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摘要：目前道路水泥稳定碎石基底施工中，材料质量指标控制不全面，影响施工后道路基底质量，容易出现路基承载强度不足等缺陷。因此提出基于软基加固技术的市政道路施工水泥稳定碎石方法。采用软基加固技术，并精准计算所需承载力。建立水泥稳定碎石材料的全面质量控制指标，并计算相应的混合料配比比例，拟定相应的施工过程，实现市政道路施工基底的加固。为验证所提水泥稳定碎石方法的可行性，设计仿真实验，模拟市政道路施工过程，并利用所提方法与文献[1]方法、文献[3]方法和文献[4]方法进行对比。实验结果表明，所提水泥稳定碎石方法的强度及抗干缩性能均优于传统方法，证明本文水泥稳定碎石方法具有可行性。

关键词：水泥稳定碎石；软基加固；质量控制；混合料配比；施工过程。

中图分类号：U416文献标识码：A

0引言

当前公路建设发展速度较快，同时对道路施工质量的要求也开始逐步提高，而道路基底的强度直接影响道路建造的质量[1-3]。早期对道路基底的研究主要集中在对于半刚性基层以及底基层材料的应用上，通过在土类材料中添加无机结合料作为稳定集料。但该类基底在使用中容易出现裂痕，往往需要在基底上添加加厚沥青来保护劣后[4]。后续的研究中，人们开始利用水泥稳定碎石混合料作为基底材料，并采用加固技术进行二次加固。该混合料在使用中具有较高的力学性能、抗冻性、抗疲劳等特性。

但目前人们对于该混合料的质量控制缺乏一个系统性的指标，不同传统方法中质量指标不同，影响施工后的道路实际质量，导致道路强度不足，因此该方法需要进一步深入研究。

1 基于软基加固技术的市政道路施工水泥稳定碎石方法设计

1.1软基加固单桩竖向加固承载力计算

本文碎石稳定方法中，依据软基加固中的粉喷桩复合地基加固方法来实现构筑道路保护。在本文设计中，首先计算单桩竖向承载力：

1.2水泥稳定碎石材料质量控制指标

在水泥稳定碎石的基层的施工中，通常采用拌和机来进行拌和，拌和后的材料强度受多方面影响，为了保证质量需要进行计算。而水泥稳定碎石材料的强度可以用库伦定律来得出，公式表达如下：

在（5）公式中，代表拌和后水泥稳定碎石基层具有的剪应力，代表水泥稳定碎石的自身粘聚力，代表荷载下水泥稳定碎石基层具有的正应力，代表水泥稳定碎石材料的内摩阻角角度。而水泥稳定碎石材料的内摩阻角的形成通常受到碎石的摩阻力和水泥结晶后的强度影响。为了保证水泥稳定碎石的强度，需要对水泥材料进行质量控制，本文设计的控制指标如表1所示：

在本文方法中，水泥质量需满足表1中的参数。而在对水泥稳定碎石基层强度的形成上来说，集料作为其中的骨架，其质量影响效果较为严重，因此本文提出对粗细集料的相关技术要求，指标要求如下：

在（10）和（11）公式中，d代表其中的粒级粒径，D代表其中的前粒粒径，代表混合料中材料的实积率，表现为堆积密度和表现密度的比值，代表粒级的实用实积率。根据粒子干涉原理，求得混合料的集料的实积率，从而确定水泥稳定碎石的级配方案。

1.4水泥稳定碎石施工过程

单桩竖向加固→配比设计→施工放样→拌和水泥碎石混合料→摊铺水泥碎石混合料→碾压→接缝处理→完成施工。

拌和机生产能力应能保证摊铺机连续作业，根据需要调试设备，保证混合料的颗粒以及含水量满足规定要求。拌和时首先加入水泥，再添加其余物料。摊铺过程中，需要将底基层以及基层的下层进行润湿处理。摊铺前检查摊铺机状况。

在施工过程中，调整好传感器和导向控制线之间的关系，采用最低速度摊铺并保持匀速、连续摊铺，保证摊铺质量。在碾压时，做好压路机型号选用工作。一般情况下，先采用钢轮压路机首次碾压，后采用振动压路机振压，本文对该工序推进振压3次以上，在振压结束后，再使用压路机继续碾压。压路机不能在进行碾压过程中进行掉头或急刹，保证已碾压面不被破坏。在碾压过程中还要控制好湿度。

2实验论证分析

为了验证设计方法的可行性，设计实验，对运用本文方法的水泥稳定碎石混合料基底进行实验，模拟实际操作过程建立水泥稳定碎石基底，并与文献[1]、文献[3]、文献[4]中的混合料基底进行性能对比。

2.1 实验设备

本文实验中使用的设备包括手推振动压路机，灌砂筒、标准砂、基板、盛砂容器、钢模板等。其中手推振动压路机参数如下：

2.2 无侧限抗压强度及劈裂强度分析

利用模板根据本文设计的水泥碎石稳定方法以及文献[1]、文献[3]、文献[4]中的方法制造对应的水泥稳定碎石基底结构。在表4中，方法1为本文设计的水泥稳定碎石方法，方法2为文献[1]中的水泥稳定碎石方法，方法3为文献[3]中的水泥稳定碎石方法，方法4为文献[4]中的水泥稳定碎石方法。首先对水泥稳定碎石基底结构的无侧限抗压强度结果进行分析。

根据表4数据可知，本文方法的基底在实验时间为3d时强度达到稳定，即完成凝结，整体强度在，方法2实验时间为5d时强度达到稳定，稳定后强度为，方法3实验时间为3d时达到稳定，稳定后强度为，方法4在实验时间4d时达到稳定，稳定后强度为。在强度分析中还需考虑到水泥稳定碎石的劈裂强度的极差值，实验中四种方法形成的水泥稳定碎石基底劈裂强度极差值如表5所示：

从表4以及表5结果中可以看出，本文设计的水泥稳定碎石方法构筑的基底强度优于其它方法。

2.3 基底干缩特性实验结果

道路基底的材料干缩特性过大易导致内部孔隙水流动，导致基底材料出现变化。在实际使用中，干缩特性较大的材料容易出现网破现象。而对实验中的4中基底进行干缩应变极差分析，分析结果如表6：

表6数据表明，在相同的基底表面湿度时，方法1的干缩应变极差值对比其他方法更低，同时受到湿度的影响不明显。

3结束语

本文在设计的水泥稳定碎石方法中，结合了软基加固技术对基底土层的力进行分担，同时给定了施工材料的质量指标，实验证明设计的水泥稳定碎石方法中具有较高的强度和抗干缩能力。考虑到振动压实的做功，以及相关的关系，未来研究将会就振动压路机的振动频率的拟定给出计算方法，进一步提高工程质量。

参考文献：

[1] 左贵宁.探讨四川高速公路水泥稳定碎石结构层最大干密度确定方法[J].四川水泥，2020（7）：21+23.

[2] 陈俊峰.水泥稳定碎石基层裂缝产生的原因及预防方法[J].科技创新导报，2020，17（20）：16-18.

[3] 钱辉，王书杰，李黄.厚层水泥稳定级配碎石压实标准及检测方法研究[J].交通节能与环保，2020，16（3）：108-111

[4] 曹源文，贠青青，李亚南，等.基于四边静矩理论的水泥稳定碎石拌合均匀性评价方法[J].重庆交通大学学报（自然科学版），2020，39（5）：91-96.