微表处与碎石封层
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封层类预防性养护技术
－微表处、碎石封层
江苏省交通科学研究院 2007年3月 年 月
江苏省交通科学研究院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
什么是预防性养护？ —— 在适当的时间，将适用 的措施应用在适宜的路面上
江苏省交通科学研究院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
结等性能 • 洁净、干燥、无风化、无杂质，可优先选择反击破加工的优 质玄武岩，严格控制细长扁平颗粒含量 碎石封层级配范围
筛孔尺寸（mm） 通过率（%） 12.5 100 9.5 85~100 4.75 10~30 2.36 0~10 1.18 0~5 0.075 0~2
江苏省交通科学研究院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
碎石封层允许的路面状况
问题的程度
轻 重
有效 勉强 无效 不合适
疲劳开裂 线状或块状裂缝 车辙 松散 泛油 不平整 抗滑丧失 水损害
江苏省交通科学研究院
JIANGSU TRANSPORTATION RESEARCH INSTITUTE
原材料要求
1、集料 、
• 集料自身具有一定强度、抗高温碾压、对沥青具有较强的粘
碎石封层的局限性
设计或施工不当会限制其使用寿命或导致提前失 效； 松动的石屑可能导致车辆或挡风玻璃的损坏；容 易出现碎石松动飞散的现象，影响行车安全 道路噪音大； 施工和处理过程中延长了交通中断的时间。
• 由于该技术的自身较难克服的弱点限制了该技术在重交通、高
速道路的使用。但随着材料改进与技术的发展，碎石封层也越 来越多地用于重交通量的道路。为了提高其粘结性，较多采用 橡胶沥青作为胶结料，即SAM应力吸收层 橡胶沥青作为胶结料，即SAM应力吸收层
江苏省交通科学研究院
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施工机械的配备 施工机械的配备
1、施工机械 、 1）沥青洒布机 ） 2）骨料撒布机－轮胎式 自动推进 ）骨料撒布机－ 3）压路机－轮胎压路机（10~15T）和钢 ）压路机－轮胎压路机（ ） 轮压路机 （10~15T） ） 4）路面清扫机 ） 5）集料运输车 ）
每半天1次
每半天1次 1处/1000 m2 1处/2000 m2 （仅试铺段做刹车 试验） 随时全面
外观检查
外观均匀一致，无成团成条现象，不起皮，无油 包和露黑等现象，无多余沥青。 江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层
同步碎石封层 也称为宏表处（Macrosurfacing），就 是用专用设备即同步碎石封层车，将碎石及 胶结材料（改性沥青或改性乳化沥青等）同 步洒浦在路面上，在自然行车碾压下，形成 保护原有路面的沥青碎石磨耗层。
集料技术标准
指 石料强度（MPa） 石料压碎值 （%） 洛杉矶磨耗损失 （%） 视密度 （t/m3） 对沥青的粘附性 坚固性 （%） 细长扁平颗粒含量（%） 水洗法<0.075mm颗粒含量（%） 软石含量 （%） 石料冲击值（%） 不大于 不大于 不大于 不大于 不大于 吸水率（%） 标 不小于 不大于 不大于 不小于 不大于 技术要求 100 28（常温） 30（高温） 30 2.60 2.0 不小于4级 12 12 2 5 28 江苏省交通科学研究院
不同封层类型的技术特点和适用性
封层能预防在低交通量路面上进一步的磨耗， 用来密封小的裂缝，防止雨水进入路面 消除松散，缓解老化，减少水分侵入， 结构内，减少道路表面的氧化和提 提高抗滑能力，密封裂缝。双层石屑封 高磨擦系数。 层较单层石屑封层提供一个更安静、更 平整的表面，是修复状况较差路面。 作用同石屑封层，是一种特殊的碎石封 层，沥青结合料和石料同步撒铺， 宏表处可延缓路面松散和老化，改善车辙， 减少水分侵入，改善表面抗滑性能。 采用改性沥青等，可以增强粘结力， 特别适合重交通量道路使用。 用稀释的乳液（通常是1:1的比率）滋养 路面，延迟路面的松散和氧化。认 为是一种临时性的处理。 稀浆是由细集料、沥青乳液、水和矿粉 组成的混合料，用于路面的过度氧 化和硬化问题。稀浆封层能延缓表 面松散，密封小的裂缝和提高表面 摩擦系数。 普遍认为是一个聚合物改性的稀浆封层； 然而，二者主要的差别是：微表处 成型是一个化学过程，而稀浆封层 成型是一个热过程。微表处也可用 来处治车辙。 用来密封和滋养旧沥青路面，封闭小的裂缝， 防止松散，标出路肩轮廓。实施雾状封 层的旧路面应该是多孔地，以便吸收足 够量的乳液。 减慢氧化过程而且帮助路面防水，阻止水进 入基层材料。增加表面摩擦力，要求路 面干燥而松散。
具有足够的强度和刚度 具有良好的整体稳定性 表面平整、密实、 表面平整、密实、清洁
江苏省交通科学研究院
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主要包括： 主要包括：
碎石封层 同步碎石封层 微表处 稀浆封层 宏表处 雾状封层 ……
江苏省交通科学研究院
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江苏省交通科学研究院
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碎石封层的施工工艺
1）路表面状况进行调查－对路面进行 处理 2）路面清扫－提高沥青与路面的粘结 3）改性沥青洒布 －沥青的温度应控制 在65℃～85℃之间 4）集料撒布 －集料撒布车与沥青洒布 车的间隔应不超过45m
• 根据撒布的层数可分为双层碎石封层(Double Chip 根据撒布的层数可分为双层碎石封层(Double
Seal)和单层碎石封层(Single Seal)和单层碎石封层(Single Chip Seal)。 Seal)。
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有那些特点？
预防性养护（预防）
• 捕捉轻微破坏 • 阻止进行性破坏 • 减少改正性养护 • 在适当的时间应用适宜的措施改正性养护 (事后) 事后)
改正性养护 (事后)
• 破坏以后 • 更昂贵
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有哪些好处？
江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层的优缺点：
同步碎石封层与常规的碎石封层相比，其优点在 于同步碎石封层是在1秒钟内同步完成洒布沥青和 碎石，保证了沥青结合料的温度，提高了沥青与 石料的粘结性。因此，同步碎石封层更适合使用 各种改性沥青，从而提高与路面的粘结、温度稳 定性，对路面变形的适用性等，减少可能产生的 石料松动，同时也提高了生产效率。 其缺点在于同步碎石封层是属于现场施工成型， 与沥青混凝土不同，其质量受施工的影响较大。
改善路面状况 更安全的道路 降低寿命周期费用 减少拥塞 用户满意 更有效地使用投资
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哪些属于预防性养护？
封层类
薄层沥青混凝土罩面 封缝
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碎石封层的施工工艺
5）碾压－对路面进行碾压，将该层压实度控制在 30%以下，碾压应在集料撒布后5分钟内完成 6）路面清扫 －避免通车后表面石料飞散 7）按缝处理 －平顺一致，不出现集料堆积或露 白现象 8）开放交通 －施工24小时后方能开放交通，若 交通控制较困难，在新铺筑路面通行时应控制车 速不大于40km/h
SBS改性沥青技术要求
检 验 延度（5cm/min，5℃） 软化点（环球法） 溶解度（三氯乙烯） 闪点（COC） 弹性恢复（25℃） 动力粘度（60 ℃） 运动粘度（135 ℃） 离析，软化点差 质量损失 薄膜加热试验 163℃,5h 针入度比（25℃） 延度（5cm/min，5℃） （cm） 项 目 不小于 不小于（cm） 不小于（℃） 不小于（%） 不小于（℃） 不小于（%） 不小于(Pa.s) 不大于(Pa.s) 不大于（℃） 不大于（%） 不小于（%） 不小于 技术要求 30∼60 20 60 99 230 85 800 3 2.5 1.0 65 15
江苏省交通科学研究院
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碎石封层施工阶段的质量检查标准
项目 沥青用量 集料用量 ≥4.75 ≤2.36 0.075 集料含水量 渗水试验 刹车试验 检查频率 每半天1次 质量要求或允许误 差 设计±0.2 kg/m2 设计±1.0 kg/m2 ±5.0% ±3.0% ±1.0%(小于2.0%) ＜4.0% 渗水量<5ml/min 沥青层不破裂，表 面不推移脱落 试验方法 称定面积收取沥青用量 称定面积收取集料用量 并进行筛分 T0307 用渗水仪，每处2点 7天后用BZZ—60标准汽车以 50Km/h车速急刹
碎石封层的作用
增加路面抗滑性，提高行驶安全程度 提高路面防水性，减少路面水损害 防止下层路面氧化，老化和磨耗 赋予干燥风化路面以新生命 对小型裂缝及不完整部分进行填封 改善路面纹理结构 成本低且快速路面更新
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2、改性沥青 、
• 具有较好的粘结性、一定的抗老化、高温具有较高 具有较好的粘结性、一定的抗老化、
粘度、低温具有较好的延性等性能 粘度、
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碎石封层的寿命
SHRP SP5： 澳大利亚: 新西兰 ： 南非: >5 年 8-15 年 8-15 年 8-12 年
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封层类处治技术
定义：封层类处治技术是铺筑厚度小于 3cm的一种薄层路面，其厚度一般在 1.0～3.0cm。
• 由于厚度较薄，在计算路面厚度时，其强度一般
不计算在内，对于路面结构的补强作用也很小
江苏省交通科学研究院
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对原路面的要求
江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层是一种特殊的碎石封层，沥 青结合料和石料同步撒铺，可采用改性沥 青，与普通的碎石封层相比，可以大幅度 增强粘结力，适合重交通量道路使用。同 时其成本与普通碎石封层相比提高很少， 经济上和技术上都具有一定的优势
碎石封层
同步碎石 封层
封层
雾状封层
稀浆封层
微表处来自百度文库
当车辙深度超过19mm或摩擦系数下降到无 法接受的程度。当路面有微小裂缝或中 等到严重氧化的时候，道路表面的过度 氧化和硬化的时候。
江苏省交通科学研究院
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碎石封层
碎石封层(Chip Seal)技术，也称为石屑封层， 是在需要修复的路面上洒布一定量的沥青 结合料后立即进行集料撒布的一种是路面 预防性养护技术。
针入度（25℃，100g,5s）(0.1mm)
江苏省交通科学研究院
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碎石封层的配合比设计
与一般的混合料设计有着明显的差异，碎石封层 是一项与施工过程联系更为密切的技术。依赖于 工程实践经验、施工机械、现场路面条件等，室 内实验很难替代现场情况。 配合比设计工作的重点在于进行集料筛分，配备 各集料用量及混合集料级配设计，建议集料洒布 量为10kg/m2。 沥青用量的设计十分复杂，它与道路交通量、现 有路面状况、集料特性及级配组成等因素有关， 可通过现场试验路（试验确定路面适宜的沥青， 推荐沥青用量为2kg/m2）及工程经验确定。
－微表处、碎石封层
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什么是预防性养护？ —— 在适当的时间，将适用 的措施应用在适宜的路面上
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结等性能 • 洁净、干燥、无风化、无杂质，可优先选择反击破加工的优 质玄武岩，严格控制细长扁平颗粒含量 碎石封层级配范围
筛孔尺寸（mm） 通过率（%） 12.5 100 9.5 85~100 4.75 10~30 2.36 0~10 1.18 0~5 0.075 0~2
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碎石封层允许的路面状况
问题的程度
轻 重
有效 勉强 无效 不合适
疲劳开裂 线状或块状裂缝 车辙 松散 泛油 不平整 抗滑丧失 水损害
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原材料要求
1、集料 、
• 集料自身具有一定强度、抗高温碾压、对沥青具有较强的粘
碎石封层的局限性
设计或施工不当会限制其使用寿命或导致提前失 效； 松动的石屑可能导致车辆或挡风玻璃的损坏；容 易出现碎石松动飞散的现象，影响行车安全 道路噪音大； 施工和处理过程中延长了交通中断的时间。
• 由于该技术的自身较难克服的弱点限制了该技术在重交通、高
速道路的使用。但随着材料改进与技术的发展，碎石封层也越 来越多地用于重交通量的道路。为了提高其粘结性，较多采用 橡胶沥青作为胶结料，即SAM应力吸收层 橡胶沥青作为胶结料，即SAM应力吸收层
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施工机械的配备 施工机械的配备
1、施工机械 、 1）沥青洒布机 ） 2）骨料撒布机－轮胎式 自动推进 ）骨料撒布机－ 3）压路机－轮胎压路机（10~15T）和钢 ）压路机－轮胎压路机（ ） 轮压路机 （10~15T） ） 4）路面清扫机 ） 5）集料运输车 ）
每半天1次
每半天1次 1处/1000 m2 1处/2000 m2 （仅试铺段做刹车 试验） 随时全面
外观检查
外观均匀一致，无成团成条现象，不起皮，无油 包和露黑等现象，无多余沥青。 江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层
同步碎石封层 也称为宏表处（Macrosurfacing），就 是用专用设备即同步碎石封层车，将碎石及 胶结材料（改性沥青或改性乳化沥青等）同 步洒浦在路面上，在自然行车碾压下，形成 保护原有路面的沥青碎石磨耗层。
集料技术标准
指 石料强度（MPa） 石料压碎值 （%） 洛杉矶磨耗损失 （%） 视密度 （t/m3） 对沥青的粘附性 坚固性 （%） 细长扁平颗粒含量（%） 水洗法<0.075mm颗粒含量（%） 软石含量 （%） 石料冲击值（%） 不大于 不大于 不大于 不大于 不大于 吸水率（%） 标 不小于 不大于 不大于 不小于 不大于 技术要求 100 28（常温） 30（高温） 30 2.60 2.0 不小于4级 12 12 2 5 28 江苏省交通科学研究院
不同封层类型的技术特点和适用性
封层能预防在低交通量路面上进一步的磨耗， 用来密封小的裂缝，防止雨水进入路面 消除松散，缓解老化，减少水分侵入， 结构内，减少道路表面的氧化和提 提高抗滑能力，密封裂缝。双层石屑封 高磨擦系数。 层较单层石屑封层提供一个更安静、更 平整的表面，是修复状况较差路面。 作用同石屑封层，是一种特殊的碎石封 层，沥青结合料和石料同步撒铺， 宏表处可延缓路面松散和老化，改善车辙， 减少水分侵入，改善表面抗滑性能。 采用改性沥青等，可以增强粘结力， 特别适合重交通量道路使用。 用稀释的乳液（通常是1:1的比率）滋养 路面，延迟路面的松散和氧化。认 为是一种临时性的处理。 稀浆是由细集料、沥青乳液、水和矿粉 组成的混合料，用于路面的过度氧 化和硬化问题。稀浆封层能延缓表 面松散，密封小的裂缝和提高表面 摩擦系数。 普遍认为是一个聚合物改性的稀浆封层； 然而，二者主要的差别是：微表处 成型是一个化学过程，而稀浆封层 成型是一个热过程。微表处也可用 来处治车辙。 用来密封和滋养旧沥青路面，封闭小的裂缝， 防止松散，标出路肩轮廓。实施雾状封 层的旧路面应该是多孔地，以便吸收足 够量的乳液。 减慢氧化过程而且帮助路面防水，阻止水进 入基层材料。增加表面摩擦力，要求路 面干燥而松散。
具有足够的强度和刚度 具有良好的整体稳定性 表面平整、密实、 表面平整、密实、清洁
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主要包括： 主要包括：
碎石封层 同步碎石封层 微表处 稀浆封层 宏表处 雾状封层 ……
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碎石封层的施工工艺
1）路表面状况进行调查－对路面进行 处理 2）路面清扫－提高沥青与路面的粘结 3）改性沥青洒布 －沥青的温度应控制 在65℃～85℃之间 4）集料撒布 －集料撒布车与沥青洒布 车的间隔应不超过45m
• 根据撒布的层数可分为双层碎石封层(Double Chip 根据撒布的层数可分为双层碎石封层(Double
Seal)和单层碎石封层(Single Seal)和单层碎石封层(Single Chip Seal)。 Seal)。
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有那些特点？
预防性养护（预防）
• 捕捉轻微破坏 • 阻止进行性破坏 • 减少改正性养护 • 在适当的时间应用适宜的措施改正性养护 (事后) 事后)
改正性养护 (事后)
• 破坏以后 • 更昂贵
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有哪些好处？
江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层的优缺点：
同步碎石封层与常规的碎石封层相比，其优点在 于同步碎石封层是在1秒钟内同步完成洒布沥青和 碎石，保证了沥青结合料的温度，提高了沥青与 石料的粘结性。因此，同步碎石封层更适合使用 各种改性沥青，从而提高与路面的粘结、温度稳 定性，对路面变形的适用性等，减少可能产生的 石料松动，同时也提高了生产效率。 其缺点在于同步碎石封层是属于现场施工成型， 与沥青混凝土不同，其质量受施工的影响较大。
改善路面状况 更安全的道路 降低寿命周期费用 减少拥塞 用户满意 更有效地使用投资
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哪些属于预防性养护？
封层类
薄层沥青混凝土罩面 封缝
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碎石封层的施工工艺
5）碾压－对路面进行碾压，将该层压实度控制在 30%以下，碾压应在集料撒布后5分钟内完成 6）路面清扫 －避免通车后表面石料飞散 7）按缝处理 －平顺一致，不出现集料堆积或露 白现象 8）开放交通 －施工24小时后方能开放交通，若 交通控制较困难，在新铺筑路面通行时应控制车 速不大于40km/h
SBS改性沥青技术要求
检 验 延度（5cm/min，5℃） 软化点（环球法） 溶解度（三氯乙烯） 闪点（COC） 弹性恢复（25℃） 动力粘度（60 ℃） 运动粘度（135 ℃） 离析，软化点差 质量损失 薄膜加热试验 163℃,5h 针入度比（25℃） 延度（5cm/min，5℃） （cm） 项 目 不小于 不小于（cm） 不小于（℃） 不小于（%） 不小于（℃） 不小于（%） 不小于(Pa.s) 不大于(Pa.s) 不大于（℃） 不大于（%） 不小于（%） 不小于 技术要求 30∼60 20 60 99 230 85 800 3 2.5 1.0 65 15
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碎石封层施工阶段的质量检查标准
项目 沥青用量 集料用量 ≥4.75 ≤2.36 0.075 集料含水量 渗水试验 刹车试验 检查频率 每半天1次 质量要求或允许误 差 设计±0.2 kg/m2 设计±1.0 kg/m2 ±5.0% ±3.0% ±1.0%(小于2.0%) ＜4.0% 渗水量<5ml/min 沥青层不破裂，表 面不推移脱落 试验方法 称定面积收取沥青用量 称定面积收取集料用量 并进行筛分 T0307 用渗水仪，每处2点 7天后用BZZ—60标准汽车以 50Km/h车速急刹
碎石封层的作用
增加路面抗滑性，提高行驶安全程度 提高路面防水性，减少路面水损害 防止下层路面氧化，老化和磨耗 赋予干燥风化路面以新生命 对小型裂缝及不完整部分进行填封 改善路面纹理结构 成本低且快速路面更新
江苏省交通科学研究院
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2、改性沥青 、
• 具有较好的粘结性、一定的抗老化、高温具有较高 具有较好的粘结性、一定的抗老化、
粘度、低温具有较好的延性等性能 粘度、
江苏省交通科学研究院
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碎石封层的寿命
SHRP SP5： 澳大利亚: 新西兰 ： 南非: >5 年 8-15 年 8-15 年 8-12 年
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封层类处治技术
定义：封层类处治技术是铺筑厚度小于 3cm的一种薄层路面，其厚度一般在 1.0～3.0cm。
• 由于厚度较薄，在计算路面厚度时，其强度一般
不计算在内，对于路面结构的补强作用也很小
江苏省交通科学研究院
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对原路面的要求
江苏省交通科学研究院
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同步碎石封层是一种特殊的碎石封层，沥 青结合料和石料同步撒铺，可采用改性沥 青，与普通的碎石封层相比，可以大幅度 增强粘结力，适合重交通量道路使用。同 时其成本与普通碎石封层相比提高很少， 经济上和技术上都具有一定的优势
碎石封层
同步碎石 封层
封层
雾状封层
稀浆封层
微表处来自百度文库
当车辙深度超过19mm或摩擦系数下降到无 法接受的程度。当路面有微小裂缝或中 等到严重氧化的时候，道路表面的过度 氧化和硬化的时候。
江苏省交通科学研究院
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碎石封层
碎石封层(Chip Seal)技术，也称为石屑封层， 是在需要修复的路面上洒布一定量的沥青 结合料后立即进行集料撒布的一种是路面 预防性养护技术。
针入度（25℃，100g,5s）(0.1mm)
江苏省交通科学研究院
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碎石封层的配合比设计
与一般的混合料设计有着明显的差异，碎石封层 是一项与施工过程联系更为密切的技术。依赖于 工程实践经验、施工机械、现场路面条件等，室 内实验很难替代现场情况。 配合比设计工作的重点在于进行集料筛分，配备 各集料用量及混合集料级配设计，建议集料洒布 量为10kg/m2。 沥青用量的设计十分复杂，它与道路交通量、现 有路面状况、集料特性及级配组成等因素有关， 可通过现场试验路（试验确定路面适宜的沥青， 推荐沥青用量为2kg/m2）及工程经验确定。