论沥青混合料的抗剪强度测定法

一道路工程篇

论沥青混合料的抗剪强度测定法

杨

毅’

王

捷２赵锡娟２林绣贤３周继业３吕锡坤４

２１５５００；（１．昆山市鹿通路桥工程有限公司昆山２．江苏东交工程设计顾问有限公司南京

２００００２；３．同济大学上海２０００９２；４．苏州路达交通工程咨询监理有限公司苏州２１５００７）

摘要：岩土工程的抗剪强度测定法不适用于沥青混合料，同济大学提出的贯入法，可以测沥青混合料的最大抗剪强度ｏ。昆山市鹿通路桥工程有限公司等单位完成的文献…提出采用的直剪法，可以测定沥青混合料的内聚力

ｃ。两法结合才能得出内摩阻角尹，方可计算得出沥青混合料的有效抗剪强度【ｆ】＝气・ｃ∞伊。这应是当前切

实ｉｒ，ｆ－ｆ－的沥青混合料抗剪强度测定法。

关键词：

沥青混合料

抗剪强度

内聚力

内摩阻力贯入法

直剪法

交通部《柔性路面抗弯拉、抗剪切指标》的研究成果，１９８２年通过后，被列入建设部的《城市道路设计规

范》

（ＧＪＪ３７—９０），其中抗剪指标的设计，原拟以沥青混合料的抗剪强度与路面结构中的剪应力进行对比，对此问题，国内某些业内人士相继进行了研究，对沥青路面结构层的剪应力问题，除原有的弹性层状体系计算法外，许多单位以有限元法进行了全面的计算，得出的结果都基本一致，均可以下式表示

ｔ＝ｐ‘ｆ

作为设计的依据。但是，因为其所推荐的抗剪强度测定方法不合理，因而实际上未能在生产中应用。

式中：ｆ一路面结构中的剪应力（ＭＰａ），

，一剪应力系数，随Ｅｌ／Ｅ２、Ｅ２／Ｅ３¨、ｈｌ／６ｌ、ｈ２／６２¨，而异，ｐ一荷载（包括垂直荷载与水平荷载）（ＭＰａ）。

由于剪应力系数是随模量比发生变化，而不是随模量值发生变化，所以季节对其影响不大；对常用路面结构也影响较小。所以，剪应力主要随荷载ｐ的增大而增大，更随水平力系数ｆ的增大而增大。如以标准轴载的轮压Ｐ＝Ｏ．７ＭＰａ计，当水平力系数ｆ≤０．２时（代表正常行车和一般制动状况），剪应力基本不超过０．３ＭＰａ；当水平力系数ｆ＝０．５Ｎ（代表紧急制动和上下坡路段的行车状况），剪应力只在０．４５ＭＰａ左右。表１为参考文献【ｌ】、［２】的计算结果，证明季节变化和路面结构确实影响不大。

不同结构、不同温度时沥青路面结构层剪应力ｆ（ＭＰ＆）

来源参考文献［１参考文献【２．

结构

１２３４

ｆ＝Ｏ．２

２０℃４０℃０．２５３

０．２６８０．２７３０．２７２０．２７６

６０４Ｃ０．２７６０．２８４０．２８２０．２８８

２０。Ｃ０．４２３

Ｆ＝Ｏ．５４０９Ｃ０．４４５０．４２７０．４３４０．４１７

６０。Ｃ０．４５３０．４３６０．４３７０．４２７

表１

各种结果都十分稳定，已达到可应用的程度。然而，对沥青混合料抗剪强度的测定法，原先推荐的是三轴法，现在看来已不适用。为此，同济大学孙立军教授提出了贯入法测最大抗剪强度ｆ．，昆山市鹿通路桥工程有限公司提出以直剪法测内聚力Ｃ，都各有所长。我们认为两法结合，当可解决沥青混合料的抗剪强度问题。

本文对这些问题作全面的论述，以期引起同行的共同探讨。岩土工程的抗剪强度测定法不适用于沥青混合料

岩土工程的抗剪强度测定法主要有直剪法和三轴法。直剪法是以４个物理状态相同的土样，分别施加４个不

同的法向力∞，分别得到４个相应的抗剪强度『ｆ１，由此可绘成ｆｆｌ．口，的关系曲线，表达式为

万方数据

弋０９６圹

［ｆ】＝ｃ＋吼。ｔｇ＠

关系曲线：ｃ－１．ｆＩ。吼线在纵坐标上的截距，称内聚力，（ＭＰａ）。

９・ｌ

（２）

ｆ卜叮￡线的倾角，称内摩阻角，柳为斜率。

三轴试验是取至少３个物理状态相同的试样，分别在３个不同的周围压力盯，时，分别达Ｎ３个不同主压力

盯，后损坏，分别绘成３个剪损时的应力圆，作应力圆公切线，同样可得到公式（２），此即摩尔一库仑强度包

络线。

从此可知，粘土的抗剪强度试验，都是在不同法向力下完成的，这是因为粘性土颗粒的周围有很厚的水膜，土粒表面之间不能直接接触，土粒之间的相互作用力是通过水膜来传递的。当土在法向力作用下固结后，体积缩小，减少了土粒间的距离，加大了土粒间的引力，因而提高了土的抗剪强度。而且根据土样所处地层的排水条件的不同，还分为快剪、慢剪、固结快剪等。

因此，设计时要知道土的抗剪强度，要先知道该土样在具体工程中（包括挡土墙、地基基础、边坡稳定等）处于多大的法向压力，即土样在工程所处的实际状况。知道了法向力才能从公式（２）得到抗剪强度。

：当地基上压力增大时，土中各点剪应力随之增大，土体中某点剪应力达到该点土的抗剪强度时，即处于极限平衡状态或称损坏的临界状态。土的强度理论就是根据极限平衡理论而设计。

但是，沥青混合料则完全不同，沥青混合料在施工过程中先经高温拌合（约１７０。Ｃ左右）、高温碾压（约

１

５０℃左右）成为沥青路面，或在室内经高温拌合、高温旋转压实成为样品，其密度在竣工时已经确定，是已

知的。通车后是处于常温状态，已经是一个整体。我们要试验的正是路面交付使用时自然状态的抗剪强度。或者在Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ设计法中处于第２水平、第３水平设计时，测定达到验收最低标准（Ｖ≤７％）和设计标准最佳状态（Ｖ＝４％）时的抗剪强度。总之，试验对象的密度是已知的，无需对样品分别加载予以约束。交付使用后的沥青路面，增加外力，只是引起路面结构剪应力的增大，如式（１）所示，并非沥青混合料强度的增大。外力达到一定程度时则起破坏作用。众所周知，施工过程中，从初压温度到终压温度，压路机是起压实作用，过了终压温度则会引起反作用即过碾，更何况已处于常温状态时的路面或试样。上世纪７０年代原同济大学公路研究所与原上海市市政工程研究所曾合作进行过不同成型压力样品的抗压强度试验，结果证明成型压力提高一倍，抗压强度也提高一倍，成型压力ｚｌ，ｌｌｌｌ密度小的样品，加压时不会加密而是先遭破坏。其实沥青混合料所具备的强度在高温成型时已经确定，常温试验时，不过把它反映出来而已。由此可见，粘土的常规抗剪强度测定法是不适合用于沥青混合料类的抗剪强度测定。需另辟蹊径，创立新的试验方法。

如果一定要以传统的直剪法或三轴法进行沥青混合料抗剪强度的试验，那各个样品是在另一种外力作用制约下，即全侧限状态的强度，已不是样品本身自然状态下的强度。虽然也可勉强得出公式（２）的结果，但它只勉强可得到内聚力ｃａｎ内摩阻角９，而无法得到该样品的真正抗剪强度。因其荷载图式与路面的受力状态根本不符。

总之，传统的直剪法或三轴法只能适用于土工工程，因其符合土工的实际的受力状态。但它不适用于沥青混合料。

贯入法可以测得沥青混合料的最大抗剪强度ｆ，

同济大学孙立军教授提出以贯入法测定沥青混合料的抗剪强度，详见参考文献【３］ｏ

他们利用有限元建立单轴贯入模型，在荷载Ｐ＝１ＭＰａ情况下，求解出模型中最大剪应力ｆ施处的最大主压力盯。值和最小主压力盯，值。以此作为沥青混合料的抗剪强度参数，如表２。

有限元计算的基本抗剪强度参数

泊松比“

Ｏ３５

表２

仃３

０．０８７２

ｆ艉

１７１

０．７６５０

０．３３９０

据此可以绘成一应力圆，当Ｐ为其他值时，则ｐ乘以表２中参数可得相应的ｆ辨、仃１、１７３，也可绘成另

万方数据

、０９７∥

道路工程篇

一个应力圆，当Ｄ＜１．０ＭＰａ时，应力圆左移，当Ｄ＞１．０ＭＰａ时，应力圆右移。当ｎ达到使样品破坏时，，，称之为贯入强度，此时内、外力达到极限平衡状态，贯入强度Ｐ乘以表２中各参数所得最大剪应力ｆ艉即为最大抗剪强度，及应力圆成为剪损圆的仃ｌ、盯３值，此剪损圆相当于特定的莫尔圆。

由此可见，表２的参数相当于公式（１）中的最大剪应力系数ｒ、最大主应力系数，ｒ和最小主应力系数

…

‘

，ｒ。试验结果如表４左半部所示。

３我们认为这是当前切实可以测得沥青混合料最大抗剪强度‘攒的方法。理由如下：

（１）荷载图式合理：单轴贯入法是单圆均布荷载图式，与汽车在路面上简化的荷载相似，从１９３４年葛莱氏（Ｇｒａｙ）古典路面设计公式开始，到后来的ＣＢＲ试验、承载板测定，原苏联方法中的形变模量试验，均以此为据，是最简单最合理而便于试验的荷载图式。该试验样品直径Ｄ＝１０ｃｍ、压头直径ｄ＝２．８５ｃｍ、Ｄ／ｄ３．５

倍，合理。（２）理论正确：为了证明该法表２的参数是正确的，我们也可以布辛氏均匀体理论计算在圆形均布荷载门受力

ｒ

ｆ脚斗嘞卜簖一箫

ｆ坍的极限位置为：

塑＿０’Ｎ

ｚ＿：

（４）

口

ｏ（ｚ－）

式中：ａ一荷载半径

ｕ一泊松比

ｚ距路表深度或试件表面的深度

计算结果如表３。

弹性半空间体最大剪应力系数及位置

表５

泊松比ｕＯ．２５

０．３０

０．３５

０．４０

０．５０

ｒｍ的极值位置

０．６２００．６３７０．６５５０．６７２０．７０７

ｚ／ａ

最大剪应力系数

０．３４４

０．３３３

０．３２１

０．３１０

０．２８９

气魄，ｐ

表３结果与表２结果基本一致，证明表２可以使用。

（３）试件处于与实际工程一致的状态。例如，沥青混合料试件处于实际路面的空隙率状态，不像三轴试验或直剪试验那样，样品是处于外力的制约下。因为强度是决定于混合料本身的性质及其相应的密度，而与外力无关。沥青混合料试件的空隙率不同，其所具有的强度就不同，所以制样十分重要，一定要符合实际情况或设计的要求。

万方数据

氆０９８∥

摘自参考文献【５】的试验结果（Ｔ＝６０。Ｃ）

主

表４

｛５）按公式（４）

计算结果

试验结果

沥青种类

混合料类

型

骨料种类

油石比（％）

样口

曾

丐

贯入强度

Ｐ（ＭＰａ）

ｆ艉＝

０．３３９ｐ

仃１＝

０．７６５ｐ

无侧限抗压强

０＂３２０．０８７２ｐ

度吼

０．４６３８０．６４１５０．５１９９

矽

（ｏ）

Ｃ（ＭＰａ）

ＳＫ一

辉绿石

７０

科氏改性ＳＫ一

７０

ＡＣ一１６ＩＳＭＡ一１３ＡＡＫ一１３Ａ

４２５．５４．３

１

１．７５７０２．４８６９１．６８８１

０５９５６１．３４４１１．９０２４１．２９１４

０．１５３２０．２１６８０

１４７２

４４．７５４４．９５４２

８１

００９６７

２３

０８４３１０．５７２３

Ｏ．１３３０Ｏ．１１３５

ＳＫ一

７０

玄武＿石

科氏改性

ＡＣ一１３ＩＳＭＡ一１３ＡＡＫ一１３Ｉ

（Ｖ＝６．０８）

４．７５４

７７

４５６

７

２３２６３．１２５１．８５３２．４１５

０．７８８４１．０５９２０６２８００．７９０９

１．７７９４２１

３９０６４１７５１．８４７５

０．２０２８０．２７２５０

１６１６

０．８４１００．６９７００．４９５００．８７９０

４０．１２４６４４

２９５８

０．１９５６０．１３９８Ｏ０

１０３６１７４９

ＳＫ一

７０

ＡＫ一１３Ｉ

（Ｖ＝４．１４）

ＳＫ一

７０

４．７０．２１０６４５２４

以无侧限抗压强度ｆ。与贯入法相组合求Ｃ、９值方法并非合理

贯入法可以得到最大抗剪强度ｆ。及其相应的剪损圆的仃ｌ、仃，值，可绘成一莫尔圆，如表４左半部所

示，这是正确的。但是，为了要得到有效抗剪强度ｆｆｌ＿ｆ－．ｃ璐９，以与路面结构中的剪应力作对比ｆ，则还

。。

需有内摩阻角９。

为此，孙立军等建议另做一无侧限抗压强度吒试验，作为相当于仃３＝０的另一个莫尔圆，与贯入法的莫尔圆作公切线，则可推导得公式（５）、（６）计算Ｃ、９值。

９：ａ髑ｉｎ芦盟）

仃Ｉ竹３＿１吒

ｃ：生。—ｌ－ｓ—ｉｎ《ｐ２

ｃｏｓｏ，

（６）

按逻辑推理，（５）（６）两式推导过程完全正确。但按此计算所得到的实际结果并不正确。这是因为在库

仑经验公式建立之初，就明确说明：因各个莫尔圆的公切线是个平缓的曲线，只有仃３较大时的几个莫尔圆的

公切线才可勉强以直线代替。否则必然得出偏小的ｃ值和偏大的缈值。对此，在参考文献【５冲有详细论述，

在２０世纪５０年代中国科学院主持的全国土工试验检验会议上，对土的三轴试验明确规定：仃３要大于ｌｋｇ／ｃｍ２（０．１ＭＰａ）。在七十年代交通部抗弯拉、抗剪切指标研究项目中，也明确规定作沥青混合料大型三轴试验（试件巾ｌＯＸ２０ｃｍ）时，盯３至少应有０．１ＭＰａ、０．２ＭＰａ、０．３ＭＰａ３个以上试件。沥青混合料以无侧限抗压强度仃＿，即相当０＂３＝０的莫尔圆与贯入法的莫尔圆相联系，得到的Ｃ值必然更小，９值必然更大。

表４右半部为参考文献［３冲Ｔ＝６０ｏｃ的一些试验结果，计算均以试件破坏时的极值点为标准（下同）。从表

４知，ｃ值都在０．１ＭＰａ’０．２ＭＰａ之间，只相当于一般粘性土的ｃ值，实在太小了。

昆山市鹿通路桥工程有限公司和江苏东交工程设计顾问有限公，司在抗车辙型外加剂在Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ沥青路面的应用研究项目中，除做了贯入试验，如表５左半部外，也按无侧限抗压强度法进行了温度为４０。Ｃ、５０。Ｃ、６０。Ｃ、７０。Ｃ时全套试验，详见参考文献［２］，为便于比较只摘其６０＂Ｃ的结果见表５。

文献【２】中６０。Ｃ单轴贯入和无侧限抗压强度测定结果

样

口

表５

公式计算结果

Ｃ

单轴贯入试验测定结果（ＭＰａ）

混合料类型３＋ＳＢＳ改性沥青

Ｓｕｐ一１３＋维他橡胶粉Ｓｕｐ－１３＋聚酯纤维Ｓｕｐ－１３＋路孚８０００

贯入强度Ｐ

２．９０７４４．２３２４３．９１８９５．０１６１

无侧限抗压强度

２

了

ＡＢＣＤ

Ｓｕｐ－１

留

ｆ雕＝

０．３３９ｐ０９８５６

１

∥ｌ＝

０．７６５ｐ２２２４２３．２３７８２．９９８０３．８３７３

０＂３

０．０８７２ｐ０．２５３５０．３６９１０３４１７０．４３７４

（融）

０．５７２９Ｏ．８９１２０．７００２１．１４５７

（ＭＰａ）

０ＯＯ

１１２２１７６７

１

％）

４７．２４６．７４７．８４６．１

４３４８

１．３２８５１７００５

３５０

０２３０９

万方数据

、０９９，

道路工程篇

从５可知，ｃ值也都很小，除最好的外掺剂路孚８０００掺量为０．３％时ｃ值为０．２３ＭＰａ＃Ｉ＂，其他也都在０．１ＭＰａ’０．２ＭＰａ间。

查阅参考文献【４】，上世．童Ｅ７０年代作大型三轴试验时，尽管当时的沥青品质远不及现在、其６０。Ｃ的结果，

胜利一６０中粒式、细粒式ｃ值尚且达到０．２８８ＭＰａ、０．２８６ＭＰａ。这也就佐证了表４、表５中计算的ｃ值确实太小，

矽值也必然太大。

以直剪法测沥青混合料内聚力ｃ方法正确

为了解决以上问题，文献【２冲根据直剪仪的基本原理，创制了能适用于沥青混合料的直剪仪，在法向荷载

为零的条件下，测定沥青混合料的内聚力ｃ。

有了ｃ值即可与贯入法的莫尔圆作一切线相联系。按下式求的内摩阻角矽，进而计算得以有效抗剪强度

Ｈ＝‰・ｅｏｓ・ｐ。

ｏｋ

嘲尹弧尹

一一

仃仃

０＋

一。＋ｎ靠‘Ｏ一．ｇ．蜀州叫

ＩｌＣ

（７）

卸卿

ＩＩＣ

表６为不同温度时的测定结果。从表知，内聚力ｃ和内摩阻角矽均随温度的升高而降低，这与粘性土试验时，Ｃ、矽值均随含水量的增多而降低的道理是一样的。从表中还知在同一温度时内摩阻角基本一致，这是因沥青混合料类型相同之故。ｃ值则随掺加剂的不同而不同，抗剪强度亦是如此。这些都是合理的。为了进一步对比，摘引其６０。Ｃ时详细的测定结果见表７。

笔者认为，以直剪法测定沥青混合料的内聚力ｃ，方法是正确的。理由如下：

（１）原理正确。传统的直剪法样品是在不同垂直荷载时，试件是在垂直力和因垂直力而引起试筒对样品的侧压力影响下进行抗剪强度测定。而抗剪强度是由内聚力和内摩阻力相加而得，而今是在法向荷载为零的条

件下测定，没有内摩阻力Ｐ・卿，当然只剩下内聚力ｃ了，所以此法测得的是地地道道、原汁原味的内聚力ｃ。

较传统的三轴试验或直剪试验，绘制或统计关系式（２）时，所得的ｃ值更为准确。因统计法、绘图法总有误差。

（２）样品正常：在法向荷载为零时，样品不受外力制约，和贯入法一样，处于所要求的自然状态。

直剪法测定ｃ与贯入法ｐ相联系结果

混合料类型

ＳＢ

４０℃

Ｐ１０．４６６５１４３９０３１２．７３６４１６５５３５

Ｃ

表６

６０℃

７０℃

Ｐ

Ｃ

５０℃

尹。

４２．３４２．９４３．２４１．９

Ｐ

Ｃ

矽。

３９．２３９．６４１．０３７．８

２４３５

９。

０．４６８９３

０．６７８７

Ｐ

Ｃ

妒。

０．３７０２７

０．５３０７１

０．４３１９

Ｓ改性沥青

＋Ｓｕｐｅｒｐａｖｅｌ３

０．７４０４０９６２５０．８２６８１．２０９４

６．５８２３８．４６４７７．８３７７１０．０３２３

０５９２４０．７４０４０６１７００．９８７３

９０７４

２７２３２４

１．８９７４

２１

２．６６４８

２１

２．３５１３

２３６

３．２９１８

２１．８

维他橡胶粉

＋Ｓｕｐｅｒｐａｖｅｌ３

２７．５

９１６９

２９．６

０１６１

２７．６

０．８０２２０

５８００

聚酯纤维

＋Ｓｕｐｅｒｐａｖｅｌ３

路孚８０００＋Ｓｕ—

ｐｅｒｐａｖｅｌ３

０．６４１７

直剪法与贯入法相结合的结果（６０。Ｃ）

贯入法测定结果

混合料类型

序

号

Ｐ

表７

按公式计算

９。

２７．３２７．５２９．６２７．６

直剪法

有效抗剪强度

结构强度系数Ｋ３－抗剪强度／最大剪应力

‰＝

０

３３９ｐ０９８５６１．４３４８１．３２８５１．７００５

０－ｌ＝

０．７６５ｐ２．２２４２３．２３７８２．９９０８３．８３７３

０＂３

２

Ｃ（ＭＰａ）

【Ｔ］－－－－ｚ＇ｍ

。ＣＯＳ９０．８７５５１２７２７１１５５１１５０７５

０．０８７２ｐ０．２５３５０３６９１０．３４１７０４３７４

０．４６８９０．６７８７０．５８０００．８０２２

Ｋ３＝【ｆ】／ｏ・４５

１．９４５６２．８２８２２．５６６９３．３５０

ＳＢＳ＋Ｓｕｐｌ３

维他橡胶粉聚酯纤维路孚８０００

ＡＢＣＤ２．９０７４４２３２４３９１６９５０１６１

（３）数据合理

万方数据

遍１００扩

从试验结果知，最大抗剪强度；艉的提高主要依靠内聚力Ｃ的提高，如把表５中序号Ａ的ＳＢＳ改性沥青混合料‘掰＝０．９８５６矛１：１ｃ＝０．４６８９的比值设定为１．０，则可根据各序号沥青混合料的‘麓与０．９８５６的比值，推算各序号的内聚力ｃ值，如表８。由表知推算的Ｃ值与实测值误差在１０％以内，序号２和５为科氏改性沥青Ｃ在０．４ＭＰａ～０．５ＭＰａ与序号Ａ接近，ＳＫ－７０沥青，除序号７的Ｖ＝４．１４％，ｃ达０．３８９１＂，其他的Ｃ值都在０．２７～０．３ＭＰａ之间，与过去大型三轴试验胜利一６０的结果０．２８８丰Ｎ当。另据参考文献【２】研究表明：以直剪法测定某粘性土内力Ｃ为０．１４４３ＭＰａ，其结果与一般性粘土的三轴试验结果也相近。在（（路基路面检测技术》一书

中也指粘性土的Ｃ值一般为０．０９８１ＭＰａ～０．２ＭＰａ，证明在法向荷载为零条件下的直剪法测定ｃ值是合理的。

按比值推算的ｃ值与实测值对比

表８

样品Ｃ值（ＭＰａ）

序号

沥青混合料类型

Ｌ

比值

按比值推算

实测值

误差％

Ａ

ＳＢＳ改性ＳＵＰ－１

３０．９８５６

１００．４６８９

０．４６８９

０

Ｂ

掺维他橡胶ＳＵＰ－１３１．４３４８１４５６

０．６８２００．６７８７０．４５

Ｃ掺聚酯纤维ＳＵＰ－１３１．３２８５１．３４８０．６３２００．５８２０８９

Ｄ掺路孚８０００

ＳＵＰ－１３

１．７００５１６７６

０．７８５９０．８０２２

－２０

１ＳＫ一７０

ＡＣ一１６１０．５９５６Ｏ．６０４３０．２８３３

２

科氏改性ｓＭＡ一１

３０．８４３２０．８５５１Ｏ．４００９

３

ＳＫ一７０ＡＫ一１３０．５７２３０．５８０７０．２７２２ｄ

ＳＫ－７０ＡＣ一１６１

０．７８８４

０．７９９９

０．３７５１

５

科氏改性ｓＭＡ一１３

１．０５９２１．０７４７０．５０３９

６

ＳＫ一７０

ＡＫ一１

３

（Ｖ＝６．０８％）

０．６２８００．６３７２０．２９８８

７

ＳＫ一７０

ＡＫ一１３

（Ｖ＝４．１４％）

０．７９０７０．８０２５０．３７６２

表９为按表８得到的Ｃ值、按公式（７）计算的内摩阻角９值、其结果正好在表６中６０＂Ｃ时的缈值范围，又一次证明试验结果合理。

按比伍推异值计异衣４甲备试仟的ｃ、缈、

’ｆ１、Ｋ３值ｔ－，．９

样品贯入强度Ｐ

ｒ艉＝

按比值计算Ｃ

序号

（ＭＰａ）

０．３３９ｐ（ＭＰａ）

９。

【ｆ】＿Ｌ

‘Ｏ∞９

Ｋ３＝【ｆ】／ｏ

４５

１１．７５７００．５９５６０２８３３２７．４０．５２８８１１７５１２２．４８６９０．８４３１Ｏ．４００９２７．４０．７４８５１．６６３３３

１．６８８１０．５７２３０．２７２２２７．３０．５０８６１．１３００４

２．３２６００．７８８４０．３７５１２７．３Ｏ７００６１５５６９５３．１２５０１．０５９２０．５０３９２７．４０．９４０３２０８９６６１．８５３００．６２８００．２９８８２７４０．５５７５１

２３８９

７

２．４１５０

０．７９０７

０．３７６２

２７．１

０．７０３９

１．５６４２

万方数据

、１０１∥

道路工程：篇

贯入法与直剪法相结合是当前切实可行的沥青混合料抗剪强度测定法

贯入法可测得最大抗剪强度；挪，直剪法可测得内聚力Ｃ，由此即可计算得正确的内摩阻角９，进而得到

正确的有效抗剪强度ｌ

ｆ

ｌ＝Ｚ＂ｍ・ＣＯＳ９，如表７和表９。表７和表９末附有有效抗剪强度ｒ，１与最大剪应力ｆ＝ｏ．４５

时之比Ｋ，，此即过去作抗剪设计指标的结构强度系数。此值越大即可经受的交通量越－犬，Ｋ，越小即可经受的交

通量越小。此值的倒数即为车辙计算的主要因素。对此，交通部已专项列有“路面设计标准”予以研究，并已提出阶段成果旧１。如下式：

∞

衄｜ｌＧ＋乙．

Ｐ

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Ｏ

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矿

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髓。

Ｌ¨雌二订

Ⅳ

ｐ＾＿

式中：ＲＤ一沥青路面的车辙（ｍｍ）；

三。一隆起系数；下一沥青面层温度℃；

Ｈ．一沥青路面材料的抗剪强度（ＭＰａ）；

Ⅳ，一轴载作用次数；ｙ一行车速度（ｋｍ／ｈ）。

路面材料的抗剪强度ｆ『｛。

，

从该式知，ｏ、Ｔ、ｙ、Ｎ都是外在因素，只有丽是可以控制的。要想减少车辙量，唯一的办法是提高

‘。

结束语

（１）岩土工程中所采用的抗剪强度测定法不适用于沥青混合料。

（２）贯入法可以得到沥青混合料的最大抗剪强度‘卅，直剪法可以得到沥青混合料的内聚力ｃ。两者结

合，可以得到沥青混合料的内摩阻角移，并进而得到有效抗剪强度Ｉｆ卜ｆ。。ｃｏｓ・ｐ。这是当前切实可行的沥

青混合料抗剪强度测定法，破解了３０年来未解的难题，在科技上是一次重大突破。

（３）有了有效抗剪强度『ｆ１即可与路面结构产生的剪应力ｆ进行对比，供路面设计或车辙计算使用。

（４）制样是一切试验的基础，沥青混合料抗剪强度的测定更是如此，所以贯入法和直

剪法的物理状态应一致，除混合料组成、油石比相同外，样品的孔隙率应一致、加载速度也应一致，这样的试验才有可比性。否则一切试验均无意义。

参考文献

［１】

陈宝等．沥青路面结构的最大剪应力．长安大学学报，２０１０．６［２１杨毅等．抗车辙型外加剂在Ｓｕｐｅｒｐａｖｅ沥青路面的应用研究，２０１１．１１

【５】孙立军坜青路面结构行为理论．人民交通出版社，２００５．１

【５】王钟琦．林绣贤，土工试验．科学技术出版社，１９５６【６】６

１

【４】林绣贤柔性路面结构设计方法．人民交通出版社，１９８８．１１

汤文．沥青路面车辙预估模型的研究．同济大学工学博士研究论文，２００９．８

万方数据

飞１０２扩

论沥青混合料的抗剪强度测定法

作者：作者单位：

杨毅， 王捷， 赵锡娟， 林绣贤， 周继业， 吕锡坤

杨毅(昆山市鹿通路桥工程有限公司 昆山 215300)， 王捷,赵锡娟(江苏东交工程设计顾问有限公司 南京200002)， 林绣贤,周继业(同济大学 上海 200092)， 吕锡坤(苏州路达交通工程咨询监理有限公司 苏州215007)中国公路

China Highway2012(z1)

刊名：英文刊名：年，卷(期)：

1.陈宝 沥青路面结构的最大剪应力 2010(06)

2.杨毅 抗车辙型外加剂在Superpave沥青路面的应用研究 20113.孙立军 沥青路面结构行为理论 20054.林绣贤 柔性路面结构设计方法 19885.王钟琦;林绣贤 土工试验 1956

6.汤文 沥青路面车辙预估模型的研究 2009

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