河南省二灰碎石和水泥稳定碎石基层应用研究
摘要
本课题在现有《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-2000)的基础上，针对河南省半刚性基层(包括二灰稳定碎石、水泥稳定碎石)应用情况选取代表地区，从其设计、材料试验和施工等方面进行全面系统的调查与分析。较全面地反映了河南全省这两种半刚性基层的综合状况，在调查研究的基础上提出适合河南全省的地方行业标准。
本论文首先对河南省二灰碎石和水泥稳定碎石的原材料(石灰、粉煤灰、水泥以及碎石等)进行了详细系统的分析，提出了适合河南省自身特点的原材料应用性能指标；同时分析了现行规范在基层集料级配范围上的不足之处，给出了河南省合理的集料级配范围，并建议使用生石灰粉代替消石灰，以提高二灰稳定碎石基层的早期强度；其次论文对现行的用重型击实法测最大干密度的方法提出了异议，并推荐使用振动击实成型方法测混合料的最大干密度。
结合河南省具体情况，论文还给出了二灰稳定碎石和水泥稳定碎石的合理的施工工艺与质量控制要点，分析和总结了二灰和水泥稳定碎石基层混合料离析的原因、解决方法以及控制基层平整度等问题；最后系统地分析了基层产生裂缝的原因以及影响裂缝产生的因素，并给出了避免和防治裂缝的各种措施。
On the basis of the existing technical specifications for highway base construction, we have selected semi-rigid base (include stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement) from several quite typical regions within the boundaries of Henan province, moreover, we make a comprehensive and systematic investigation and analysis from the aspects of design , material test and construction . The study reflects the integrated state of the structure of the base in Henan province comparatively overall, which can make further improvement on the construction quality of the base and put forward a criterion of local trade fitting whole Henan province.
Firstly, the thesis makes a detailed and systematic analysis about raw material of stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement(lime, flyash, cement , macadam) and formulate the behavior index of the material in service fitting whole Henan province. Having analyzed the shortcomings of the existing specifications in grading envelope of base aggregates, we pose a reasonable grading envelope of aggregates in Henan province. We recommend that using calcined lime substituting for hydrated lime to improve the early strength of the stabilized macadam-limeflyash base. At the same time we raise an objection on the method of testing maximum dry density through heavy compaction devices and adopt the vibrating compaction.
According the concrete conditions of Henan province, we raise the reasonable construction craft on stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement; furthermore we summarize the accidents in construction and the methods of disposing of them. Having analyzed and summarized these problems such as isolation reasons of mixture, methods of solving them and the base smoothness. Last, we analyze the reason of producing cracks and its influence factors, providing the measures of preventing and remedying the cracks.
本论文首先对河南省二灰碎石和水泥稳定碎石的原材料(石灰、粉煤灰、水泥以及碎石等)进行了详细系统的分析，提出了适合河南省自身特点的原材料应用性能指标；同时分析了现行规范在基层集料级配范围上的不足之处，给出了河南省合理的集料级配范围，并建议使用生石灰粉代替消石灰，以提高二灰稳定碎石基层的早期强度；其次论文对现行的用重型击实法测最大干密度的方法提出了异议，并推荐使用振动击实成型方法测混合料的最大干密度。
结合河南省具体情况，论文还给出了二灰稳定碎石和水泥稳定碎石的合理的施工工艺与质量控制要点，分析和总结了二灰和水泥稳定碎石基层混合料离析的原因、解决方法以及控制基层平整度等问题；最后系统地分析了基层产生裂缝的原因以及影响裂缝产生的因素，并给出了避免和防治裂缝的各种措施。
On the basis of the existing technical specifications for highway base construction, we have selected semi-rigid base (include stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement) from several quite typical regions within the boundaries of Henan province, moreover, we make a comprehensive and systematic investigation and analysis from the aspects of design , material test and construction . The study reflects the integrated state of the structure of the base in Henan province comparatively overall, which can make further improvement on the construction quality of the base and put forward a criterion of local trade fitting whole Henan province.
Firstly, the thesis makes a detailed and systematic analysis about raw material of stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement(lime, flyash, cement , macadam) and formulate the behavior index of the material in service fitting whole Henan province. Having analyzed the shortcomings of the existing specifications in grading envelope of base aggregates, we pose a reasonable grading envelope of aggregates in Henan province. We recommend that using calcined lime substituting for hydrated lime to improve the early strength of the stabilized macadam-limeflyash base. At the same time we raise an objection on the method of testing maximum dry density through heavy compaction devices and adopt the vibrating compaction.
According the concrete conditions of Henan province, we raise the reasonable construction craft on stabilized macadam-limeflyash and stabilized macadam-cement; furthermore we summarize the accidents in construction and the methods of disposing of them. Having analyzed and summarized these problems such as isolation reasons of mixture, methods of solving them and the base smoothness. Last, we analyze the reason of producing cracks and its influence factors, providing the measures of preventing and remedying the cracks.
引文
1、中华人民共和国行业标准，《公路沥青路面设计规范》(JTJ014—97)，人民交通出版社，1997年
2、中华人民共和国行业标准，《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)，人民交通出版社，2000年
3、中华人民共和国行业标准，《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071—98)，人民交通出版社，1999年
4、沙庆林主编，《高等级公路半刚性基层沥青路面》，人民交通出版社，1998年9月第一版
5、严家伋，《道路建筑材料》(第三版)，人民交通出版社，1998年
6、张润《路基路面施工及组织管理》，人民交通出版社，2002年
7、徐江萍、黄琪、李焕武，《掺粉煤灰的水泥稳定碎石抗裂性能的研究》，河南交通科技1999年8月第19卷第4期
8、沙爱民，《半刚性路面材料结构与性能》，人民交通出版社，1998年4月第一版
9、张登良、郑南翔，《半刚性基层材料收缩抗裂性能研究》，中国公路学报，1991年第4卷第1期
10、徐江萍、陈庆亭《磨细生石灰——粉煤灰稳定碎石早强特性的研究》东北公路，1999年第22卷第1期
11、徐江萍，《生石灰粉煤灰碎石路用性能的研究》重庆交通学院学报，1999年第18卷第3期
12、宋元华、宋梅英、高瞻，《影响二灰稳定集料基层早期强度的因素》公路交通科技2002年第五期
13、刘振清、黄卫、王建伟，《外加剂对二灰稳定尾矿料混合料早期强度增长的影响与机理分析》，粉煤灰综合利用2002年第二期
14、左世娟、樊伟恩，《如何控制石灰、粉煤灰稳定碎石的早期强度》山西交通科技2002年第3期
15、王世海、王金乔，《合理设计二次碎石配合比的工程实践》，东北公路2002年第25卷第3期
16、李强，《二灰碎石混合料的组成设计及质量控制》中国市政工程2002年8月25增刊
17、潘国进等．《二次碎石混合料组成设计构想》，《华东公路》，2001年第3期
18、刘海英《二灰碎石的性能影响因素及设计方法的研究》东北公路2000年第23卷第1期
19、王俊玲，刘继良，陈乃华《粉煤灰铺筑道路基层的研究》焦作工学院学报2002年第21卷第4期，
20、孙德栋 秦玉层《提高二灰碎石早期强度试验研究》公路2001年第9期
21、洪英《集料级配对二灰碎石早期抗压强度影响的试验研究》森林工程2001年第17卷第6期
22、焦新海、周行春著，《半刚性路面反射裂缝防治措施研究综述》，重庆交通学院学报，1998年3月。
23、黄卫、钱国超著，《南京机场高速公路半刚性基层特性研究》，“省门第一路”建设论文集。
24、李美江，《对压实度标准和室内成型试件方法的几点看法》，公路，2001年第12期
25、杨兴其 常创新，《河南省高等级公路路面设计综述》，中南公路工程 1996年第21卷第2期
26、姜献民．《二灰碎石混合料设计》北京公路，1999年第2期．
27、姜爱峰，任惠清．《二灰碎石组成配合比设计》同济大学学报，1999年第6期．
28、张奎鸿、喜棉，《沪杭高速公路二灰碎石级配的试验研究》，998年道路工程学会论文集，
29、王宝生．《二灰碎石基层若干技术问题的探讨》，江苏交通科技，1998年第11期．
30、徐强 陈忠达 黄杰，《关于河南省公路三级自然区划的探讨》，河南交通科技，2000年第20卷第6期
31、毛世怀，《南京新机场高速公路二灰碎石基层机械化施工》，中南公路工程 1998年第23卷第2期
32、黄毅．《外掺剂对二灰混合料强度的影响机理分析》，中国公路学报，1993年第4期
33、周晓龙等．《嵌挤骨架式二灰碎石基层的研究与工程实践》，吉林交通科技，1999年第1期
34、蒋应军．《水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究》，硕士学位论文，长安大学，2001年
35、蒋新明．《二灰碎石抗裂性的研究》，中国公路学报2002年第3期
36、杨修志 牛克柱 张庆安 王平，《水泥稳定粒料基层平整度控制》云南交通科技，2000年6月第16卷第3期
37、刘红瑛．《骨架密实型二灰稳定碎石基层配合比设计方法及路用性能研究》，硕士学位论文，长安大学，2001年
38、孙广建等．《谈谈用水泥提高二灰碎石基层的早期强度》，河南交通科技，2000年第5期
39、卢永贵．《粗集料间隙率试验研究》，西安公路交通大学学报，2001年第1期
40、隋永芹、赵书成，《二灰碎石基层平整度控制》东北林业大学学报1998年第26卷第4期
41、邬瑞光，《张德才二灰稳定材料强度分析》山西交通科技1997年第5期
42、王元纲，《材料性质对二灰级配集料基层性能的影响》，岩土工程界，材料与装备第5卷第3期
43、张平国，《水泥稳定碎石基层裂缝出现的原因及预防措施》，山西建筑 2002年第28卷第10期
44、李维兵，《减轻水泥稳定基层的收缩裂缝》，辽宁交通科技第22卷第5期
45、仇建新，《水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的对策》筑路机械与施工机械化2001年第18卷
46、阎哲民，范鹏飞《水泥稳定碎石基层平整度施工控制》山西交通科技 2001年8月增刊
47、梅传江、牛朋，《水泥稳定碎石基层路用性能研究》公路交通科技2002年第3期
48、孙杰慧、王岳平，《水泥稳定碎石基层中水泥剂量范围试验公路》公路，2001年第5期
49、潘兆平、黄晓明，《水泥稳定碎石路面基层材料水泥剂量范围试验》南京建筑工程学院学报1998年第4期
50、[美] 詹姆斯F．迈斯等．粉煤狄——一种公路建筑材料．北京：人民交通出版社，1982．
51、Linn M. D. Lime-flyash stabitization of fine-grained soils. Austr. Rd
Res, 1988, 18(3)
52、Fly ash tests show positive base results. H & Hc, 1988, 131(4)
53、Akoto B.K.A. Effect of flyash on the strength characteristics of lime-laterite soil mixtures. Austr. Rd Res, 1988, 18(4)
54、安田稔．石炭灰道路材料利用．舖装，1988(8)
55、永阳榮亮．石炭灰窑固化路盤材料试验施工．舖装，1988(8)
2、中华人民共和国行业标准，《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034—2000)，人民交通出版社，2000年
3、中华人民共和国行业标准，《公路工程质量检验评定标准》(JTJ071—98)，人民交通出版社，1999年
4、沙庆林主编，《高等级公路半刚性基层沥青路面》，人民交通出版社，1998年9月第一版
5、严家伋，《道路建筑材料》(第三版)，人民交通出版社，1998年
6、张润《路基路面施工及组织管理》，人民交通出版社，2002年
7、徐江萍、黄琪、李焕武，《掺粉煤灰的水泥稳定碎石抗裂性能的研究》，河南交通科技1999年8月第19卷第4期
8、沙爱民，《半刚性路面材料结构与性能》，人民交通出版社，1998年4月第一版
9、张登良、郑南翔，《半刚性基层材料收缩抗裂性能研究》，中国公路学报，1991年第4卷第1期
10、徐江萍、陈庆亭《磨细生石灰——粉煤灰稳定碎石早强特性的研究》东北公路，1999年第22卷第1期
11、徐江萍，《生石灰粉煤灰碎石路用性能的研究》重庆交通学院学报，1999年第18卷第3期
12、宋元华、宋梅英、高瞻，《影响二灰稳定集料基层早期强度的因素》公路交通科技2002年第五期
13、刘振清、黄卫、王建伟，《外加剂对二灰稳定尾矿料混合料早期强度增长的影响与机理分析》，粉煤灰综合利用2002年第二期
14、左世娟、樊伟恩，《如何控制石灰、粉煤灰稳定碎石的早期强度》山西交通科技2002年第3期
15、王世海、王金乔，《合理设计二次碎石配合比的工程实践》，东北公路2002年第25卷第3期
16、李强，《二灰碎石混合料的组成设计及质量控制》中国市政工程2002年8月25增刊
17、潘国进等．《二次碎石混合料组成设计构想》，《华东公路》，2001年第3期
18、刘海英《二灰碎石的性能影响因素及设计方法的研究》东北公路2000年第23卷第1期
19、王俊玲，刘继良，陈乃华《粉煤灰铺筑道路基层的研究》焦作工学院学报2002年第21卷第4期，
20、孙德栋 秦玉层《提高二灰碎石早期强度试验研究》公路2001年第9期
21、洪英《集料级配对二灰碎石早期抗压强度影响的试验研究》森林工程2001年第17卷第6期
22、焦新海、周行春著，《半刚性路面反射裂缝防治措施研究综述》，重庆交通学院学报，1998年3月。
23、黄卫、钱国超著，《南京机场高速公路半刚性基层特性研究》，“省门第一路”建设论文集。
24、李美江，《对压实度标准和室内成型试件方法的几点看法》，公路，2001年第12期
25、杨兴其 常创新，《河南省高等级公路路面设计综述》，中南公路工程 1996年第21卷第2期
26、姜献民．《二灰碎石混合料设计》北京公路，1999年第2期．
27、姜爱峰，任惠清．《二灰碎石组成配合比设计》同济大学学报，1999年第6期．
28、张奎鸿、喜棉，《沪杭高速公路二灰碎石级配的试验研究》，998年道路工程学会论文集，
29、王宝生．《二灰碎石基层若干技术问题的探讨》，江苏交通科技，1998年第11期．
30、徐强 陈忠达 黄杰，《关于河南省公路三级自然区划的探讨》，河南交通科技，2000年第20卷第6期
31、毛世怀，《南京新机场高速公路二灰碎石基层机械化施工》，中南公路工程 1998年第23卷第2期
32、黄毅．《外掺剂对二灰混合料强度的影响机理分析》，中国公路学报，1993年第4期
33、周晓龙等．《嵌挤骨架式二灰碎石基层的研究与工程实践》，吉林交通科技，1999年第1期
34、蒋应军．《水泥稳定碎石基层收缩裂缝防治研究》，硕士学位论文，长安大学，2001年
35、蒋新明．《二灰碎石抗裂性的研究》，中国公路学报2002年第3期
36、杨修志 牛克柱 张庆安 王平，《水泥稳定粒料基层平整度控制》云南交通科技，2000年6月第16卷第3期
37、刘红瑛．《骨架密实型二灰稳定碎石基层配合比设计方法及路用性能研究》，硕士学位论文，长安大学，2001年
38、孙广建等．《谈谈用水泥提高二灰碎石基层的早期强度》，河南交通科技，2000年第5期
39、卢永贵．《粗集料间隙率试验研究》，西安公路交通大学学报，2001年第1期
40、隋永芹、赵书成，《二灰碎石基层平整度控制》东北林业大学学报1998年第26卷第4期
41、邬瑞光，《张德才二灰稳定材料强度分析》山西交通科技1997年第5期
42、王元纲，《材料性质对二灰级配集料基层性能的影响》，岩土工程界，材料与装备第5卷第3期
43、张平国，《水泥稳定碎石基层裂缝出现的原因及预防措施》，山西建筑 2002年第28卷第10期
44、李维兵，《减轻水泥稳定基层的收缩裂缝》，辽宁交通科技第22卷第5期
45、仇建新，《水泥稳定层施工中骨料离析的原因及解决的对策》筑路机械与施工机械化2001年第18卷
46、阎哲民，范鹏飞《水泥稳定碎石基层平整度施工控制》山西交通科技 2001年8月增刊
47、梅传江、牛朋，《水泥稳定碎石基层路用性能研究》公路交通科技2002年第3期
48、孙杰慧、王岳平，《水泥稳定碎石基层中水泥剂量范围试验公路》公路，2001年第5期
49、潘兆平、黄晓明，《水泥稳定碎石路面基层材料水泥剂量范围试验》南京建筑工程学院学报1998年第4期
50、[美] 詹姆斯F．迈斯等．粉煤狄——一种公路建筑材料．北京：人民交通出版社，1982．
51、Linn M. D. Lime-flyash stabitization of fine-grained soils. Austr. Rd
Res, 1988, 18(3)
52、Fly ash tests show positive base results. H & Hc, 1988, 131(4)
53、Akoto B.K.A. Effect of flyash on the strength characteristics of lime-laterite soil mixtures. Austr. Rd Res, 1988, 18(4)
54、安田稔．石炭灰道路材料利用．舖装，1988(8)
55、永阳榮亮．石炭灰窑固化路盤材料试验施工．舖装，1988(8)