第十章 碎、砾石路面.ppt

第十章 碎、砾石路面 第一节 碎、砾石路面的力学特性 一、 碎、砾石路面的力学特性 碎、砾石路面通常是指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎（砾）石路面等数种，这类路面通常只能用于中低等交通量的公路。 1、纯碎石材料 按嵌挤原则产生强度，它的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，由下列三项因素构成： A、粒料表面的相互滑动摩擦； B、因剪切时体积膨胀而需克服的阻力； C、因粒料重新排列而受到的阻力。 第十章 碎、砾石路面 2、土—碎（砾）石混合料 强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力的大小。当混合料中含土较少时，按嵌挤原则形成强度；反之，则按级配密实原则形成强度。 土—碎（砾）石混合料三种物理状态： A、不含或含很少细料的混合料，它的强度和稳定性依靠颗粒之间摩阻力获得，这种材料没有粘结力，施工时压实困难； B、含有足够的细料来填充颗粒之间空隙的混合料，它仍然能够通过颗粒接触而获得强度，施工时较第一种情况易压实； C、含有大量细料，而粗颗粒之间的接触很少，集料仅仅 第十章 碎、砾石路面 浮在细料之中，这类混合料施工时易压实，但其密实度较低，强度和稳定性受含水率影响很大。 二、碎、砾石材料的应力—应变特性 是一种典型的非线性性质，在设计路面结构时，材料模量值取用较为复杂。根据试验研究结果，回弹模量计算公式采用（10-1）。 颗粒材料的模量取决于材料的级配、形状、表面构造、密实度和含水率等。一般密实度越高，模量值越大；棱角多、表面粗糙者有较高模量；当细料含量不多时，含水率影响甚小。 三、碎、砾石材料的形变积累 良好级配砾石在保证良好排水条件下，在应力作用次数 第十章 碎、砾石路面 达到10000次时，形变已基本上不发展；当应力较大，超过材料的耐久疲劳应力，达到一定次数后，形变随应力作用次数而迅速发展，最终导致破坏。级配组成差的粒料，即使应力作用了很多次，仍继续有塑性变形的增长，但欲获得低的塑性变形，级配料中的细料含量必须小于获得最大密实度的细料含量。 第十章 碎、砾石路面 第二节 碎石路面与基层 1、碎石路面的强度主要依靠石料的嵌挤作用以及填充结合料的粘结作用。 2、碎石路面分为水结碎石、泥结碎石、级配碎石和干压碎石。 3、碎石路面常用砂、砾石、天然砂石或块石为基层，或直接铺于路基上。 一、水结碎石路面 水结碎石路面是用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑，经洒水碾压后形成的一种结构层。其强度由碎石之间的嵌挤作用以及碾压时所产生的石粉与水形成的石粉浆的粘结作用形成的。厚度一般为10~16cm。 第十章 碎、砾石路面 水结碎石路面对材料的基本要求： 碎石应具有较高的强度、韧性和抗磨耗能力；碎石应具有棱角且近于立方体，长条扁平的石料不超过10%；碎石应干净，不含泥土杂物；碎石最大粒径不应超过压实厚度的0.8倍。 水结碎石路面施工工序： 准备工作—撒铺石料并摊平，可分一、二次撒铺—预碾碎石—碾压碎石并洒水—撒铺嵌缝料并碾压与洒水碾压—撒铺石屑并洒水碾压成型—初期养护。 一般情况下应全幅路施工，如半幅施工，接缝处应处理仔细。 水结碎石路面的碾压分三阶段： 第十章 碎、砾石路面 第一阶段：稳定期，用60~80KN的轻型压路机先干压2~3遍，再随压随洒水，洒水目的是使碎石在压路机作用下就位压实； 第二阶段：压实期，宜采用80~120KN中型压路机进行洒水碾压，应洒水以便进一步增加石料间的嵌挤程度，此阶段直至碎石不再松动，表面无轮迹为止。 第三阶段：成型期，撒铺嵌缝料，洒水，并以120KN的重型压路机碾压。 二、泥结碎石路面 以碎石作为骨料，粘土作为填充料和粘结料，经压实修筑而成的一种结构。它的力学强度和稳定性不仅取决于碎石的相互嵌挤作用，同时也受到土的粘结作用的影响。 第十章 碎、砾石路面 它的水稳定性差，只适用于干燥路段。 能用于低等级道路的路面。厚度一般为8~20厘米，厚度超过15厘米时，分两层铺筑。 施工方法有灌浆法、拌和法、层铺法三种。 灌浆法施工工艺：准备工作，摊铺碎石，初压，灌浆，撒嵌缝料，碾压。 三、泥灰结碎石基层 是以碎石为骨料，用一定数量的石灰和土做粘结填缝料的结构层。由于掺入了石灰，泥灰结碎石的水稳定性优于泥结碎石。可作为中级路面的面层。施工工序与泥结碎石相同。 第十章 碎、砾石路面 四、填隙干压碎石基层 是用尺寸均匀的碎（砾）石作为基本材料，以石屑、粘土或石灰土作为填充结合料，经压实而成的结构层。其强度主要靠碎石颗粒间的嵌挤作用以及填充结合料的粘结作用。 用单一尺寸的粗碎石做主骨料，形成嵌锁作用，并用石屑填满碎石间的孔隙，经碾压形成密实和稳定的结构层。 适用于各等级公路的底基层和二