公路技術(shù)與計(jì)量精講班第10講

1、公路工程技術(shù)與計(jì)量精講班第 10 講講義第二節(jié) 墊層、基層及底基層第二節(jié) 墊層、基層及底基層一、墊層1墊層的設(shè)置原則 墊層作用：排除路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)。（1）地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕狀態(tài)的路段。（2）排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段。（3）季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)置防凍墊層的路段。（4）基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段。2墊層材料 墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣等粒料以及水泥或石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土，石灰粉 煤灰穩(wěn)定粗粒土等。若采用粗砂和砂礫料時(shí)，通過0.074mm篩孔的

2、顆粒含量應(yīng)不大于5%。采用煤渣時(shí)，小于2mm的顆粒含量不宜大于20%。3墊層設(shè)置寬度 高速公路、一、二級(jí)公路的排水墊層應(yīng)鋪至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路基穩(wěn)定。三、四級(jí)公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬25cm例題（判斷）：高速公路、一、二級(jí)公路的排水墊層應(yīng)鋪至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路 基穩(wěn)定；三、四級(jí)公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬15cm（x）。二、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層（底基層）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類包括：水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類和工業(yè)廢渣穩(wěn)定類。半剛性基層材料的顯著特 點(diǎn)是：整體性強(qiáng)、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好，而且較為經(jīng)濟(jì)。半剛性材料已廣泛用于修建高 等級(jí)公路路面基層或底基層

3、。水泥穩(wěn)定類、 石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料適用于各級(jí)公路的基層和底基層，但水泥或石灰、 粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土不能用做高級(jí)路面的基層。石灰穩(wěn)定類材料適用于各級(jí)公路的底基層， 也可用做二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層， 但石灰穩(wěn)定細(xì) 粒土不能用做高級(jí)路面的基層。例題（多選）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類包括一般有（）組成。A水泥穩(wěn)定類B石灰穩(wěn)定類C工業(yè)廢渣穩(wěn)定類D二灰土答案：ABC例題（判斷）：水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土可以用做高級(jí)路面的基層（X）。1對(duì)原材料的要求1 ）無機(jī)結(jié)合料 無機(jī)結(jié)合料目前最常用的有水泥、石灰、粉煤灰及工業(yè)廢渣（1）水泥。普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可用作結(jié)合料，但宜選用終凝時(shí)間

4、較長(zhǎng)（宜在6h以上）的水泥。快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥不得使用。水 泥劑量見下表土類路拌法（旳集中廠樣洋（%）中、粗粒土43細(xì)粒土54注意：水泥（石灰）劑量系指水泥（石灰）質(zhì)量占全部粗細(xì)顆粒（即礫石、砂粒、粉粒和黏粒）的干質(zhì) 量的百分率。（2）石灰。石灰質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的皿級(jí)以上的生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)。石灰劑量應(yīng)通過配合比設(shè)計(jì)試驗(yàn)確定，但工地實(shí)際采用的劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗(yàn)確定的劑量多0.5%1%采用集中廠拌法施工時(shí)，可只增加0.5%;采用路拌法施工時(shí)，宜增加1%。（3）粉煤灰。 粉煤灰是火力發(fā)電廠燃燒煤粉產(chǎn)生的粉狀灰渣，其主要成分SiO2（二氧化硅）、AI2O3（三氧化二鋁）和F

5、e203（三氧化二鐵）的總含量應(yīng)大于70%，燒失量不應(yīng)超過20%（4）煤渣。煤渣是煤經(jīng)鍋爐燃燒后的殘?jiān)?其主要成分是Si02（二氧化硅）和AI203 ;（三氧化二鋁），它的松干密度在7001100kg/m3之間。煤渣的最大粒徑不應(yīng)大于30mm顆粒組成宜有一定級(jí)配，且不含雜質(zhì)。煤渣的含煤量宜少，最好選低于20%的選用。2）集料適宜做水泥或石灰穩(wěn)定土基層的材料有：級(jí)配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石和各種粒狀礦渣等。碎石包括巖石碎石和礦渣碎石。有機(jī)質(zhì)含量超過2%的土，不應(yīng)單獨(dú)用水泥穩(wěn)定，如需采用，必須先用石灰進(jìn)行處理，之后方可用水泥穩(wěn)定。硫酸鹽含量超過0.25%的土，不應(yīng)用于水泥穩(wěn)

6、定。塑性指數(shù)為1520的黏性土以及含有一定數(shù)量黏性土的中粒土和粗粒土均適宜于用石灰穩(wěn)定。塑性指數(shù)為15以上的黏性土更適宜于用石灰和水泥綜合穩(wěn)定。用作基層時(shí)，集料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm；用作底基層時(shí)，集料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過40mm同時(shí)，土的均勻系數(shù)（通過量為60%的篩孔尺寸與通過量為10%勺篩孔尺寸的比值）應(yīng)大于5。水泥穩(wěn)定粒徑較均勻的砂，宜在砂中添加少部分塑性指數(shù)小于10的黏性土或石灰土，也可添加部分粉煤灰；加入比例可按使混合料的標(biāo)準(zhǔn)干密度接近最大值確定，一般為20%40%。半剛性基層材料所用碎、礫石應(yīng)具有一定的抗壓碎能力。高速和一級(jí)公路的集料壓碎值不大于30%二級(jí)和二級(jí)以下公

7、路的集料壓碎值不大于35%（底基層可放寬至40%）。3）水2混合料配合比設(shè)計(jì)混合料組成設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是根據(jù)規(guī)范要求的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，通過試驗(yàn)選取適宜于穩(wěn)定的材料，確定材料的配比以及最大干密度和最佳含水量。表中所列數(shù)值指齡期為7d（濕養(yǎng)6d、浸水ld）的無側(cè)限抗壓強(qiáng)度。無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的抗壓強(qiáng)度（MPa）公路等級(jí)高速、一級(jí)公路二級(jí)及二級(jí)以下公路基層基層底基層基層基層底基層水泥穩(wěn)定類材料351.52.52.531.52.0石灰穩(wěn)定類材料0.80.80.50.7二灰穩(wěn)定類材料0.81.10.60.60.80.5水泥劑量參考值土類水泥劑量(%)作基層時(shí)作底基層時(shí)中粒土和粗粒土3456734567塑性指

8、數(shù)小于12的土57891145679其他細(xì)粒土8101214166891012石灰劑量參考值土類水泥劑量(%)作基層時(shí)作底基層時(shí)砂粒土和碎石土34567塑性指數(shù)小于12黏性土1012131416810111214塑性指數(shù)大于12黏性土5791113578911混合料組成的具體設(shè)計(jì)步驟如下： 制備同一種土樣、不同結(jié)合料劑量的混合料。(2)采用重型擊實(shí)試驗(yàn)確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度，至少應(yīng)做三個(gè)不同水泥或石灰劑量混合料的擊實(shí)試驗(yàn)，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定。(3)按工地預(yù)定達(dá)到的壓實(shí)度，分別計(jì)算不同結(jié)合料劑量時(shí)試件應(yīng)有的干密度。(

9、4)按最佳含水量和計(jì)算得到的干密度制備試件，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)。(5)試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d,浸水1d后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)。規(guī)定的溫度為：冰凍地區(qū)202oC,非冰凍地區(qū)252oG計(jì)算試驗(yàn)結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。（6）根據(jù)規(guī)范要求的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的結(jié)合料劑量。例題（判斷）：混合料組成設(shè)計(jì)中，水泥或石灰的劑量越大，混合料強(qiáng)度越高（X）。3路拌法施工半剛性基層或底基層路拌法施工的主要工序?yàn)椋簻?zhǔn)備下承層T施工測(cè)量T備料T攤鋪T拌和T整平與碾壓成型T初期養(yǎng)護(hù)。1）下承層準(zhǔn)備與施工測(cè)量2）備料3）攤鋪與拌和4）整形與碾壓5）養(yǎng)生一般情況下，路拌法每一流水作業(yè)段以200m為宜，但每天的第一個(gè)作業(yè)段

10、宜稍短些，可為150m（僅指寬78m的穩(wěn)定層），如穩(wěn)定層較寬，則作業(yè)段應(yīng)再縮短。4廠拌法施工 廠拌法施工前，應(yīng)先調(diào)試拌和設(shè)備，以確保按設(shè)計(jì)配合比拌和。拌和生產(chǎn)中， 含水量應(yīng)略大于最佳含水量， 使混合料運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪碾壓時(shí)的含水量不小于最佳含水量。運(yùn)輸過程中， 如運(yùn)距較遠(yuǎn)，車上混合料應(yīng)覆蓋，以防水分損失過多；如有粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象，應(yīng)用機(jī)械或人工再充分拌和。 混合料攤鋪應(yīng)采用攤鋪機(jī)進(jìn)行。 拌和機(jī)與攤鋪機(jī)的生產(chǎn)能力應(yīng)互相協(xié)調(diào)， 減少攤鋪機(jī)停機(jī)待料情 況，以保證施工的連續(xù)性。一般公路施工沒有攤鋪機(jī)時(shí)，也可以用自動(dòng)平地機(jī)攤鋪。 攤鋪后的整形、碾壓、養(yǎng)生與路拌法施工相同。公路工程國(guó)內(nèi)招標(biāo)文件范本明確規(guī)定：水

11、泥穩(wěn)定土底基層、基層都不得采用人工拌和法施工。對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以下的公路，可以采用路拌法。但對(duì)于二級(jí)公路，應(yīng)采用專用的穩(wěn)定土拌和機(jī)。 對(duì)于高速和一級(jí)公路， 除直接鋪筑在土基上的底基層下層， 可用穩(wěn)定土拌和機(jī)進(jìn)行路拌法施工外， 其上的各個(gè)穩(wěn)定土層都應(yīng)用集中廠拌法拌制混合料，并應(yīng)用攤鋪機(jī)攤鋪基層混合料。例題（判斷）：高速和一級(jí)公路，水泥穩(wěn)定土底基層、基層可以采用路拌法施工（X）。5造價(jià)分析 公路工程定額編列了水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、石灰煤渣穩(wěn)定土、水泥石灰穩(wěn)定土，穩(wěn)定土廠拌、運(yùn)輸及鋪筑，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備安裝、拆除等定額，基本適應(yīng)當(dāng)前無機(jī)結(jié)合 料穩(wěn)定類基層、底基層工程造價(jià)分析計(jì)算。水泥

12、、石灰穩(wěn)定類定額所列水泥或石灰與其他材料的數(shù)量系按定額表所示出的配合比編制，當(dāng)設(shè)計(jì)配合比與定額標(biāo)示的配合比不同時(shí)， 相關(guān)的材料消耗量可按定額說明中規(guī)定的有關(guān)公式進(jìn)行換三、粒料類基層（底基層）三、粒料類基層（底基層）粒料類基層按強(qiáng)度構(gòu)成原理可分為嵌鎖型與級(jí)配型。嵌鎖型包括泥結(jié)碎石、 泥灰結(jié)碎石、 填隙碎石等；級(jí)配型包括級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、符合級(jí)配的天然砂礫、部分礫石經(jīng)軋制摻配而成的級(jí)配礫、碎石等。例題（多選）下列哪些屬于嵌鎖型粒料類基層（）。A泥結(jié)碎石B填隙碎石C級(jí)配碎石D級(jí)配天然砂礫答案：AB1填隙碎石1)一般規(guī)定2)材料3)施工填隙碎石施工的工藝流程為：準(zhǔn)備下承層T施工放樣T備料葉攤鋪粗集料

13、T初壓T撒布石屑T振動(dòng)壓實(shí)T第二次撒布石屑T振動(dòng)壓實(shí)T局部補(bǔ)撒石屑及掃勻T振動(dòng)壓實(shí)填滿孔隙，然后：干法施工T灑少量水T終壓。濕法施工T灑水飽和T碾壓滾漿終壓。(1)準(zhǔn)備下承層及放樣(2)備料(3)干法施工(4)濕法施工2級(jí)配碎石 粗、細(xì)碎石集料和石屑各占一定比例的混合料， 當(dāng)其顆粒組成符合密實(shí)級(jí)配要求時(shí)， 稱為級(jí)配碎 石。級(jí)配碎石適用于各級(jí)公路的基層和底基層； 可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。在二級(jí)和二級(jí)以下公路上，將級(jí)配碎石用作基層時(shí)，其最大粒徑應(yīng)控制在40mm以內(nèi)；在高速和一級(jí)公路上，將級(jí)配碎石用作基層以及半剛性路面的中間層時(shí)，其最大粒徑宜控制在30mm以下。1)材料2)路拌法

14、施工級(jí)配碎石路拌法施工的工藝流程為：準(zhǔn)備下承層-施工放樣-運(yùn)輸和攤鋪未篩分碎石-灑水使碎石濕潤(rùn)T運(yùn)輸和撒布石屑T拌和并補(bǔ)充灑水斗整形T碾壓。其中，未篩分碎石和石屑可在碎石場(chǎng)加水濕拌-運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)攤鋪-補(bǔ)充拌和和灑水-整形-碾壓。3)廠拌法施工級(jí)配碎石混合料可以在中心站用多種機(jī)械進(jìn)行集中拌和，拌和設(shè)備同無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料類。 宜采用不同粒級(jí)的單一尺寸碎石和石屑，按預(yù)定配合比在拌和機(jī)內(nèi)拌制成級(jí)配碎石?昆合料，當(dāng)采用未篩分碎石和石屑拌和時(shí)，若其顆粒組成發(fā)生明顯變化，應(yīng)注意及時(shí)調(diào)整，以使混合料的顆粒 組成和含水量達(dá)到規(guī)定的要求。廠拌混合料宜采用瀝青混凝土攤鋪機(jī)、 水泥混凝土攤鋪面或穩(wěn)定土攤鋪機(jī)攤鋪， 并應(yīng)設(shè)專人跟隨 機(jī)后，注意消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，一般公路施工無攤鋪機(jī)時(shí)，也可以用自動(dòng)平地機(jī)攤鋪混合料。攤鋪后的整形及碾壓與路拌法施工相同。3造價(jià)分析 現(xiàn)行公路工程定額編列的粒料類基層、底基層定額有：泥灰法碎石、填隙碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配 碎石及級(jí)配礫石等項(xiàng)，其施工方式均為路拌法，級(jí)配混合料的廠拌法施工缺相關(guān)定額。造價(jià)分析 時(shí)，若需按廠拌法生產(chǎn)級(jí)配混合料， 用攤鋪機(jī)攤鋪級(jí)配混合料的情況， 應(yīng)根據(jù)定額的