路基路面工程(第2版)教學(xué)課件11第十一章石料類路面

第十一章石料類路面

第一節(jié)碎石路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.1碎石路面碎石路面用加工軋制的碎石按嵌擠原理鋪筑壓實(shí)而成的路面。碎石路面分為水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級配碎石和填隙干壓碎石等。特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：是投資不高，可以隨交通量的增加分期改善；缺點(diǎn)：是平整度差，易揚(yáng)塵，泥結(jié)碎石路面雨天還易泥濘。強(qiáng)度構(gòu)成：石料的嵌擠作用以及填充結(jié)合料的黏結(jié)作用2021/10/10星期日1.基本概念

用大小不同的軋制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10～16cm。強(qiáng)度：碎石間的嵌擠作用、碾壓產(chǎn)生的石粉與水形成的石粉漿的黏結(jié)作用碎石材料要求：應(yīng)具有較高的強(qiáng)度（Ⅲ級以上）、韌性和抗磨耗能力應(yīng)具有棱角且近于立方體，長條扁平石料不超過10%

干凈，不含雜物一、水結(jié)碎石路面11.1碎石路面2021/10/10星期日2.施工工藝與控制準(zhǔn)備工作碾壓碎石并灑水撒鋪石料并攤平預(yù)碾碎石初期養(yǎng)護(hù)撒鋪嵌縫料并碾壓撒鋪石屑并灑水碾壓成型施工工藝碾壓過程穩(wěn)定期：宜采用60～80kN（6～8t）輕型壓路機(jī)干壓2～3遍后，再邊壓邊灑水；壓實(shí)期：宜采用80～120kN（8～8t）中型壓路機(jī)進(jìn)行灑水碾壓。成型期：需要鋪撒嵌縫料、灑水，并以120kN（12t）的重型壓路機(jī)碾壓，直至形成密實(shí)的表面層，不出現(xiàn)碾輪輪跡為止。11.1碎石路面2021/10/10星期日1.基本概念

以碎石作為集料，泥土作為填充料和黏結(jié)料，經(jīng)過壓實(shí)修筑而成的結(jié)構(gòu)層。強(qiáng)度：碎石間的嵌擠作用、土的黏結(jié)作用厚度：8～20cm碎石材料要求：石料等級不宜低于Ⅳ級，長條扁平不超過20%特點(diǎn)：水穩(wěn)性較差二、泥結(jié)碎石路面11.1碎石路面2021/10/10星期日11.1碎石路面2.施工施工方法：灌漿法，拌和法，層鋪法灌漿法施工工藝準(zhǔn)備工作：放樣、布置料堆、整理路槽（或基層）與拌制泥漿等。攤鋪碎石：按松鋪厚度（約為壓實(shí)厚度的1.2～1.3倍）攤鋪碎石。預(yù)壓：用輕型壓路機(jī)碾壓，碾速宜慢，每分鐘約25～30m，輪跡重疊25～30cm，碾壓6～10遍。澆灌泥漿：在預(yù)壓的碎石層上，澆灌泥漿。撒嵌縫料：灌漿1～2h后，撒鋪5～15mm的嵌縫料，嵌縫料要撒的均勻。碾壓：用中型壓路機(jī)進(jìn)行碾壓，并隨時(shí)注意用掃帚將石屑掃勻。2021/10/10星期日11.1碎石路面三、泥灰結(jié)碎石以碎石為集料，用一定數(shù)量石灰和土作為黏結(jié)填縫料的碎石路面其它與泥結(jié)碎石相同四、級配碎石路面由各種碎石集料和土按照最佳級配原理修筑而成的路面層或基層。級配碎石用大小不同的材料按照一定比例配合、逐級填充空隙，并用黏土黏結(jié)，故經(jīng)過壓實(shí)后，能形成密實(shí)的結(jié)構(gòu)。級配碎石路面強(qiáng)度由摩阻力和黏結(jié)力構(gòu)成，具有一定的水穩(wěn)定性和力學(xué)強(qiáng)度。

五、填隙干壓碎石路面碎石基層干壓法施工，要求填縫緊密，碾壓密實(shí)。

2021/10/10星期日第十一章石料類路面

第二節(jié)級配碎石路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.2級配碎石路面一、材料要求材料：天然礫石或碎石形狀以接近立方體或圓球形為佳，石料強(qiáng)度應(yīng)不低于Ⅳ級。2021/10/10星期日11.2級配碎石路面二、施工方法1.開挖路槽機(jī)械或人工挖整修后用重型壓路機(jī)滾壓數(shù)遍，壓實(shí)度達(dá)95％以上。2.備料運(yùn)料按施工路段長度分段運(yùn)備材料。3.鋪料先鋪碎石，再鋪黏土，最后鋪砂。4.拌和與整形采用平地機(jī)或拖拉機(jī)牽引多犁進(jìn)行。拌和時(shí)邊拌邊灑水，使混合料的濕度均勻，避免大小顆粒分離。

最佳含水量約為5％～9％。

拌和均勻后按松鋪厚度(壓實(shí)系數(shù)1.3～1.4)攤平并滿足路拱橫坡度。5.碾壓先用輕型壓路機(jī)壓2～3遍，然后用中型壓路機(jī)碾壓成型。最佳含水量下碾壓，必要時(shí)可適當(dāng)灑水。

層厚不得超過16cm，超過時(shí)需分層鋪筑碾壓。6.鋪封層施工的最后工序是加鋪磨耗層和保護(hù)層。2021/10/10星期日11.2級配碎石路面三、養(yǎng)護(hù)要求養(yǎng)護(hù)主要任務(wù)：保持路面使用品質(zhì)（強(qiáng)度、平整度等）、對路面病害注意事前預(yù)防及事后及時(shí)維修，利于行車、延長使用壽命。

為提高碎石路面的平整度，抵抗行車和自然因素的磨損和破壞作用，面層上應(yīng)加鋪磨耗層和保護(hù)層。1.磨耗層和保護(hù)層磨耗層作用

用以抵抗由車輪水平力和輪后吸力所引起的磨損和松散，以及環(huán)境因素的破壞作用，提高平整度要求

應(yīng)具有足夠的堅(jiān)實(shí)性和穩(wěn)定性材料

堅(jiān)硬、耐磨、抗凍性強(qiáng)的級配粒料厚度

堅(jiān)硬小礫石、石屑2～3cm；砂土1～2cm；軟質(zhì)材料3～4cm2021/10/10星期日11.2級配碎石路面保護(hù)層作用

保護(hù)磨耗層，減少車輪對磨耗層的磨損。厚度

不大于1cm分類

按使用材料和鋪設(shè)方法的不同，分為穩(wěn)定保護(hù)層和松散保護(hù)層穩(wěn)定保護(hù)層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：使用含有黏土的混合料，借行車碾壓，形成穩(wěn)固的硬殼；施工方法：在潤濕的磨耗層上澆灑一層黏土，用掃帚掃勻，或先鋪黏土，灑水掃漿，接著撒鋪粗砂或石屑，掃勻后控制行車碾壓。材料類型：砂土混合料與土砂封面兩種。適用范圍：穩(wěn)定保護(hù)層行車阻力小，養(yǎng)護(hù)用料少，適用于干旱和大風(fēng)地區(qū)。2021/10/10星期日11.2級配碎石路面松散保護(hù)層結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：只用粗砂或小礫石松散灑布在磨耗層上。施工方法：在磨耗層上均勻鋪撒粗砂或砂粒（石屑），粒徑一般為2～5mm，干旱地區(qū)可用5～10mm；在行車作用下，砂粒（石屑）常被帶走，因此需要經(jīng)常補(bǔ)充、回砂、掃砂，保持砂粒的均勻充足。適用范圍：南方潮濕地區(qū)。2021/10/10星期日2.養(yǎng)護(hù)維修與改善磨耗層的修理：局部損壞修補(bǔ)厚度減薄加鋪坑槽、車轍的修補(bǔ)：較淺直接填補(bǔ)較深、面積較大挖槽填補(bǔ)松散防治：處治：松散層厚度≤3cm，掃集砂石、添加黏土、灑水、重鋪、壓實(shí)松散層厚度＞3cm，按補(bǔ)坑方法處理預(yù)防：采取預(yù)防措施，以阻止或減輕松散現(xiàn)象的擴(kuò)大；灑水保濕。波浪（搓板）：程度輕微的可以刮平，并用相同材料修補(bǔ)；如波浪嚴(yán)重或波谷大于5cm時(shí)，則應(yīng)進(jìn)行局部徹底翻修。11.2級配碎石路面2021/10/10星期日第十一章石料類路面

第三節(jié)碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成《路基路面工程》2021/10/10星期日11.3碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成一、碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成1.純碎石材料按嵌擠原則產(chǎn)生強(qiáng)度抗剪切強(qiáng)度主要決定于剪切面上的法向應(yīng)力和材料的內(nèi)摩阻角，由三項(xiàng)因素構(gòu)成粒料表面的相互滑動摩擦因剪切時(shí)體積膨脹而需克服的阻力因粒料重新排列而受到的阻力摩阻角的大小取決于石料的強(qiáng)度、形狀、尺寸、均勻性、表面粗糙度以及施工壓實(shí)度

2021/10/10星期日11.3碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成2.土—碎（礫）石混合料含土量少時(shí)——嵌擠原則含土量多時(shí)——密實(shí)原則強(qiáng)度和穩(wěn)定性取決于內(nèi)摩阻力和黏結(jié)力

內(nèi)摩阻力和由此產(chǎn)生的抗剪力的大小在很大程度上取決于密實(shí)度、顆粒形狀和顆粒大小的分配，且以集料大小的分配，尤其是粗細(xì)成分比例為最重要

2021/10/10星期日11.3碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成應(yīng)力-應(yīng)變的非線性性質(zhì)回彈模量在很大程度上受豎向和側(cè)向應(yīng)力大小的影響，隨偏應(yīng)力增大而逐漸減小；不論軸向應(yīng)變多大，當(dāng)側(cè)向應(yīng)力增大時(shí)，回彈模量值也增大；回彈模量決定于材料的級配、形狀、表面構(gòu)造、密實(shí)度和含水量二、碎石材料的應(yīng)力-應(yīng)變特性式中：K1、K2—與材料有關(guān)的試驗(yàn)參數(shù)；

σ—主應(yīng)力之和。2021/10/10星期日11.3碎石路面的強(qiáng)度構(gòu)成良好排水條件下塑性形變的發(fā)展過程與應(yīng)力作用次數(shù)和應(yīng)力大小有關(guān)為了獲得低的塑性形變，細(xì)料含量必須小于獲得最大密實(shí)度時(shí)的細(xì)料含量

三、碎（礫）石材料的形變累積2021/10/10星期日第十一章石料類路面

第四節(jié)塊料路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.4塊料路面塊料路面：用塊狀石料或混凝土預(yù)制塊鋪筑的路面稱為塊料路面。常用的有條石、小方石、拳石、粗琢石及混凝土塊料路面。手工鋪筑難以機(jī)械化、塊料之間易移動、建筑費(fèi)用高、表面平整性一般較差。優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固耐久、清潔少塵、養(yǎng)護(hù)修理方便缺點(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)定性要求。構(gòu)造特點(diǎn)：2021/10/10星期日11.4塊料路面塊料路面的構(gòu)造基礎(chǔ)：塊料路面的基礎(chǔ)一般采用粒料或半剛性材料。整平層：用來墊平基礎(chǔ)表面及塊石底面，保持塊石頂面平整及緩和車輛行駛時(shí)的沖擊、振動作用，一般用粗砂或中砂、煤渣或石屑松散類；水泥砂、瀝青砂整體類。填縫料：主要用來填充塊料間縫隙，嵌緊塊料，加強(qiáng)路面的整體性，并起著保護(hù)塊料邊角與防止路面水下滲作用，一般用砂，也有用水泥砂漿或?yàn)r青瑪蹄脂。2021/10/10星期日11.4塊料路面塊料路面的強(qiáng)度強(qiáng)度來源：

基礎(chǔ)的承載力和石塊之間的摩擦力破環(huán)形式：如為粒料基層，破壞主要表現(xiàn)為變形累積過大及沉陷、錯(cuò)臺；如為半剛性基層，則表現(xiàn)為層底的彎拉應(yīng)力超過材料的疲勞強(qiáng)度。目前的問題是水損害。2021/10/10星期日11.4塊料路面塊料路面的厚度

厚度取決于交通、基層結(jié)構(gòu)、環(huán)境等因素，主要以半經(jīng)驗(yàn)—半理論方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。2021/10/10星期日11.4塊料路面一、天然塊石路面石料經(jīng)修琢成塊狀材料而鋪筑的路面稱天然塊料路面。

分為整齊塊石、半整齊塊石和不整齊塊石路面。整齊塊石路面包括整齊石塊和條石路面，要求石塊由I級石料加工，形狀近似正方體或長方體，要求質(zhì)量較高的基層（如C20水泥混凝土）和整平層（如M10水泥砂）。整齊塊石半整齊塊石半整齊塊石包括條石和小方石，可鋪在貧水泥混凝土、碎石或穩(wěn)定基層上。不整齊塊石包括拳石和粗琢塊石，可直接鋪在10～20cm的砂或爐渣上，也可用碎磚、碎石、級配礫石等作基層。2021/10/10星期日11.4塊料路面1.拳石和粗琢塊石路面（1）攤鋪整平層（2）排砌塊石逆鋪法（從砂上）順鋪法（從石上）（3）嵌縫壓實(shí)2.條石及小方石路面施工與拳石相似，但排砌與填縫工作有所不同。施工方法2021/10/10星期日11.4塊料路面2021/10/10星期日11.4塊料