基于振動法的水泥穩(wěn)定碎石設計與施工技術研究

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本項目取得如下主要創(chuàng)新性成果： （1）重型擊實試驗法和靜壓方法成型試件的工程性質(zhì)與實際芯樣的工程性質(zhì)相關性不足36％； （2）提出的振動試驗方法（VTM），包括振動壓實儀選型標準、振動擊實試驗方法和振動成型試件方法，成型的試件力學性能測試精度高達93%； （3）基于VTM 法研究并揭示水泥穩(wěn)定碎石組成結(jié)構(gòu)與力學性能之間規(guī)律，提出水泥穩(wěn)定碎石路面設計參數(shù)，包括劈裂強度、設計模量和抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)，更接近于水泥穩(wěn)定碎石本質(zhì)屬性及其內(nèi)在規(guī)律； （4）研究荷載作用下基層力學行為，并結(jié)合水泥穩(wěn)定碎石材料特性，以控制極限破壞和疲勞破壞為原則提出水泥穩(wěn)定碎石設計強度標準； （5）基于VTM 法研究并提出抗裂型水泥穩(wěn)定碎石設計方法，包括原材料技術要求、材料設計強度標準、強嵌擠骨架密實級配和最大水泥劑量等； （6）基于抗裂型水泥穩(wěn)定碎石振動試驗設計方法設計特點，有針對性提出水泥穩(wěn)定碎石施工技術，編制了《振動試驗法水泥穩(wěn)定碎石設計與施工技術指南》。 研究成果有效地解決了一直困擾我國道路工程界水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層收縮裂縫問題。 經(jīng)國內(nèi)外查新，本項目成果在半剛性基層材料振動試驗方法、基于VTM 法水泥穩(wěn)定碎石路面結(jié)構(gòu)設計參數(shù)、VTM法抗裂型水泥穩(wěn)定碎石設計方法等方面具有明顯特色和創(chuàng)新，除查新項目委托單位發(fā)表的論文外，未見其它文獻報道。主要創(chuàng)新技術申請發(fā)明專利3 項，已授權(quán)2 項；核心期刊發(fā)表論文12篇，其中EI 收錄4 篇，ISTP 收錄1 篇；出版專著1 部。 成果特點 鑒于水泥穩(wěn)定碎石是我國應用最為廣泛半剛性基層材料，本項目以水泥穩(wěn)定碎石為研究對象，針對基于重型擊實試驗法和靜壓成型試件方法的水泥穩(wěn)定碎石半剛性基層材料設計與施工技術落后于生產(chǎn)實際，已跟不上交通發(fā)展和公路建設的需要的現(xiàn)狀，開展半剛性基層材料振動試驗設計方法、參數(shù)與標準研究，以解決半剛性基層工程中遇到的實際問題，尤其裂縫問題。