摘 要:本文從判定路基混合料結(jié)構(gòu)狀態(tài)及壓實特性出發(fā)，提出以重型擊實標(biāo)準(zhǔn)值、試驗路建議值和理論計算值等三個干密度構(gòu)成二灰碎石壓實度控制區(qū)間，供檢驗時掌握。文中提出了理論干密度計算公式（近似值），可供同行參考。

關(guān)鍵詞:路基 二灰碎石 干密度 標(biāo)準(zhǔn)

二灰碎石基層的壓實度是極為重要的質(zhì)量檢測指標(biāo)，然而在施工檢查驗收過程中，經(jīng)常因壓實度是否達(dá)標(biāo)、超標(biāo)而引起爭議，特別是因超標(biāo)被判定為“質(zhì)量問題”時往往難以服人。超標(biāo)是否是超密？結(jié)構(gòu)密度適當(dāng)、過密、超密如何界定以及會給二灰碎石性能帶來何種變化？學(xué)術(shù)上似乎也無定論。對此我們認(rèn)為首先需要解決的是：作為壓實度計算依據(jù)的二灰級配碎石混合料干密度標(biāo)準(zhǔn)如何確定。

1 二灰碎石混合料屬于固結(jié)（膠結(jié)）密實穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。

其成型強(qiáng)度主要依賴于二灰，特別是石灰的質(zhì)量和數(shù)量所提供的固結(jié)作用，而體積穩(wěn)定性則主要由結(jié)構(gòu)狀態(tài)密實程度和空隙率大小決定。現(xiàn)行《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》?JTJ034－2000?修訂說明中，有關(guān)此類混合料組成設(shè)計原理的論述，雖較JTJ034－93有所改進(jìn)，但涉及其結(jié)構(gòu)狀態(tài)方面，仍然認(rèn)定當(dāng)二灰與粒料之比在15∶85～20∶80時，混合料是骨架密實式結(jié)構(gòu)。據(jù)我們推算，若按原規(guī)范推薦的A、B兩類級配組成范圍，能夠形成集料骨架的4．75mm以上顆粒重量，百分比僅為：A類為32～48％45～51％；B類為32～4852～55．25％（公式為4．75mm篩余量＊80～85％）。當(dāng)級配粒徑為30mm、粗集料含量低于55％時，我們認(rèn)為它應(yīng)是懸浮密實結(jié)構(gòu)，而形不成集料骨架。由于骨架密實式和懸浮密實兩種結(jié)構(gòu)的擊實（或壓實）密度形成機(jī)理和效果有些不同，其要求也有所區(qū)別：前者應(yīng)使主骨料能相互接觸而又不過分嵌擠，骨架間隙盡量填實；后者重在總體密實，減小空隙率，相對于骨架密實式而言壓實較難，但較易控制，得到的結(jié)構(gòu)密度可能稍高。之所以出現(xiàn)密度標(biāo)準(zhǔn)和評定結(jié)果方面的困惑，與這些認(rèn)識差距可能有較大的關(guān)系，需要加以探討。

2 目前施工中貫用的二灰碎石混合料干密度標(biāo)準(zhǔn)有三種：

2．1 按規(guī)范規(guī)定的重型擊實標(biāo)準(zhǔn)試驗求取的干密度（及含水量）

這是檢驗的“法定標(biāo)準(zhǔn)”。受重型擊實所模擬的壓實機(jī)具、噸位、功能限制，當(dāng)采用18～20t以上光輪壓路機(jī)、16～20t以上膠輪壓路機(jī)和自重9～11t以上振動壓路機(jī)等重型機(jī)具實施壓實，且為保證壓實度而碾壓遍數(shù)較多時，此標(biāo)準(zhǔn)顯然偏低。據(jù)滬寧高速公路等工地資料粗略統(tǒng)計，重型擊實提供的干密度常在2．07～2．13g／cm3之間，我市多年來的試驗結(jié)果也大致如此，施工中較易達(dá)標(biāo)，且經(jīng)常出現(xiàn)“超密”。

我們認(rèn)為，規(guī)范重型標(biāo)準(zhǔn)目前仍必須作為檢查驗收的依據(jù)，但需認(rèn)清它是“干密度”的低限值，難以據(jù)之判定壓實質(zhì)量。

2．2 以試驗路實際壓實結(jié)果求取的“干密度”建議值

在混合料配合比、級配和壓實設(shè)備、程序確定之后鋪筑試驗路，每碾壓一遍后取多組試件測算干密度平均值，以“遍次”和“干密度值”為兩軸繪制干密度變化曲線，取其曲線趨于變緩、變平直的折點所對應(yīng)的干密度作為干密度建議值，此值作控制標(biāo)準(zhǔn)比較符合實際，且一般高于規(guī)范重型擊實標(biāo)準(zhǔn)。若建議值低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，則表明壓實功能不足，應(yīng)增加重型機(jī)具，重新壓實檢測確定。

按照該標(biāo)準(zhǔn)控制，二灰碎石混合料的壓實質(zhì)量和壓實度將有所提高，檢驗壓實度超過100％的“超密”情況一般較少，而且可避免壓實功的浪費(fèi)。如果按該標(biāo)準(zhǔn)檢測的壓實度超過100％，而檢測值不大于計算理論密度，并不能判定壓實混合料結(jié)構(gòu)“超密”。

2．3 計算理論干密度

目前，不論管理、施工、監(jiān)理單位為保證二灰碎石質(zhì)量，往往以計算理論干密度代替擊實試驗標(biāo)準(zhǔn)，但計算公式是建立在骨架密實理論基礎(chǔ)上的，所得到的數(shù)值一般偏小，也經(jīng)常出現(xiàn)“超壓”、“超密”情況，雖然從道理上說不通，但實際如此。其原因除了混合料配合比、級配控制不準(zhǔn)之外，計算公式也應(yīng)考慮懸浮密實結(jié)構(gòu)特點加以修正。

我們建議的理論干密度計算方法和公式如下：

①計算二灰級配碎石混合料空隙＝0時的理論密度

式中：ρT——混合料理論密度（視密度g／cm3）

P1…Pn——各類粒料的重量比例（％）

ρ1…ρn——各類粒料的視密度（g／cm3）

P灰——石灰的重量比例（％）

P粉——粉煤灰的重量比例（％）

ρ灰——石灰的視密度（g／cm3）

ρ粉——粉煤灰的視密度（g／cm3）

P1＋P2＋．．．．．．Pn＋P灰＋P粉＝100％

②計算壓實二灰碎石混合料的理論干密度（簡化公式）：

式中：ρT’——壓實混合料的理論干密度

（g／cm3）

ρT——見上式

Pw——混合料含水量（％）

ρw——水的常溫密度（≈1g／cm3）25／25℃

說明：

a．壓實二灰碎石混合料的含水量Pw，建議采用重型擊實試驗取值。此值一般可能高于試驗路法干密度標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的含水量，使計算出的ρT′略比實際偏小。

b．ρT′包含的混合料空隙率，近似于Pw對應(yīng)的水體積百分比，但未考慮集料顆粒內(nèi)部吸入水分的損失。

我們認(rèn)為，由此方法和簡化計算出的壓實二灰碎石混合料理論干密度ρT′，實際上是一個近似值。但作為混合料壓實度控制標(biāo)準(zhǔn)的高限，應(yīng)該沒有大的差距。若生產(chǎn)檢測出的壓實混合料干密度超過此標(biāo)準(zhǔn)，可以判定為不合理數(shù)據(jù)，要從配合比、級配改變方面找原因。據(jù)我們試算的理論干密度ρT′值（石灰?guī)r碎石，含量80～85％）通常在2．20～2．26g／cm3，較為合理。

3 以上三種“干密度”，在生產(chǎn)實際中經(jīng)常通過替代性選擇作為壓實度計算標(biāo)準(zhǔn)使用，從而造成檢驗標(biāo)準(zhǔn)的混亂。

我們認(rèn)為，三者恰恰構(gòu)成二灰級配碎石混合料的壓實度標(biāo)準(zhǔn)序列和控制范圍，應(yīng)以規(guī)范擊實試驗標(biāo)準(zhǔn)為下限，以理論計算標(biāo)準(zhǔn)為上限，在施工和檢查驗收過程中綜合利用。具體要求是：

3．1 規(guī)范擊實試驗標(biāo)準(zhǔn)，作為交工驗收評定合格或不合格的基本依據(jù)，即不得低于規(guī)范規(guī)定的壓實度。

3．2 試驗路建議值標(biāo)準(zhǔn)，作為施工單位和監(jiān)理單位自查、抽查的依據(jù)，檢驗達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)計算的壓實度后，方可進(jìn)入下一工序。出現(xiàn)壓實度超過100％的數(shù)值，不能一律判定為“超密”；是否“超密”，要根據(jù)技術(shù)指標(biāo)研究確定控制界線。

3．3 理論計算干密度標(biāo)準(zhǔn)，作為壓實度控制的上限，不得超越，若以此計算壓實度超過100％，通常是混合料配合比、級配出了問題，或者是測試錯誤，應(yīng)予糾正。

通過工地實踐，我們認(rèn)為按照以上控制標(biāo)準(zhǔn)系列和范圍掌握二灰碎石混合料的壓實度，是比較合理、可行的，既能較好保證和提高壓實質(zhì)量，又可以減少“標(biāo)準(zhǔn)高低”、“是否超密”等不必要的爭議。于“二灰碎石結(jié)構(gòu)‘密度過高’利弊如何？何為判定標(biāo)準(zhǔn)？出現(xiàn)粒料破碎情況是否是‘超密’造成的？”等問題，則需另行探討。

4 近幾年來，有一些專家和同行發(fā)表文章，探討二灰碎石混合料和粗集料（粒徑大于4．75mm）含量變化對干密度大小影響的規(guī)律，通過試驗、回歸、繪制圖表，找出工地檢測壓實度的簡便方法，深化、提高壓實度判定的正確性，這是很有必要的。但是，這些方法都建立在已確定某種干密度標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，三種標(biāo)準(zhǔn)必然得出三種結(jié)果、三張圖表。我們建議，在工地采用上述方法時，以試驗路干密度建議值為基礎(chǔ)，基本可以達(dá)到規(guī)范質(zhì)量要求。