碎礫石路面,塊料路面,無(wú)機(jī)混合料穩(wěn)定路面

1、碎、礫石路面第一節(jié)碎、礫石路面的力學(xué)性能一、碎、礫石路面的強(qiáng)度構(gòu)成碎、礫石路面通常是指水結(jié)碎石路面、泥結(jié)碎石路面以及密級(jí)配的碎(礫石路面等數(shù)種,這類路面通常只能用于中等低交通量得公路1、純碎石材料純碎石材料按嵌擠原則產(chǎn)生強(qiáng)度,它的抗剪強(qiáng)度主要取決于剪切面上的法向應(yīng)力和材料內(nèi)摩阻角,由下列三項(xiàng)因素組成:(1粒料表面的相互滑動(dòng)摩擦(2因剪切時(shí)體積膨脹而需克服的阻力(3因粒料重新排列而受到的阻力2、土碎(礫石混合料三種物理狀態(tài):(1不含或含很少細(xì)料(指0.075mm以下的顆粒的混合料,它的強(qiáng)度和穩(wěn)定性依靠顆粒之間摩阻力獲得。特點(diǎn):密實(shí)度較低,透水性好,不易冰凍,沒(méi)有黏結(jié)性,不易壓實(shí)。(2含有足夠的細(xì)

2、料來(lái)填充顆粒間空隙的混合料,它仍然能通過(guò)顆粒接觸而獲得強(qiáng)度,抗剪能力、密實(shí)度有所提高,透水性低,施工時(shí)較第一種情況易壓實(shí)。(3含有大量細(xì)料,而粗顆粒之間的接觸很少,集料僅僅是“浮”在細(xì)料之中。特點(diǎn):施工時(shí)易壓實(shí),密實(shí)度較低,易冰凍,難于透水,強(qiáng)度和穩(wěn)定性受含水率影響很大。3、對(duì)不同細(xì)料含量的土礫石混合料,隨壓實(shí)功增加,密實(shí)度和CBR值均增加,而且都存在一個(gè)相應(yīng)的最佳細(xì)料含量。最大密實(shí)度時(shí)的最佳細(xì)料含量為8%10%最大CBR值時(shí)的最佳細(xì)料含量為6%8%細(xì)料成分對(duì)碎石集料CBR的影響一般比對(duì)礫石的影響小對(duì)于同一粒徑分配,由有棱角顆粒組成混合料的CBR值通常也比圓滑顆?；旌狭系腃BR值稍大一些對(duì)于細(xì)

3、料含量多的混合料,必須限制細(xì)料的塑形指數(shù)二、碎、礫石材料的應(yīng)力應(yīng)變性能K2Er = K1(MpaEr回彈模量K1、K2與材料有關(guān)的試驗(yàn)參數(shù)主應(yīng)力之和顆粒材料的模量取決于材料的級(jí)配、形狀、表面構(gòu)造、密實(shí)度和含水率等。一般密實(shí)度越高,模量值越大;棱角多,表面粗糙者有較高模量;當(dāng)細(xì)料含量不多時(shí),含水率影響甚小。二、礫石材料的形第二節(jié)碎石路面與基層碎石路面:用加工軋制的碎石按嵌擠原理鋪壓而成的路面水結(jié)碎石路面:用人工軋制的碎石從大到小分層鋪筑,經(jīng)灑水碾壓后形成的一種結(jié)構(gòu)層,厚度為1016cm.泥結(jié)碎石路面:以碎石為集料、泥土作為填充料和黏結(jié)料,經(jīng)壓實(shí)修筑成的一種結(jié)構(gòu)。厚度為820cm.泥灰結(jié)碎石路面:

4、以碎石為集料,用一定數(shù)量的石灰和土作黏結(jié)填縫料的碎石路面。水穩(wěn)定性比泥結(jié)碎石好。填隙干壓碎石基層:碎石基層可采用干壓方法,要求填縫緊密,碾壓堅(jiān)實(shí)。第三節(jié)級(jí)配礫(碎石路面級(jí)配礫(碎石路面,是由各種集料(碎石、礫石和土,按最佳級(jí)配原理修筑而成的路面層或基層。一、級(jí)配礫(碎石路面與基(墊層的厚度和材料級(jí)配礫(碎石路面厚度,一般為816cm級(jí)配礫(碎石路面所用材料,主要為天然礫石或較軟的碎石二、級(jí)配礫(碎石路面與基(墊層的施工開(kāi)挖路槽備料運(yùn)料鋪料拌和與整形碾壓鋪封層第四節(jié)優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層無(wú)結(jié)合料處治粒料在國(guó)外是一種應(yīng)用極為普遍的筑路材料,廣泛用于柔性路面的基層和底基層,用于基層的常為較優(yōu)質(zhì)的碎石層。優(yōu)

5、質(zhì)級(jí)配碎石基層強(qiáng)度主要來(lái)源于碎石本身強(qiáng)度及碎石顆粒之間的嵌擠力。級(jí)配是影響級(jí)配碎石強(qiáng)度與剛度的重要因素?；貜椖Ａ渴潜碚骷?jí)配碎石剛度的重要指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù)。第五節(jié)碎(礫石路面的養(yǎng)護(hù)一、磨耗層與保護(hù)層磨耗層:是路面的表面部分,用以抵抗由車輪水平力和輪后吸力所引起的磨損,以及大氣溫度、濕度變化等因素的破壞作用,并能提高路面平整度。磨耗層應(yīng)具有足夠的堅(jiān)實(shí)性和穩(wěn)定性,通常多用堅(jiān)硬、耐磨、抗凍性強(qiáng)的級(jí)配粒料鋪筑。保護(hù)層:鋪在磨耗層上,用來(lái)保護(hù)磨耗層,減少車輪對(duì)磨耗層得磨損。加鋪保護(hù)層是一項(xiàng)經(jīng)常性措施。保護(hù)層厚度一般不大于1cm.二、碎(礫石路面養(yǎng)護(hù)維修與改善1、磨耗層的修理2、坑槽、車轍的修補(bǔ)3、路面松散和

6、波浪(搓板的防治形成波浪的原因:材料配合不好,施工不當(dāng),養(yǎng)護(hù)不善塊料路面第一節(jié)概述塊料路面:用塊狀石料或混凝土預(yù)制塊鋪筑的路面。根據(jù)其使用材料性質(zhì)、形狀、尺寸、修琢程度的不同,分為條石、小方石、拳石、粗琢石及混凝土塊料路面。主要優(yōu)點(diǎn):堅(jiān)固耐久、清潔沙塵、養(yǎng)護(hù)修理方便,易于翻修,粗糙度較好主要缺點(diǎn):手工鋪筑,難以實(shí)現(xiàn)機(jī)械化施工,塊料之間容易出現(xiàn)松動(dòng),鋪筑進(jìn)度慢,建筑費(fèi)用高。構(gòu)造特點(diǎn):必須設(shè)置整平層,塊料之間還需用填縫料嵌填,使塊料滿足強(qiáng)度和穩(wěn)定性的要求。第二節(jié)天然塊料路面由石料經(jīng)修琢成塊狀材料而鋪筑的路面稱天然塊料路面。拳石和粗琢塊石路面可直接鋪砌在厚1020cm的砂或爐渣層上,也可用碎磚、碎石

7、、級(jí)配礫石作基層。條石、小方石路面,根據(jù)需要可鋪設(shè)在貧水泥混凝土、碎石或穩(wěn)定土基層上。整齊石塊和條石路面,要求有質(zhì)量較高的基層和整平層,一般基層采用C20水泥混凝土,整平層為M10水泥砂混合物。天然塊料路面的施工方法:1、拳石和粗琢塊石路面(1攤鋪整平層在基層上按規(guī)定厚度及壓實(shí)系數(shù),均勻攤鋪具有最佳濕度的砂或煤渣,用輕型壓路機(jī)略加滾壓。攤鋪應(yīng)與排砌進(jìn)度配合,一般應(yīng)保持在石塊鋪砌工作前810m為宜。(2排砌塊石先根據(jù)道路中線、邊線及路拱形狀,設(shè)置縱、橫向間距分別為11.5m與12.5m的方格塊石鋪砌帶。2、條石及小方石路面鋪砌條石路面時(shí),在整平層上先沿路邊縱向排兩行至三行塊石(長(zhǎng)邊與路中線平行。

8、條石的鋪砌方法有橫向排列、縱向排列及斜向排列三種。鋪砌小方石路面,除一般的橫向排列法外,也有以弧形或扇形的嵌花式來(lái)鋪砌的。第三節(jié)機(jī)制快料路面由預(yù)制的混凝土小塊鋪筑的路面稱機(jī)制塊料路面。預(yù)制快料路面的厚度可取820cm。塊料平面尺寸可用(1530cm*(1215cm的矩形塊,也可用1530cm的六角形塊。機(jī)制塊料路面的受力機(jī)理、施工與天然塊料基本類似,但其能實(shí)現(xiàn)工廠化制塊,且路面平整度較易保證。無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面第一節(jié)概述在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的無(wú)機(jī)結(jié)合料(包括水泥、石灰或工業(yè)廢渣等和水,經(jīng)拌合得到的混合料在壓實(shí)與養(yǎng)生后,其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的材料稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料,以此修筑的

9、路面為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面。特點(diǎn):穩(wěn)定性好,抗凍性能強(qiáng),結(jié)構(gòu)本身自成板體,耐磨性差由于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間,常稱詞為半剛性材料。以此修筑的基層或底基層亦稱為半剛性基層(底基層。第二節(jié)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的物理力學(xué)特性1、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的應(yīng)力應(yīng)變特性(1無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定路面的重要特點(diǎn)之一是強(qiáng)度和模量隨齡期的增長(zhǎng)而不斷增長(zhǎng),逐漸具有一定的剛性性質(zhì)。(2一般規(guī)定水泥穩(wěn)定類材料設(shè)計(jì)齡期為3個(gè)月,石灰或石灰粉煤灰(簡(jiǎn)稱二灰穩(wěn)定材料設(shè)計(jì)齡期為6個(gè)月。(3半剛性材料應(yīng)力應(yīng)變特性試驗(yàn)方法:頂面法、粘貼法、夾具法、承載板法等。(4試驗(yàn)內(nèi)容:抗壓強(qiáng)度、抗壓回彈模量、劈裂強(qiáng)度、劈

10、裂模量、抗彎拉強(qiáng)度、抗彎拉模量2、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的疲勞特性(1材料的抗拉強(qiáng)度是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制指標(biāo)。(2抗拉強(qiáng)度試驗(yàn)方法有直接抗拉試驗(yàn)、間接抗拉試驗(yàn)和彎拉試驗(yàn)。常用的疲勞試驗(yàn)有彎拉疲勞試驗(yàn)和劈裂疲勞試驗(yàn)。(3無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的疲勞壽命主要取決于重復(fù)應(yīng)力與極限應(yīng)力之比f(wàn) /s.(4在一定的應(yīng)力條件下,材料的疲勞壽命取決于材料的強(qiáng)度和剛度。3、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮特性(1無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料經(jīng)拌合壓實(shí)后,由于水分揮發(fā)和混合料內(nèi)部的水化作用,混合料的水分會(huì)不斷減少。由此發(fā)生的毛細(xì)管作用、吸附作用、分子間力的作用、材料礦物晶體或凝膠體間層間水的作用和碳化收縮作用等會(huì)引起無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料體積

11、收縮。(2描述材料干縮特性的指標(biāo)主要有干縮應(yīng)變、干縮系數(shù)、干縮量、失水量、失水率和平均干縮系數(shù)。干縮應(yīng)變(d水分損失引起的試件單位長(zhǎng)度的收縮量(*10-6干縮系數(shù)某失水量時(shí),試件單位失水率的干縮應(yīng)變(*10-6失水量試件失去水分的質(zhì)量(g失水率試件單位質(zhì)量的失水量(%干縮量水分損失時(shí)試件的收縮量(10-3mm(3對(duì)穩(wěn)定粒料類,三類半剛性材料的干縮特性的大小次序?yàn)?石灰穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類石灰粉煤灰穩(wěn)定類(4對(duì)于穩(wěn)定細(xì)粒土,三類半剛性材料的收縮性的大小排列為:石灰土水泥土和水泥石灰土石灰粉煤灰土4、半剛性材料的溫度收縮特性(1半剛性材料是由固相、液相和氣相組成,所以半剛性材料的外觀脹縮性是三相不同溫

12、度收縮性綜合效應(yīng)的結(jié)果。(2半剛性材料溫度收縮的大小與結(jié)合料類型和劑量、被穩(wěn)定材料的類別、粒料含量、齡期等有關(guān)。(3溫度收縮性:石灰土砂礫(16.7*10-6懸浮式石灰粉煤灰粒料(15.3*10-6密實(shí)式石灰粉煤灰粒料(11.4*10-6和水泥砂礫(5%7%水泥劑量為10*10-615*10-6。第三節(jié)石灰穩(wěn)定類基層在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土中摻入適量的石灰和水,按照一定技術(shù)要求,經(jīng)拌合,在最佳含水率下攤鋪、壓實(shí)及養(yǎng)生,其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的路面基層稱為石灰穩(wěn)定類基層。石灰劑量=石灰質(zhì)量/干土質(zhì)量1、石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度形成原理(1離子交換作用(2結(jié)晶作用(3火山灰作用(4碳

13、酸化作用2、影響強(qiáng)度的因素(1土質(zhì)黏性土較好,其穩(wěn)定的效果顯著,強(qiáng)度也高;高液限黏土施工不易粉碎;采用粉性土的石灰土早期強(qiáng)度較低,但后期強(qiáng)度也可滿足行車要求;采用低液限土質(zhì)時(shí)易拌合,但難以碾壓成型,穩(wěn)定的效果不顯著。一般采用塑形指數(shù)1520的黏性土較合適。(2灰質(zhì)石灰應(yīng)是消石灰粉或生石灰粉,對(duì)高速公路或一級(jí)公路宜用磨細(xì)生石灰粉。(3石灰劑量石灰劑量較低時(shí)(小于3%4%時(shí),石灰主要起穩(wěn)定作用,土的塑形、膨脹性減少,使土的密實(shí)度、強(qiáng)度得到改善。隨劑量的增加,強(qiáng)度的穩(wěn)定性均提高,但劑量超過(guò)一定范圍時(shí)強(qiáng)度反而降低。(4含水率(5密實(shí)度石灰土的密實(shí)度每增減1%,強(qiáng)度約增減4%左右。(6石灰土的齡期石灰土

14、強(qiáng)度與齡期關(guān)系:Rt = Ri *tRi一個(gè)月齡期抗壓強(qiáng)度Rtt個(gè)月齡期抗壓強(qiáng)度系數(shù),約為0.10.5(7養(yǎng)生條件在一定潮濕條件下養(yǎng)生強(qiáng)度的形成比在一般空氣中養(yǎng)生要好3、石灰土基層的應(yīng)用石灰穩(wěn)定土一般可以用于各類路面的基層或底基層,不得做二級(jí)及二級(jí)以上各等級(jí)公路的基層或底基層,不宜用于冰凍地區(qū)的潮濕路段以及其他地區(qū)的過(guò)分潮濕路段,當(dāng)?shù)偷燃?jí)公路采用高級(jí)路面時(shí),也不宜用石灰穩(wěn)定土做基層。4、石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治(1控制壓實(shí)含水率(2嚴(yán)格控制壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)(3施工要在當(dāng)?shù)貧鉁剡M(jìn)入0前一個(gè)月結(jié)束,以防在不利季節(jié)產(chǎn)生嚴(yán)重溫縮(4重視初期養(yǎng)護(hù),保證石灰土表面處于潮濕狀態(tài),嚴(yán)防干曬(5石灰穩(wěn)定土施工結(jié)束后要及早

15、鋪筑面層,使石灰土基層含水率不發(fā)生大變化,可減輕干縮裂隙(6在石灰穩(wěn)定土中摻加集料(砂礫、碎石等,使其集料含量為70%80%,使混合料滿足最佳組成要求（7）為防止基層裂縫的反射，國(guó)內(nèi)外常采取下列措施：設(shè)置聯(lián)結(jié)層、鋪筑碎石 隔離過(guò)渡層 5、石灰土混合料設(shè)計(jì) （1）石灰土的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn) （2）混合料的設(shè)計(jì)步驟 制備同一種土樣、不同石灰劑量的石灰土混合料 確定混合料的最佳含水率和最大干壓實(shí)密度 按最佳含水率與工地預(yù)期達(dá)到的壓實(shí)密度制備試件，進(jìn)行強(qiáng)度試驗(yàn)時(shí)，做 平行試驗(yàn)的試件數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定 試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生 6d,浸水 1d,進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn) 6、石灰土（底）基層的施工 備料（石灰、土） 混

16、合料配比 路拌法施工要求（攤鋪、拌合與灑水） 場(chǎng)拌（或集中場(chǎng)拌）法施工要求（拌合、攤鋪） 整型 碾壓 養(yǎng)生 7、碎（礫）石灰土（底）基層 石灰穩(wěn)定碎（礫）石土，簡(jiǎn)稱碎（礫）石灰土。將拌合均勻的碎（礫）石灰土 經(jīng)攤鋪、整型、碾壓、養(yǎng)生后成型的（底）基層，稱石灰土（底）基層。 第四節(jié) 水泥穩(wěn)定類基層 1、概述 在粉碎的或原狀松散的土 （包括各種粗、 中、 細(xì)粒土） 中摻入適量的水泥和水， 按照一定技術(shù)要求，經(jīng)拌合攤鋪，在最佳含水率下壓實(shí)及養(yǎng)護(hù)成型，其抗壓強(qiáng)度 符合規(guī)定要求，以此修建的路面基層稱為水泥穩(wěn)定類基層。 2、強(qiáng)度形成原理 水泥的水化作用 離子交換作用 化學(xué)激發(fā)作用 碳酸化作用 3、影響強(qiáng)度

17、的因素 土質(zhì) 水泥的成分和劑量 含水率 施工工藝過(guò)程 4、材料要求及混合料組合設(shè)計(jì) （1） 材料要求 土：石渣、石屑、砂礫、碎石土、礫石土等 水泥：普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥等 水：飲用的水，均可以應(yīng)用 （2） 混合料組成設(shè)計(jì) 強(qiáng)度和壓實(shí)度標(biāo)準(zhǔn) 設(shè)計(jì)步驟：制備同一種土樣、不同水泥劑量的混合料；確定最佳含水 率和最大干壓實(shí)密度；按最佳含水率和計(jì)算得到的干壓實(shí)密度制試件 5、水泥穩(wěn)定粒料施工 （1） 材料（水泥、集料） （2） 混合料設(shè)計(jì) （3） 施工要求 底基層準(zhǔn)備：底基層表面應(yīng)平整、堅(jiān)實(shí)、具有規(guī)定的路拱，沒(méi)有任何松 散和軟弱地點(diǎn) 一般規(guī)定 拌合方法和攤鋪 整型 碾壓 接縫處理 養(yǎng)生及交通管制 養(yǎng)生期滿驗(yàn)收合格后立即澆透層油 第五節(jié) 工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層 1、概述 石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣基層具有水硬性、緩凝性、強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、成板體、 且強(qiáng)度隨齡期不斷增加，抗水、抗凍、抗裂而且收縮性小，適應(yīng)各種氣候