近些年我国高等级公路路面结构设计经常采用半刚性基层结构形式。半刚性基层具有良好的水稳性、板体性、较高的强度、方便的施工工艺等优点。然而，近年来，沥青路面的出现早期破坏现象也日益严重中国沥青网sinoasphalt.com。一些沥青路面在通车运营1到2年后就大量的出现早期破坏现象，比如车辙、龟裂病害，严重的甚至会出现坑槽、翻浆、沉陷等病害，其中基层反射性裂缝现象尤其普遍。

半刚性基层传统施工技术存在的主要问题

我国90%以上的高等级沥青路面公路的基层和底基层采用半刚性材料。高等级公路基层采用的半刚性材料的结构厚度往往在20cm以上，由于太厚施工时必须分层。下层施工完成后，至少要养生7天以上。待摊铺层充分硬化，无侧限饱水抗压强度达到规范及设计要求的强度后，才能铺筑上面结构层，以此类推。

在计算基层的设计厚度时，是按照全部基层厚度整体受力考虑的，但传统的施工技术会造成下一结构层表面光滑，使上、下基层之间不能紧密结合，处于分离状态，对于上基层来说实际上是单独受力，底面的弯拉应力较大，这就大大增加了路面基层损害的几率，影响公路使用寿命。在半刚性基层施工时，下基层施工完毕后虽然经过了养生，但强度还没有完全形成，基层的承载能力十分有限，在这种情况下施工上基层，摊铺时超载的运输车辆和碾压时的振动压路机都有可能损伤下基层，造成下基层的断裂、结构层内出现裂隙，形成强度不足，尽管经过养护但后期强度达不到设计要求，加上通车后重载交通量较大，早期的破坏现象往往很快就会出现。

半刚性基层材料早期强度试验分析

试验数据分析

石灰土无侧限抗压强度试验

制作符合规范要求的石灰土试件，按规范分别养生7天、14天、28天后浸水养生一天，测试件的抗压强度。

可以看出，在标养条件下，石灰稳定土的无侧限抗压强度都会随着龄期的增加而增加，而且后期强度的增长相对较快。

可以看出，在标养条件下，石灰稳定土7天和14天龄期的抗压强度试验结果很接近，强度增加了0.091MPa，增强率为10.7%。石灰稳定土的28天龄期的抗压强度相比14天龄期强度增加了0.28MPa，

增强率为30.3%。28天龄期的抗压强度比7天龄期的抗压强度增加了0.38MPa，增强率为44.3%。这说明养生龄期对强度的形成有着很大影响。

间接抗拉强度试验

将试件按规范分别养生7天、14天、28天后浸水养护一天，测其间接抗拉强度(劈裂强度)。

可以看出，在标养条件下，石灰土的劈裂强度随着龄期的增长而增长。

分析可以得出，在标准养生条件下，石灰稳定土的劈裂强度基本呈线性增长。这说明养生龄期对于劈裂强度的增长有很大影响。石灰稳定土14d龄期以前的劈裂强度增长较慢，14d以后的劈裂强度增长较快。

室内抗压回弹模量试验

按规范将石灰土试件分别养生7天、14天、28天后浸水养生一天，测其室内抗压回弹模量，结果如表3所示。

可以看出，石灰稳定土抗压回弹模量随着养生龄期的增加而增长。

小灰剂量的石灰稳定土试件，养生7天的抗压回弹模量与其14天龄期的抗压回弹模量相差较大，其强度增加量均在100MPa以上，增长率为60%左右；28天龄期的抗压回弹模量与其14天龄期的抗压回弹模量相比，其强度增加量也在100MPa以上，但是增长率仅为30%左右。大灰剂量的石灰稳定土试件，随着养生龄期的增加抗压回弹模量增长较慢，呈线性增长，龄期从7d到14d再到28d其抗压回弹模量增长率均为35%左右。这说明养生龄期对于抗压回弹模量的增长有很大影响。

试验方法分析

(1)在标准养生条件下，水泥稳定碎石的抗压强度也是随着龄期的增长而增长，并且在养生前期增长较快，养生后期增长缓慢。

水泥稳定碎石劈裂强度的随着养生时间的增长而增长；且早期增长速度快，后期增长速度相对较慢，在龄期28d时，其劈裂强度已经基本上达到最大值。

水泥稳定碎石的抗压回弹模量均随着养生龄期的增长而增大。并且14d以前的增长速率大于14d以后的增长速率，说明其抗压回弹模量在养生早期增长的较快，养生后期增长的缓慢。

(2)在标养条件下，二灰稳定碎石抗压强度均随着养生龄期的延长而增大，在养生龄期<42d时，其强度增长较快；但在42d过后，其强度增长的十分缓慢。由此可知二灰稳定碎石抗压强度虽然也随龄期增长而增长，但它的强度增期较水泥稳定碎石长的多。

二灰稳定碎石劈裂强度随着龄期的增长而增长，前期增长快后期增长缓慢。

二灰稳定碎石的抗压回弹模量也是随着龄期的增长而增大，且龄期28d以前的增长速率大于龄期28d以后的增长速率，即早期增长很快，后期增长相对较慢。

(3)同时通过试验得出半刚性基层材料达到设计强度所需要的养生龄期：石灰稳定土为28d；水泥稳定碎石为14～28d；二灰稳定碎石为42d。

对试验数据计算分析

确定路面结构形式

确定了3种典型半刚性基层结构形式。基层材料主要选取了石灰土、二灰稳定碎石、水泥稳定碎石，并确定了计算需要的车辆轴载、泊松比等相应参数。

采用传统施工技术施工时车辆对路面结构的影响分析

为了简化计算，不考虑路面结构各层厚度和各结构层材料模量变化对计算结果所造成的影响。

施工车辆在铺筑下基层时对底基层的影响

在施工车辆荷载作用下，铺筑下基层时对底基层的影响数据。

从计算结果来看，各种路面结构相应材料的底基层层底拉应力的计算数据均超出了其劈裂强度的允许范围。由数据可知，采用传统技术施工时，施工车辆在下基层施工时会对已成型的底基层造成破坏，形成工程质量隐患，大大增加了通车后的路面早期破坏的几率。

施工车辆在上基层铺筑时对底基层与下基层的影响分析

铺筑上基层的时候，底基层与下基层在施工车辆荷载作用下层底拉应力数据。

由表数据可知，路面结构一的下基层和底基层的层底拉应力均大于其相应劈裂强度允许范围。由此可见，采用传统的施工方法，在上基层施工时，施工车辆的荷载会对已成型的下基层和底基层造成一定程度的破坏，从而影响后期质量。

施工车辆在铺筑面层时对基层与底基层的影响分析

由计算结果可知，路面结构一的底基层和下基层的层底拉应力，在施工车辆的作用下，超出了相应的劈裂强度数值范围。路面结构二的底基层层底拉应力，在施工车辆的作用下超出了二灰碎石的劈裂强度数值范围。由以上可知，这2种路面结构在铺设面层时，施工车辆都会对已铺筑的结构层造成破坏。

路面结构三的底基层和下基层层底拉应力虽然没有超出相应半刚性材料劈裂强度的允许范围，施工车辆在铺筑面层时不会对破坏各结构层，但是由于已成型的底基层在铺筑基层时施工车辆已经对其造成了破坏，影响了底基层的后期质量，公路在通车后，也容易较早出现各种路面病害。

结论

半刚性基层材料的强度基本上是随着龄期的增长而增长，在养生7d的情况下，由于半刚性基层的劈裂强度较低，尽管其抗压强度能够满足规范要求，但在铺筑上一结构层的时候，较重的施工车辆往往会对下面的结构层造成一定程度上的破坏。主要原因就是：公路工程施工期间，施工车辆本身荷载对于半刚性基层造成的破坏情况，在我国现行沥青路面半刚性基层施工技术规范中没有予以充分考虑，还有待完善。