１ｌ５线大源至太和段道路改造工程（以下简 称ｓ１１５）由广州 公路勘察设计院设计，道路全长６．２８ 公里，双向８车道，设计基准期ｌ５年。路面为三层结构， ２施工过程中存在的ｌ＇－Ｉ题 配合比设计按照马歇尔试验的方法，最后确定 ＡＫ一１３Ａ、ＡＣ－２０Ｉ和ＡＣ一２５Ｉ的最佳油石比分别为５．２、 上、中、下面层依次是改性ＡＫ一１３Ａ、普通ＡＣ一２０Ｉ和普通 ４．５和４．３。马歇尔试验各项指标均满足施工设计要求， ＡＣ一２５Ｉ型。施工过程中发现存在中、下面层动稳定度偏 但在施工过程中发现主要存在以下两个问题： 小、车辙深度过大以及下面层摊铺离析等问题，本文分 别从配合比设计、粗细集料的ＣＡ和ＦＡ值检验、沥青膜 厚度分析、粉胶比分析等方面找出上述问题的原因，为 以后在沥青混合料施工生产过程中避免同类问题的出 现提供一定的借鉴作用。 ２．１动稳定度偏小、车辙深度过大 三种沥青混合料的车辙试验结果见表２所示： 表２沥青混合料车辙试验结果 混合料 对应于４５ 对应于６０ 沥青混合料试件的 种类 分钟时的变 分钟时的变 动稳定度（次／ｍｉｎ） 规范值 形量ｄ （ａｒｍ） 形量ｄ２（ｍｍ） 单值 平均值 １．３３３ ＡＫ一１３Ａ ２．１２９ １．８７５ ６．３９９ １原材料 ｓ１ １５工程所选用的改性沥青和普通沥青分别为茂 名石化生产的ＳＢＳ（Ｉ—Ｄ）和ＡＨ一７０＃（Ａ级），试验指标见 表１： １．５０３ ２．２８４ ２．０７６ ７．３５５ ３７０６ ４０６５ ３１３４ ６５９ ３６３５ ≥２８００ ＡＣ一２０Ｉ ８．００７ ５．８８５ ５．０９ｌ ９．２１Ｏ ７．Ｏ１４ ５．６６３ ５５６ ５５８ ｌ１Ｏ１ ５９１ ≥８００ 表１ Ｓｌ１５改性沥青与普通沥青实测试验指标 Ｉ测试项日 软化点（¨Ｃ） 针入度（Ｏ．１ｍｍ） 延度（ｍｍ） “路茂牌”ＳＢＳ（卜Ｄ） 。‘东海牌’＇ＡＨ一７０＃（Ａ级） 实测结果 标准要求 实测结果 标准要求 ９０ ≥６０ ４８．５ ≥４６ ５７ ２９．７ ４０—６Ｏ ≥２０ ６５ ≥１００ ６０ ８０ ≥１Ｏ０ ≤±０．８ ＡＣ一２５Ｉ ５．４５８ ５．０４２ ６．１７Ｏ ５．６８ｌ ８８５ ９８６ ９９１ ≥８００ 从上表可以看出：三种沥青混合料的车辙试验结果 只有ＡＫ－１３Ａ的比较理想，而ＡＣ－２０Ｉ的动稳定度太小， ＡＣ一２５Ｉ的动稳定度也只是刚刚满足规范值要求，且两 转薄膜质量损失（％） ０．０８ ≤±１．０ Ｏ．Ｏ２ ｆ旋转薄膜针入度比 旋转薄膜延度（ａｒｍ） 针入度指数ＰＩ ８０ ｌ９．２ Ｏ．２ ≥６５ ≥１５ ≥Ｏ ≥９９ ７３．８ ≥６ｌ ８．１ ≥６ —１．２６ ～１．５～＋１．Ｏ ９９．５ ≥９９．５ 种混合料车辙试验对应于５分钟和６０分钟的变形量均 偏大，其中ＡＣ一２０Ｉ的车辙深度最大接近１ｃｍ。像Ｓ１１５ 溶解度（三氯乙烯），％ ９９．８ 密度（１５℃），ｇ／ｃｍ。 １．０２６ 实测 １．０２９ 实测 集料为珠海洪湾石场生产的反击破碎石，矿粉产自 从化吕田，各项试验指标均符合设计规范要求。 这种路面厚度从上到下依次为４ｃｍ、６ｃｍ和７ｃｍ且面层 用改性沥青的路面结构，车辙往往会发生在中面层，如 果不及时调整会大大降低路面的使用寿命。 ～２２— 广东建材２０１０年第９期 ２．２下面层摊铺离析 路面抽芯的芯样断面分别见图１所示，从图中可以 看出：ＡＫ一１３Ａ和ＡＣ一２０Ｉ型芯样的矿料问形成良好的嵌 挤作用，几乎没有发生粗细集料离析的现象；而ＡＣ一２５Ｉ 研究与探讨 制区的概念，推荐合成级配区的上下限见表４所示Ⅲ： 表４ Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ法推荐级配上下限 筛孔（ａｒｍ） ２５ｍｍ ４．７５ ２．３６ １．１８ ０．６ Ｏ．３ 公称最人粒径 禁区 限 ３９．５ ３０．８ ２４．１ ｌ７．６ ｌ１．４ 禁区下限 ３９．５ ２６．８ １８．１ １３．６ ｌ１．４ 型的芯样则粗细集料离析现象严重，其中～ 个断面根本 没有粗集料，给人的感觉像ＡＣ一５，另一个的断面则细集 公称最大粒径 禁区 ｋ限 １９ｍｍ 禁区下限 ３４．６ ２８．３ ２０．７ １３．７ ３４．６ ２２．３ １６．７ １３．７ 料偏多、粗集料偏少。 （１）ＡＫ一１３Ａ芯样图片 （２）ＡＣ一２０Ｉ芯样图片 （３）ＡＣ一２５１芯样图片 一 图ｉ抽芯芯样断面图 ３原因分析 ３．Ｉ配合比设计，ＣＡ、ＦＡ值检验 Ｓ１１５工程三层混合料的合成级配以及各层的级配 要求分别见表３所示： 表３￥１１５工程三层合成级配 筛孔 ＡＫ ｌ３Ａ ＡＣ一２ＯＩ ＡＣ一２５Ｉ （ｍｉｌ１） 合成级配 级配要求 合成级配 级配要求 合成级配 级配要求 ３１．５ １０Ｏ １ＯＯ １Ｏ０ １ＯＯ １ＯＯ １ＯＯ ２６．５ １０Ｏ １ＯＯ １Ｏ０ １Ｏ０ ９９ １Ｏ０～９２ ｌ９ １０Ｏ １０Ｏ ９８．６ ９０～１ＯＯ ８８．７ ９０～８０ ｌ６ ｌ０Ｏ １０Ｏ ８５．９ ９２～８１ ７６．５ ８４～７２ １３．２ ９４．６ ９０～１ＯＯ ７３．６ ８４～７２ ６８．８ ７６，～６５ ９．５ ６６．３ ６０～８０ ５７．８ ７０，～５８ ５７．７ ６５～５３ ４．７５ ４０．４ ３０～５３ ３３．３ ４５，～３３ ３６．７ ４５～３３ ２．３６ ２９．３ ２Ｏ～４Ｏ ２２．８ ３２～２０ ２３．２ ３２，～２０ １．１８ ｌ９．７ ｌ５～３０ １７．２ ２２～ｌ２ １５ ２２～１２ ０．６ ｌ４．１ ｌ０～２３ ｌ３．２ １７～８ １０．１ １７～８ Ｏ．３ １Ｏ．９ ７～１８ ｌＯ．５ １３～５ ７．５ １３～５ Ｏ．１５ ８．７ ５～ｌ２ ８．６ １０～４ ６．１ １Ｏ～４ ０．０７５ ６．１ ４～８ ６．６ ７～３ ５．１ ７～３ Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ法在沥青混合料配合比设计中引入限 公称最大粒径 禁区上限 ３９．１ ３１．６ ２３．１ １５．５ １２．５ｍｍ 禁区下限 ３９．１ ２５．６ １９．１ １５．５ 结合表３和表４可以看出Ｓ１１５工程三种混合料的 合成级配均没有通过Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ法所推荐的级配禁区。 贝雷法对混合料合成级配的设计与评价分为粗、细 两部分，并在此基础上提出粗集料比（ｃＡ）、细集料粗比 （ＦＡ 和细集料细比（ＦＡｒ）三个判断指标。计算方法如下 ： ＣＡ ｐ Ｆ ％ＩＰＳ／２－－－ｐ ＵＰＣＳ’Ｆ ｐ ｐ，ＦＡｆ．－ ‘式Ｄ Ｐ （第一‘控制筛孔通过率）＝ＮＭＰＳ０．２２； ＮＭＰＳ：混合料最大公称粒径； ＳＣＳ（第二控制筛孔）＝ＰＣＳ（第一控制筛孔）０．２２； ＴＣＳ（第三控制筛孔）＝ＳＣＳ（第 二控制筛孔）０．２２。 由以上公式并结合表３可以计算出三种级配的 ＣＡ、ＦＡ值，见表５所示： 表５合成级配ＣＡ、ＦＡ值 项目 ＣＡ ＦＡ ＦＡｆ ＡＫ １３Ａ Ｏ．７７ Ｏ．４９ ０．４４ ＡＣ ２０Ｉ Ｏ．５８ Ｏ．５２ ０．６１ ＡＣ一２５Ｉ Ｏ．３６ ０．４ Ｏ．３２ 推荐值 Ｏ．６０～０．７５ ０．３５～０．５０ Ｏ．３５～０．５０ 刘俊锋等给出范围更窄的推荐值为ＣＡ值０．６５～ ０．７５、ＦＡ值０．５０～０．６０之间＿２＿，矿料级配可以达到骨架 密实结构的效果，具有良好的抗永久变形能力并可以较 好的改善沥青路面中级配离析的问题。从上表可以看出 ＡＫ一１３Ａ的ＣＡ、ＦＡ值均在推荐的范围内或接近推荐的范 围，而ＡＣ一２０Ｉ、ＡＣ一２５的ｃＡ、ＦＡ值离推荐范围相差太远， 这是造成中、下面层动稳定度偏小、车辙深度过大以及 下面层摊铺离析等问题的原因之一。 ３．２沥青膜厚度分析 由表面积因子矩阵法［３１判断三种混合料的有效沥 青膜厚度， Ａ＝［Ｂ］［Ｐ］ ＝ｌ０．４１，０．４１，０．８２，１．６４，２．８７，６．１４，１２．２９，３２．７７］ ｌｌ，Ｐ２鼢Ｐｌ＿１８，Ｐ ，Ｐ ，Ｐ ５＇Ｐ ７５］Ｔ （式２） 广东建材２０１０年第９期 研究与探讨 平行盾构隧道施工 对不同位置桩基的影响研究 唐长东曾林海 （华南理工大学土木与交通学院） 摘 要：为研究平行盾构隧道施工对不同位霞桩基的影响，建立了盾构穿越既有桩基的有限元互维 数值模型。通过不同桩位和桩长的办案对比，模拟得到不同桩位和桩长的桩基在盾构施工穿越过程中 所产生的变形和受力特点。 关键词：甲行盾构隧道；桩基；变形；受力 在盾构隧道穿越城市密集建筑物群时，难免会穿越 桩基础的应力和变形特征。 桩基工程，如果隧道与桩距离很近时，隧道施工可能会 已有很多学者对隧道施工对桩基的影响进行了研 对既有桩基产生一定的影响。国内外已有许多学者对近 究，但是对平行盾构隧道施工对桩基的影响研究不多，距离情况下隧道穿越对桩基的不利影响问题进行了研 因此，本文通过建立双线平行隧道施工与桩基数值分析 究：Ｌｏｇａｎａｔｈａｎ等［ｔ］运用离心模型试验和数值解析方法 模型，分析出不同桩位和桩长的桩基在临*行盾构隧 揭示隧道掘进将会引起临近桩基产生相当大的轴力和 道穿越施工过程中的变形和力学响应，对同类工程的设 弯矩；Ｍｒｏｕｅｈ和Ｓｈａｈｒｏｕｒ¨２ 运用三维弹塑性有限元对 计与施工提供参考。 单桩和群桩基础在临近隧道掘进情况下的反应进行了 模拟计算，结果表明隧道掘进会引起临近桩基内力的显 著增加，隧道掘进引起的桩基轴力与桩基和隧道轴线的 水平距离以及桩尖和隧道轴线在竖向的相对位置密切 相关；刘晓萍，李坚Ｉ３ 在上海地铁一号线盾构穿越上海 体育馆立交桥桩基过程中对５根代表性桩基侧向土压 力、桩周摩阻力、桩身轴向挠曲以及桩体应力的变化情 况进行了实测研究，积累地铁盾构在上海软土地基中施 １计算模型 盾构施工参数及材料参数为： 双线平行隧道中心埋深均为２０ｍ，洞径Ｄ为６ｍ，两 隧道中心轴线间距为１２ｍ，混凝士管片厚度为０．３ｍ，盾 构机长度９ｍ，盾壳厚度为７．５ｍｍ。桩长及桩与右隧道的 位置关系随数值试验方案来设定，桩径ｄ为１．０ｍ。为了 研究问题的方便，假设围岩为同一均质粘＝ ，材料物理 力学参数见表１。 研究的思路是当隧道开挖至４８ｍ处（开挖完成）时， 桩的最终内力和变形响应，即１６个开挖步（３ｍ一个开 挖步）所引起桩的内力和变形的累计值，桩与隧道的位 工对桩基影响的第一手资料和经验；张志强，何川阻 运 用ＡＮＳＹＳ有限元软件对深圳地铁一期工程７Ｃ标段天 虹一岗厦区间，盾构隧道近距离穿越立交桥和民房桩基 础的施工过程进行了三维有限元模拟计算，研究了临近 置关系如图１、２所示，Ｓ表示桩距右隧道轴线的距离，Ｌ 【参考文献】 后Ａｃ一２０１的车辙图片见图２和图３所示。 ［１］梅延义，马博．高性能沥青混合料设计方法研究．宁夏Ｔ程技 ５结倍 术，第５卷第ｌ期２００６年３月． ［２］刘俊锋，袁万杰，关志深．湿热地区沥青混合料配合比设计研 从以上的分析可以看出，Ｓ１１５各层沥青混合料的沥 究．公路交通技术，２００６年１０月第５期． 青膜厚度均较合理，而粉胶比、ＦＡ值过大，是造成中面 ［３］李君．沥青碎石玛蹄脂混合料最大沥青用量初探，第一界全 层动稳定度偏小、车辙深度过大等问题的原因；ＣＡ值偏 公路科技刨新高层论坛论文集，公路设计与施工卷，２００２．６．［４］沈金安．关于沥青混合料配合比设计确定最佳沥青用量的问 小是造成下面层动稳定度偏小、车辙深度过大以及摊铺 题．公路，２００１年１１月第１１期． 离析等问题的主要原因。● ［５］张争奇，张卫平，李平．沥青混合料粉胶比．公路２００１年ｌ１月 第１１期． 一２５—
