路基路面工程课件第8章块料、碎(砾)路面详解.ppt

8 块料、碎（砾）石路面及基层 8.1 块料路面 8.1.1 概述 块料路面——面层由大量小尺度刚性块料按照特定的方法紧密排列、块体间接缝用填缝料填充而成的路面。 主要类型——砖块路面、石块路面、木块路面、沥青混凝土块路面、水泥混凝土块路面、铸石块料路面 结构特点 要求块料具有较高的强度（以抗压强度为标志）和抗磨性能以及规则的形状和厚度，铺砌平整，接缝嵌挤紧密，基础（基层、垫层、土基体系）坚实、稳定。 优劣情况 主要优点： 1、有良好的受力承载性能，可较大幅度地减薄面层厚度； 2、对地基变形的适应能力强，适应于路基状况很差处的铺面； 3、抗滑性好，耐磨耗； 4、可选用于环境要求高的场所，构成完整的景观风采；还可以用砌块铺筑各种路面标志、标线，组织引导车流、人流交通。 主要缺点： 表面接缝多，平整度较差，不适应于高速行车。 适应性( 接缝多，车速低 ) 如港口和厂矿的堆货场， 港口道路和厂矿道路等的路面工程， 也适用于旅游道路、景观广场、景观道路、非城市主干道、交叉口、停车站、桥头路段和急弯、陡坡路段的路面工程。 8.1.2 水泥混凝土块路面 水泥混凝土块路面结构组成——块料层、垫砂层、基层和路基. 1、水泥混凝土块体——路面结构主体材料，块料之间的缝隙用砂填充 2、垫砂层的作用是整平基层，并为面层形成紧密嵌锁提供必要的条件。垫砂层的厚度为30～70mm，通常为50mm，这取决于基层的平整度。 3、基层及土基的要求与一般沥青路面相同，各种稳定类基（垫）层，均可使用。 4、边缘约束的作用是限制块体在行车荷载作用下的侧向位移，以保证块体间的嵌锁。它的设置对保证联锁块铺层的使用性能是至关重要的。 8.1.3 块石路面 用块状石料铺筑的路面均称块石路面。根据块石的形状、尺寸及修琢程度不同，分为条石、小方石、拳石和粗琢块石等几种路面。 块石路面按它的平整度，基层、整平层、填缝料、交通量分类为： 高级——条石和小方石块等整齐块石路面 次高级——粗琢块石等半整齐块石路面 中级——拳石等不整齐块石路面 块石路面坚固耐久，清洁少尘，养护修理方便。但块石路面施工主采要用手工铺砌，有些块石还要加工琢制，难以实现机械化施工，耗费劳动力多，人工铺装进度慢，建筑费高。根据上述特点，这种路面主要用于土基不够稳定的桥头高填土路段，铁路与公路平交道口，以及有地下管线的城市道路上和公园、广场、纪念地等景观区道路面层。 块石路面结构组成——石块面层、砂或石屑整平层、基层、垫层 填缝——石块之间须用填缝料填嵌密实，使石块彼此嵌紧不松动，加强路面的整体性，并保护石块边角。一般用砂或石屑作填缝料。高级块石路面也有用1：2～1：2.5的水泥砂浆或沥青玛蹄脂填缝。 整平层的作用——垫平基层表面及石块底面，以保持块石面层顶面平整，缓和车辆行驶的冲击和振动。 块石路面的强度——主要由基础的承载力和石块之间的摩擦力构成。 8.2 碎、砾石路面的力学特性 8.2.1 碎、砾石路面的强度构成 矿料颗粒本身强度固然重要，但是起决定意义的则是颗粒之间的联结强度。 对这种材料的抗剪强度均可用下式表示。即： 由此可见，由材料的粘结力和内摩阻角所表征的内摩阻力所决定的颗粒之间的联结强度，即构成了路面材料的结构强度。 但是各类碎、砾石材料的内摩阻力Ф和粘结力c是不同的，因而两种不同粒料基层的结构强度构成也不相同。 ?8.2.1.1 纯碎石材料 这类材料按嵌挤原则产生强度。由于纯碎石材料粘结力很差，其抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料内摩阻角。它由三项因素构成： （1）粒料表面的相互滑动摩擦； （2）因剪切时体积膨胀而需克服的阻力； （3）因粒料重新排列而受到的阻力。 8.2.1.2 土—碎（砾）石混合料 这类材料含土少时，也按嵌挤原则形成强度；而当含土量较多时，则按密实原则形成强度。 土-集料混合料基（垫）层的结构强度和刚度，取决于颗粒尺寸分布、颗粒形状和密实度。其中最重要的是颗粒尺寸分布，特别是粗集料和细集料的比例。 按颗粒尺寸分布情况的不同，土-集料混合料有三种不同的物理状态。 第一种状态：仅含有少量或者不含细料， （细料指0.074mm以下的颗粒）； 第二种状态：含有适量的细料填满集料间的空隙； 第三种状态：细料含量过多，使集料悬浮于土中， 彼此失去接触 . 混合料的性质取决于颗粒尺寸分布，应有适当比例的细料含量，过多则又不利。 除了颗粒尺寸分布外，当集料颗粒间丧失接触时，细粒土的物理性质对强度和稳定