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碎石化技术论文范文第1篇
关键词：碎石化，ANSYS，反射裂缝，荷载应力
中图分类号：TU37 文献标识码：A 文章编号：
1、简介
本文以石太高速河北段水泥路面“白改黑”改造工程为实际背景，该高速水泥混凝土路面首先采用多锤头碎石化技术进行水泥混凝土路面破碎，然后将其作为路面基层，再在其上加铺沥青混凝土。经实体工程的改造效果来看，该技术可以有效地减少路面产生反射裂缝的概率和速度，提高路面的使用寿命和质量。对于多锤头碎石化技术的力学作用机理尚不是很明确，本文通过有限元方法模拟，从理论和工程实际双方面得出该技术的力学作用机理。
2、加铺层反射裂缝产生原因分析
旧水泥路面直接加铺沥青混凝土面层，在接、裂缝位置容易产生反射裂缝。应用断裂力学分析，由于在接、裂缝位置存在拉伸应力和剪应力的集中，导致接、裂缝位置的应力大于材料所能承受的拉伸强度，从而导致裂缝的产生和发展。
同时，车轮荷载作用于接缝位置，会导致接缝位置两侧产生较大的弯沉差，从而引起沥青加铺层的剪切破坏。车轮偏荷载作用下接缝处剪应力和裂缝两侧弯沉差如图1所示，车辆荷载作用下接缝部位的裂缝分布情况如图2所示。
图1 车轮偏荷载作用下接缝处剪应力 图2 接缝处裂缝分布
通过以上分析，当车辆荷载作用在接、裂缝位置时，会导致接裂缝位置的应力集中，同时引起裂缝两侧的弯沉差，如图1所示。在车辆荷载的反复作用下，会引起加铺层的剪切破坏，从而在接缝位置产生反射裂缝，如图2所示。
3、碎石化作用机理分析
水泥混凝土路面碎石化后分为表面细粒散层、上部1/2板厚的碎块和下部1/2板厚的大碎块三个层次，碎石化后表层粒径尺寸7.5cm，上部1/2板厚范围内粒径尺寸22.5cm，下部1/2板厚范围内粒径尺寸37.5cm，如下图所示：
3.1 模型建立以及材料参数
应用ANSYS有限元方法建立分析模型，模拟多锤头瞬时作用于水泥混凝土路面板时的应力、应变及板块破损情况。水泥路面板采用concrete65单元，基层和土基采用solid45单元。并对各结构层做出如下假设：
（1）假设个结构层为均质、连续、各向同性的线弹性材料；
（2）结构层之间完全连续接触；
（3）考虑面板之间的相互作用；
（4）模型尺寸为：面板5m×4m×0.25m；基层35m×28m×0.30m；土基为35m×28m×20m，对基层和土基施加各个方向的约束，面板为四周自由不受约束。各结构层参数如表1所示：
表1 路面结构参数表
3.2 碎石化过程及裂缝发展
本研究采用的多锤头碎石化机的冲击力为500MPa，作用时间为2s/次·锤，每锤的作用面积为30cm×1cm。荷载采用瞬态荷载，一次沿一个车道行驶，破碎宽度为4m。
通过本文模拟发现，水泥混凝土在碎石化过程中，横向裂缝的发展表现为自上而下，贯穿全板，由于MHB具有两排锤头，所以横纵裂缝最终布满全板，即实现路面的碎石化。
图3横向裂缝的发展 图4纵向裂缝的发展
通过透视图3、图4可以发现，在路面碎石化过程中，横向裂缝先出现在板顶，然后向下发展，最后贯穿全板。在裂缝发展过程中，发现有斜向裂缝的发展，这与路面实际打裂情况相符。因为水泥路面碎石化后分为三层结构，且三层结构碎块粒径尺寸不相同，所以在模拟过程中会出现有斜向裂缝的出现。
3.3 碎石化技术处理后裂块尺寸及裂缝分布情况
图5碎石化后板内裂缝分布情况 图6碎石化后板块表面效果
由图5和图6所示，碎石化技术处理后的水泥混凝土路面板，由于原来的水泥板块被打碎成水泥碎块，这就使原来的整体板块受力转变为水泥混凝土碎块承受荷载应力和温度应力的作用，将板内较大的应力得到释放，从而大大减少反射裂缝产生和发展的概率。
3.4 碎石化技术处理过程中水泥板沉降变化情况
通过沉降量和板内应力的分析，可以对打裂过程中板内应力释放情况和板体的沉降变化进行归纳和总结。得出碎石化技术在通过碎块尺寸来减小应力的作用机理和对路面基础的沉降影响。
图7碎石化后路面沉降变化 图8碎石化过程中沉降量变化
碎石化过程中，由于多锤头的冲击能量高达500MPa，所以会是路面沉降量有较大的影响，通过分析计算如图7碎石化后路面沉降图和图8碎石化过程中沉降量变化曲线图，碎石化过程中沉降量最大达2.5mm，且在板边沉降量较大，而板中位置沉降量相对小一点。沉降量的变化随着多锤头作用位置的不同而变化，呈凹形变化形式。
3.5 碎石化技术处理后加铺层应力分析
图9沥青层底弯拉应力 图10沥青加铺层表面弯沉图
数值模拟如图9所示，碎石化后加铺沥青层底的弯拉应力分布更加均匀，不是集中在车辆荷载位置处，而是呈分散形式。在此结构下沥青加铺层层底弯拉应力数值为0.104MPa，剪应力数值为0.040MPa，沥青加铺层最大弯沉值为0.089mm。可见，在碎石化后加铺较厚的沥青面层可以有效地减小沥青面层层底的弯拉应力和原路面基层裂缝处的剪应力。同等沥青加铺层厚度下，直接加铺法沥青层底的弯拉应力为0.212MPa，剪应力数值为0.234MPa，且剪应力主要集中于车轮荷载处较集中，沥青加铺层最大弯沉值为0.45mm，如图10所示。对比可知，碎石化技术不仅可以有效的分散沥青加铺层底集中的弯拉应力而且可以有效地减小剪应力和路表最大弯沉数值。
4、主要结论
据以上分析，水泥混凝土板碎石化处理后，可以减少板内的集中应力，使加铺层内应力更加均匀和分散，从而延长了路面的使用寿命。通过有限元分析，可以得出以下几点结论：
1、旧水泥混凝土板碎石化处理后，能够有效的减小加铺层内的应力集中现象，使加铺层内的应力在车辆荷载作用下更加分散，相比直接加铺法，碎石化处理后加铺层内的应力减少了26.6%，剪应力数值减少了37.6%。
2、碎块尺寸对加铺层内的应力的影响与水泥混凝土板厚有关系，即不同的水泥混凝土板厚应对应不同的碎块尺寸范围，不能笼统的将破碎标准定为一个固定的尺寸。碎块尺寸对加铺层内的应力呈“凹”型影响。
3、碎石化处理后，板内裂缝均匀分布，且贯穿板体厚度范围，这起到了释放应力的作用。
参考文献
[1] 王松根等.旧水泥混凝土路面碎石化技术应用指南.北京：人民交通出版社，2006.10.P1,7.
[2] 刘荥，刘效尧，黄晓明.水泥混凝土路面改建技术.北京：人民交通出版社，2005.10.P12,13.
碎石化技术论文范文第2篇
随着工业和社会经济活动的不断发展，岩石破碎工作量日益增多，并与许多重要科学领域紧密相连。本文从岩石破碎的现状进行开始，首先对岩石破碎的概念和理论阐述，然后简要的结合工程事例，对深部岩石区别于浅部岩石的特殊环境下所具有的特性进行分析。最后介绍了几种现代深部破岩方法，并对这些方法比较分析总结出其优缺点。
关键词：矿山，深部岩石，破碎，水介质破岩
中图分类号：C93文献标识码： A
1引言
随着工业技术的进步，直接破碎岩石的磨料、钻具形式及与之相适应的钻探设备都在不断改进。除此之外，绳索取心工艺、反循环连续取样工艺、多孔底定向钻进技术、钻探和掘进生产过后层的自动化与最优化、高分子聚合物材料护壁堵漏技术、新奥法掘进工艺体系等等方面的技术创新，都在多年的岩土钻探实践中经受了考验，并产生了明显的经济效益。目前，岩石破碎学已经广泛的应用于：矿产资源勘探和部分矿产的开采，水文地质勘探和水井钻，工程地质勘查和生态环境研究，地质灾害的防止与环境治理，工民建和道路桥梁的基础工程等的科学研究。本文的主要对工程中的岩石破碎问题进行了分析研究。
岩石破碎所涉及的主要内容和任务，大致可以归纳为以下几个方面：
（1）破碎岩石的功能转化；
（2）破碎效果的规律性；
（3）各种破碎方法的外载荷特点；
（4）岩石的破碎判据；
（5）破碎指标的测定；
（6）岩石按坚固性分级；
（7）确定破碎工艺的合理工作参数；
（8）岩石的研磨性；
（9）寻求新的破碎方法。
2岩石破碎现状
2.1 岩石破碎理论
在岩石破碎理论研究中，除了从岩石承载能力进行研究外，还有从岩石受力与破碎响应角度进行研究的，发展出静压侵入破岩、切削破岩、动载冲击破岩、冲击切削联合破岩和动静组合加载破岩等理论。
（1）冲击破岩。包括金属及非金属矿山用凿岩机、潜孔钻机和钢丝绳冲击钻机钻孔以及用碎石机破碎大块或岩体等。前者属于冲击钻孔，主要破岩工具是刃片或柱齿形硬质合金钻头。后者属于利用冲击破碎器破碎大块矿岩或人工构（建）筑物等。
（2）切削破岩。包括煤炭、石油、建材及建筑等行业的用麻花钻头、刮刀钻头、金刚石钻头或人造金刚石聚晶复合片钻头（PDC）和螺旋钻具配合煤电钻及各种旋转钻机钻井，以及用截煤机、掘进机和圆盘锯机等切削破碎煤岩。
（3）冲击一切削破岩。包括地质、采油、采矿、采石等部门的用牙轮钻机钻井和全断面井巷钻机掘进，主要破岩工具是各种滑移型牙轮钻头和钻（掘）进机刀头。这种方法是破碎坚硬矿岩的有效方法。
（4）动静联合加载破岩。从加载形式上分析，现已开发的破岩机具不外乎有利用机具自重或通过加载装置施以轴向压力和冲击载荷的装置。
2.2 岩石破碎工程的现状与进展
破岩技术从传统的机械冲击、常规爆破法发展到现在的超声波法、水射流法、水电效应法、等离子体法、电子束法、激光法、热熔法（电能、核能）、高频法、微波法及化学破碎法等在内的20余种方法。在这些破岩方法中，目前占主导地位的仍是爆破法和机械破岩法。这两类方法比例占90%以上。
随着现代科技的不断融入，许多新型破岩方法也进人应用阶段。水射流破岩方法在国内外研究者的普遍关注下得到飞速发展，虽然仍不能单独用于大规模破岩作业，但其与机械刀具辅助使用取得了良好的应用效果。另外，近年来提出的岩石诱导破碎方法，这一方法一改传统破岩完全依赖外界输入功的特点，通过在岩石（体）中合理布置人工诱导工程，使岩石（体）在少用炸药甚至不用炸药的情况下达到大规模破碎。
3深部岩石的性质
在深部高温高压条件下岩石的破坏往往伴随有较大的明显的永久变形，随着开采深度的增加，岩体的力学特性、破坏机理也随之发生了改变，即由浅部的脆性或者断裂韧度控制的破坏改变为深部开采条件下由侧向应力控制的断裂生长破坏。
3.1高应力、高温、高渗透水压埋藏环境
深部岩石所处的特殊环境，有如下特性高地应力、高地温、高岩溶水压――即深部岩石的“三高”环境。由于“三高”环境，岩石性质将随应力、温度等因素的改变而改变。随着钻井深度的增加，地层压实程度更高，岩石可钻性越来越低，研磨性越来越强。
3.2力学特性的复杂性
深部资源开采所面临的核心科学问题是深部岩体长期处于“三高”环境下，由于采掘扰动所表现出的特殊力学行为，与浅部岩石力学行为和特征有很大区别，深部岩体力学性质的特殊性主要表现为以下几个方面：
（1）深部岩体应力场的复杂性；
（2） 深部岩体变形机理的脆-延转化特性；
（3） 深部岩体的大变形和强流变性。
3.3扰动响应的突发性
深部岩石受扰动下并不像浅部岩石一样按一定的规律渐进演化，而往往是一个突发的、无前兆的突变过程，同时伴随着强烈的能量释放。扰动响应的突发性表现在以下两个方面：
（1） 深部岩体开挖岩溶突水的瞬时性；
（2） 深部岩体动力响应的突变性。
4深部破岩方法分析
近年来对岩石破碎的研究工作也得到了很大的发展，研究方法也趋于成熟，目前所采用的大致有下述，这些各有所长，实际上也往往相互配合、交替使用。
4.1 破岩方法分类
一般地，破岩方法可以按下图1分类。此外，还可将破岩方法分为接触式破岩和非接触式破岩。本次论文主要介绍了几种现代破岩方法――等离子体破岩、超高压射流与磨料射流破岩、水射流辅助机械破岩、激光辅助水射流破岩以及它们的特点。
图1 岩石破碎方法分类图
4.2 常见深部破岩方法
4.2.1等离子体破岩
等离子体破岩设备包括电源、控制器、水路系统、气路系统及喷嘴等，如图2所示。
图2 等离子体破岩设备示意图
等离子体在破岩中最重要的用途是切割，因为只有岩石切割才能使传统的循环作业方式发生根本的改变，同时亦只有岩石切割才能使破岩的比能降到最小，此外，利用等离子破岩法进行全断面隧道掘进是一个颇具吸引力的远景方案。
4.2.2 超高压射流与磨料射流破岩
水介质破岩的众多优势掀起了国内外各类射流研究的热潮，并不断提高射流破岩效率，提高射流压力和磨料射流是两个发展前景较好的方面。（图3）。
图3水射流冲击破岩示意图
磨料射流技术是在克服纯水射流切割仅适用于软质材料及超高压成本问题而发展起来的另一个分支，磨料水射流利用硬质磨料与柔性水滴结合，刚柔相济，侵蚀、冲击被切割件，达到切凿、破碎的效果。
4.2.3 水射流辅助机械破岩
水射流技术的兴起，使水射流与机械破岩方法的结合成为可能。在不断研制和改进各类PDC钻头的同时，充分利用水射流技术的发展成果，使破岩方法在继承中得到发展，实验与工程应用都表明这种结合是有效的，并表明水射流辅助机械破岩，刀具寿命可提高2~3倍，可减少粉尘量80%以上，同时对于减少火花和降低刀头温度十分有利。
4.2.4 激光辅助水射流破岩
激光是60年代迅速发展起来的一项新兴技术，在工业、国防等领域日益得到应用。破岩过程中，激光脉冲可在数ms时间里使几μm厚的岩层汽化，产生的膨胀气体掺和水射流液滴冲击岩面，产生瞬时高压，通过控制激光脉冲的交变频率，则可实现每秒达上千次的拉压交变载荷，使岩石强度大幅下降，大大增强水射流破岩效率。
4.3 破岩方法比较分析
在上述方法中，超高压射流与磨料射流破岩、水射流辅助机械破岩以及激光辅助水射流破岩都是以水介质为主导的破岩技术。鉴于深部岩石特点，综合分析岩石破碎的各类方法，不难发现水介质破岩方法在深井环境中有着独特的优势：
固有的高压水头――在千米深井工作面，自然水头压力可达数十兆帕，充分利用这种水力能量，再借助适当的增压设备，则可实现足以破岩的水压。
天然的降温剂――通过工作面水介质的循环，可带走高温原岩所释放出来的大量热量，对降低工作面温度有着积极的作用。
柔性撞击、减小扰动――用水介质破岩如水射流方法破岩，岩石在液滴的冲蚀作用下产生裂纹，出现颗粒剥离。同时水体的楔入胀裂更进一步促进了微裂纹的萌生、扩展，加速了破岩效率。
但是，对不同的水介质破岩方法都有其自身的局限性，如超高压技术大大提高了破岩效率，然而它对系统设备的承压能力的要求也相应提高，如何低成本地获得耐高压系统材料是关键。
5总结
随着现代科学技术的发展，破岩理论、方法和机械等都在发生着日新月异的变化。近年来我国基础建设投人力度很大，各类交通、水利、矿业等行业遍地兴起，其中涉及大量的岩石钻凿和破碎问题。实验技术的不断发展又使岩石破碎新理论、新思想、新方法可以通过实验得以改进和实现。
破岩方法上，新的破岩方法与技术不断涌现，新方法与传统方法并行应用，不断提高破岩效率。
破碎机械，正在向大型化、大产量、高效、节能、降耗、大破碎比、自动控制方向发展。破碎机械的自动化控制不仅增加生产能力，降低能耗，保证产品粒度，而且减少操作人员，改善了工人的工作环境。
参考文献
[1]汤凤林,段隆臣,А. Г.加里宁.岩心钻探学[M].武汉:中国地质大学出版社,2009.10.
[2]马保松.PDC钻头的新发展及应用[J].世界地质,1996,15(4):94-98.
碎石化技术论文范文第3篇
[论文摘要] 目的 探讨应用钬激光碎石技术治疗泌尿系结石的有效性和安全性。方法 采用输尿管镜下钬激光碎石技术治疗泌尿系结石73例。其中输尿管结石57例，膀胱结石16例，结石合并息肉7例。结果 本组单次结石粉碎率达91.8%。术中无输尿管穿孔、粘膜撕裂，术后无感染、高热、梗阻性脓尿等严重并发症。绝大多数结石术中即基本排尽，术后复查腹部平片，1周后结石全部排尽。肾积水明显减少甚至消失，肾功能得到改善甚至恢复正常，无尿道及输尿管狭窄。结论 输尿管镜下钬激光碎石技术治疗泌尿系结石具有安全、有效、并发症少的特点，是治疗泌尿系结石的一种可靠方法。
泌尿系结石是泌尿系统中的一种常见病和多发病之一，传统的治疗方法是开放手术或体外震波碎石（ESWL），往往造成创伤较大，效果不稳定等并发症及较多的综合征。钬激光配合内窥镜是一项新技术，具有创伤小、操作方便、恢复快、并发症少的优点[1]。我院于2005年12月~2007年4月应用钬激光碎石术治疗泌尿系结石73例，取得满
意效果，现报道如下。
1材料与方法
1.1一般资料
本组73例，其中男51例，女22例；年龄19～57岁，平均35.8岁；患侧腰痛59例，其中14例有肾绞痛病史；间断性排尿困难1例；尿频、尿急、肉眼血尿3例；无自觉症状10例；结石位置：输尿管结石57例。左侧29例，右侧15例，双侧13例。结石位于输尿管上段25例，中段12例，下段20例；膀胱结石16例；结石合并息肉7例；结石大小：0.4cm×0.3cm～1.8cm×1.2cm。B超和静脉肾盂造影示患侧肾盂轻度积水9例，中度积水16例，静脉肾盂造影示患肾不显影7例。尿常规检查镜检下均查见RBC。
1.2方法
本组采用F21膀胱镜麻醉应用硬膜外腔麻醉加骶管麻醉方法，根据术中需要选择麻醉范围。患者均为Motola截石体位。采用WOLF F9.8输尿管硬镜在摄像系统直视下经尿道置入膀胱。在液压泵灌注下沿F4输尿管导管直接进人输尿管开口。进镜至结石下方，采用200μm光纤，以能量1.0～1.5J，频率10～15Hz行钬激光碎石，结石碎末
2结果
本组73例中67例一次手术碎石成功，单次结石粉碎率达91.8%（67/73），输尿管结石合并息肉或肉芽组织包裹者充分切割、汽化至输尿管内腔光滑通畅。4例结石在钬激光碎石过程中被冲入肾盏内，术后行体外冲击波碎石术治疗1次完全粉碎结石。2例因输尿管狭窄进镜失败改为开放手术取出结石。67例成功碎石者平均手术时间27min（11～65min），术后平均住院时间3.5d（2～5d），双“J”管留置时间为5～60d。9例术后出现轻微肉眼血尿，7例出现腰部轻度疼痛，均于1～4d后消失，术中无输尿管穿孔、粘膜撕裂，术后无感染、高热、梗阻性脓尿等严重并发症。绝大多数结石术中即基本排尽，术后复查腹部平片，1周后结石全部排尽。肾积水明显减少甚至消失，肾功能得到改善甚至恢复正常，无尿道及输尿管狭窄。
3讨论
尿路结石ESWL治疗的成功率约为57%～90%，而且在远端输尿管梗阻情况下不易采用[2]。传统腔内碎石术（包括超声碎石术，液电碎石术）所需输尿管镜较粗（F10），并且对输尿管中上段结石的排净率不到60%[3]。开放性手术不仅创伤大，而且存在结石不能一次取尽及结石复发后再次治疗极为困难的弊端。
钬激光是利用氪闪烁光源激活嵌在钇铝石榴石晶体上的钬元素而产生的脉冲式激光。钬激光产生的光热反应引起瞬间高能量被结石和周围的灌注液吸收，所产生的高温引起结石热化学反应，同时局部水气化产生气泡破碎结石，从而导致结石碎裂。脉冲的发射时间极短，瞬时功率达10kW，可迅速粉碎各种成分和密度的尿路结石。结合腔镜技术，对于阻碍结石排出的远端输尿管狭窄或炎性息肉包裹，可以在碎石时一并用钬激光予以处理，大大提高了结石治疗的一次成功率。本组7例合并息肉，其中3例行息肉汽化，使结石显露清楚后成功碎石。同时，钬激光的组织穿透深度浅，组织穿透度
钬激光是一种高能脉冲式固体激光，对周围组织热损伤极小，具有非常良好的碎石能力，可以高效粉碎各种成分的泌尿系结石[5]。钬激光通过“钻孔效应”汽化结石为细小的碎粒排出体外。其瞬时功率可达到10kW，各种成分及各种密度的结石均可粉碎，而且粉碎程度明显高于气压弹道法，无大块结石残留、无石街形成。本组73例中67例一次手术碎石成功，单次结石粉碎率达91.8%，术后1周结石完全排尽。
总之，应用钬激光输尿管镜治疗泌尿系结石是一种安全、有效的微创治疗方法，其具有一次性碎石率高、手术时间短、安全无严重并发症，恢复快、缩短住院时间等优点，尤其对结石合并输尿管狭窄、尿道结石合并各种类型的尿道狭窄、结石合并息肉形成或结石嵌顿包裹及ESWL治疗失败的复杂性输尿管结石有很高的优越性。
[参考文献]
[1] 程学军．钬激光前列腺切除治疗前列腺增生[J]. 国外医学：泌尿系统分册，1997，17：47.
[2] MatinT V，Sosa R E．shockwavelithotripsy[M]. In：Walsh P C，Retik A B，Vaughan E D，et a1．eds．Campbells Urology，1998：2735.
[3] Bagley D H．Uretemscopic stone retrlval： rigid vs flexible endoscopes[J]. Semin Uml，1990，12：32-34.
碎石化技术论文范文第4篇
关键词：同步碎石封层 技术特点 组成材料
随着我国高速公路的快速发展， 已建成的高速公路越来越多，沥青路面的预防性养护显得尤为重要。传统的养护技术和养护方式已不能满足和适应公路养护工作的发展要求，研究、引进、开发新的养护技术已刻不容缓。同步碎石封层作为一种预防性养护手段可以有效的防止路面病害的进一步蔓延，延缓沥青路面老化疲劳进程，延长路面使用寿命，提高路面服务功能，节约养护维修资金，应用前景十分广阔。
1 同步碎石封层技术[4]
同步碎石封层技术从20世纪80年代开始在法国被大规模采用， 20世纪90年代传播到整个欧洲及美国，还在俄罗斯、印度、非洲、澳洲等数十个国家和地区得到推广。据统计，在欧洲有95%以上的公路均采用这项技术进行养护。在美国，据记载同步碎石封层可延长路面使用寿命10 年以上；澳大利亚有关机构研究表明，同步碎石封层技术能使损坏比较严重的道路寿命增加10～15 年。目前，同步碎石封层技术在我国[2]辽宁、陕西、安徽、湖南、广西等地的高速公路下封层及国道、省道的建设中已经得到应用，取得了良好的经济效益及社会效益。但总的来说，许多施工工艺还没有完全掌握以及缺乏施工经验等，还需要进一步研究。
同步碎石封层，就是用专用设备即同步碎石封层车及粘结材料（改性沥青或改性乳化沥青）同步铺洒在路面上，通过压路机或自然行车碾压形成单层沥青碎石磨耗层，它主要作为路面表处层使用，也可用于低等级公路的面层施工。
2 同步碎石封层材料[5]
同步碎石封层所用材料主要包括粘结材料和碎石。
2.1 粘结料
同步碎石封层用胶结料无论是沥青或乳化沥青必须具有足够的粘结性，以保证一定的粘结强度；要具用足够的爬升高度，以保证一定的裹覆面积；要具用较宽泛的适用性，以保证与石料的配伍性。同步碎石封层技术可以使用不同的沥青结合料，如软化纯沥青、聚合物改性沥青、乳化沥青、聚合物改性乳化沥青、稀释沥青等，热沥青主要用于大规模封层。改性沥青对高低温稳定性影响很大，在我国主要采用改性沥青或改性乳化沥青为佳，在使用之前应严格检测粘结料与石料的粘附性，选用改性乳化沥青时应保证喷出的乳化沥青与石料结合后及时破乳。
2.2 石料
碎石要求经过反击破碎（或锤式破碎）得到的碎石，针片状石料严格控制在15%以内，几何尺寸要好，不含杂质和石粉，压碎值小于14%，对石料酸碱性无特殊要求，并严格经过水洗风干。用于同步碎石封层的石料包括碎石、破碎砾石，其主要矿物成分包括石灰岩、玄武岩、花岗岩等。
同步碎石封层石料没有级配要求，而粒径以等粒径石料最理想。考虑到石料加工的难易程度及路面防滑性能的要求不同分为2～4mm、4～6mm、6～10mm、8～12mm、10～14mm等5级，比较常用的粒径范围为4～6mm 、6～10mm，更常用6～10mm，而8～12mm和10～14mm这2档主要用于低等级公路过渡型路面的下面层或中面层。同步碎石封层作为表处层或磨耗层时，要满足路面平整度和强度的要求。同时根据路面平整度情况和抗滑性能要求确定石料的粒径范围，一般路面养护进行碎石封层即可，在路面平整度较差时选用适宜粒径的石料作为下封层找平，然后再做上封层。同步碎石封层作为低等级公路路面时，须2层或3层，各层石料粒径应相互搭配以能产生嵌挤作用，一般遵循上细下粗的原则。石料选择的3个重要原则：
（1） 硬度。必须有足够的硬度以抵挡交通磨损。在相对重载车较多，车流量较大的情况下，骨料的硬度尤为重要。
（2） 级配。近乎单一级配，几乎不含粉料。
（3） 形状。尽量使用立方体的骨料，避免针片结构，以保证骨料在沥青中达到合适的嵌入深度。
正确的石料撒布量能够保证石料覆盖率。石料的覆盖率过低，紫外线的照射会导致沥青老化，石料的覆盖率过高，会导致一些石料脱落。
3 环境要求[3]
集料与结合料的粘结速度与环境温度有关，较温暖的环境不仅能使集料与结合料之间发生较快的粘结，而且使得封层与路面之间的粘结性有所提高。
（1）路面温度
由于结合料与路面之间的能量转换严重影响着结合料的粘度及其开裂速度，因此，路面温度显得至关重要。路面温度低如早晨会引起碎石封层与原有路面之间的粘合性下降。沥青学会推荐进行碎石封层施工时的路面最低温度为21℃。路面温度高则会使得结合料粘度降低，不能将集料固定住。
（2）降雨
水一直是造成路面损害的主要因素。在下雨天不要进行碎石封层施工，用足够的集料覆盖所有的可用粘合剂，并且禁止交通通行。
（3）湿度
碎石封层理想的天气条件是低湿度、没有风，并且持续高温。潮湿度过高会使得结合料与集料之间粘附性降低，不利于碎石封层的操作。一般建议湿度为50%或者更低的时候喷洒结合料。
（4）风
风可以扭曲喷射形状，引起施工的不统一。应在喷射头旁边设置防护设备来阻止风对喷射形状的影响。
4 结语
同步碎石封层技术在欧美国家已经有了成熟的应用技术经验，同时，它也完全适合我国的公路市场需求，其主要表现在：
（1）同步碎石封层由于石料级配，使得铺筑后的封层有良好的抗裂性能，减少了路面的反射裂缝，同时对原路的裂缝有一定的修复作用。
（2）同步碎石封层技术使用软化期长的沥青，更适合于非刚性路面。
（3）由于其表面粗糙，空隙较大， 使路面具有较强的防水性，极高的防滑性，较好的粗糙度，并且有处理层间裂缝的良好性能。
（4）降低道路的养护成本，并延长了公路路面的使用寿命。
总之，同步碎石封层技术作为一种全新的较好的养护手段，其经济性能和技术性能都十分优越，它不仅适用于新建道路也适用旧路维修养护， 应将该技术引进、消化、吸收、改进、提高的路线早日推广到我国公路建设和养护生产中。
参考文献：
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[2]李荣华.同步碎石封层技术进入中国[J].中国公路，[J]，2003，（22）
[3]李日清，贾满利.同步碎石封层技术在公路养护中的应用[J].工业技术， [J]，2009，（25）
碎石化技术论文范文第5篇
关键词：水泥稳定碎石基层；施工管理；质量控制
中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：
0.引言
近年来，随着我国经济持续快速的发展，基础设施和工程建设的规模迅速扩大，这有力的推动了我国国民经济持续、快速发展。资料表明,在我国己修建的各等级公路中,90%以上使用以水泥，石灰，粉煤灰为代表的半刚性材料作为基层材料。
通过长期的工程实践表明,半刚性材料有其独特的优点:板体性强承载能力高和抗变形性能好,同时具有良好的抗冻性,并且能充分利用当地地方性材料;结合近几十年中国的特殊国情,其最大的优点是节省了大量投资,可以用较少的钱修更多的路。因此,现阶段,半刚性材料仍然会在我国道路基层材料中占主导地位，但半刚性基层自身不可避免的缺陷也受到了普遍关注。
半刚性基层的抗变形能力较低,在温度或湿度交替变化时容易产生收缩开裂,当沥青路面或水泥混凝土面板较薄时,这些裂缝会反射到面层上来,形成反射裂缝,造成路面病害。对国内采用半刚性基层沥青路面结构的高速公路使用调查表明,通车后一年最迟第二年均出现大量裂缝,伴随着大量裂缝(反射裂缝)的产生,在一定程度上导致了结构强度的削弱"半刚性沥青路面严重的裂缝,也为雨水进入路面结构提供了通道"这些水部分可能顺着基层裂缝继续下渗以软化土基,而大部分水分却由于缺乏适当的排水通道而滞留于面层与基层间,在高速行车下产生极大的动水压力而冲刷基层造成卿浆"一旦基层材料产生冲刷,并由此导致面层与基层之间形成脱空现象,接下来便会进入恶性循环,道路破坏的进程也就会越来越快,破坏程度也就会越来越严重，对于半刚性基层沥青路面来说,基层的强弱和好坏对于整个路面,特别是沥青路面的强度使用质量和使用寿命都有十分重要的影响"基层除了具有足够的抗裂性能和抗冲刷性能外,还应具有足够的强度、刚度和稳定性"在水泥稳定碎石施工过程中不可避免地存在变异,轻微的变异不会对基层的性能产生太大的影响,但是,如果施工变异太大就会形成基层的薄弱面,这些薄弱面一方面在一定程度上导致路面结构强度的削弱,另一方面会成为基层的裂缝源或加剧裂缝的进一步扩展"。因此对水泥稳定碎石基层施工的研究，对市政公用工程建设有重要的意义。
1．公路工程施工中水泥稳定碎石基层质量控制的重要性
水泥稳定碎石基层作为现代公路工程建设中的重要技术方式对我国公路工程建设施工企业有着较高的要求。如何针对水泥稳定碎石基层技术特点进行施工管理，不仅关系到施工企业综合经济效益的提高，还对我国公路工程建设行业发展有着重要的影响。在现代汽车载重量不断增加的今天，车辆对公路工程底基层的承重能力需求也日益提高。水泥稳定碎石基层技术的运用满足了我国公路工程建设的需求、满足了我国汽车普及对公路基础建设的需求。作为影响公路承载力及使用寿命的重要结构，水泥稳定碎石基层的施工管理直接影响到我国公路建设目标的实现、影响到公路设计使用寿命的实现、影响到公路施工企业市场竞争力的提高。针对水泥稳定碎石基层施工管理工作重要性，现代公路工程建设施工企业必须加强水泥稳定碎石基层的施工管理。以科学的管理方法与重点保障施工质量，提高企业经济效益。
2 .水泥稳定碎石基层质量控制工作探析
2.1 针对水泥稳定碎石基层施工特点完善施工管理体系在现代公路施工管理中，施工管理体系是规范、指导施工管理工作的关键。针对施工管理体系对施工管理工作的影响，现代公路
工程建设施工企业应在水泥稳定碎石基层施工前对施工管理体系进行分析与完善。针对水泥稳定碎石基层施工技术要求以及施工管理目标，施工企业应建立符合企业自身特点与管理流程的施工管理体系。以具有针对性及适用性的管理体系保障水泥稳定碎石基层的施工管理。根据现代水泥稳定碎石基层施工的特点，施工企业应在工程中标后应对自身施工管理体系进行分析与评价。通过管理体系评价工作的有效开展了解企业水泥稳定碎石基层管理工作中存在的不足，同针对企业管理工作中存在的不足对基础管理体系进行完善，以此促进施工管理目标的实现。通过针对企业管理流程的、针对企业自身特点的、针对公路工程实际情况的的管理体系实现对水泥稳定碎石基层的有效管理，促进施工管理目标的实现。
2.2 强化技术管理，保障水泥稳定碎石基层施工质量虽然水泥稳定碎石基层在我国公路建设中应用了一段时间，我国公路建设施工企业也积累了一定的施工经验。但是水泥稳定碎石基层的施工技术管理仍是我国公路建设管理中较为薄弱的环节。针对技术管理对施工质量的影响，现代公路水泥稳定碎石基层施工中，施工企业应从自身技术管理工作的强化入手开展施工技术管理。根据水泥稳定碎石基层施工技术需求，施工企业应对施工相关人员进行技术培训工作。以此使施工技术人员、质量管理人员等了解施工技术重点以及管理工作要点，为施工技术管理工作奠定基础。针对水泥稳定碎石基层施工技术需求及其技术特点，公路施工企业应在工程中标后即对工程技术交底文件进行分析。了解技术管理与控制要点，以此为基础指导施工技术管理工作，保障工程建设施工质量。
2.3 以工程实际需求为基础进行施工管理要点的确定为了提高水泥稳定碎石基层管理效果，保障工程建设施工质量，公路工程建设施工企业应在工程中标后对工程实际情况进行分析，结合技术交底文件明确水泥稳定碎石基层施工管理要点。同时，利用数据库技术将施工管理要点进行归类。以数据库技术为基础使水泥稳定碎石基层施工过程中各岗位人员了解自身工作中的管理要点与重点。通过严格的实行以及有效的监督确保施工管理要点得到有效的执行，以此保障公路工程建设施工质量。数据库技术的运用还能够使企业将以往施工经验、要点等进行分类整理，为企业经验的积累、施工管理要点的科学设置奠定基础。通过科学的管理要点控制使水泥稳定碎石基层的施工管理有据可依，避免管理工作中控制点缺失或管理漏洞造成质量隐患的发生。
3． 针对水泥稳定碎石基层常见质量问题进行预防性管理
在多年的水泥稳定碎石基层施工经验积累以及相关研究文献的收集整理中可以发现，水泥稳定碎石基层施工中分层、蜂窝、接缝质量较低是最为常见的质量问题。在水机稳定碎石基层施工中，应针对常见质量问题进行预防性管理。通过对封层、蜂窝、接缝质量问题成因的了解，以预防性管理理念保障施工质量管理目标的实现、保障工程施工管理工作的有效开展。首先，根据水泥稳定碎石基层分层原因对施工间隔时间进行控制，同时注重混合料的最佳含水量以及水泥初凝时间控制。通过相关技术参数的控制预防水泥稳定碎石基层的分层现象，保障公路工程施工质量。针对蜂窝、松散的成因，水泥稳定碎石基层建设施工中需要根据含水量对质量的影响进行控制，并在材料控制基础上加强碾压工作的管理。通过及时碾压避免水分蒸发造成的初凝时间缩短、避免初凝时间缩短造成的质量问题。通过影响水泥稳定碎石基层施工质量的各项因素控制，有效避免质量问题的发生。以预防性施工质量管理理论指导施工管理工作，以此保障水泥稳定碎石基层的施工质量、保障企业的经济效益。
4． 结论
在现代公路工程设计标准不断提高的今天，水泥稳定碎石基层在我国公路建设中的应用也日益广泛。针对水泥稳定碎石基层施工质量对公路承载、公路使用寿命的影响，现代公路工程建设施工企业必须强化水泥稳定碎石基层的施工管理。针对水泥稳定碎石基层的技术特点对施工管理体系进行完善。同时强化水泥稳定碎石基层施工技术控制要点的执行。以质量管理为中心开展水泥稳定碎石基层的施工管理工作，以此实现工程项目管理目标、促进企业管理水平的提高。
参考文献
[1]陈建军.公路工程水泥稳定碎石基层施工管理工作探析[J].路桥建设资讯,2011(06)
[2]王佳强.水泥稳定碎石基层施工质量通病的防治[J].交通工程,2011(04)
[3] 严卫兵.抗裂水泥稳定碎石基层在市政快速路中的应用研究[J].现代交通技术,2010(05)
