摘 要:本文從判定路基混合料結(jié)構(gòu)狀態(tài)及壓實(shí)特性出發(fā),提出以重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)值、試驗(yàn)路建議值和理論計算值等三個最大干密度構(gòu)成二灰碎石壓實(shí)度控制區(qū)間,供檢驗(yàn)時掌握.文中提出了最大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(shí)度是極為重要的質(zhì)量檢測指標(biāo),然而在施工檢查驗(yàn)收過程中,經(jīng)常因壓實(shí)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)是否就是超密?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(shí)度計算依據(jù)的二灰級配碎石混合料最大干密度標(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(shí)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(shí)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,混合料就是骨架密實(shí)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％至45～51％；B類為32～48至52～55．25％（公式為4．75mm篩余量＊80～85％）.當(dāng)級配最大粒徑為30mm、粗集料含量低于55％時,我們認(rèn)為它應(yīng)是懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu),而形不成集料骨架.由于骨架密實(shí)式和懸浮密實(shí)兩種結(jié)構(gòu)的擊實(shí)（或壓實(shí)）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(shí)；后者重在總體密實(shí),減小空隙率,相對于骨架密實(shí)式而言壓實(shí)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最大干密度標(biāo)準(zhǔn)有三種：
2．1 按規(guī)范規(guī)定的重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)求取的最大干密度（及最佳含水量）
這是檢驗(yàn)的“法定標(biāo)準(zhǔn)”.受重型擊實(shí)所模擬的壓實(shí)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(shí)施壓實(shí),且為保證壓實(shí)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(shí)提供的最大干密度常在2．07～2．13g／cm3之間,我市多年來的試驗(yàn)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(yàn)收的依據(jù),但需認(rèn)清它是“最大干密度”的低限值,難以據(jù)之判定壓實(shí)質(zhì)量.
2．2 以試驗(yàn)路實(shí)際壓實(shí)結(jié)果求取的“最大干密度”建議值
在混合料配合比、級配和壓實(shí)設(shè)備、程序確定之后鋪筑試驗(yàn)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(diǎn)所對應(yīng)的干密度作為最大干密度建議值,此值作控制標(biāo)準(zhǔn)比較符合實(shí)際,且一般高于規(guī)范重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn).若建議值低于規(guī)范標(biāo)準(zhǔn),則表明壓實(shí)功能不足,應(yīng)增加重型機(jī)具,重新壓實(shí)檢測確定.
按照該標(biāo)準(zhǔn)控制,二灰碎石混合料的壓實(shí)質(zhì)量和壓實(shí)度將有所提高,檢驗(yàn)壓實(shí)度超過100％的“超密”情況一般較少,而且可避免壓實(shí)功的浪費(fèi).如果按該標(biāo)準(zhǔn)檢測的壓實(shí)度超過100％,而檢測值不大于計算理論密度,并不能判定壓實(shí)混合料結(jié)構(gòu)“超密”.
2．3 計算理論最大干密度
目前,不論管理、施工、監(jiān)理單位為保證二灰碎石質(zhì)量,往往以計算理論最大干密度代替擊實(shí)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),但計算公式是建立在骨架密實(shí)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(shí)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(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)加以修正.
我們建議的理論最大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(shí)二灰碎石混合料的理論最大干密度（簡化公式）：
式中：ρT’——壓實(shí)混合料的理論最大干密度
（g／cm3）
ρT——見上式
Pw——混合料最佳含水量（％）
ρw——水的常溫密度（≈1g／cm3）25／25℃
說明：
a．壓實(shí)二灰碎石混合料的最佳含水量Pw,建議采用重型擊實(shí)試驗(yàn)取值.此值一般可能高于試驗(yàn)路法最大干密度標(biāo)準(zhǔn)對應(yīng)的最佳含水量,使計算出的ρT′略比實(shí)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(shí)二灰碎石混合料理論最大干密度ρT′,實(shí)際上是一個近似值.但作為混合料壓實(shí)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(shí)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)我們試算的理論最大干密度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“最大干密度”,在生產(chǎn)實(shí)際中經(jīng)常通過替代性選擇作為壓實(shí)度計算標(biāo)準(zhǔn)使用,從而造成檢驗(yàn)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(shí)度標(biāo)準(zhǔn)序列和控制范圍,應(yīng)以規(guī)范擊實(shí)試驗(yàn)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(yàn)收過程中綜合利用.具體要求是：
3．1 規(guī)范擊實(shí)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn),作為交工驗(yàn)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(shí)度.
3．2 試驗(yàn)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(yàn)達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)計算的壓實(shí)度后,方可進(jìn)入下一工序.出現(xiàn)壓實(shí)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 理論計算最大干密度標(biāo)準(zhǔn),作為壓實(shí)度控制的上限,不得超越,若以此計算壓實(shí)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(shí)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(shí)度,是比較合理、可行的,既能較好保證和提高壓實(shí)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.至于“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)粒料破碎情況是否就是‘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(yàn)、回歸、繪制圖表,找出工地檢測壓實(shí)度的簡便方法,深化、提高壓實(shí)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最大干密度標(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(yàn)路最大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