路面（底）基層-填隙碎石和級配碎石基層

02碎（礫）石基層的力學特性03填隙碎石基層01碎（礫）石的類型04級配碎（礫）石基層力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石主要概念碎石指符合工程要求的石料，經開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。礫石指石料經水流長期搬運而成的無棱角粒料。級配碎石指按一定級配要求設計的由碎石組成的材料。級配礫石指按一定級配要求設計的由礫石組成的材料。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石主要概念碎石指符合工程要求的石料，經開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。礫石指石料經水流長期搬運而成的無棱角粒料。未篩分碎石：軋石機軋出來的粒徑大小不一的碎石混合料，僅用一個與規(guī)定最大工程粒徑相符的篩篩去超尺寸顆粒后得到的碎石混合料。級配碎石：各檔粒徑的碎石和石屑按一定比例混合，當其顆粒組成符合規(guī)定的級配要求且塑性指數(shù)和承載力均符合規(guī)定要求的混合料。級配礫石：各檔粒徑的礫石和砂按一定比例混合，當其顆粒組成符合規(guī)定的級配要求且塑性指數(shù)和承載力均符合規(guī)定要求的混合料。填隙碎石：用單一尺寸的粗碎石做主骨料，形成嵌鎖結構，起承受和傳遞車輪荷載的作用，用石屑做填隙料，填滿碎石間的孔隙，增加密實度和穩(wěn)定性。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石碎石生產過程采石場碎石生成流程及設備示意圖力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石反擊式破碎機原理生產高質量碎石力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石立軸式破碎機原理力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石顎式破碎機原理力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石顎式破碎軋制的碎石樣本顎式破碎軋制的碎石力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石反擊式破碎的軋制碎石樣本反擊式破碎的軋制碎石力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石礫石樣本礫石力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（1）碎（礫）石路面類型

水結碎（礫）石材料

碎石（礫石）材料

填隙干壓碎石材料（包括大塊碎石基層）

高級級配碎石材料（最主要的類型）

泥結碎（礫）石

土—碎（礫）石混合料

泥灰結碎（礫）石

級配碎（礫）石

松散碎礫石材料既可用于路面基層，也可通過適當處理用于面層形成碎礫石路面

力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（2）級配碎石材料強度來源級配碎石材料按嵌擠原則產生強度，它的抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料內摩阻角。級配碎石粒料內摩阻角的大小主要取決于石料強度、形狀、尺寸、均勻性、表面粗糙度及施工時的壓實程度。當石料強度高、碎石形狀接近正立方體、有棱角、尺寸均勻、表面粗糙、壓實度高時，內摩阻力就大?？梢酝ㄟ^CBR試驗評價進行級配設計。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（3）土—碎（礫）石混合料強度來源土—碎（礫）石混合料的強度和穩(wěn)定性取決于內摩阻力和粘結力的大小。含土量小時，按嵌擠原則形成強度；含土量較多時，按密實原則形成強度。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（4）土－碎（礫）石混合料三種物理狀態(tài)不含或含很少細料

含有足夠的細料來填充顆粒間空隙

含有大量細料而粗顆粒之間的接觸很少力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（5）松散碎(礫)石料的應力—應變特性抗壓回彈模量（通過三軸試驗測定）

Er=k1

k2（MPa）材料的模量決定于材料的級配、形狀、表面構造、密實度和含水率等。一般密實度愈高，模量值愈大；棱角多/表面粗糙者有較高模量；當細料含量不多時，含水率影響小。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石優(yōu)質級配碎石

不同的應力水平下具有不同的塑性變形特征：在應力水平較低的情況下，塑性變形量較小，且在一定的荷載作用次數(shù)以后變形不再發(fā)展；應力較大時，則形變隨作用次數(shù)迅速發(fā)展，并最終導致破壞。◆（6）松散碎(礫)石料的形變累積特性

力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石碎、礫石材料應力——應變關系干的軋制集料回彈模量隨主應力和的變化未篩分碎石和天然砂礫基層是用加工的未經篩分碎石或天然砂礫經攤鋪碾壓而成的基層。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石未篩分基層級配要求、CBR要求（JTG/TF20）力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石填隙碎石基層是用單一規(guī)格的粗碎石做主集料，形成嵌鎖結構，用石屑做填隙料，填滿碎石間的孔隙。填隙碎石可采用干法或濕法施工填隙碎石做基層時，骨料最大公稱粒徑應小于53mm填隙碎石做底基層時，骨料最大公稱粒徑應小于63mm顆粒組成滿足表7-2力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石填隙碎石的施工工藝流程力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石填隙碎石的施工1．準備下承層和施工放樣(與級配碎石一致，后面講)2．備料

根據(jù)各路段基層或底基層的寬度、厚度及松鋪系數(shù)（1.20～1.30），計算粗碎石的需要量和每車料的堆放間距，填隙料的用量約為粗碎石的30～40%。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石3．運輸和攤鋪粗料石

可用平地機或其他合適的機具將粗料石均勻地攤鋪，具體的施工過程與級配碎（礫）石基層路拌法相同(后面詳細講)。4．撒鋪填隙料和碾壓1）干法施工（1）初壓；（2）撒鋪填隙料；（3）碾壓；（4）再撒鋪填隙料和碾壓；（5）終壓2）濕法施工

粗料石表面孔隙全部填滿后，應立即灑水，直至飽和，但勿使多余水浸泡或滲入下承層。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石基層是指粗、中、小碎石各按一定比例混合，其顆粒組成符合規(guī)定的密實級配要求，且塑性指數(shù)和承載比均符合規(guī)定要求的混合料。級配碎石是國外應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，用于基層是常為較優(yōu)質的碎石層。美國、澳大利亞及南非還把最佳級配的優(yōu)質碎石用于半剛性基層與瀝青面層之間，減少瀝青路面反射裂縫。我國也在多項大型工程中應用了這類材料和結構作為柔性基層，取得了較好的效果。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石基層的特點：不能承受拉應力；石料主要起骨架作用，黏土主要起黏結作用；滲透性較好：在路面結構中可以起到延緩反射裂縫和排水的作用。適用于各級公路的基層和底基層，也可用做較薄瀝青層與半剛性基層之間的中間層。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配是影響級配碎石強度與剛度的重要因素級配碎石基層材料的CBR要求（JTG/TF20）力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石基層的材料要求（JTG/TF20）力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石基層的材料要求（JTG/TF20）力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石的材料要求1、公稱最大粒徑要求：適用范圍公稱最大粒徑（mm）高速公路和一級公路的基層26.5二級和二級以下公路的基層31.5底基層37.5力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石2、碎石要求：應采用破碎后碎石公稱最大粒徑的3倍以上的原石進行加工。碎石應滿足表2-2-1的相關規(guī)定，且不應含有黏土塊、有機質等有害物質。碎石在加工的時候粒徑尺寸與篩孔尺寸應滿足表2-2-2的相關規(guī)定。根據(jù)破碎方式和石質的不同，可適當調整篩孔尺寸范圍1~2mm。高速公路基層碎石，應采用反擊破碎的方式進行碎石加工。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石3、細集料要求：可使用細篩余料或專門軋制的細碎石集料；采用的細集料應潔凈、干燥、無風化、無雜質，且應具有適當?shù)念w粒級配。其塑性指數(shù)應不超過12，若不滿足要求時，可加入石灰、無塑性的砂或石屑。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石級配碎石配合比設計技術要求構造3～4條試驗級配曲線，優(yōu)化級配按照重型擊實或振動成型試驗方法，確定出最佳含水率和最大干密度。CBR強度試驗和模量試驗結構層公路等級極重、特重交通重交通中、輕交通基層高速公路和一級公路≥200≥180≥160二級及二級以下公路≥160≥140≥120底基層高速公路和一級公路≥120≥100≥80二級及二級以下公路≥100≥80≥60應通過配合比試驗級配碎石材料的CBR強度標準力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石確保生產出的混合料滿足目標級配的要求。計算并驗證實際生產中混合料的級配波動的上下限；確定施工過程中水流量計的設定范圍、含水率對混合料最大干密度的影響、材料的實際強度水平和工藝的變異水平。最佳含水率可根據(jù)施工因素和氣候條件增加0.5～1.5個百分比。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石路拌法施工級配碎石路拌法施工的工藝流程見圖。準備下承層施工放樣灑水使碎石濕潤未篩分碎石運輸和攤鋪運輸和撒布石屑拌和并補充灑水整形碾壓未篩分碎石和石屑在碎石場加水濕拌運到現(xiàn)場攤鋪補充拌和和灑水工藝一工藝二級配碎石層施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石1、路拌法施工（1）下承層準備

表面應平整、堅實，具有規(guī)定的路拱，其平整度和壓實度應符合《公路路面基層施工技術細則》（JTG/TF20-2015）相關規(guī)定。下承層類型及應滿足的相應要求：路基：宜用12~15t三輪壓路機或等效的碾壓機械碾壓3~4遍。如有下列問題應采取相應措施：1、在碾壓過程中，發(fā)現(xiàn)表層松散時，宜適當灑水；2、發(fā)現(xiàn)“彈簧”現(xiàn)象時，宜采用挖開晾曬、換土、摻石灰或水泥等措施處理。粒料底基層：應檢測彎沉值。不符合要求時，應根據(jù)具體情況采取措施，使之滿足《公路路面基層施工技術細則》（JTG/TF20-2015）的標準。原路面：應檢查材料是否符合底基層材料的技術要求；不符合要求時，應翻松原路面并采取必要的處理措施。底基層或原路面上存在低洼和坑洞時，應填補及壓實；對搓板和轍槽應刮除；對松散應耙松灑水并重新碾壓，達到平整密實。新完成的底基層或路基，應按相關標準的規(guī)定驗收，驗收合格后方可鋪筑級配碎石層。力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（2）施工放樣在底基層或原路面或路基上恢復中線，直線段應每15~20m設一樁，平曲線段應每10~15m設一樁，并在兩側路肩邊緣外設指示樁。在兩側指示樁上用明顯標記標出級配碎石層邊緣的設計高程。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（3）備料根據(jù)級配碎石配合比設計要求計算各段需要的未篩分碎石和石屑的數(shù)量或不同粒級碎石和石屑的數(shù)量，并計算每車料的堆放距離；備料方式及其相應要求：使用原路面或路基材料備料：宜清除其表面的石塊等雜物使用料場備料：在采料前應將樹木、草皮和雜土清除干凈，將材料中的超尺寸顆粒篩除；塑性指數(shù)大于12的黏性土應根據(jù)土質和機械性能確定是否過篩；在預定深度范圍采集材料時，不宜分層采集，且不應將不合格材料和合格材料一起采集。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（4）運輸和攤鋪集料運輸要求：集料裝車時，應控制每車料的質量基本相等；在同一料場供料的路段內，宜由遠到近卸置集料；卸料距離應嚴格掌握，避免料不夠或過多；未篩分碎石和石屑分別運送時，應先運送碎石；堆料前應用兩輪壓路機碾壓1~2遍，整平表面，并在預定堆料的路段灑水濕潤，但不宜過分潮濕。集料在下承層上的堆置時間不宜過長。運送集料較攤鋪集料工序宜提前1~2d。

1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（4）運輸和攤鋪集料攤鋪要求：應事先確定集料的松鋪系數(shù)并確定松鋪厚度。人工攤鋪混合料時，其松鋪系數(shù)約為1.40~1.50；平地機攤鋪混合料時，其松鋪系數(shù)約為1.25~1.35。

用平地機或其他合適的機具將材料均勻地攤鋪在預定的寬度上，表面應力求平整，并具有規(guī)定的路拱，應同時攤鋪路肩用料。檢查松鋪材料層的厚度，必要時，應進行減料或補料。采用不同粒級的碎石和石屑時，宜將大粒徑碎石鋪在下層，中粒徑碎石鋪在中層，小粒徑碎石鋪在上層，灑水使碎石濕潤后，再攤鋪石屑。對未篩分碎石，攤鋪平整后，應在其較濕潤的情況下，將石屑卸置其上，用平地機并輔以人工將石屑均勻攤鋪在碎石層上。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（5）拌和及整形拌和1、拌和機械二級及二級以上公路：穩(wěn)定材料拌和機二級以下的公路：平地機或多鏵犁與缺口圓盤耙配合使用2、拌和要求用穩(wěn)定材料拌和機應拌和兩遍以上。拌和深度應直到級配碎石層底。平地機拌和：作業(yè)長度每段宜為300~500m；宜翻拌5~6遍。拌和結束時，混合料的含水量和均勻性應色澤一致，沒有灰條、灰團和花面，以及無明顯粗細集料離析現(xiàn)象。使用在料場已拌和均勻的級配碎石混合料時，攤鋪后混合料如有粗細顆粒離析現(xiàn)象，應用平地機進行補充拌和。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（5）拌和及整形整形：先用拖拉機、平地機或輪胎壓路機

在已初平的路段上快速碾壓一遍，以暴露潛在的不平整性，再用平地機進行整平和整形。平地機在整形過程中，應注意消除粗細集料離析現(xiàn)象。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（6）碾壓

整形后，當混合料的含水率等于或略大于最佳含水率時，立即用12t以上三輪壓路機碾壓，每層的壓實厚度不應超過15~18cm。振動壓路機或輪胎壓路機進行碾壓，每層的壓實厚度不應超過20cm。

直線和不設超高的平曲線段，由兩側路肩開始向路中心碾壓；在設超高的平曲線段，由內側路肩向外側路肩進行碾壓。碾壓時，后輪應重疊1／2輪寬；后輪必須超過兩段的接縫處。后輪壓完路面全寬時，即為一遍。碾壓一直進行到要求的密實度為止。一般需碾壓6~8遍，應使表面無明顯輪跡。壓路機的碾壓速度，頭兩遍以采用1.5～1.7km／h為宜，以后宜為2.0~2.5km／h。路面的兩側宜多壓2~3遍，嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上調頭或急剎車。對于級配碎石基層其壓實度應不小于99%，底基層的壓實度應不小于97%。凡含土的級配碎石層，都應進行滾漿碾壓，一直壓到碎石層中無多余細土泛到表面為止。滾到表面的漿(或事后變干的薄土層)應清除干凈。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（7）橫縫的處理兩作業(yè)段的銜接處，應搭接拌和。第一段拌和整形后，留5~8m不進行碾壓，第二段施工時，前段留下未壓部分與第二段一起拌和整平后進行碾壓。1、路拌法施工力學特性碎礫石類型填隙碎石級配碎（礫）石（8）縱縫的處理宜避免縱向接縫。在必須分兩幅鋪筑時，縱縫應搭接拌和。

前一幅全寬碾壓密實，在后一幅拌