前言

一座位于黃土與不同石質相間、多變的地質地段的隧道，為順利排除洞內水，將路面基層設計成排水結構，確保路面排水基層工程質量，是保證工后運營安全的重要因素之一。

隧道襯砌采用彈性防排水設計，在初期支護與二襯之間設防水板、土工布及環(huán)向、縱向軟式透水管；路面基層采用15cm水泥穩(wěn)定開級配碎石作為透水層，使隧道內滲透水通過豎向滲流進入水泥穩(wěn)定級配碎石基層，進而滲流進入縱向碎石層，再進入縱向混凝土排水管排出。

水泥混凝土面層排水基層 （水泥穩(wěn)定開級配碎石）

仰拱填充C10片石混凝土凝土管和覆蓋潔凈1-2cm碎石層組成排水溝仰拱C25混凝土

隧道排水系統(tǒng)示意圖1水泥穩(wěn)定開級配碎石透水基層的技術原理及特點水泥穩(wěn)定開級配碎石采用不含或少含4.75mm以下粒徑的級配碎石，摻入一定比率的水泥組合而成。選用合理組分配比，提高透水基層承載力，并滿足排水功能。其施工方法、工藝流程、機械設備等方面與一般路面基層相同。路面透水基層應具有承載能力強、排水效果好、適應性廣的特點，在隧道工程中有很好的推廣價值。

1.1水泥穩(wěn)定開級配碎石透水基層的優(yōu)點

（1）未經水泥處治的碎石集料，在施工攤鋪時易出現離析，在碾壓時不易壓實，尚且在施工機械作用下易出現推移變形；

（2）穩(wěn)定連續(xù)級配碎石，比較密實，經水泥處治后滲透系數K<300m/d，不能滿足排水設計規(guī)范；

（3）水泥穩(wěn)定開級配碎石即能滿足排水要求，又能滿足強度要求。

1.2水泥穩(wěn)定開級配碎石的排水和強度

（1）水泥穩(wěn)定開級配碎石的滲透系數控制在1000m/d～6000m/d之間，排水效果要滿足排水設計要求；

（2）摻入一定比例水泥使集料混合均勻并在機械壓實下，達到密實，無側限強度要滿足強度和承載能力要求。

2、水泥穩(wěn)定開級配碎石配合比

設計水泥穩(wěn)定開級配碎石與大孔碎石混凝土的基本區(qū)別在于組分配合比和成型試件不同。大孔碎石混凝土配合比以混凝土強度要求進行配合比設計，成型試件采用150×150×150mm試模，取28天強度作強度驗證標準。而水泥穩(wěn)定開級配碎石配合比以設計強度為依據，同時達到排水要求，采用Ф150×150mm試模，成型試件取7天無側限抗壓強度和透水性試驗作驗證標準。

如何選擇碎石級配，摻入多少水泥，才能滿足基層承載、排水雙重功能要求，至關重要。

2.1材料的選擇

（1）水泥：應優(yōu)選普通硅酸鹽水泥P.O32.5，初凝時間大于3h，終凝時間小于6h，其它指標符合國家現行水泥標準；

（2）碎石：應選用潔凈、堅硬的碎石，壓碎值不應大于30%，最大粒徑為20cm，且不得超過層厚的2/3， 4.75mm以下粒徑含量不應大于10%，集料級配應滿足透水性要求（滲透系數不得小于300m/d）

（3）水：飲用水或經檢驗合格的其它水源2.2組分配合比的選擇進行組分配合比設計時，應考慮下列影響因素：根據設計透水系數（k=1200m/d），選擇相應的級配碎石，碎石的技術指標應符合現行國標。

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水泥、碎石按設計試配比例摻配后，按無機結合料穩(wěn)定土擊實方法分別進行重型擊型，求出ρ干max及最佳含水量W值。

根據規(guī)范對基層壓實度的要求（98%），確定試件的干容重ρ干=ρmax×0.98.已知最佳含水量W，求出濕容重。已知試模體積得，計算試件質量。制取試件9或13個試件為一組。以7天無側限抗壓強度作為評選最優(yōu)配合比指標。

（5）計算材料配合比及每m3混合料的水泥用量，已知：W值，n值； 計算水泥：碎石：水組合比例，再根據ρ干max計算每方用量。

3、水泥穩(wěn)定開級配碎石質量控制

3.1試驗路段情況隧道路面基層厚15cm，水泥穩(wěn)定碎石透水層透水系數要求≥300m/d，碎石最大粒徑小于25mm，設計強度為4Mpa.

⑴主要施工機械及施工方法：YZ18JC壓路機和750L強制拌和機、6臺1m3運輸車，氣夯一臺，人工攤平。

⑵施工工藝：YZ18JC壓路機靜壓一遍，微振四遍，最后靜壓一遍，要求碾壓后無輪跡。

3.2水泥穩(wěn)定開級配碎石透水基層的質量控制

3.2.1施工準備工作質量控制

⑴原材料及機械準備嚴格按試驗室設計配比進行施工，現場控制好砂﹑碎石及水泥等原材料應符合規(guī)范要求。采用強制式混凝土拌和機，拌和能力不能低于750L.

⑵施工放樣及標高控制在準確測量出基準線后，在兩側的電纜溝上用墨線標出基層頂面標高及水泥混凝土路面標高線，做為施工人員高程和松鋪系數控制依據。

⑶清掃雜物，安裝排水管道在鋪筑混合料前一定要清除原地面雜物、用清水把浮濁物清洗干凈，將污水排出洞外，防止污水浸入中心排水溝。中心排水溝必須按設計把打好排水孔的預制混凝土圓管安裝就位，管上用潔凈的1-2cm的碎石覆蓋。

3.2.2施工質量控制水泥實際用量應高于設計用量的0.5～1.0%左右，含水量應大于最佳含水量1～2%.為防止混合料離析，漏斗口應加串筒。

運輸車輛將拌和好的混合料運到現場后，根據松鋪厚度標線進行攤鋪、整平，用三米直尺橫向刮平，多推少補，掛線調整橫坡。攤鋪路段長度采用時間控制，一般控制在2h以內，根據拌和與運輸能力，該項工程鋪筑長度約15m左右。攤鋪好一段碾壓一段，碾壓按著從兩側向中間的順序，兩輪相錯1/3，用18T壓路機穩(wěn)壓1－2遍，再微振3～4遍；在一段施工壓實后，將橫向施工縫切成平直縫，以便與后序路段施工銜接。

施工過程中選有代表性的點，采用灌砂法檢測壓實度，滿足規(guī)范要求后停止碾壓。碾壓終止檢測的壓實度見表4.施工時要記錄碾壓遍數、松鋪系數﹑碾壓時間等，以便總結、提高。

3.2.3工后質量檢測

⑴透水性對比試驗在透水試驗條件不具備的情況下，參考瀝青路面滲水試驗實測滲透系數K，配合比相同，集料的級配不同對滲水系數及強度影響較大，特別是4.75mm一下含量最為突出。

⑵選100m作試驗路段，按試驗室式配選擇最佳配合比，混合料經攪拌、運輸、攤鋪整平、碾壓后，用三米直尺檢測平整度指標，符合設計要求。

⑶在透水基層試驗路段鉆取4個Ф10×10cm圓柱體芯樣，芯樣完整性好，強度滿足設計要求。

4、結論

試驗路段證明，水泥穩(wěn)定開級配碎石透水層，采用常規(guī)試驗檢測方法，施工機械設備投入不多，可降低工程造價，各項指標滿足基層強度及透水性要求。在高速公路的隧道基層及其他有排水要求的基層中值得推廣應用。