[發明專利]一種大粒徑級配碎石的級配組成設計方法

在審

• 申請號: 202010188041.3
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111339680A
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 郭志國;米宏;張桂軍;白堯堯;車二平
• 申請（專利權）人: 中國一冶集團有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮;李丹

本發明公開了一種大粒徑級配碎石的級配組成設計方法，該大粒徑級配碎石的級配組成設計方法能提高級配碎石混合料的承載能力、透水性，進一步減少路面病害的發生，降低工程成本。本發明在采用室內重型擊實試驗的基礎上，提供了一種以花崗巖為原材料、最大公稱粒徑為53mm的大粒徑級配碎石級配組成的設計方法，具體為采用泰波法與i法相結合的級配組成設計方法。

技術領域

本發明涉及工程施工領域，具體涉及到一種大粒徑級配碎石級配組成的設計方法。

背景技術

級配碎石作為一種柔性散體材料，使用過程中不摻加粘結材料，依靠骨料之間的嵌擠作用形成密實結構層，具備良好的非線性和排水性等特征，對局部產生的高強集中應力有很好的吸收作用；基于級配碎石的以上特性，近年來國內多數高校學者及科研機構，都展開了對級配碎石路用性能的研究，結果表明級配碎石可有效減少混凝土路面開裂和瀝青路面反射裂縫的產生，減少瀝青路面積水受沖刷出現唧漿等現象，延長公路使用壽命，降低后期維護費用，大大節約高速公路的修建成本。

而級配碎石混合料中粗骨料之間能否形成良好的受力骨架，細集料填充粗骨料之間的空隙形成骨架-密實結構，具備良好的物理、力學性能，很大程度上取決于混合料的級配設計組成，而國內相關規范給的級配碎石級配范圍為參考級配，特別是大粒徑級配碎石的級配設計，完全沒有規范可供參考。

就研究現狀來看，目前國內對級配碎石的研究，基本停留在以石灰巖為原材料、最大公稱粒徑在37.5mm以下，多數為31.5mm和26.5mm，級配組成的設計方法研究也基本圍繞此類展開。但從此類級配碎石在實際工程中的應用效果來看，常規粒徑級配碎石的物理、力學性能已經無法滿足現代交通量不斷增加、載荷量不斷上升交通模式的需要，采用常規粒徑級配碎石作基層的路面結構出現承載力低路面開裂、排水不良的現象，在我國南方地區此類問題尤為明顯。同時，南方部分地區石灰巖儲量較少，工程運輸成本較高，而花崗巖儲量豐富，且硬度大于石灰巖，是一種性價比很高的級配碎石原材。

發明內容

基于以上現有技術的不足，本發明所解決的技術問題在于提供一種大粒徑級配碎石的級配組成設計方法，該大粒徑級配碎石的級配組成設計方法能提高級配碎石混合料的承載能力、透水性，進一步減少路面病害的發生，降低工程成本。本發明在采用室內重型擊實試驗的基礎上，提供了一種以花崗巖為原材料、最大公稱粒徑為53mm的大粒徑級配碎石級配組成的設計方法，具體為采用泰波法與i法相結合的級配組成設計方法。

為了解決上述技術問題，本發明提供一種大粒徑級配碎石的級配組成設計方法，包含如下步驟：

步驟一、大粒徑級配碎石級配組成的設計方法，采用泰波法計算粗集料并且用i法計算細集料，然后將泰波法、i法計算的級配兩兩組合，獲取多組不同的級配組成；

步驟二、按照混合料逐級嵌擠的規律，將不滿足通過率要求的級配組成進行剔除剩余的級配進行下一步的篩選；

步驟三、將步驟二得到的級配組成為對象，進行最大干密度、最佳含水率試驗、篩選，以最大干密度為目標，選擇最大干密度大的對象，確定在級配設計方法下的初擬級配組成；

步驟四、以初擬級配為試驗對象，根據規范進行CBR試驗確定最終的級配組成。

作為上述技術方案的優選，本發明提供的大粒徑級配碎石的級配組成設計方法進一步包括下列技術特征的部分或全部：

作為上述技術方案的改進，所述采用泰波法計算粗集料具體為，計算所得級配碎石混合料可以獲得最佳的受力骨架：

公式：

d—所需計算的某級集料粒徑/mm；

p_x—所需計算的某級集料的通過率/％；

D—混合料的最大粒徑/mm；