水泥穩(wěn)定碎石基層材料旋轉(zhuǎn)沖刷性能及技術(shù)標準

王 龍，李鵬飛，朱月鵬

(1. 哈爾濱工業(yè)大學 交通科學與工程學院，哈爾濱 150090；2.黑龍江省交通運輸廳工程造價總站，哈爾濱 150090)

對于半剛性基層瀝青路面，當面層出現(xiàn)裂紋或者由于施工不均勻產(chǎn)生較大空隙時，外界水分進入路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部，無法排出而聚集在基層頂面，行車荷載產(chǎn)生的動水壓力會使基層表面細集料剝離，骨料暴露，頂面軟化，使瀝青面層脫空，進而使瀝青面層產(chǎn)生疲勞破壞[1-3]。因此，半剛性基層的抗沖刷評價備受道路科研工作者關注。國內(nèi)對于半剛性基層材料抗沖刷性能的評價設備的研究較晚，國外學者在20世紀90年代開始采用振動臺加旋轉(zhuǎn)刷的方式進行基層材料的抗沖刷評價[4]，文獻[5-6]從理論上分析了剛性路面的沖刷唧泥破壞，1991年美國Hansen通過室內(nèi)試驗得出基層材料所受到的沖刷應力峰值為70 kPa。在國內(nèi)，在試驗方法方面，文獻[7-9]提出以MTS作為加載設備對基層材料動水沖刷的泵吸作用進行模擬的方法；文獻[10-11]提出以振動電機作為加載設備的模擬方法。對于評價標準，文獻[12]通過試驗，提出建立沖刷次數(shù)N與沖刷深度dN的關系，以產(chǎn)生5 mm 沖刷深度的沖刷次數(shù)N5來評價基層材料的抗沖刷性能；文獻[13]以抗壓強度損失率α作為其抗沖刷性能評價指標；文獻[14]通過MTS對纖維水泥穩(wěn)定碎石基層材料進行了沖刷試驗，結(jié)果表明20 min后沖刷質(zhì)量損失逐漸穩(wěn)定,因而可以采用20 min內(nèi)單位時間的沖刷速率作為評價指標；文獻[15]通過灰度關聯(lián)原理以質(zhì)量損失為指標建立沖刷量的預估模型。

綜上所述，目前半剛性基層沖刷試驗的評價標準并沒有與實際路面結(jié)構(gòu)中基層被沖刷后對瀝青面層疲勞破壞的影響建立聯(lián)系，所提出的技術(shù)要求僅從材料角度入手，因此本文以新型高效抗沖刷設備的開發(fā)為基礎，研究相關因素對抗沖刷性能的影響，并結(jié)合其對瀝青面層疲勞壽命的影響分析，提出抗沖刷評價指標和技術(shù)標準。

1 半剛性基層材料旋轉(zhuǎn)沖刷試驗

現(xiàn)行規(guī)范提出的沖刷試驗是將沖刷桶安裝在MTS試驗機上，通過壓頭的上下重復加載把水擠壓進和抽離出試件，產(chǎn)生動水壓力的沖刷作用，試驗時間為30 min，沖刷荷載峰值為0.5 MPa，沖刷頻率為10 Hz，以沖刷質(zhì)量損失率為評價指標，該試驗的優(yōu)點是可以模擬車輪在路表行駛時，水分被輪胎壓進和吸出基層的“泵吸過程”，但是缺點在于試驗過程過于復雜，試驗效率低，試驗設備昂貴，難以推廣。

1.1 設備開發(fā)

在沖刷產(chǎn)生破壞的成因中，車輛荷載、路面結(jié)構(gòu)和基層材料性能是影響半剛性基層材料沖刷破壞的主要因素。其中車輛荷載包括了車輛軸重和行駛速度，影響動水壓力和沖刷頻率的大小，路面結(jié)構(gòu)主要影響了自由水的多少，而半剛性基層材料的強度和空隙率等是影響抗沖刷能力的主要因素。半剛性基層抗旋轉(zhuǎn)沖刷的工作原理是在直徑為1 m、高為0.5 m的沖刷桶內(nèi)放入6個標準試件，注入一定固定高度的清水，通過電機帶動葉片旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)葉片帶動水流產(chǎn)生沖刷力，沖刷水流對基層材料產(chǎn)生沖刷作用，試驗設備結(jié)構(gòu)如圖1所示。沖刷能力的影響因素主要有電機的旋轉(zhuǎn)頻率、試件的浸水高度和沖刷時間等，通過不同影響因素的相互組合，以沖刷前后6個試件的質(zhì)量損失率平均值作為抗沖刷性能的評價指標，計算公式為

(1)

式中：p為沖刷質(zhì)量損失率；m0為試件沖刷前干重，g；m1為試件沖刷后干重，g。

(a)設備剖面圖

(b)設備外觀照片

1.2 旋轉(zhuǎn)沖刷試驗最佳參數(shù)

影響沖刷效果的參數(shù)主要有3個，分別為沖刷頻率f、試件浸水高度h和沖刷時間t，沖刷頻率f采用變頻器控制旋轉(zhuǎn)電機的轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)幅度以1 Hz為步長，在0～50 Hz之間可調(diào)，該參數(shù)決定單次沖刷水流對試件的作用強度；浸水高度h是指在靜止狀態(tài)沖刷桶內(nèi)水浸沒試件的高度，通過液位顯示器進行控制，控制在0～20 cm之間，該參數(shù)影響沖刷力對試件作用的均勻程度；沖刷時間t是指旋轉(zhuǎn)沖刷對試件作用的時間，采用計時器控制，該參數(shù)是沖刷作用累計效果的表征。

旋轉(zhuǎn)沖刷最佳參數(shù)試驗中試件的級配采用《公路路面基層施工技術(shù)細則》JTG/T F20—2015中的C-B-1，水泥劑量為4.5%，按照試驗規(guī)程成型壓實度為98%的圓柱形試件，試件尺寸為φ15 cm×15 cm，養(yǎng)生7 d后進行沖刷試驗。沖刷試驗條件選取3種浸水高度，分別為5、10、15 cm，5種沖刷頻率分別為5、10、15、20、30 Hz，3種沖刷時間分別為5、10、20 min，計算沖刷試驗后質(zhì)量損失率，不同試驗工藝下的沖刷質(zhì)量損失率與沖刷時間的關系如圖2所示。

(a)浸水高度h=5 cm

(c)浸水高度h=15 cm

(b)浸水高度h=10 cm

(d)沖刷頻率f=30 Hz

圖2(a)～2(c)為試件在不同浸水高度和不同沖刷頻率下質(zhì)量損失率與沖刷時間的關系，由圖可以看出，在不同沖刷頻率下，隨著沖刷時間的增加，質(zhì)量損失率近似成直線增長，且增長的幅度較大，浸水高度分別為5、10、15 cm時，不同沖刷頻率下的平均增長率分別為3%、5%、4%；還可以看出，隨著沖刷頻率的增加，不同沖刷時間下的質(zhì)量損失率在增加，相同沖刷時間下，30 Hz頻率下的質(zhì)量損失率最大，頻率增加相當于有效沖刷次數(shù)增加，所以沖刷質(zhì)量損失率就大，頻率分別為10、20、30 Hz時，不同沖刷時間的平均增長率分別為2%、4%、6%；沖刷時間和沖刷頻率均是影響沖刷質(zhì)量損失率的關鍵因素，兩因素體現(xiàn)沖刷介質(zhì)對試件沖刷作用的時間總量。由圖2(d)可以看出，浸水高度的增加，試件的沖刷效果會下降，浸水高度的作用有兩個：一是決定沖刷介質(zhì)能否對試件進行滿高度沖刷作用，二是決定了沖刷阻力的大小。當試件浸水高度過小時，旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)阻力小，動水不會全高度覆蓋試件，沖刷效果不理想；當試件浸水高度過大時，葉片旋轉(zhuǎn)時沖刷介質(zhì)可滿高度覆蓋試件，但葉片旋轉(zhuǎn)阻力大，沖刷效果也不理想。通過前面的分析可知，在相同沖刷時間里，當沖刷頻率為30 Hz時質(zhì)量損失率最大，因此，最佳沖刷頻率確定為30 Hz，圖2(d)是沖刷頻率為30 Hz時不同浸水高度和沖刷時間下的質(zhì)量損失率的對比，可以看出隨著試件浸水高度的增加，質(zhì)量損失率呈降低的趨勢，沖刷時間為5、10、15 min情況下，質(zhì)量損失率降低的幅度分別為5.7%、5.6%、4.3%。為提高試驗效率，快速區(qū)分不同試件的抗沖刷效果，確定最佳浸水高度為5 cm，為試件高度的1/3；因為質(zhì)量損失率的增幅是隨著沖刷時間降低的，因此為節(jié)約試驗時間，最佳沖刷時間確定為10 min。至此，旋轉(zhuǎn)沖刷設備的最佳試驗參數(shù)確定為沖刷頻率f=30 Hz，試件浸水高度h=5 cm，沖刷時間t=10 min，在以上3個參數(shù)作用下，單個試件表面受到?jīng)_刷的次數(shù)為72 000次。

1.3 旋轉(zhuǎn)沖刷試驗有限元分析

應用FLUENT有限元軟件，采用k-ε模型，在浸水高度為5 cm，沖刷頻率分別為10、20和30 Hz情況下，分析試件表面受到的動水沖刷力大小，明確頻率對沖刷應力的影響。計算方法采用滑動網(wǎng)格方法，計算結(jié)果如圖3所示。從圖3中可以看出，作用在試件上的動水沖刷力既有壓力又有吸力，可以模擬實際中的泵吸作用；在沖刷頻率f=10 Hz時，試件表面的沖刷應力為8 kPa左右，當f=20 Hz時，沖刷應力為30 kPa左右，當f增加到30 Hz時，沖刷應力為50 kPa左右，進一步說明高沖刷頻率對半剛性基層沖刷損傷巨大。文獻[16-18]對瀝青路面的空隙水壓力的模擬表明，在標準軸載以80 km/h速度行駛時基層頂面空隙水內(nèi)動水壓力為50 kPa左右，該模擬結(jié)果驗證了最佳浸水高度和最佳沖刷頻率取值的合理性；對于沖刷時間，沖刷質(zhì)量損失情況與沖刷時間呈線性關系，且在沖刷10 min時效果已較為明顯，車輛荷載對路面的作用呈半正弦的形式，按設計速度的不同，作用時間在0.04～0.08 s之間，選取最佳沖刷時間為10 min，可以模擬路面基層初期所受到的動水沖刷作用，同時，還滿足試驗的快速性及試驗結(jié)果的區(qū)分度。

(a)網(wǎng)格劃分 (b)f=30 Hz沖刷儀應力分布 (c)f=30 Hz試件應力分布

2 抗沖刷性能影響因素研究

影響水泥穩(wěn)定碎石基層材料抗沖刷性能的因素主要有試件的抗壓強度、空隙率和壓實度等，試驗采用如圖4所示的5種級配，主要調(diào)控細集料的用量，使級配曲線幾乎涵蓋了常用的級配范圍，包含了3種級配類型，級配a、b屬骨架-空隙結(jié)構(gòu)，級配c屬骨架-密實結(jié)構(gòu)，級配d、e屬懸浮-密實結(jié)構(gòu)。

圖4 試驗采用的級配曲線

2.1 無側(cè)限抗壓強度對抗沖刷性能的影響

無側(cè)限抗壓強度對沖刷性能的影響試驗研究采用級配a、級配c和級配e進行，通過摻加不同水泥劑量來調(diào)整試件的強度，水泥劑量分別采用3.5%、4.5%、5.5%、6.5%，抗壓強度均值從2.2 MPa到6.9 MPa，抗壓強度與沖刷質(zhì)量損失率、水泥劑量與強度損失率關系如圖5所示。

(a)抗壓強度與質(zhì)量損失率的關系

(b)水泥劑量與強度損失率的關系

圖5(a)為抗壓強度與質(zhì)量損失率的關系，可以看出各個級配的沖刷質(zhì)量損失率均隨著無側(cè)向抗壓強度的增加呈減小趨勢，當試件強度較低時，各級配質(zhì)量損失率減小的幅度較小，當強度較高時，則降低的幅度有大幅度提高，在水泥劑量不大于3.5%時，3個級配的平均降低幅度為20%，當水泥劑量大于3.5%時，3個級配的平均降低幅度增加到了60%，前者是后者的3倍。通過回歸可以看出，抗壓強度與質(zhì)量損失率的關系呈良好的拋物線規(guī)律，就質(zhì)量損失率絕對值來看，由大到小的順序為級配e、級配c、級配a，這與動水沖刷作用有關，動水對試件的沖刷作用主要包括3個階段：第1階段試件表面層細集料在動水沖刷作用下剝落，質(zhì)量損失率變化較小；第2階段是在細集料剝落后，內(nèi)部空隙漏出，動水開始沖刷材料的骨架結(jié)構(gòu)，骨架結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生微小裂縫，質(zhì)量損失率處于較穩(wěn)定狀態(tài)；第3階段是在動水沖刷下骨架結(jié)構(gòu)開始破壞，局部骨架松散，粗骨料從試件上脫落，質(zhì)量損失率增幅加劇。因此，在質(zhì)量損失率的排序上懸浮-密實級配質(zhì)量損失最大，而骨架-空隙級配波動性最大，主要是粗顆粒的松散對質(zhì)量損失影響巨大。從抗沖刷角度而言，水穩(wěn)碎石的抗壓強度不宜小于4.0 MPa。

圖5(b)為水泥劑量與強度損失率的關系，可以看出：隨著水泥劑量的增加，各級配的強度損失率均呈下降趨勢，說明高水泥劑量對提高抗沖刷能力具有重要作用；級配e強度下降幅度較均勻，而級配a與級配c當水泥劑量超過4.5%時，沖刷后試件的強度損失幾乎為零，從強度的形成機理來看，隨著水泥劑量的增加，細集料與水泥形成的膠漿材料的黏結(jié)力加大，這就保證了材料在動水沖刷作用下材料更不易剝落；骨架結(jié)構(gòu)相對于懸浮結(jié)構(gòu)，表面有著更少的細集料，粗骨料與粗骨料之間的黏結(jié)作用要比懸浮的水泥細集料膠漿強度要大，所以集料顆粒更不易剝落，但是由于骨架結(jié)構(gòu)的空隙較多較大，在動水沖刷下骨架之間的黏結(jié)雖沒被完全破壞，但也受到一定沖擊，導致其強度有所下降，從抗沖刷角度而言，水泥穩(wěn)定碎石的水泥(P.O 42.5)劑量不宜小于4.5%。

2.2 空隙率對抗沖刷性能的影響

基層材料的空隙率是影響動水沖刷破壞的另一個重要因素。在相同水泥劑量(4.5%)的情況下，級配a到級配e 五種級配的空隙率在5.9%～1.5%之間變動，該空隙率區(qū)間基本覆蓋了水泥穩(wěn)定碎石基層的空隙率范圍，分別對該組試件進行旋轉(zhuǎn)沖刷試驗，試件的破壞情況如圖6所示。

(a)級配a (b) 級配b (c) 級配c (d)級配d (e) 級配e

圖7為質(zhì)量損失率與空隙率的關系，其中圖7(a)為基于實測強度下的質(zhì)量損失率與空隙率的關系，可以看出，當空隙率較小和較大時，質(zhì)量損失率均較大，當空隙率處于2.5%～5.0%時，質(zhì)量損失率最小，說明存在最佳空隙率范圍，因為當空隙率較大時，細集料少，粗顆粒間的黏附性不足，粗顆粒的散落導致質(zhì)量損失率增加，當空隙率小時，細集料較多，而沖刷作用的前期是以細集料脫離試件為主，因而，質(zhì)量損失率也大；當空隙率適中時，級配中粗、細集料比例適當，粗顆粒周邊有足夠的水泥膠漿包裹，在相同沖刷力的作用下質(zhì)量損失率會減小；因此，從試驗結(jié)果看，抗沖刷最佳的空隙率在2.5%～5.0%之間。

相同水泥劑量下的試件，級配不同，其強度也不同，抗沖刷能力也不同，為消除抗壓強度的影響，按照強度與質(zhì)量損失率的二次函數(shù)關系，將不同級配換算到同一強度進行比較，圖7(b)為基于強度相同原則下空隙率與沖刷質(zhì)量損失率的關系，可以看出，其變化規(guī)律為反S曲線，在空隙率較小和較大時，質(zhì)量損失率的變化率均很大，當空隙率在2.5%～5.0%之間時，質(zhì)量損失率變化較小，一方面是材料的骨架結(jié)構(gòu)影響了試件的強度，使其表面更不易剝落，另一方面是材料表面細集料含量的多少影響其抗沖刷性能。

(a)基于實測強度原則

(b)基于強度相同原則

2.3 壓實度對抗沖刷性能的影響

考慮壓實度對抗沖刷性能的影響，試驗選取級配a、級配c、級配e 三種級配，壓實度分別選取100%、98%、95%進行抗沖刷試驗，水泥劑量均采用4.5%，圖8為壓實度與質(zhì)量損失率和強度損失率的關系。從圖8可以看出，相同級配情況下，材料在旋轉(zhuǎn)沖刷作用下的質(zhì)量損失率和強度損失率隨著壓實度的增加而減小，一方面是由于壓實度較小造成強度的減小，另一方面是由于壓實度較小，材料整體更加不密實，空隙增加，有更多動水可以進入到空隙中。對比不同級配的質(zhì)量損失率，由大到小的排序為級配e、級配c、級配a，即細集料較多的級配類型，壓實度減小所帶來的質(zhì)量損失率更大；而在強度損失率方面，其排序則完全相反，由大到小排序為級配a、級配c、級配e，骨架-密實級配仍處于中間狀態(tài)，說明其優(yōu)越性。從施工控制角度來講，對于密實-懸浮級配要加強壓實，最低壓實度應大于98%，對于骨架-空隙級配則要提高水泥劑量以增加強度來滿足抗沖刷要求，而骨架-密實型級配，其抗沖刷的穩(wěn)定性最好。

(a)質(zhì)量損失率

(b)強度損失率

3 抗沖刷性能技術(shù)標準

水泥穩(wěn)定碎石基層材料的抗沖刷技術(shù)要求必須考慮道路服役地區(qū)的氣候特征，而且還要考慮沖刷質(zhì)量損失對瀝青面層疲勞壽命的影響，結(jié)合兩因素提出技術(shù)標準。

3.1 沖刷質(zhì)量損失對瀝青層疲勞壽命影響分析

由于動水沖刷作用所帶來的質(zhì)量損失和強度損失，表現(xiàn)在路面結(jié)構(gòu)中主要會帶來路表唧泥和基層表面出現(xiàn)軟化從而導致瀝青面層疲勞破壞，所以在材料設計階段，要對基層材料的抗沖刷性能提出要求。采用Abaqus有限元二維模型分析基層材料表面在不同脫空面積下，路表彎沉值的變化和瀝青面層疲勞壽命衰減情況來提出質(zhì)量損失率控制標準，幾何尺寸采用單車道3.75 m寬，各層材料參數(shù)[19]見表1?；鶎禹斆婷摽諈^(qū)域采用圓錐形狀，結(jié)構(gòu)模型如圖9所示。加載形式采用靜力加載，標準軸載為0.7 MPa?；鶎硬牧蠜_刷損失按照質(zhì)量與體積的等量換算，沖刷損壞區(qū)域?qū)挾鹊扔诤奢d作用寬度的1.5倍，基層材料被沖刷松散后仍留存在結(jié)構(gòu)中，松散部分取模量為100 MPa(松散未壓實集料模量)，得到在不同質(zhì)量損失情況下的瀝青面層層底拉應變與頂面豎向彎沉見表2，質(zhì)量損失率與彎沉和瀝青層底拉應變的關系如圖10所示。

表1 模擬分析中路面結(jié)構(gòu)與材料參數(shù)

(a)路面結(jié)構(gòu)三維模型圖

(b)路面結(jié)構(gòu)剖面圖

表2 不同質(zhì)量損失率下的彎沉和拉應變

從圖10可以看出隨著沖刷質(zhì)量損失率的增加，基層頂面脫空的深度和面積逐步擴大，彎沉與瀝青層底拉應變在增加，在質(zhì)量損傷率較小時，彎沉和層底拉應變均有大幅度增加，當質(zhì)量損失率在0.5%～6%之間時，彎沉和層底拉應變的增幅趨勢變緩，當質(zhì)量損失率超過6%時，彎沉和層底拉應變均趨于穩(wěn)定，即脫空后的彎沉和層底拉應變主要受松散的基層材料影響。

(a)彎沉變化

(b)層底拉應變變化

在2017版瀝青路面設計規(guī)范中，要對瀝青路面層的疲勞開裂進行驗算，疲勞開裂驗算公式為

(2)

根據(jù)此公式計算在不同質(zhì)量損失率的情況下的瀝青路面疲勞壽命降低率[20]，不同質(zhì)量損失率下的疲勞壽命與未破壞的疲勞壽命比值變化趨勢如圖11所示。

從圖11中可以看出，在質(zhì)量損失率較小時，基層被軟化的初期，瀝青面層的疲勞壽命較高，但隨著質(zhì)量損失率逐漸加大，疲勞壽命比下降非常快，當質(zhì)量損失率在1%左右，疲勞壽命比下降了0.4左右，疲勞壽命有所降低；當沖刷質(zhì)量損失率達到4%時，疲勞壽命比的變化趨于平緩，此時的疲勞壽命比約為0.3，即瀝青面層的疲勞壽命約為基層良好狀態(tài)下的30%；當沖刷質(zhì)量損失為10%時，疲勞壽命比約為0.2。這就是為什么基層頂面出現(xiàn)沖刷翻漿現(xiàn)象后，若不及時維修封水，翻漿區(qū)域瀝青面層就會很快出現(xiàn)疲勞破壞的原因。

圖11 基層沖刷質(zhì)量損失率與瀝青面層疲勞壽命的關系

3.2 抗沖刷設計技術(shù)標準

水泥穩(wěn)定碎石基層材料的沖刷問題不僅與降雨量的大小有關，還與冰凍有關，在兩因素的耦合作用下，通過凍融循環(huán)后的沖刷試驗可知，水泥穩(wěn)定碎石的沖刷質(zhì)量損失會提高1.2～1.5倍。因此，根據(jù)年平均降雨量(400 mm)和1月份最低氣溫把全國分為4個區(qū)：東北季凍區(qū)(Ⅰ區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧和內(nèi)蒙古東北區(qū)域)，西北半干旱區(qū)(Ⅱ區(qū)包括西藏、新疆、青海、寧夏、甘肅和內(nèi)蒙古中西部等地區(qū))，中部半濕潤區(qū)(Ⅲ區(qū)包括四川、陜西、山西、河南、河北和山東等)，東南部濕潤地區(qū)(Ⅳ區(qū)包括云南、貴州、湖北、湖南、江西、安徽、江蘇、浙江、福建、廣東、廣西和海南等)。

各地區(qū)可根據(jù)本地區(qū)的氣候特征，根據(jù)圖11的關系，確定本地區(qū)的容許疲勞壽命比，進而確定半剛性基層材料的抗沖刷技術(shù)標準，即容許沖刷質(zhì)量損失率。以黑龍江為例全年有90 d左右的降雨時間，而基層材料處于飽和水-荷載共同作用的時間較短，同時考慮冰凍的影響，擬定疲勞壽命比不應小于60%，則容許的質(zhì)量損失率為1.0%。所以在只考慮沖刷作用對路面的破壞時，對于性能要求高或降雨時間長的環(huán)境，確定容許試驗質(zhì)量損失率為1%，對于降雨時間短的地區(qū)或無冰凍地區(qū)，容許質(zhì)量損失率不超過1.5%?；诖嗽瓌t，提出水泥穩(wěn)定碎石基層抗沖刷技術(shù)要求，即Ⅰ區(qū)、Ⅱ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅳ區(qū)，沖刷質(zhì)量損失率應分別小于1.0%、1.5%、1.5%、1.3%。

4 結(jié) 論

1)通過不同參數(shù)下的沖刷試驗和理論模擬，提出水泥穩(wěn)定碎石旋轉(zhuǎn)沖刷試驗的最佳試驗參數(shù)，參數(shù)組合：浸水高度為5 cm，沖刷頻率為30 Hz，沖刷時間為10 min。

2)對不同無側(cè)限抗壓強度的水泥穩(wěn)定碎石基層試件進行沖刷試驗，各個級配的沖刷質(zhì)量損失率隨著無側(cè)向抗壓強度的增加呈拋物線趨勢減小，從抗沖刷角度而言，水泥穩(wěn)定碎石的水泥(P.O 42.5)劑量不宜小于4.5%，材料設計強度不應小于4.5 MPa。

3)對不同空隙率和壓實度的半剛性基層材料進行沖刷試驗，試驗結(jié)果表明，抗沖刷最佳空隙率在2.5%～5%之間，壓實度應大于98%。

4)有限元結(jié)構(gòu)分析表明，在質(zhì)量損失率小于0.5%時，彎沉和層底拉應變均有大幅度增加，當質(zhì)量損失率在0.5%～6%之間時，增幅趨勢變緩，當質(zhì)量損失率超過6%時，彎沉和層底拉應變均趨于穩(wěn)定。

5)根據(jù)瀝青路面疲勞驗算公式，得到疲勞壽命比和質(zhì)量損失率之間的關系，基于此，提出水泥穩(wěn)定碎石基層抗沖刷技術(shù)要求區(qū)劃，并提出不同區(qū)劃抗沖刷技術(shù)標準。