碎石化技术论文模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇碎石化技术论文，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

1引言

近年来，20世纪90年代初期修建的水泥混凝土路面，随着使用年限的增长和重载车辆的反复行驶，水泥混凝土路面损坏严重，出现了断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、唧泥等病害现象，路面技术状况日趋下降，直接影响行车安全和舒适性。面临旧水泥混凝土路面维修改造新技术新课题研究，采用传统的加层式、破碎后加铺基层和挖除式重建等方式，施工周期长，投资大，环境污染严重，影响车辆通行安全。根据省公路局要求，对104国道临海境1687K＋000-1693K＋000路段和35省道临石线临海境8K＋700-9K＋900路段实施旧泥混凝土路面共振碎石化技术试验段，共振碎石化技术具有施工周期性短、环境污染少、有效防止或延缓沥青混凝土面层出现的反射裂缝等病害，采用共振碎石化技术实施的“白改黑”路段建成通车后，效果良好，有效地改善了路容路貌。

2试验路段概况

104国道1687k+000-1693k+000路段和35省道临石线8K＋700-9K＋900路段，分别于1991年11月和1992年9月建成通车，2006年104国道平均日交通量6323辆／日、35省道临石线9926辆／日，原路面结构组合为22cm水泥混凝土路面+20cm水泥稳定基底+15cm级配碎石底基层，水泥混凝土设计抗折强度4.5Mpa。水泥混凝土路面破损严重，主要表现为碎板、断板、纵横向裂缝、角隅断裂、错台、脱空、唧泥、接缝料散失等。据调查统计104国道水泥混凝土路面破板率平均达到50.49％；临石线水泥混凝土路面破板率平均达到49.3％。近几年多次进行挖补，局部路段已采用挖除碎板重新修筑水泥板，部分路段采用了沥青混合料修补板块、沥青混合料修补板块长度数十米至百米左右不等，但板块修补效果不佳，影响行车安全。现路面结构改为旧水泥混凝土路面使用共振碎石化后，碾压密实，作为路面基层，直接铺筑4㎝细粒式沥青混凝土＋5㎝中粒式沥青混凝土＋6㎝粗粒式沥青混凝土路面结构。

3共振碎石化施工工艺

3.1机械设备选择

共振破碎机械，选用美国共振机器公司生产的RB500系列共振破碎机，设备具有独特的共振技术可以持续产生高频低幅的振动能量，通过破碎锤头传递到水泥板块里。在特制振动梁偏心轴驱动下，产生振动谐波，支点与配重点振幅为零，破碎头以高频低幅（2㎝）敲击路面，混凝土路面产生裂纹，并随着振动迅速有规律地扩展到材料边界，由于冲击力很小，且裂纹只扩展到边界，所以对基层没有任何损害。压实机械选用重型钢轮压路机。

3.2技术特点

共振碎裂技术产生的高频低幅振动能量，通过破碎锤头传递到水泥板块里，使旧水泥混凝土板块表面4-6㎝深度范围碎裂成3㎝以下粒径的碎石层。由于共振破碎机动量高，和板块接触时间短，将水泥板块表面的“裂纹”瞬间均匀地“扩展”到板块底部，作用于水泥板块内部的高频振动力使得整体碎裂均匀，碎块大小和方向极其规律，水泥板块产生斜向裂纹，与路面呈30-40度夹角。水泥板块表层粒径较小，较松散；下层粒径较大，嵌锁良好，使碎石层下部形成“裂而不碎、契合良好、联锁咬合”的块体结构，具有良好的“拱效应”，能将竖向压力变为水平推力，利于从根本上减小或避免反射裂缝的发生，对基层、路基及周围的结构设施无损伤。

3.3施工程序

旧水泥混凝土路面共振碎石化技术施工程序：路况调查——清除沥青修补层——洒水湿润——试振——检测验证——共振碎石化——清除表面粗粒料——压实——技术指标检测——铺筑沥青混合料——压实——保养——开放交通。

3.4试振

旧水泥混凝土路面共振破碎质量主要受到破碎机施工速度、振幅、破碎顺序、破碎施工方向以及不同基层强度、刚度条件、对破碎机调整要求等，均对破碎程度、粒径大小排列和形成的破裂面方向影响。为了确保共振破碎质量，实施共振破碎豢必须进行破碎试振。试振后，通过开挖坑穴，检验破碎粒径分布情况，以及均匀程度，确定破碎机施工参数及施工组织措施等。

3.5破碎施工顺序

破碎前，应对破碎车道水泥混凝土路面表面洒水湿润，防止破碎时扬尘飞扬，污染环境。破碎顺序一般由水泥路面外侧车道开始，从边缘向中间破碎，每次间隔20cm进行往复破碎。如果纵向车道作了纵向切割，也可由中向边顺序破碎。破碎一个车道的宽度，实际破碎宽度应超过一个车道，与其相邻车道搭接至少15cm。

3.6压实

压实前，应清除旧水泥混凝土路面接缝内大于5cm的碎石块，并对凹陷的路段采用级配碎石粒料回填。然后采用光轮压路机碾压密实。

3.7技术指标检测

旧水泥混凝土路面实施共振碎石化后，采取外观鉴别和实地检测相结合的方法，选取具有代表性的路段挖坑穴抽样检验、检测，一般每隔250m处距路边2.5m位置处开挖1㎡左右的坑穴，深度至路面基层顶面，分析共振破裂效果。鉴别板块内是否产生斜向受力和嵌紧结构，判断、分析、评价共振碎裂技术作用力扩展到板块的何位置完成了能量的传递，以及对板块周围的结构物和基层是否会造成损坏。同时，定点检测沉降量，回弹弯沉值测定、破碎状况检测、纵横坡度检测等。结果表明：共振破碎使旧水泥混凝土路面纵、横坡度发生变化较小；沉降量和侧向位移相对较小；回弹弯沉值测定旧水泥混凝土路面回弹弯沉值小，共振碎石化碾压后回弹弯沉值大，符合充当基层的回弹弯沉值，铺筑沥青混凝土路面后路表回弹弯沉值测定小于路面容许弯沉值，符合设计要求。

4效果分析

篇2

K1747+000及K1747+607-K1742+583段由于交通量增长快，水泥混凝土路面在交通荷载和各种自然因素长时间综合作用下，出现了各种结构性损坏，道路服务水平下降，依靠日常修补已不能解决问题，急需对该路段进行大中修。根据公路工程建设需要及黄岩区公路管理段要求，将上述两路段的水泥路面采用共振碎石化处理技术，对旧水泥路面进行破碎，将该破碎层直接作为基层，在其上加铺沥青混凝土面层。共振碎石化处理技术采用的共振设备是利用振动梁带动工作锤头振动，调整振动频率使其接近水泥面板的固有频率，激发其共振，然后将水泥面板击碎，共振破碎力发生在整个水泥板块厚度范围内，能使板块均匀破碎，并且使上部的破碎粒较小，下部的破碎粒较大，这样给结构带来了更大的好处，具有较好的透水能力，更好地消除反射裂缝，提高路基的承载力。另外该技术施工周期短、对交通影响小，可减少旧水泥路面块的清除、堆置等费用及建筑垃圾问题，节约投资，加快进度，有利环保。该“白改黑”项目经共振碎石化技术处理及加铺沥青混凝土路面建成后，大大改善了路况，确保行车的舒适和安全，社会反响较好。经过工程实际应用，我们总结了一些旧水泥混凝土路面共振碎石化的技术措施、施工工艺和质量控制方法，可为今后类似项目的公路拓宽改建工程提供参考和指导。

二、共振碎石化设备

1、设备概况

共振碎石化主要采用的设备为RB500（主要技术参数见下表），主要用于公路、机场等水泥路面的改造工程，目前，是美国水泥路面改造工程的主力机型和碎石化技术的最成功示范机型。RB500系列共振式碎石机可轻而易举地一次性破碎厚度达660mm的水泥板块，破碎厚度随水泥板块厚度而调节，破碎粒径主要分布在8-20cm左右，并满足上小下大、碎块相互嵌锁、纹理倾斜等工程要求，施工振动冲击小，效率高，是水泥路面碎石化改造工程中最理想的施工机械。

RB500系列共振式碎石机的主要技术参数

2、工作原理及特点

工作原理：RB500型共振式破碎机利用振动梁把发动机的强大功率转换为工作锤头的振动，锤头与路面接触。通过调节锤头的振动频率，使其接近水泥面板的固有频率，激发水泥面板在锤头下局部范围内产生共振，使混凝土内部颗粒间的内摩擦阻力迅速减小而崩溃，共振效果如右图所示。

特点：

（1）破碎后的碎石尺寸理想、均匀

工程经验表明，碎石尺寸与反射裂缝和结构强度之间存在右图所示的关系。由图可见，碎石尺寸在3-8英寸（8-20厘米）之间时，可取得较为理想的效果。碎石尺寸过大，容易造成应力集中，引起反射裂缝的概率急剧增大；碎石尺寸过小，则会使路面的承载力过渡减小。

（2）破碎后的粒度上部较小，下部较大

小粒度可更好地消除反射裂缝，同时下部的较大粒度提高了路基的承载能力。另外上小下大的粒度结构也有利于路面渗水的横向排除和阻止下渗。

（3）破碎后的碎石纹路规则排列，并与路面成35-40º夹角

有夹角的纹理结构可使碎石块之间相互嵌合，经压实后相互啮合的更紧，从而使碎石层起到更好的砾石稳定层的作用。如上图所示。

（4）破碎深度可控制，不冲击路基，保证路基下的管线设施完好无损

（5）可使钢筋混凝土中的钢筋完全与混凝土剥离

钢筋串起大大小小的混凝土块，必然会造成局部应力集中，引起反射裂缝。

（6）振动影响小，施工适应范围大，破碎深度大

RB500型的破碎深度可达660毫米。完全满足一般机场跑道、停机坪和一些港口码头水泥面板的破碎改造任务。

（7）施工效率高

共振破碎机的生产率可达每天8360平方米。由于其工作点很窄，在公路上施工时，可单车道施工，不用封闭全部交通，每天可完成2公里左右的碎石化工作。

三、共振碎石化技术适用条件及适用范围

1、旧路路况评定等级

旧路需达到一定的损坏状况（如下表），采用碎石化技术才有必要且经济效益明显。

（1）损害等级被评定为次或差；

（2）接缝传荷能力被评定为次或差。

路面损坏状况与接缝传荷能力分级标准

另有两个标准可作为参考：＞20%的接缝损坏需要修复；＞20%的混凝土板需要进行更换或补块。

2、旧路土基及埋设的交通附属设施的要求：

碎石化技术不适应于承载能力差的路段，如湿软路基；若埋设有重要管线或管道，可能会对管线造成危害，破碎前应仔细评估。

3、对周围环境的适应情况：

碎石化所产生的应力波能量较大且波及范围广，因此，可能对沿线的建筑造成损害；在城市水泥道路扩建中，其产生的噪音、振动、扬尘现象，也应考虑。

4、旧路出现以下损害时，特别适合于共振碎石化法：

有裂缝、碱集料反应、冻融破坏，出现这些损害，其他恢复、修补方法已经不大适应，因为这些病害会持续发生、发展，只有将水泥板碎石化处理，才可能根除这些病害。

裂缝，是因为粗集料的冻融膨胀应力而引起，一般在三年后出现。路面基层和底基层的水逐渐累积，集料含水量会趋于饱和，湿度很大的寒冷天气，混凝土板接缝处的粗集料会发生冻胀现象，之后冻融循环，接缝处慢慢产生剥落和碎裂等病害，逐渐在接缝处及附近形成裂缝。

碱集料反应，是一种因水泥混凝土中的某些集料所含的细小成分活性物质，与混凝土中的碱氢氧化物发生化学反应而产生的一种工程病害，通常发生两种化学反应：碱-硅反应ASR（Alkali-Silica Reaction）和碱-碳酸反应ACR（Alkali-Carbonate Reaction）。发生碱集料反应，水泥板通常会产生网裂，并且在接缝处伴随剥落现象，粗集料发生结构破坏，与周围的水泥之间也出现裂纹、破碎，这样，路面板整体结构性破坏，承载能力下降。

5、碎石化技术适用于所有水泥混凝土面层类型的破碎，包括公路和机场水泥道面。

6、碎石化道路不适用于：

①桥涵路段；

②地基软弱地段；

③碎石化施工可能危害埋设的地下管线路段；

④对噪音分贝控制要求高的路段，如政府机关、学校、医院、军事重地等路段。

四、碎石化施工中的注意事项

1.若外侧车道边缘有路缘石或其他设施、内侧车道靠中央分隔带边缘阻碍共振机械的施工，即沿着车道纵向破碎时，内外侧车道边缘会有50～80cm的路面破碎不到（锤头不能作水平移动），此时，可使用单头破碎机进行破碎。

2.破碎施工顺序一般是由外侧车道开始，如果中间车道作了纵向切割，也可由中向边的顺序破碎，破碎施工速度控制在1.6～2.7km•车道/天，每一道破碎宽度约0.2m，一条车道（约3.5～3.75m）破碎完需要18～20道（一个来回定义为2遍）。破碎一道，会对相邻约5cm区域造成一定的碎裂，因此，为了提高破碎效率以节省时间，为了防止过度破碎连续破碎两遍的区域，可以在破碎一道后，紧接着破碎第二道时，第二道破碎区域可间隔开第一道破碎区域2～4cm。

3.破碎一个车道的过程中，实际破碎宽度应超出一个车道，与相邻车道搭接部分，宽度至少15cm。

4.施工中，驾驶操作员应随时注意观察机械工作情况、锤头破碎效果，应根据实际情况调整破碎参数，以尽可能达到较好的破碎效果。因此，对操作人员的要求很高，必须是经验丰富的驾驶员，据本试验路段的现场施工破碎状况，驾驶员往往根据破碎时的声音来判断锤头工作效果，从而做出可能的调整。

5.对于旧路是连续配筋混凝土路面或局部地段是钢筋混凝土路面，首先考虑对道路进行纵向切割，其次要考虑调整碎石化机械的参数，如增加振动能等。要求破碎后钢筋和混凝土基本分离开。

6.因为碎石化施工不可避免的会产生一定的噪音，因此，要注意破碎时间的选择，8.要在道路沿线居民休息时间内施工，尽量安排在节假日或周六周日内进行。

7、破碎路面遇到井盖时，大约距离井盖外侧边缘30―60厘米提升破碎头，然后越过井盖，大约距离井盖外侧边缘30―60厘米的位置落下破碎头再进行破碎，以保证不影响井盖的质量。

8.对于碎石化施工场地周围的构造物及建筑物，在碎石化施工期间应派人进行实时观察，发现开裂现象应立即停止施工，并向监理单位、业主报告，调查分析其原因后采取措施保护构造物或建筑物。

破碎基本参数：激振力8.89KN左右，破碎应力52MPa左右，振幅1～2mm，振动频率42～46HZ，破碎速度适宜1.6km•车道/天，不要超过2.7km•车道/天。

特殊路段的处理：

（1）碎石化水平安全距离

不同类型的构造物，碎石化水平安全距离见表

碎石化破碎水平安全距离

对于不符合上述安全距离但又必须施工的路段，可采取：开挖宽0.5m深1.5m左右的隔振沟进行隔振；降低碎石化机械的行驶速度，减小振冲力；或采用常规处治方法，如灌浆加固处治后加铺沥青面层。

（2）不良地段

对于软土、含水量过大等不良路段，应减小振冲力，降低行驶速度，或采用浮力轮胎，或采取其他常规处治措施；

对于碎石化过量路段，地基土可能出现“弹簧土”现象，应将相关“弹簧土”挖出，并换填碎石、砂砾或水泥混凝土等，并用传统压路机压实至路面高度后再用碎石化机械破碎。

对于存在脱空的路段（包括水泥板底基层脱空和基层底土基脱空），若脱空区域较小，则碎石化机械应放慢行进速度，降低振动能量（激振力）再进行破碎；若脱空区域过大，则应先进行灌浆处理（灌浆一般采用水泥基材），然后再一并与其他路段进行碎石化处理。如果碎石化后，原脱空出对应路段存在明显的局部凹陷部位，则应先进行水泥稳定碎石补强后再度碎石化，直至满足要求。

五、旧水泥混凝土路面碎石化后的整备工艺

1.路面破碎完，清除旧水泥混凝土接缝时间的松散填料以及较大粒径的碎石块，采用密级配碎石粒料回填；对于破碎后有大约5cm的凹地，同样应采用级配碎石粒料回填。

2.对破碎层的保护

①交通的控制

对破碎层，控制其上的交通，尽量不通行车辆，更不让车辆随意在破碎层上刹车与启动，对施工车辆在其上的通行，也要进行必要的监管。

②雨水的防治

因雨水会严重影响破碎层及其下基层的承载能力，加铺好沥青面层后，滞留的雨水会加速路基路面的损坏，因此，对破碎层，应充分做好防止雨水的工作。如果破碎后不能马上进行碾压摊铺，遇上雨水天气，要注意破碎层的遮盖。

3.对钢筋的处理

如果破碎板层发现有钢筋外露，外露部分需剪除至与碎石化层顶面齐平，碎石化层中的钢筋可以保留在原处。

4.碾压

采用不小于9吨的双钢轮振动碾压机压实2～5遍，碾压速度不得大于1.83m/s，可先洒水然后压实，以增强压实效果。碾压可足以将表面细碎粒压入表面裂缝，进一步提高破碎混凝土的模量，使破碎混凝土嵌入路基中可能存在的空隙中，并压出一致平滑的表面用于摊铺沥青。压实后，任何有垂直移动超过2cm的局部地方，都要考虑开挖移除，并用级配碎石粒料回填。另外，也要注意，不要过量压实，以防“粉碎效应”。

六、施工质量控制及验收标准

采用旧水泥混凝土碎石化加铺技术的质量目标是：消除旧水泥路面及路基结构性病害，破碎并稳固水泥混凝土板，使破碎层粒径较小且级配良好，形成高强度的嵌锁结构，为沥青加铺层提供稳固的施工平台，有效减少或消除反射裂缝，同时不至于产生过量车辙，提高改建路面的使用寿命。

碎石化层破碎质量验收标准

1.粒径。碎石化层破碎粒径大部分在15.2cm以内，破碎粒径大于20.3cm的含量不超过2%，粒径集中在1.5～7.6cm；破碎层粉尘含量（小于0.075mm）不大于7%。

2.级配。碎石化层0～10cm以内，级配控制在级配碎（砾）范围以内；0～18cm以内，级配接近级配碎（砾）石。

3.回弹模量。碎石化层模量（静态）应大于500MPa，但宜小于1500MPa。模量的检测，可以采用承载板法，通过在破碎前对旧路基层顶面第一次测试，然后在破碎后相邻位置（同一测点周围1m2的范围）做第二次测试，两次测算结果计算出碎石化层模量值（静态），为了减小因旧水泥混凝土板厚度所带来的计算误差，可同时进行钻芯取样做厚度检测；碎石板层模量，还可以通过FWD测试，反算出动态模量，再根据比例关系计算静态模量。

4.碾压遍数。碎石化层碾压不宜超过5遍，宜根据破碎程度控制在2～4遍内。

5.碎石化层碾压后，不允许有钢筋外露，不允许有沥青接缝料、补块等存在；摊铺前不允许碎石化表面出现凹陷深度超过2cm。

碎石化对周围环境造成的影响控制

1.碎石化施工的时间应与周围居民的睡眠时间错开。

2.碎石化施工过程中，若扬尘现场明显，应洒水控制。

3.碎石化以后，不得对埋设管线造成碎裂，不得引起周围建筑的开裂。

篇3

中图分类号：C951文献标识码： A

1 前言

旧路再生利用技术就是将废旧的水泥混凝土路面材料和沥青路面材料再生循环应用于公路基础设施建设和养护，变废为宝，避免废旧材料堆放对土堆的占用和对环境的污染。按照路面材料的不同，旧路再生利用技术可以分为水泥混凝土路面再生技术和沥青路面再生技术。

2国内外研究现状

2.1水泥混凝土路面再生技术

1.国外研究现状

国外从二战结束后相继开展了对废旧水泥混凝土的研究利用。日本政府在1977年制定了《再生集料和再生混凝土使用规范》，并相继在各地建立了以处理混凝土废弃物为主的再生加工厂，生产再生水泥和再生集料;美国从20世纪90年代开始应用旧水泥混凝土路面冲击打裂技术和就地碎石化技术，目前已经有超过20个州在道路建设中采用再生骨料；26个州允许将再生骨料作为基层材料；4个州允许将再生骨料作为底基层材料；有15州制定了关于再生骨料和再生骨料混凝土的相关规范。

2.国内研究现状

我国水泥混凝土路面研究及应用起步较晚，1995年才从南非蓝派公司引进冲击式压路机，2002年才从美国引进水泥混凝土路面就地碎石化技术。但是在交通运输部西部交通建设科技项目“水泥混凝土路面再生利用关键技术研究”的带动下，已经突破了旧水泥路面检测技术、破碎施工工艺、材料再生利用、路面结构设计等关键技术难题，形成了适合我国旧水泥路面改造及材料再生利用的成套技术。研究成果已在广西、湖北、广东、陕西、吉林、四川、河北、河南、贵州等地水泥混凝土路面改造工程中应用，经济效益和社会效益显著。表明我国成功掌握并广泛推广了水泥混凝土路面再生技术。

2.2 沥青混凝土路面再生技术

1.国外研究现状

美国最早从1915年开始进行沥青路面再生利用研究，到上个世纪80年代末，美国再生沥青混合料的用量几乎为全部路用沥青混合料的一半，80%的旧沥青混合料得到再生利用。日本由于其能源匮乏，一直很重视沥青路面再生技术的研究，从 1976 年开始路面废料再生利用率已超过70%。西欧国家也十分重视这项技术。欧洲沥青路面协会EAPA成员国的废旧沥青路面材料已 100%通过再生方式得以重复利用。联邦德国是最早将再生料应用于高速公路路面维修的国家。芬兰几乎所有的城镇都组织旧路面材料的收集和储存工作，过去的再生材料主要用于低等级公路的路面和基层，近几年已开始应用于重交通道路上。

2. 国内研究现状

我国对沥青路面材料的再生利用研究相对较晚。上个世纪 70～80年代，我国曾在不同程度上利用过废旧沥青混合料来修路，再生后的材料一般只用于轻交通道路、人行道或道路的垫层。从上个世纪 80 年代后期开始，伴随着我国高等级公路的大规模建设，新建公路路面几乎不再考虑使用废旧路面材料，路面再生技术的研究基本处于停滞状态。近几年，伴随着我国大量高等级公路进入大修、重建阶段，废旧路面材料的再生利用问题重新得到重视和广泛关注。2004年交通运输部开展了“沥青路面再生利用关键技术研究”，同时在 2006 年启动了《公路沥青路面再生应用技术规范》 的编制工作。目前，“沥青路面再生利用关键技术研究”已经通过科技鉴定，《公路沥青路面再生应用技术规范》（JTG F41-2008）已经颁布执行，标志着我国已经形成一套比较完整的再生实用技术，并且达到了规范化和标准化的程度。

3湖北省公路再生技术应用

3.1应用历程

湖北省是国内较早开展路面再生技术应用的省份：2005年，湖北省引入门板式打裂压稳技术，对旧水泥混凝土路面再生利用做了一些有益的探索，并先后在G105国道黄梅段、G316国道枣阳段、G106咸宁至崇阳段、省道皂毛线、仙监线、汉宜线、咸宁城区出口路等水泥路面改造工程中应用。2006年至2008年，武汉市公路管理处先后在汉南区省道汉沙线、蔡甸区G318国道、新洲区G106国道、新洲区G318国道，江夏区省道武赤线，进行了18.5公里的沥青路面就地冷再生应用试验。2008年至2009年，各地开始积极尝试其它公路再生技术：襄阳、随州等地结合水泥路面大修工程，开展了水泥混凝土路面就地碎石化再生利用技术的研究和应用工作。赤壁市引进废旧沥青混合料厂拌热再生设备，推广应用沥青路面废旧材料厂拌热再生技术。2013年，在G207国道开展沥青路面就地热再生试验。

3.2应用现状

经过最近几年的快速发展，湖北省公路再生利用已经取得以下成绩：

1.三种再生技术广泛应用。目前湖北省主要应用的再生技术有以下三种：水泥路面就地碎石化再生利用、沥青路面厂拌热再生、沥青路面就地冷再生。襄阳、随州、孝感等路基较好、水泥路面较多的地区，水泥路面就地碎石化再生利用非常广泛。武汉、荆门、荆州等地，沥青路面就地冷再生技术应用比较广泛。赤壁市将高速公路铣刨下来的废旧沥青混合料厂拌热再生后，用于路面刷黑。

2.两项技术成果通过鉴定。武汉市公路管理处和交通运输部公路科学研究院合作完成的“沥青路面就地冷再生技术研究与应用”在2009年4月通过湖北省交通运输厅科技成果鉴定。随州市公路管理处和交通运输部公路科学研究院合作完成的“水泥混凝土路面碎石化作柔性基层技术研究”在2011年9月通过。

3.旧路再生理念深入人心。通过推广路面再生技术，各地公路部门实实在在感受到路面再生技术“降低施工成本、缩短施工工期、缓解资源紧张、保护生态环境”的好处，“推广再生技术，保护生态环境”的理念已经深入人心，“交流再生技术，促进共同进步”的氛围已经逐渐形成。

3.3主要问题

1.一些低等级路面还无法采用再生利用技术

由于资金有限，湖北省在“十五”之前修建的部分省道采用的是路基直接加铺混凝土面板的形式，路面基层刚度不够，无法采用路面再生技术，必须首先补强路面基层刚度后，才能在后续大修过程中应用路面再生技术。

2.一些高等级路面还未推广适宜的再生利用技术

湖北省在“十一五”期间修建的一些高等级沥青混凝土路面已经进入路面性能快速衰减期，急需对沥青面层进行再生利用，以恢复原有性能。目前适应于沥青面层再生利用的沥青路面厂拌冷再生技术和沥青路面就地热再生技术在我省还未大规模应用，随着大量高等级沥青混凝土路面进入大修期限，必须尽快开展沥青路面厂拌冷再生技术和沥青路面就地热再生技术的推广工作。

4发展建议

4.1 继续推广已有路面再生利用技术。在全省范围内进一步推广沥青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生技术。结合大中修工程，开展不同地形条件和不同路面结构下沥青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生利用的试验，建立一套沥青路面就地冷再生、水泥路面碎石就地再生标准施工流程，从而提升我省沥青路面就地冷再生和水泥路面就地碎石化再生技术的应用范围和工艺效果。

4.2 积极推广新型路面再生技术。沥青路面就地热再生能够快速有效解决沥青路面浅层病害，沥青路面厂拌冷再生能够解决沥青路面中下层病害，并且具有旧料掺量多、抗车辙、低能耗、低排放的特点。这两项工艺是目前最适用于高等级沥青路面材料再生利用的技术。必须结合沥青路面大中修工程，及早开展沥青里面就地热再生技术和沥青路面厂拌冷再生技术的应用试验，为以后大规模的沥青路面材料再生利用积累经验。

参考文献：

[1]公路沥青路面再生技术规范（JTG F41-2008）[S]

[2]公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40-2011）[S]

[3]车胜创. 冲击式压实机的应用研究与发展前景[J].筑路机械与施工机械化，2006，3：11-12.

篇4

Abstract: this paper through the absorbs the domestic and foreign existing advanced achievements and experience, around the old cement concrete road reconstruction work to specific engineering for example, puts forward that add a store of the modification process all stages of the points, to solve the actual problem, to improve road of cement concrete pavement in the use of quality.

Keywords: cement concrete pavement, add a store transformation, broken petrochemical, durability, AASHTO

中图分类号：TU37文献标识码：A 文章编号：

1前言

就路面结构而言，水泥混凝土路面约占我国高速公路的路面类型的23%。水泥混凝土路面以其特有的使用性能和良好的耐久性在公路上占有重要的地位。目前我国的水泥混凝土路面有相当一部分正面临着修复、改造工作。

旧水泥混凝土路面的修复、改造工作中，在旧水泥混凝土路面上铺设加铺层，是一项有效的技术措施。尽管我国的水泥混凝土路面加铺改造已经在全国各地区进行了一些实践并积累了一定经验，但在实际工程设计中，由于设计者的经验、工程投资限制等因素，使最后设计出的路面结构偏于保守而不经济，或为了节约工程造价而使路面结构不安全，提前产生病害。

本文就泰安水泥混凝土路面的加铺改造工作的开展进行了归纳总结，为其他水泥混凝土路面加铺改造工作提供参考依据，使加铺改造工作规范化进行，减少不必要的工作量。

2目前常用的水泥混凝土路面加铺改造方法

目前国内外常用的加铺改造措施主要有两种：第一种为加铺沥青混凝土面层，即“白+黑”路面；第二种为加铺水泥混凝土面层，即“白+白”路面。沥青加铺层是一种典型的补强方法，这种形式的路面结构能吸收两种材料的优点“刚柔相济”，大大改善了路面的使用性能。然而由于材料的差异，会导致反射裂缝的出现。因此，采用何种加铺改造方法需要根据路面破坏情况进行具体分析，不能照葫芦画瓢，更不能生搬硬套。

3加铺改造过程

3.1调查工作

通过大量的水泥混凝土路面路况调查，对路面进行全面的检测，调查清楚路面病害的类型及成因，然后对其现状进行分析和评定，掌握路况发展变化趋势，为改造设计提出针对性的处理意见和对策。

（1）调查工作

在全面普查的基础上，选择有代表性的旧水泥混凝土路面典型路段，对交通荷载组成、气象数据(包括历史数据)、原路面结构和材料组成、结构强度、破损状况以及养护历史等数据进行调查，同时以FWD测定弯沉反算模量和取芯测定抗压强度与模量方式，收集路面结构设计参数。

（2）实施碎石化或人工破碎技术后的调查工作

调查目前实施碎石化、人工破碎技术的旧水泥混凝土路面各路段的力学参数和施工参数，包括碎石化后的顶面当量回弹模量、破碎水泥混凝土回填前、后路基的回弹模量等数据。

3.2初选旧水泥混凝土路面改造方案

（1）旧水泥混凝土路面破损较轻，改造后原有路面的交通量等级不变，考虑采用直接加铺沥青混合料的改造方案。

① 高粘沥青混合料“白+黑”方案。

方案1：旧水泥混凝土路面病害处治+碎石封层+高粘沥青混合料（AC-16或AC-20）+SMA沥青混合料或其他沥青混合料加铺层。

此方案具有良好的防反射裂缝和抵抗车辙能力，因此以该方案评价高粘沥青混合料在旧水泥混凝土路面改造中的应用效果。

② 橡胶沥青混合料“白+黑”方案。

方案8：旧水泥混凝土路面病害处治+碎石封层+橡胶沥青混合料（AC-25或AC-20）+SMA沥青混合料或其他沥青混合料加铺层

旧水泥混凝土路面病害处治后，其上加铺橡胶沥青混合料（AC-25或AC-20），然后加铺SMA沥青混合料或其他沥青混合料。该方案主要考虑橡胶沥青混合料良好的防反射、抗开裂和抗车辙能力，同时具有良好的经济性。

③ 应力吸收沥青层“白+黑”方案

方案2：旧水泥混凝土路面病害处治+应力吸收沥青层+1~2层沥青混合料加铺层

（2）旧水泥混凝土路面破损程度为中等，或承载能力不足，或改造后交通等级明显提升的，考虑对原有路面进行打裂压稳处理后，再加铺沥青混合料面层或水泥混凝土面层的改造方案，若旧水泥混凝土路面等级为二级或二级以下，也可以将旧路打裂压稳的处理措施改为旧路病害处治，再进行加铺；若旧水泥混凝土路面破损严重、无法直接利用，则将旧水泥混凝土路面碎石化处理后，再加铺沥青混合料面层或水泥混凝土面层。据此提出以下几种改造方案：

① 设置贫混凝土补强层的“白+黑”方案

方案3：旧水泥混凝土路面病害处治或打裂压稳或碎石化后，加铺级配碎石层和贫混凝土补强层，再加铺2层沥青混合料，如图所示。

② 普通水泥混凝土或连续配筋水泥混凝土“白+白”方案

方案4：旧水泥混凝土路面病害处治或打裂压稳或碎石化后，加铺3-5cm沥青混合料层或加铺水泥处治碎石，其上铺筑普通水泥混凝土面层或连续配筋水泥混凝土面层。

③ 高性能水泥混凝土“白+白”方案

方案5：旧水泥混凝土路面病害处治或打裂压稳或碎石化后，加铺3-5cm沥青混合料层或加铺水泥处治碎石，其上铺筑高性能水泥混凝土面层。

利用掺加高效减水剂和矿物细掺料的高性能水泥混凝土，可实现旧水泥混凝土路面改造的耐久性、工作性和较高的强度要求。

④ 复合结构“白+黑+白+黑”方案

方案6：旧水泥混凝土路面病害处治或打裂压稳或碎石化后，铺沥青混合料层，其上铺筑普通水泥混凝土，再加铺沥青混合料面层

（3）初选改造方案及原材料试验

结合旧路的检测评定，考虑本地区施工水平以及各方案的适用性和经济性，从充分利用原有路面残余承载能力、减少废弃物的角度出发，在拟增加的备选改造方案中初步筛选出几种适合本地区的改造方案。

室内试验主要包括：

① 沥青的针入度试验、粘度试验及PG性能分级等试验；

② 集料的密度、级配和力学性能等试验；

③ 沥青混合料车辙试验、弯曲试验、冻融循环劈裂试验等路用性能试验，以及路面结构设计所需的动态模量主曲线试验和疲劳性能试验；

④ 无机结合料稳定类混合料的回弹模量和抗折强度等试验；

⑤ 无粘结材料的回弹模量等试验；

⑥ 水泥混凝土的弹性模量、抗折强度、劈裂强度、热膨胀系数等试验。

室外试验主要包括：

① FWD测定弯沉反算路基模量；

② 碎石化后的顶面当量回弹模量；

③ 破碎水泥混凝土回填前、后路基的回弹模量测定等工作。

根据试验结果的统计分析，提出本地区改造方案材料设计参数的取值范围。

3.3利用AASHTO力学经验法进行验证

目前我国路面设计方法采用累计当量轴载作用次数的方法，不能如实反映路面的交通特征和路面结构的受力状况。相比之下，AASHTO提出的力学-经验法更具优势：

利用AASHTO力学-经验法及试验确定的路面结构材料物理、力学参数，逐一对初选改造方案进行力学性能分析，并进行路面损坏发展趋势的分析和预测。对于“白+黑”路面，预测温度开裂、疲劳开裂、车辙和平整度指数等病害和指标的发展规律；对于“白+白”路面，预测开裂、错台和平整度指数等病害和指标的发展规律；通过预测分析结果确定各个改造方案路面结构及厚度范围。

（2）试验段铺筑和传感器埋设

选取几种代表性的改造方案，铺筑试验段。以在试验段结构层内埋设应力、应变和温度传感器等手段，实测路面结构内部温度、应力和应变的数据，分析气温变化条件下路面结构内部温度场的时空变化规律，以及路面结构在外荷载作用下的力学响应随温度、车速、荷载大小及作用位置、路面结构组合的变化规律，结合AASHTO力学-经验设计方法的性能预测，并通过试验段病害发展规律调查以及弯沉、平整度等的跟踪检测，评价改造方案的效果，修正设计指标。

4结论

本文以具体的加铺改造工程为例，从路面调查开始，到初拟改造方案，经过室内试验及AASHTO计算验证的手段，确定改造方案，对旧水泥混凝土路面加铺改造过程进行归纳总结，为其他水泥混凝土路面加铺改造工程的开展提供可靠的依据。

参考文献：

[1] 姚祖康.水泥混凝土路面设计[M].合肥：安徽科学技术出版社，1999

[2] 薛忠军，张肖宁，王佳妮，詹小丽.旧水泥路面改建、加铺决策体系初步研究[J].中外公路，2008,28(3)

[3] 刘荥,刘效尧.黄晓明.《水泥混凝土路面改建技术》[M] 北京：人民交通出版社，2006

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某高速公路吉林段全长45.544公里，全线共有大桥9座、中桥10座、小桥4座、涵洞108道、高架桥3座、隧道2处、分离立交桥5座，工程总预算16.72亿元。项目采用双向四车道的高速公路标准建设，快大茂至赤柏段设计时速100公里，双向6车道，路基宽32米；赤柏至下排段设计时速80公里，双向4车道，路基宽24.5米。

2高速公路施工材料

2.1沥青

依据所属气候分区及沥青面层各层的功能性要求，本项目中的采用的沥青分别为：全线上面层沥青马蹄脂碎石（SMA-16、SMA-13）采用SBS-1-C改性沥青，K15+622.032～K20+336段下面层沥青混凝土（AC-20）采用90号A级沥青、柔性基层沥青稳定碎石（ATB-25）采用70号A级沥青，K20+336～K61+302段中面层沥青混凝土（AC-20）、下面层沥青混凝土（AC-25）采用70号A级沥青。

沥青的储存方面应该满足以下条件：按照沥青的来源、及标号将其分别存放，不得存放在一起。在使用沥青的时候，储罐的存储的温度应该高于 110℃，并低于 170℃。生产中的基质沥青应与改性剂的配伍性，其质量要满足《公路沥青混凝土路面施工技术规范》中表3.2.1-2中A级道路石油沥青的相关技术指标要求。

2.2粗集料、细集料

1）粗集料：通沈高速公路SBS改性沥青混凝土路面的粗集料所选用的石料应该具有粗糙的表面、接近于立方体的形状等特点，并要求有足够高的强度，及较好的耐磨耗性。粗集料必须选用反击式破碎机加工的碎石，碎石符合抗滑表层对粗集料的技术要求。2）细集料：选择石灰岩磨制的机制砂为细集料，这有利于提高改性剂沥青混合料的高温稳定性。机制砂应洁净、干燥、无风化、无杂物，机制砂采用专用制砂机在石料厂加工，且有适当的颗粒级配。

2.3配合比设计

该高速公路项目中对VMA的要求为大于17%，因此，依据表中的结果可以排除4.0%和4.5%两种油石比。项目中对VCAMIX的要求是小于VCADRC，级配B的VCADRC在确定级配的过程中通过计算得到的值为43.8%。因此，实验数据显示，各种油石比均能满足此要求。

2.4填料

矿粉在改性沥青混合料中起着举足轻重的作用，改性沥青吸附在矿粉的表面才能与粗、细集料相互粘附结合为一体。技术指标：沥青混合料的填料必须采用专业球磨机加工优质石灰石磨细的矿粉，并且原集料中不得混杂其他杂质。矿粉必须保持干燥、洁净、并且能够自由地从矿粉仓中流出，尤其需要注意的是不能使用回收粉尘。

3沥青路面公路施工质量控制

3.1改性沥青SMA混合料的拌制

1）拌和设备在每天的拌料开始前应进行检查，应特别注意仪表实际数据和显示数据是否匹配。2）冷、热料仓的进料速度必须匹配，根据配合比确定的集料规格，确保振动筛的筛孔尺寸及安整角度，以及筛层数量。3）混合料贮存仓要保证一定的混合料存储量，混合料装车时装车应以一次装满一车为标准，而不能随拌随装。混合料应根据实际情况确定拌和的多少，因为混合料不能隔日使用。4）矿料加热温度在190 ℃～200 ℃；矿粉和纤维不加热；混合料出厂温度控制在170 ℃～180 ℃，如果混合料的出厂温度高于195 ℃，则该混合料会变成废料。可根据出料冒烟的情况来初步判断温度，当冒出白烟时，温度合适，当冒出大量青烟时，应引起警觉，这就有可能是温度过高引起的。

3.2改性沥青SMA混合料的运输

1）必须保证便道畅通无阻，以加快运输车辆的行驶速度，从而使运输时间缩短。2）装料时所采用的装料车应使用自卸式的，且载重量在20 t以上的。为了尽量避免装料时的混合料离析现象，确保装料车分三次、并按照“品”字阵型装料。装料完成后，需使用帆布和棉被覆盖。3）必须保证运输车辆的可运行时间大约其故障时间。如果运输车辆的保温设备在混合料的运输过程中出现故障，必须能够尽快修复，以维持恒温。

3.3改性沥青SMA混合料的摊铺

1）一律采用不小于15米的浮动基准梁自动找平装置或无接触自动找平装置来自动控制厚度及平整度。自动找平装置要严格按照规程安装，安装误差不超过允许误差。2）摊铺机在摊铺时，必须缓慢、均匀、连续不间断地摊铺，摊铺速度从摊铺开始至摊铺结束是一个不变数，摊铺过程中不允许随意变换速度或中途停顿。摊铺速度不可超过2.5 m/min 摊铺速度。3）要求在摊铺前至少有3台以上的运料车等候。但不得超过五台，以避免待摊时间长，降低温度。必须做到宁可料车等摊铺机，不能摊铺机等料车。

3.4改性沥青SMA混合料的碾压和接缝

1）为了取得良好的性能，应采用刚性碾对SMA路面进行碾压。碾压终了温度应不低于 90 ℃；碾压速度不能超出3 km/h。2）施工时应沿路面纵向进行碾压，碾压顺序应低速从摊铺路幅的低边向高边行进，相邻碾压区域的重叠部分应大于等于50 cm。3）在对某些摊铺机和压路机难以正常操作的部位进行施工时，除了要求的摊铺机以外，还要使用小型机械或人工操作辅助施工，并要快速进行。这些无法依靠摊铺机和压路机操作的部位包括：涵洞、桥梁和通道的接头处，以及紧急停车带、匝道等。

3.5沥青路面各结构层混合料的施工温度

在影响改性沥青性能的各种外在因素中，最重要的就是温度因素。为了加速混合料的溶化，需要提高温度。另外，在改性沥青混合料研磨的过程中，各种材料之间的摩擦也会是温度上升。但是改性沥青会在高温条件下氧化，导致抗老化性能降低。同时，温度越高SBS改性剂就越容易溶化，并能是沥青加快溶化速度。路面施工中要严格按照表3.16的混合料施工温度要求范围来控制，以保证路面的施工质量。

4结束语

工程竣工之后，评定路段应当选取全线中的1 km～3 km路段；每一侧车道应当按照规定的频度进行检查，测点的选取应当遵循随机的原则；沥青面层必须进行全线自检，严格比较单个测定值与规定的质量指标或允许偏差，计算出合格率；最后结果表明SBS改性沥青在该高速公路沥青路面建设取得了满意的效果，该工程竣工验收合格。希望能为以后的项目施工提供参考。

参考文献

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技术标准（含规范、规程、规定）是工程勘测、设计、施工、养护、管理的技术依据，是保证工程安全、耐久和衡量工程质量的重要尺度。

我国地域辽阔，气候、水文地质南北东西差异较大，在国家标准、行业（部颁）标准、协会标准的基础上编制地方标准更符合地域工程实际，是十分迫切的、必要的。

我国地方标准规范编制工作，开展较早的是城乡建设系统。交通地方标准编制起步较晚，近几年，部分省（市）已出台一些内容较有特点的地方标准（含规程、技术要求、指南），如江苏省交通厅编写的《高速公路养护质量检验评定》（DB32/T944-2006）、《高速公路大中修工程质量检验评定》（DB32/T945-2006）;上海市公路管理处编写的《公路沥青路面预养护技术规程》（SZ-G-D01-2007）；河南省交通厅主编的《河南省高速公路技术要求》、《河南省公路养护管理决策支持系统》；新疆交通厅主编的《盐渍土地区公路设计与施工技术指南》；吉林省交通厅主编的《公路工程抗冻性设计与施工技术指南》；广东省交通厅编写的《路面典型结构（系列）》等。

2008年山东省交通厅将我省交通基础设施建设地方标准编制列入行业“四化管理”重要实施内容，以贯彻落实科学发展观，将近年来我省交通创新成果迅速转化为先进生产力，展示我省交通最新技术水平和技术成就。

现将本人在编制办工作实践的体会和收获小结如下。

1.地方标准工作是创新成果转化为先进生产力的重要途径

我省交通基础设施建设，自改革开放以来取得了长足发展，尤其是山东的公路勘察设计、建设、养护、管理的综合技术二十多年来一直居于国内领先水平，许多科研、工程重大创新成果，已积累和奠定了编制地方标准的技术基础。。

1.1《大粒径透水性沥青混合料设计及施工技术指南》（省公路局主编）

针对我国传统的半刚性基层的干缩和温缩裂缝引起沥青面层的反射裂缝，同时，由于半刚性基层材料抗冲刷能力较差，而密实型的沥青混凝土又不具备层间排水功能，在荷载和水的共同作用下极易产生常见的、多发的路面早期病害，为探索高等级沥青路面早期结构性破坏的关键因素，我省于2001年即立项进行研究，在国内率先开发了具有排水和应力吸收作用的新型路面结构材料-大粒径透水性沥青混合料LSPM（Large Stone Porous asphalt Mixture）和基于LSPM的新型路面结构，其具有良好的透水性，抗车辙，抗反射裂缝和抗疲劳性，既能发展半刚性基层强度高、造价低的优势，又能克服其易开裂、易发生水损害的缺陷，大大延长了路面的使用寿命。通过7年的试验观测，取得了良好的效果，积累了丰富的基础资料。

1.2《旧水泥混凝土路面碎石化应用技术指南》（省公路局主编）

我省约有7000公里水泥混凝土路面，全国30余万公里。随着使用年限的增长和超载车辆的破坏作用，出现了不同程度的各种类型的路面结构损伤破坏，传统的改造技术（重铺、冲击压稳后补强），造价高、环境污染严重，且反射裂缝消除不理想。碎石化改造技术随着多锤碎石化设备MHB（Multiple-Head Breaker）的引进使用，破碎的旧水泥混凝土板块具有明显不同的颗粒组成，形成咬合嵌挤状态，其硬度均匀性好，可改善加铺路面的受力状态，避免产生反射裂缝。通过大量试验研究和工程实践，已形成一系列成套的应用技术。

1.3《斜拉桥换索设计与施工指南》（省交通规划设计院主编）

斜拉桥是大跨径桥梁主要桥型之一，其设计基准期为100年，而斜拉索的设计寿命只有25~50年。我国上世纪已建成的40余座斜拉桥中，65%已全部或部分更换了拉索，今后仍将有大量斜拉索需要更换。换索工程涉及量测与评价技术、结构分析计算，材料防护、伴生的梁塔加固，换索工艺及施工控制等多专业。由于至今国内外尚无此领域方面的规范，致使部分换索工程索力紊乱，梁塔次生内力变化异常，主梁线型起伏，严重影响着结构的正常使用寿命和耐久性。1995年，省交通规划设计院、原省公路工程总公司和原省交通工程总公司承担了我国乃至亚洲首座斜拉桥（济南黄河公路桥）换索工程，在精心设计、合力攻关和严细监控下，取得了国内首创工程实践经验。经过近十多年来国内换索工程中关键和先进技术经验积累形成的指南，将有效地指导换索设计和施工。

1.4《预应力混凝土连续梁式桥养护指南》（省交通规划设计院主编）

预应力混凝土连续梁式桥（包括连续梁、连续刚构、刚构-连续组合体系）约占我国大桥、特大桥数量的2/3，是大桥、特大桥的主力军。然而该桥型中相当数量的桥跨结构在运营不足十年内即出现大量裂缝和跨中下挠，提前进入维修加固期。而目前桥梁养护部门结构病害诊断技术力量薄弱，检测手段落后，考虑结构损伤影响的承载力评估方法还不完善，维修加固技术深度不够，且往往忽略了桥梁带载加固受力的特点，缺乏预防性养护理念，甚至失养，致使运营不足十年即衰变成三、四类桥。本指南在总结东明黄河大桥等多座桥的养护、维修加固技术的基础上，并从设计源头解析，提出检查评估、养护维修加固及运营管理技等技术要求和规定，内容涵盖了国内近年来科研成果，较现行桥梁养护规范更具有先进性、针对性和可操作性。。

2.地方标准建设是可持续发展重要技术载体

标准规范要认真执行国家的有关技术方针政策和法律法规，引导行业健康、可持续发展，以满足设计建设和养护需求，同时应提升至资源节约、环境友好，体现以人为本的高度。我省近二十年来修建高速公路的实践中已积累了大量典型示范设计工程示例，为可持续发展奠定了基础。

2.1《山东省高速公路人本化设计》（省交通规划设计院主编）

根据工程的实际，合理运用各项技术指标并创造性地进行公路总体设计，使线形几何设计、路基路面设计、桥梁及路线交叉设计、交通工程与沿线设施更加符合人的行为习惯、生理结构、心理情况、思维方式等，在原有设计基本功能的基础上，对设计进行优化，科学确定技术标准、灵活合理地运用技术指标及其组合，避免随意性，给司乘人员以安全、舒适、方便、环保的出行环境和条件。是设计中的人文关怀，是对人性的尊重。

2.2《山东省高速公路节约土地设计指南》（省交通规划设计院主编）

高速公路设计应贯彻“节约用地”的设计理念。在高速公路设计中，根据公路在路网中的地位和功能，科学、准确的调查和预测公路交通量，合理确定公路等级、设计速度和路基宽度等技术标准。合理布设路线，尽量避绕基本农田或者高产田、充分利用老路进行改造、合理运用技术指标、合理控制互通立交和服务区规模等，以达到合理利用土地资源，减少公路用地，实现公路用地集约化的目标。

2.3《山东省废胎橡胶粉沥青及沥青混合料设计施工技术指南》（山东高速工程咨询公司主编）

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关键词：道路工程；旧沥青混凝土路面；抽提试验；加铺层；典型结构

Key words: road engineering；old cement concrete pavement；extraction test；overlay；typical structure

中图分类号：U41文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）34-0056-03

0引言

路面结构检测与评价是制定道路养护维修和改（扩）建计划的依据，利用它可以正确判别路面状况是否适应目前的交通状况和使用要求，研讨和寻求路面破坏的机理与原因，确定路面需要采取的改（扩）建措施，并指导改（扩）建设计。因此，对现有路面的使用性能进行客观、准确的评价是道路改（扩）建设计中一项必不可少的基本工作，也是道路经济分析重要组成部分，对于分析路面病害的成因，改进和提高工程项目设计、建设质量有着重要的指导意义。

1项目概况

西安市北横线二级公路改建工程，起点位于高陵县泾河工业园区泾渭路与陕汽路交叉十字，终点位于渭南辛市镇西接G108 K1228+520处。全长61.140公里。全线路面结构包括沥青混凝土路面（34.754km）和水泥混凝土路面（15.636km）。为了选择合理可行的路面设计方案，按调查需求和路面状况的不同，分别选择不同的调查内容和调查深度，采用不同的评定指标和标准。在路面检测与评定过程中，本着全面调查与局部检测相结合，外业实地调查与内业数据整理相结合，现场测定与查阅资料相结合，既有广泛性又相对集中的原则，路况调查分全面普查与典型路段调查两方面进行，并对路面设计、施工、养护等相关资料进行较为详细的调查。试验方法和测点频率按相应规范确定，并考虑测点、温度、天气、季节变化的影响，检测数据要进行统计分析，使检测结果全面、真实、客观地反映路面实际情况，为路面设计提供可靠的资料与科学依据。由于本项目检测涉及到路面病害、路面结构参数，所以采用人工现场调查的方式，分别对每个路段的各类病害进行现场识别和记录，及时填写路况调查原始记录表。

2旧沥青混凝土路面路况调查与评定

2.1 路面破损状况沥青混凝土路面检测内容[1,2]主要包括路面破损状况、结构承载能力，此外还对旧沥青路面混合料进行了抽提试验。

2.1.1 检测方法、频率沥青路面破损状况应结合病害类型、轻重程度和出现密度或范围，采用人工目测和仪器测定。以公里为单位，逐公里人工检查。路面破损状况通常由损坏类型、严重程度和损坏密度等三个方面表征。一般采用路面状况指数PCI对路面损坏状况进行评价。扣分法是确定PCI的常用方法（见下式）。

PCI=C-DPωω

PCI=C-DPF（t，d）

式中：C――初始评分数，常用百分制C=100；

i，j――相应为损坏类型数（共n种）和严重程度等级数（共m种）；

DPijk――i种损坏、j级程度和k范围的扣分值；对于损坏面积的计算规定如下：纵、横向裂缝，其破损面积为：裂缝长度（m）×0.3（m）；车辙破损面积为：长度（m）×0.4（m）。

ω，ω――各种损坏类型和严重程度的权函数；

F（t，d）――多种损坏的修正函数，是累计扣分数t和扣分次数d的函数。

扣分法能够精确计算和折算多种损坏所导致的路面总体损坏程度，在理论上是比较完整的，但是扣分值和修正值的准确估计是该方法的困难之处。而且扣分值或者扣分曲线只是针对一特定系列的损坏类型和严重程度，如果损坏严重程度的临界值改变，那么必须修改扣分曲线或者扣分值。直接建立PCI与路面综合破损率的经验关系是另一种评价路面状况的常用方法。通常表现为：

PCI=f（DR，IRI，…）

PCI=100-15.0DR0.412

式中：DR为综合破损率。

PCI是评价路面质量的重要指标之一，沥青路面使用质量的评价标准[1]见表1。

2.1.2 检测结果此次检测以各路段为单位，除K54+570～K55+275完全砂石化路路段之外，其他旧沥青混凝土路面各路段的路面状况指数（PCI）、路面综合破损率（DR）检测与评定结果见表2及图1。

由表2及图1可知：除K54+570～K55+275完全砂石化路路段之外，其他路段旧沥青混凝土路面的路面状况指数PCI、路面综合破损率DR评价结果为“优”，由于高陵泾开区经西安北横线至渭南关中环线公路全线沥青路面刚刚罩面不久，所以旧沥青路面的路面状况指数PCI、路面综合破损率DR评价结果与实际情况是相符的。

2.2 结构承载能力

2.2.1 检测方法、频率路面结构的承载力是指路面在达到预定的损坏状况之前能承受的行车荷载作用次数[1，3]。对于沥青路面，通常采用路表面无破损弯沉测定方法评定路面结构的承载力，即依据弯沉值的大小确定其剩余寿命。所谓路面的剩余寿命是指路面在达到预定的损坏状况之前还能使用的年数和能承受标准轴载累计作用次数。依据剩余寿命的长短，可以判断路面结构的完好程度及损坏发展的速率，可以确定是否需要采取改建加铺措施、确定采取什么样的加铺型式并进行加铺层设计。

结构承载能力一般通过路段代表弯沉与设计弯沉的关系变化进行评价[1，3]。我国对现有路面的承载能力可用结构能力指数SAI（Structure Adequacy Index）作为评价指标。SAI主要与设计弯沉值ld、路段代表弯沉值l0和年平均日交通量AADT有关。路面ld与l0的比值被称为路面强度系数SSI（见下式）。

SAI=f（l，l，AADT）

SSI=l/l

不同的公路路面结构强度等级对应不同的SSI和SAI（如表3所示）。

利用沥青路面设计弯沉公式，可以确定当l0与ld相等时路面所能承受的标准轴载累计作用次数Ne（见下式）。通过交通调查，可分析得到弯沉评定之前路面己经承受过的标准轴载累计作用次数N0，以Ne与N0相比，便可确定路面的剩余寿命（以标准轴载作用次数计）。按当时的交通量和对今后交通量增长的预估，便可估计出路面剩余寿命，相反由剩余寿命可判断路面结构的潜在承载能力。

Ne=

式中：AC――公路等级系数，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；

AS――面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面（含上拌下贯式路面）、沥青表面处治为1.1；

AB――路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。

路面结构承载能力同路面损坏状况之间存在一定内在关系。承载能力足够的路面，出现的裂缝和变形损坏很少；而承载能力不足的路面，经常伴随严重的开裂和变形。因此路面破损状况的评价指标PCI可以与路段代表弯沉建立回归关系式，即PCI=f（l0）。通过路面损坏状况来评价路面的结构承载能力，免去了弯沉测定。但是这种损坏状况评价带有主观性，所建立的关系式具有地区局限性。此外，它只能判断路面承载能力是否足够，而无法估计路面剩余寿命。

2.2.2 检测结果此次检测以各路段为单位，除K54+570～K55+275完全砂石化路段之外，其他旧沥青混凝土路面各路段的路面强度系数SSI检测与评定结果见表4及图2。

由表4及图2可知：K15+850～K19+050路段路面强度系数SSI评定为“良”，K0+000～K2+070、K2+070～K2+720、K2+720～K3+993、K35+453～K39+780路段评定为“中”，K4+560～K15+720、K30+818～K34+020、K56+147～K61+080路段评定为“次”，此外其他路段均评定为“差”。由此可见，由于路面结构承载力普遍不足，全线旧沥青混凝土路面急需加铺改造。

2.3 旧沥青路面混合料抽提试验

2.3.1 试验方法采用沥青混合料中沥青含量试验[5,6]（即离心分离法）方法。

2.3.2 试验结果分析离心分离法适用于旧路调查时检测沥青混合料的沥青含量，用此法抽提的沥青溶液可用于回收沥青，以评价沥青的老化性质[6]。该项目对以下三处旧沥青路面混合料进行了抽提试验：①北横线42#孔K57+600、44#孔K60+646；②北横线28#孔K38+150、31#孔K43+370、30#孔K41+757；③北横线36#孔K48+603、38#孔K51+913。由抽提试验所得旧沥青路面混合料的级配曲线见图3，沥青含量、油石比见表5。

由图3和表5可知：通过与AC-16C级配范围相比较，路段1的旧沥青路面混合料级配曲线在AC-16C级配范围之内，路段2、路段3的旧沥青路面混合料级配曲线均超出了AC-16C级配范围。由此可见，为了适应区域经济发展对公路交通的迫切要求，西安市北横线公路旧沥青混凝土路面急需加铺改造。

3旧沥青混凝土路面加铺层结构推荐

3.1 不同类型旧沥青混凝土路面加铺层结构经济性分析表6为不同类型旧沥青混凝土路面加铺层结构经济比较，本表仅做较为粗略的经济分析，即仅考虑西安市北横线二级公路改建工程的工、料、机等直接费用，其他间接费用均未考虑在内。根据该项目改建工程的具体情况，主要的比较指标有每公里加铺层造价、设计使用寿命期内年平均造价两项，以此来对比评价各加铺层结构的经济性。

3.2 旧沥青混凝土路面加铺层结构推荐通过前面对西安市北横线二级公路旧沥青混凝土路面性能的检测及分析，并综合考虑不同类型旧沥青混凝土路面加铺层结构[7,8]的经济对比分析，推荐该项目旧沥青混凝土路面加铺层结构如下（见表7）。

参考文献：

[1]JTJ 073.2―2001，中华人民共和国交通运输部：公路水泥混凝土路面养护技术规范[S].

[2]JTG F80/1―2004，中华人民共和国交通运输部：公路工程质量检验评定标准[S].

[3]JTJ 059―95，中华人民共和国交通运输部：公路路基路面现场测试规程[S].

[4]JTG D40―2004，中华人民共和国交通运输部：公路沥青路面施工技术规范[S].

[5]JTG D50―2006，中华人民共和国交通运输部：公路沥青路面设计规范[S].

篇8

随着社会的进步，我国的道路交通事业保持高速发展态势，交通量明显增大，车速显著提高，噪声的污染问题已经严重影响到了人们的生活质量，成为社会发展不可忽视的一大危害。大量研究表明，开级配排水式磨耗层（OGFC）以其较高的空隙率，在降噪方面作用明显。本文通过对OGFC的基本降噪原理深入研究，结合浏阳试验路段的具体测试，探讨OGFC路面的实际降噪效果并提出改进措施，以满足人们对更高的生活质量的需求。如何有效地采取措施降低路面噪声，对于现实生活具有重要意义。

1.路面噪声的成因

道路交通噪声主要由车辆的动力装置及其相关构件引起的动力系统噪声、传动系统噪声以及路面噪声三部分组成。其中动力系统噪声主要包括排气噪声，冷却风扇噪声、发动机噪声。传动系统噪声主要是齿轮传动所引起的机械噪声。

轮胎与路面相互作用产生的噪声称之为路面噪声。随着车速的提高，噪声贡献率最大的因素不断改变。当车辆处于低速行驶状态时，车辆的的动力系统噪声作用最显著。但随着车辆发动机改进及城市道路路况的不断改观，车速显著提高，路面噪声占车辆行驶噪声的比例显著增大。当车速达到50km/h时，路面噪声就显得比较突出；当车速超过60km/h时，路面噪声会超过其他噪声源，成为汽车行驶的主要噪声源。因此，路面噪声是道路交通的主要声源之一。

路面噪声一般分为两个方面，一方面是轮胎与路面相互接触产生直接噪声；另一方面是轮胎振动引起车体激振而产生的间接噪声。

直接噪声：

（1）直接振动噪声：轮胎材料的非均匀 性导致的胎面振动噪声

（2）摩擦噪声：轮胎与路面接触产生滑动摩擦，轮胎被压缩的胎 面与路面之间摩擦产生噪声

（3）空气泵吸噪声：轮胎花纹与路面接触区域前后的空气抽吸作用产生

（4）空气动力性噪声：轮胎转动和直线运动产生的空气湍流振动

（5）磨损胎面噪声：轮胎磨损后，胎面与路面接触面减小，造成轮胎缓冲及抗摩擦能力减弱，导致摩擦增大，噪声升高

（6）间接噪声：间接振动噪声：路面的平整度及粗糙度引起了诸如轮胎振动、路面振动以及轮胎激振车体而间接振动产生的噪声

（7）降雨条件下轮胎下水膜存在导致车体滑动噪声及飞溅噪声

2.OGFC路面噪声的降噪机理

OGFC路面内部有大量孔隙，孔隙间相互连通成整体结构。由于孔隙数量多，车辆通过局部孔隙可看作瞬时通过，并将轮胎下部及边缘空气快速压缩至孔隙内部，从而大大减小了空气泵吸效应。车辆产生的噪声辐射到路面材料表面。声能量的一部分被反射，另一部分则沿着孔隙内部传播，声能引起空气振动并与孔隙内部边壁发生摩擦，声能逐渐衰减最后转化成热能被消耗掉。

3.OGFC路面的降噪效果及分析

长沙至浏阳的干线公路S103原为一条二级公路，现进行大修，加铺沥青面层，本次以K67+000～K68+000为试验路段，铺筑上面层。空隙率控制在20%，厚度4cm，采用中粒式OGFC-13，集料采用四档辉绿岩材料和石灰岩矿粉，结合料采用中石化SBS改性沥青。配合比设计完成后的沥青混合料经过强度、水稳性、高温稳定性及路用性能试验，各项指标均满足排水路面技术要求。

试验路铺筑后，研究人员参照《机动车辆噪声测量方法》（GB1496-79）， 采用TES-1352H型噪声计，先后四次去现场测试噪声值，试验车型是普通大众轿车，测试数据如下表所示：

表一 （2015年1月）

路面类型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密级配 77.9 80.3 82.4 85.5

OGFC-13 72.1 73.2 74.2 76.4

降噪值（dB） 5.7 7.1 8.2 9.1

表二 （2015年4月）

路面类型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密级配 76.5 81.6 83.1 84.6

OGFC-13 73.3 76.4 76.8 77.6

降噪值（dB） 3.2 5.2 6.2 7.0

表三 （2015年7月）

路面类型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密级配 78.6 80.2 82.4 85.6

OGFC-13 75.6 76.4 78.0 80.2

降噪值（dB） 3.0 3.8 4.4 5.4

表四 （2015年10月）

路面类型 50Km/h 70Km/h 90Km/h 110Km/h

密级配 79.6 80.7 84.3 88.2

OGFC-13 76.3 77.1 80.1 83.5

降噪值（dB） 3.3 3.6 4.2 4.7

由图表得出以下结论：

（1）汽车以不同速度行驶，无论行驶在密集配路面还是OGFC路面，车速高时比车速低时产生更大的噪声值

（2）对比两种路面的噪声值发现，汽车在OGFC路面产生的噪声值低于密集配路面，说明OGFC路面具有一定的降噪效果

（3）研究发现，汽车在不同时间以同种速度行驶在密集配路面上所产生的噪声值范围比在OGFC路面上所产生的噪声值范围更窄，分析认为：随着时间的延续，OGFC路面降噪效果存在一定的波动性，这个波动性的发生与路面材料孔隙的填塞程度及连通孔隙空间结构的变化密切相关

为了更加直观看出降噪效果变化状况，分别绘制降噪值变化及降噪百分比变化趋势图，图表如下所示：

（4）无论汽车以何种速度行驶，OGFC路面都能够适当降低噪声值， 降噪范围在3.0～9.1dB之间，均值达5.3dB

（5）随着车速的提高，降噪值相应增大，说明车速越高OGFC路面降噪值越大；去除个别数据误差可以发现：汽车在70Km/h后，降噪值与车速基本呈线性关系，且随着时间的延续，线性斜率逐渐降低并趋于稳定。

（6）汽车在不同时间以同种速度行驶，随着时间的延续，降噪值呈递减状态，且初期递减较快，后期变化不大。现场观察发现，轮迹带及路边孔隙均有部分小颗粒碎石堵塞，且轮迹带比路边堵塞更加严重，这与试验路铺筑后并未采取任何疏通措施有关。分析认为，由于轮迹带区域堵塞基本趋于饱和而路边基本无明显堵塞，所以降噪值基本趋于稳定。

（7）在以上四条曲线中，除去10月份车速为50km/h时的数据有波动外，四条曲线均呈下降状态，相关性较好，降噪百分比在任意车速下随着时间延长均有所降低。车速为110km/h时，降噪效果从最初1月份的10.64%下降到最后仅为5.33%，变化幅度最大。对比表六和表五发现，降噪值与降噪百分比呈正相关。降噪值越高，降噪百分比越大，说明行车速度越大，路面降噪效果越明显。

（8）在同一月份，车速高时比车速低时的降噪百分比大。虽然车速以等差数列试验，但所产生的降噪百分比并不呈等差数列。从图表可以看出，在1、4、7月份中车速为70km/h比车速为50km/h时的降噪百分比提升明显，而在90km/h和110km/h时提升相对较小。

（9）试验后期的10月份，四种车速的降噪百分比基本接近，这说明路面降噪效果已经不如初期那么明显。这与路面吸声效果降低且孔隙堵塞基本趋于稳定有关。

4.OGFC路面降噪的改进措施

（1）OGFC路面已在国内外大量应用，但在国内还没有形成呈体系的设计方法。研究发现，一般具有孔隙率较大、公称粒径较小、构造深度较大同时兼顾好耐久性相关指标的路面，降噪效果最好

（2）路面材料的通透性影响降噪效果。关于路面厚度对吸声系数的影响，呼安东等、尹义林等均采用了驻波法对不同厚度的沥青混合料配制的试件进行了测试，结果表明：大空隙低噪声沥青路面厚度选取4cm时降噪效果最佳。本次试验路面厚度同样借鉴了这个研究成果，降噪效果良好。

（3）国内外相关研究表明，在沥青混合料中掺入改性剂能够明显改善沥青路面的吸声性能。常见的沥青改性剂有橡胶类、树脂类及共聚物类。李铁山通过比较橡胶沥青、SBS改性沥青及橡胶高粘高弹改性沥青配制的OGFC路面，得出了橡胶高粘高弹改性沥青路面降噪效果显著好于橡胶沥青路面及SBS改性沥青路面，而且具有较好的路用性能。

结语

通过对沥青路面的实际降噪效果进行测试和分析，发现OGFC路面可以降低一定程度的噪声值，降噪效果比较明显。但是OGFC路面降噪值存在一定的波动性，降噪效果随时间并不呈明显的相关性，所限于实验数据的数量，可以在后期的持续观测中得到更加明显的结果。同时对降噪的影响因素进行了分析，提出了在沥青混合料的空隙率、集料粒径、路面厚度及外掺改性剂四个方面的改进措施，有利于OGFC路面在南方潮湿多雨条件下的持续应用。

致谢

论文是依托湖南省交通科技计划项目 “南方多雨条件下防滑降噪沥青路面耐久性能研究”完成的，项目编号为201303。非常感谢湖南省交通厅的大力支持。

篇9

Abstract：With the increase of project construction of expansive soils, the engineering hazard of expansive soils is more prominent, which resulted the hazards of the expansive soil in the project geotechnical have become a technology problem of global, calls for an immediate solution. This paper reviews the study of expansive soils, focuses on the properties of physical and mechanical of expansive soils, composition and structure, expansion mechanism, identification and classification, permeability, improved methods and the development trend. The overview basically reflects the current status of expansive soils, can provide a relevant reference for future theoretical analysis and experimental research of the expansive soils.

Key words：Expansive soil；Research advance；Review

中图分类号：TU475文献标识码：A 文章编号：

引言

膨胀土是指吸水后显著膨胀、失水后显著收缩的高塑性粘性土。随着工程中膨胀土问题的逐渐增多，膨胀土对工程的危害已成为当今岩土工程界急需解决的全球性技术难题之一。20世纪30年代，国外首先开始注意到膨胀土的破坏现象。50年代末，美国首次全国性的膨胀性粘土学术会议在科罗拉多州召开。60年代到70年代后期，英国、美国、罗马尼亚、前苏联及日本都相继在正式的土工规范及铁路规范等文件中增列了有关膨胀土的条文内容。我国于20世纪50年代初，在修建成渝铁路工程中，首次遇到成都粘土膨胀危害问题，从而拉开了我国膨胀土研究的序幕。到了60年代，国内已经开始从膨胀土的结构、矿物成分、分类及膨胀基本特性等方面开展了详细研究工作。70年代中期，膨胀土的普查工作已在国内大规模的进行。80年代后期，国内膨胀土的研究重点主要集中在铁路路基处理上，并于1987年制定了《膨胀土地区建筑技术规定》[1]。迄今为止，国内外已召开过多次国际膨胀土研究与工程会议及国际非饱和土研究与工程会议，国外许多国家也都相继制定了膨胀土地区建设的规范文件[2]。有关膨胀土的结构特征、力学特性、变形特点等问题都取得了一定的突破。膨胀土的研究逐渐从一个国家或地区的研究逐渐发展成为世界性共同研究的课题。本文主要在前人研究基础上对膨胀土的研究现状作简要概述。

膨胀土的分布及成因类型

1.1膨胀土的分布

膨胀土在我国及世界范围内的堆积历史都较为悠久。跨越了第四纪、新第三纪及其以前若干时期。目前，已发现多达40余个国家存在膨胀土堆积，其中我国是世界上膨胀土分布最广，面积最大的国家之一。自50年代以来，我国先后发现膨胀土危害的地区已达20余个省、市、自治区。分布范围主要集中于珠江、长江中下游、黄河中下游及淮河、海河流域的广大平原、盆地、河流阶地以及平缓丘陵地带。

1.2膨胀土的成因类型

据国内外大量膨胀土研究成果，膨胀土的类型主要有以下几种类型：

（1）残积(风化)型膨胀土

残积(风化)型膨胀土不仅是工程问题和地质灾害最严重的一种膨胀土，同时也是热带、亚热带气候区特别是干旱草原、荒漠区最主要的膨胀土类型。残积型膨胀土具有高空隙性、高含水量和强烈胀缩的特点，这种不良特性来自化学风化作用，可使母岩结构破坏，矿物化学分解，碱及碱土金属和碳酸盐淋失，导致结构物不均匀开裂变形、结构破坏等。根据母岩成分不同形成的膨胀土有:a）玄武岩、辉长岩形成的含蒙脱石的残积膨胀土；b）泥灰岩、钙质泥岩残积膨胀土；c）泥质岩残积型膨胀土。

（2）沉积型膨胀土

工程实践和理论研究表明，并非所有的粘土都具有显著的膨胀性，而仅仅是有效蒙脱石含量大于8%～10%的高塑性粘土才具有显著的膨胀性。由于蒙脱石是微碱性富含Mg的地球化学环境下的产物，因此富含蒙脱石及其混层矿物的沉积型粘土主要形成和分布在半湿润、半干旱的暖温带和南北亚热带半干旱草原气候环境的沉积盆地中，其形成方式可以是湖积、洪积、坡积或冰水沉积。

（3）热液蚀变型膨胀土

地下热水和温泉分布区由于热水和温泉与岩石的相互作用，导致岩石中长石等矿物分解转化为蒙脱石而形成膨胀土，但并非各种岩石都可以产生蒙脱石化作用，通常仅是中基性火成岩，如玄武岩、辉绿岩、安山粉岩等。因此，热液蚀变型膨胀土这种类型并不普遍，我国仅在内蒙古阿巴嘎旗第四纪玄武岩和温泉发育区有灰绿色热液蚀变型膨胀性粘土的分布。国外在近代火山活动频繁、温泉热水发育的地区较多。

膨胀土的结构

结构是影响膨胀土工程性质的另一个重要因素。膨胀土的结构包括宏观结构和微观结构，其中宏观结构的主要特征是膨胀土的多裂隙性。多裂隙所构成的裂隙面及软弱面是宏观结构对膨胀土工程性质影响的最直接原因[3]。由于裂隙的存在破坏了土体的完整性，从而使强度评价产生困难。同时由于裂隙具有不均一性和变动性，使膨胀土表现出不同的强度特性[4]。耿建彬[5]将裂隙的形成和发育分为原生裂隙和次生裂隙，并研究了影响次生裂隙形成发育的因素。易顺民[6]结合分形几何和裂隙结构，探讨了膨胀土裂隙研究的定量化模式。膨胀土的微结构是膨胀土在一定的地质环境和条件下，由土粒孔隙和胶体结构等组成的整体结构。对膨胀土微观结构的研究，有助于了解膨胀土的力学特性。随着X-射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等测试技术的发展以及数字化图像处理技术的应用，使人们对土的微观结构的认识更深一步,发展到定量研究阶段。Delage[7]认为对非饱和土力学性质的理解需要用可靠的概念模型来实现。第一种概念模型涉及到非饱和土的微结构，第二种模型即非饱和土的弹塑性模型。Delage等在对压缩淤泥的微结构研究中注意到各种状态下压缩土的结构特征，以及含水量变化对土结构的影响。Alonso[8]等在研究膨胀土的结构特性后提出双结构模型，指出微结构对应饱和的内部凝聚孔隙，它主要受黏土与水的物理化学相互作用，并认为微结构具有可逆性。刘松玉[9]用分形理论研究了膨胀土的微观结构，并建立了相应的数学模型。对膨胀土的微结构的研究有助于我们对土的力学性质、胀缩机理的深入理解和认识，但还需要深入研究土体微结构变化对工程性质的影响。

膨胀土的判别分类

在膨胀土地区进行工程建设，必须正确识别膨胀土与非膨胀土，并对膨胀土进行分类，即将工程性质基本相似的膨胀土划分为同一类别，以便为工程的设计与施工提供合理的参数和科学依据。

膨胀土在世界各地都有分布，成因类型多种，关于膨胀土的判别，国内外尚不统一，就我国也有多个标准，如：公路工程地质勘察规范(JTJ064-98)、公路路基设计规范(JTG D30-2004)、公路土工试验规程(JTJ051-93)、岩土工程勘察规范(GB 50021 2001)、膨胀土地区建筑技术规范(GBJ112-87)等。

上述各规范对膨胀土的规定互有出入，即使公路部门执行的公路标准也还存在如何执行的问题。虽各标准界限和强调重点有所不同，但各标准都是以自由膨胀率δep为初判的标准，以胀缩总率（eps或ep50)为终判标准[10]，见表2、表3。各种规范(规程)对膨胀土的定义和判定标准不尽相同，说明各行业标准有所差异。膨胀土的含义、命名、判别方法及工程性质评价仍主要以《膨胀土地区建筑技术规范》(GBJll2-87)为依据。在此基础上，许多学者对判别指标的选取及评判方法进行了相关研究，取得一定的成果，如杨世基指标[11]等。

表2 膨胀土的初判标准

规范、标准代号 膨胀土等级 自由膨胀率δep /% 说明

I 、Ⅱ 、Ⅲ 、Ⅳ、V 强 ＞90 I 、Ⅱ 、Ⅲ强调“高塑性，高液限”， IV 、V 强调综合判断.

中 65～90

弱 40～65

表3 膨胀土的终判标准

规范、标准代号 判断计算式 胀缩总率eps或ep50 说明

I 、Ⅱ 、Ⅲ 胀缩总率 eps:>4% 强 主要考虑士的可能含水量变化

eps /% eps:2～4% 中

eps:0.7～2.0% 弱

Ⅳ、V 地基胀缩变形量Sc /mm Sc: >70 mm 强 除考虑含水量变化外，还考虑地基的工作应力

Sc:35～70 mm 中

Sc:

注：ωn均为地基收缩过程中可能产生含水量的下限值；ω为土的天然含水量山；λn为收缩系数，通过收缩试验确定；ep50为50 kPa 压力下的膨胀率；σepi为第i层土在地基应力作用下的膨胀值(mm)；∆ωi为第i层土可能发生含水量变化值(以小数表示)。

膨胀土的物理力学性质

4.1 膨胀土工程特性

（1）胀缩性。胀缩性指膨胀土吸水后体积膨胀，失去水分后体积收缩的特性。如膨胀受阻产生膨胀力可使路面隆起，失去可使路面下沉或土体干裂。膨胀土不同于其它粘土的胀缩性，反复的干缩湿胀导致土体的有效凝聚力下降，使得土体的强度降低。

（2）多裂隙性。膨胀土中的裂隙，主要可分为垂直裂隙、水平裂隙与斜交裂隙三种类型。这些裂隙将土体层分割成具有几何形状的块体，如菱块状、短柱状等，破坏了土体的完整性。膨胀土路基边坡的破坏，大多与土中裂隙有关，且滑动面的形成主要受裂隙软弱结构面控制。目前有两种观点阐述膨胀土的裂隙性，一是认为裂隙的产生由于膨胀土的胀缩特性导致，由于反复的吸水膨胀、失水干缩，反复周期变化，导致土体结构松散，而结构的松散使得雨水进入，又为胀缩创造了条件。另一观点认为，裂隙性引起的应力集中和吸力下降等原因造成了土层软化，引起土体的破坏。

（3）遇水崩解性。膨胀土浸水后体积膨胀，在无侧限的条件下则发生吸水湿化。不同类型的膨胀土崩解性不同，强膨胀土浸水后，几分钟很快就完全崩解；弱膨胀土浸水后，则需要经过较长的时间才能逐步崩解，且不完全崩解。

（4）超固结性。膨胀土大多具有超固结性，天然空隙比较小，干密度较大，初始结构强度较高。超固结膨胀土路基开挖后，将产生土体超固结力释放，边坡与路面出现卸载膨胀，并常在坡脚形成应力集中区和塑性区，使边坡容易破坏。超固结性是膨胀土的一个重要特征，这个特征越来越受到重视，并被认为是导致边坡渐进性破坏的一个重要原因。

（5）强度衰减性。膨胀土强度为典型的变动强度，具有峰值极高而残余强度极低的特性。由于膨胀土的超固结性，其初期强度高，随着土体受胀缩效应和风化作用时间的增加，抗剪强度将大幅度衰减。强度衰减的幅度与速度和土体的物质组成、土的结构和状态、风化作用以及胀缩性的大小有关。

（6）易风化特性。膨胀土受气候因素影响，极易产生风化破坏作用。路基开挖后，土体在风化作用下，很快产生碎裂、剥落和泥化等现象，使土体结构破坏、强度降低。按其风化程度不同，一般可将膨胀土划为强、弱、微三层。

4.2膨胀土物理特性

膨胀土按粘土矿物分类，可以归纳为两大类，一类以蒙脱石为主，另一类以伊利土和高岭土为主。蒙脱石粘土在含水量增加时出现膨胀，而伊利土和高岭土则发生有限的膨胀，引起膨胀土发生变化的条件，有一下几方面：

（1）含水量。膨胀土具有很高的膨胀潜势，这与它含水量的大小及变化有关，如果其含水量保持不变，则不会有体积变化。在工程施工中，建造在含水量保持不变的粘土上的构造物不会遭受由膨胀而引起的破坏。当粘土的含水量发生变化，立即就会产生垂直和水平两个方向的体积膨胀，含水量的轻微变化，仅1%～2%的量值，就足以引起有害的膨胀。

（2）干容重。粘土的干容重与其天然含水量是息息相关的，干容重是膨胀土的另一重要指标。γ=18.0KN/m3的粘土，通常显示很高的膨胀潜势。这表明着粘土将不可避免地出现膨胀问题。

（3）渗透性。饱和渗流是非饱和土力学的重要组成部分，也是水文地质、地下水资源与环境和农田水利等学科领域共同关心的问题。Richards[12]将Darcy定律推广应用到非饱和渗流中，建立起水相渗流所满足的控制方程，即通常称为的Richards方程以后，人们才开始了非饱和渗流的研究。基于Richards控制方程的饱和-非饱和渗流得到了深入的研究，并成功地应用到许多实际工程中。早期对非饱和渗流的研究主要是定性研究和在理论上求精确解或级数解。Coleman和Bodman[13]最早研究了入渗后土壤剖面含水率分布，他们将含水率剖面分为四个区，即饱和区、过渡区、传导区和湿润区，这使人们对入渗过程有了初步的定性认识。20世纪60年代，随着计算机的出现，基于Richards方程的非饱和渗流数值模拟得到了前所未有的发展，早期主要用有限差分方法求解Richards方程，后来随着有限元方法的迅速发展成熟，后者逐渐取代了前者成为非饱和渗流数值模拟的主要方法。高骥等[14]对堤坝中由于洪水暴涨暴落产生的动态渗流作了饱和-非饱和数值模拟研究，在有限差分方法中采用了全隐式交替方向迭代法以及添加附加项来模拟饱和-非饱和渗流。

（4）液限、液性指数。液限、液性指数（不叫液限指数）以及塑限、塑性指数在土力学中是评价粘性土的主要指标。同一种粘性土随其含水量的不同而分别处于固态、半固态、可塑状态及流动状态。

土由半固态转到可塑状态的界限含水量称为塑限，由可塑状态到流动状态的界限含水量称为液限。土的塑限和液限都可通过试验得到。塑性指数和液性指数可以根据土的塑限和液限通过计算求得：

塑性指数=液限含水量－塑限含水量，液性指数=（土的天然含水量－塑限含水量）/塑性指数。根据塑性指数可以对粘性土进行分类，根据液性指数可以判断土物理状态，土的液性指数越小，土越硬。

（5）黏粒含量。膨胀土按黏土矿物分类，可以归纳为两大类，一类以蒙脱石为主，另一类以伊利土和高岭土为主。蒙脱石黏土在含水量增加时出现膨胀，而伊利土和高岭土则发生有限的膨胀。膨胀土的黏土矿物成分是决定其工程特性的主要内在因素。已有的研究表明，当黏土矿物中蒙脱石的含量达到5%时，即对土的膨胀性与强度产生影响，若蒙脱石含量超过20%，即土的工程性质主要由蒙脱石所决定，一般蒙脱石含量在12%以上的土，则具有较强的胀缩性[15]。

4.3膨胀土的基本力学性质

（1）变形与固结特性。膨胀土主要表现为吸水膨胀软化，失水干缩，即产生强烈的胀缩变形。膨胀土的变形可分为两大类：1）外加荷载作用下的压缩变形；2）外加荷载与入渗或浸水共同作用下的湿胀、湿化变形，或外加荷载与蒸发、风干、水位下降共同作用下的干缩变形。膨胀土的变形特性是膨胀土研究的重要研究内容之一，也是相关工程防治的关键，必须依据大量的室内试验和工程实例，分析并建立反映湿胀、湿陷、干缩特性的非饱和膨胀土的新型本构模型，才能较准确地描述膨胀土的变形特性。黄庚祖[9]通过膨胀土膨胀变形试验研究了膨胀变形的定性规律；徐永福[21]根据膨胀土的膨胀变形试验，提出膨胀土膨胀变形的模型，并利用这个模型解释了膨胀土的膨胀变形特征、通过统计各地区膨胀土的膨胀变形资料，得到膨胀变形与含水量和压力之间的定量关系、用轻便固结仪对宁夏膨胀土进行研究，得出膨胀量是含水量的线性函数，膨胀量的对数和压力的对数呈线性相关的规律。

（2）强度特性。膨胀土的强度特性较之普通的粘土要复杂得多。它既是膨胀土体抵抗破坏能力的表征，也是计算路堑、渠道、路堤、土坝等斜坡稳定性，以及支挡结构物土压力的重要参数。通常情况下膨胀土的峰值抗剪强度相当高，但从失稳的膨胀土边坡反算出的抗剪强度却远远低于其峰值。

膨胀土膨胀性

膨胀土胀缩性能及其指标

在工程地质中，这种粘土的膨胀现象很普遍，我们通过土工实验，得出粘土的力学指标，以供土质力学上的计算。通常对膨胀土的力学分析，主要是对其膨胀潜势和膨胀压力的研究后得出的。

（1）膨胀潜势，膨胀潜势就是在室内按AASHO标准压密实验，把试样在最佳含水量时压密到最大容重后，使有侧限的试样在一定的附加荷载下，浸水后测定的膨胀百分率。膨胀率可以用来预测结构物的最大潜在的膨胀量。膨胀量的大小主要取决于环境条件，如润湿程度.润湿的持续时间和水分的转移方式等。因此，在工程施工中，改造膨胀土周围的环境条件，是解决膨胀土工程问题的一个出发点。自由膨胀率Fs是指膨胀土经过粉碎风干后，一定体积的的松散土粒在水中没有任何限制条件下充分吸水产生自由膨胀，体积增大，试样稳定后的体积增量与初始体积之比。自由膨胀率与液限呈线性关系。线膨胀率δep是指膨胀土试样在无荷载(有荷载)有侧向限制条件下吸水后沿垂直方向膨胀的增量与初始试样高度之比。

（2）膨胀力，膨胀力就是膨胀压力。通俗的讲，就是试样膨胀到最大限度以后，再加荷载直到回复到其初始体积为止所需的压力。对某种给定的粘土来说，其膨胀压力是常数，它仅随干容重而变化。因此，膨胀力可以方便的用作衡量粘土的膨胀特性的一种尺度。对于未扰动的粘土来讲，干容重是土的原位特征。所以在原位干容重时土的膨胀压力可以直接用来论述膨胀特性。膨胀力Pe指土体的体积膨胀受到限制时吸水后所产生的最大应力，膨胀土的膨胀力与原始含水量(或饱和度)和干容重之间有密切关系，即膨胀力随原始含水量的增大而减少，随干容重的增大而增大。膨胀力与膨胀率有近似线性关系。

（3）收缩含水量，收缩含水量ωs指土体失水收缩稳定后的最低含水量，也就是土体在水分被蒸发散失时体积产生收缩并到达恒定而不继续缩小时的界限含水量，一般称为缩限。

（4）收缩量，收缩量是指一定体积的膨胀土体在水分蒸发过程中其体积的缩小量值。在工程中，常采体缩率和线缩率表征。

综上所述，膨胀土的变化除了土的膨胀与收缩特性这两个内在的因素外，压力与含水量的变化则是两个非常重要的外在因素。准确地了解膨胀土的特性及变化的条件，就有可能估计到建造在这个地基上的路基及构造物将会产生怎样的变形，从而采取相应的地基处理措施。

膨胀土膨胀机理

膨胀土的矿物学理论研究者从矿物晶格构造出发，认为膨胀土的膨胀取决于膨胀土的矿物成分及其结构以及颗粒表面交换阳离子成分[2]等，膨胀土物理化学理论中以渗透理论、双电层理论应用较普遍，此理论认为膨胀土膨胀的主要原因是膨胀土颗粒表面产生了复杂的物理化学作用。膨胀土的膨胀性主要取决于矿物表面结合水层与扩散双电层的厚度(Grime R E；Lounghmm F C；华东水利学院土力学教研室)。膨胀土膨胀的物理力学理论包括有效应力理论、毛细管理论和弹性理论等[16]，该理论认为膨胀土的膨胀是在一定的外力作用下由膨胀土与水相互作用产生的物理力学效应引起的。

在这些理论中，应用较普遍是晶格扩张理论和双电层理论，晶格扩张理论认为膨胀土晶格构造中存在膨胀晶格构造，水易渗入晶层间形成水膜夹层，从而引起晶格扩张，使土体体积增大。但晶格扩张理论仅仅局限于晶层间吸附结合水膜的楔入作用，而没有考虑粘土颗粒间及聚集体间吸附结合水的作用。事实上，粘土膨胀不仅发生在晶格构造内部晶层之间，同时也发生在颗粒和颗粒之间以及聚集体和聚集体之间[10]。双电层理论认为双电层内的离子对水分子具有吸附能力，被吸附的水分子在电场力作用下按一定取向排列，在粘土矿物颗粒周围形成表面结合水膜。由于结合水膜增厚“楔开”土颗粒，从而使固体颗粒之间的距离增大，导致土体膨胀。双电层理论弥补了晶格扩张理论在解释粘土胀缩原因方面的不足，发展了结合水膜在膨胀理论中的应用，使得膨胀机理的理论更加全面和充实。

膨胀良

大量的工程实践表明，化学方法改良膨胀土是十分有效并且广泛适用的工程处理方法。因为一方面选用的化合物本身可以固结土体，起到粘结土粒的作用，例如水玻璃，树脂等进行灌浆处理。另一方面化合物和土本身还可以进行一些复杂的物理-化学反应改变膨胀土的亲水性质。目前，国内外应用化学方法改良膨胀土的添加剂主要有石灰，水泥，粉煤狄及其它各种可溶性的无机盐，有机类的有表面活性剂，各种有机聚合物等。还有使用无机有机复配体系，如聚合表面活性剂与石灰，水泥复配[17]。

6.1无机类改良剂

（1）石灰类改良剂

在膨胀土中加入石灰进行改性，主要是针对矿物中易亲水的蒙脱石、伊利石，使其与石灰发生化学离子交换，通过微结构的改变来改变工程性质即膨胀土中加入石灰后，由于石灰水化产生大量钙离子，与蒙脱石，伊利石等活动性矿物层起吸附水作用；同时也把大量钙离子和溶液中析出的Ca(OH)2粒子吸附到颗粒周围，使矿物颗粒一晶格边缘断链所产生的电荷吸附钙离子来取得平衡，形成石灰的水化物在膨胀土矿物颗粒表面聚集，其作用过程与Ca(OH)2的硬化过程同时进行。

具有扩张型晶体的蒙脱石类矿物，其离子交换量很大，易于和生石灰发生阳离子交换，从而限制了矿物的胀缩性，聚集和粘结在矿物表面的Ca(OH)2，经硬化结晶，形成一种防止膨胀土颗粒内水外散和外水内侵的固化层，其结果使膨胀土减弱亲水性，自身稳定性增加，石灰土试件达到一定的力学强度。当膨胀土中加入石灰以后，其击实土样结构形态多为团粒较大的集粒结构和基质状结构，这类结构也不利于吸水膨胀，因而用石灰处理后的石灰土的膨胀性也就得到了改良。利用生石灰改良含水量偏大的膨胀土也有比较理想的效果，生石灰在转化为熟石灰的过程中，要吸收大量水分，同时产生热量，使土体中水分蒸发，降低土体含水量，有利于施工。但生石灰不易保存，施工时仍多以熟石灰为主。

（2）水泥类改良剂

水泥对膨胀土的固化，主要有以下几个方面的作用：a)水泥水化反应产生的C-S-H和C-A-H凝胶，附着在土颗粒表面，具有较强的胶结力，并形成了Ca(OH)2；b)Ca2+与土颗粒表面吸附离子发生阳离子交换反应，使土颗粒亲水性能降低和团粒化，增加膨胀土的水稳定性；c) Ca2+、OH渗透进入土颗粒内部，与粘土矿物发生物理化学反应，继续生成上述胶凝物质，可减少亲水粘土矿物的含量，并提高土颗粒间的连接强度[18]。

许多研究表明，随着水泥掺量增加，固化膨胀土强度有一定增加。但因水泥水化反应的体积缩减和水化作用消耗粘粒吸附水而引起干燥收缩，当水泥掺量超过6％时，稳定土的裂缝将显著增加。随着水泥的掺量增加，稳定土的收缩性能变差，而且固化土的经济成本直线上升，因此考虑固化效果和经济成本，固化膨胀土的水泥掺量一般在4％～10％之间。

（3）工业废渣类改良剂

粉煤灰、矿渣等工业废渣配合石灰、水泥也常被用来固化膨胀土，由于工业废渣在石灰、水泥水化的碱性环境中具有潜在水化活性，人们从经济和环保角度出发，用其来固化、稳定土体其固化机理与石灰类、水泥类固化剂类似。用工业废渣加固膨胀土，最大的优点是比较经济和环保，但其早期强度不高，而且通常需要较大的掺量。

6.2有机类改良剂

（1）有机高分子改良剂

有机高分子化合物是利用有机聚合物的聚合反应实现对土的固化增强，常用的此类改良剂有丙烯酸盐系列、聚液态丁二烯等。有机高分子类改良剂由于聚合物与土颗粒中粘土矿物一般不发生反应，其固化膨胀土的作用主要是在土中进行聚合反应，经过链的引发、链的增长等过程，使液状丙烯酸盐聚合成不溶于水的网状高分子凝胶体，这样土颗粒就被强度高、有塑性的链包围，形成一个空间网，形成土颗粒-聚合物-土颗粒的结构，这一结构可提高土颗粒间连结强度，使土体具有较高强度和变形率，表现为土的抗拉、抗剪和单轴抗压强度提高。

（2）表面活性剂改良剂

表面活性剂作为一种新兴的改良材料与前面提到的各种改良剂比起来有较大的优势。主要表现在其改良效率高，施加方便，旌工比较简单，而且改良周期较短，能缩短施工时间，节省施工成本，再者大部分的表面活性剂都是无毒性的，也很环保。现在国内外很多学者都开始做以表面活性剂作土壤固化剂的研发工作并已初有成效[19]。

7膨胀土的危害、防治

7.1膨胀土病害类型

（1）膨胀土边坡

膨胀土边坡不稳定，地基会产生水平向和垂直向的变形，坡地上的建筑物损坏要比平地上更严重。另外，膨胀土的胀缩性除使边坡房屋发生开裂、倾斜外，还会使公路路基发生破坏，路堑产生浅层滑坡和表面溜坍，路堤边坡发生坡角坍滑、腰部溃爬、路肩错落滑坍等，涵洞、桥梁等刚性结构物产生不均匀沉降，导致开裂等。

（2）膨胀土地基

在地勘初始过程中，由于膨胀土一般强度较高压缩性低，因此易被误认为是建筑性能较好的地基土。随季节性气候的变化而反复不断地产生不均匀的升降，而使建在膨胀土地基上的建筑物开裂遭到破坏。建筑物的开裂破坏具有地区性成群出现的特点，建筑物裂缝随气候变化不停地张开和闭合。并以低层砖混结构损坏最为严重，因为这类建筑物房屋质量轻，整体结构性较差且基础埋置浅、地基土易受外界环境变化的影响而产生胀缩变形。

7.2膨胀土病害的防治措施

在膨胀土地基上进行工程建设，应根据当地的气候条件、地基胀缩等级、场地工程地质和水文条件，结合当地建筑施工经验，因地制宜避免大开挖，依山就势建筑，并采取综合措施。

（1）路基边坡方面可采取的措施

①加强隔水，做好排水。路堑边坡或切坡建房时，应及早封闭，做好排水工作。施工时，注意工程用水和雨水的排泄，减少对基坑的浸泡时间；

②支挡防护。对不高的边坡，采取轻型防护，如方格骨架护坡、草皮护坡等；对较高边坡，采用挡护结合或分级挡护；

③改良土壤。用砂、碎石屑与膨胀土拌和，回填、夯实边坡。

（2）建筑物地基及基础方面措施

①换土垫层

将膨胀土全部或部分挖掉，换填非膨胀黏性土、砂、碎石垫层，并作好排水辅助措施。其作用主要是抑制膨胀土的升降变形引起的危害，减小地基胀缩变形和调节膨胀土地基沉降量。该方法施工工艺简单，可就地取材，是处理膨胀土地基的一种较为适用和经济的方法。

②增大基础埋置深度

其作用为：相应减小膨胀土厚度；增大基础面以上土的自重；加大基础与土的摩擦力；增大至基底的渗透距离和改变蒸发条件，致使地温和湿度的变化较稳定；

③桩基础

桩基础应穿透膨胀土层，使桩尖进入非膨胀土层，或进入大气影响急剧层以下的。

④湿度控制法

通过控制膨胀土含水量的变化,保持地基中的水分少受蒸发及降雨入渗的影响,从而抑制地基的胀缩变形。目前比较成功的保湿方法有:预浸水法、暗沟保湿法、帐幕保湿法和全封闭法[14]。

⑤压实控制法

用机械方法将膨胀土压实到所需要的状态，充分利用膨胀土的强度与胀缩特性随含水量、干密度及荷载应力水平的变化规律,尽，量增大击实膨胀土的强度指标，是一种处理弱膨胀土较为理想的方法。

⑥土质改良法

利用物理改良或化学改良加固机理，通过改变膨胀土的物质组成结构和其物理力学性质，集成化学改良土水稳定性较好、有较大的凝聚力和物理改良材料有较高内摩擦角及无胀缩性的优势，达到强化膨胀土的土质改良效果。该法常充分利用一些固体废弃物与价格低廉的材料，如粉煤灰、矿渣与砂砾石等，有利于环境保护，且改良质量良好，得到了工程界的普遍重视。

8 结论

本文简要总结了膨胀土近年的研究进展及研究方向。文中第一部分主要介绍了膨胀土的分布及成因类型，以期对膨胀土有初步的了解，第二、三部分简要讲述了膨胀土的结构及判别分类，后阐述了膨胀土物理力学相关性质、膨胀性及改良相关研究。最后例举具体实例讲述了膨胀土的危害及其防治。鉴于膨胀土的研究是一个复杂极其庞大的工程，本文只属一般综述性文章，只能就近年来有关膨胀土的研究作初步探索，以期今后在此基础上有所突破。我国是世界上膨胀土危害较严重国家之一，目前很多对膨胀土的研究还处于定性阶段，很多理论和技术都不太成熟，对膨胀土的研究挑战还很多，后续研究还得加大力度。

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