第二章 基层与垫层【课件】.ppt

第二章 基层与垫层 * 第一节 粒料类结构层 一、 粒料类材料的力学特性 （一）应力—应变特性 干的轧制集料回弹模量随主应力和的变化 碎、砾石材料应力－应变曲线 颗粒材料的模量决定于材料的级配、形状、表面构造、密实度和含水量等。一般密实度愈高，模量值愈大；棱角多，表面粗糙者有较高模量 。 不同的偏应力，同样的材料的模量也不同，因此处于不同层位的粒料的设计模量因上层重量的不同而不同。 （二） 粒料类材料的疲劳特性 砾质材料在良好排水条件下塑性形变的发展 颗粒材料没有明显的疲劳极限，通常表现为塑性变形的累计。除了受到颗粒级配、密实度、材料的棱角或表面的粗糙程度之外，偏应力的大小也决定塑性形变累计的发展。 二、嵌挤类碎石结构层 嵌挤碎石基层是用尺寸较均匀的轧制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌缝，或者以粘土或灰土灌缝，经压实，按嵌挤原理铺压而成。 （一）力学特性 按嵌挤原则产生强度，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：（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。 （二）分类 1.不含胶结料的碎石层 ——干压碎石、水结碎石，铺撒嵌缝石屑时，统称填隙碎石，手工铺砌100～200mm粒径的大块石再以小碎石嵌缝叫手摆碎石。 2.含有胶结料的碎石层 ——泥结碎石、泥灰结碎石 通常用于中、低级路面的基层，泥结或泥灰结碎石还可用于砂石路面的面层 （三）材料要求 封面料 0～5 米石 6 嵌缝料 25～15 15～5 石渣 石屑 4 5 骨料 75～50 50～35 35～25 粗碎石 中碎石 细碎石 1 2 3 用途 粒径范围(mm) 碎石名称 编号 1.石料 碎石应具有较高的强度（III级以上）、韧性和抗磨耗能力；应具有棱角且近于立方体, 长条扁平的石料不超过10%；应干净，不含泥土杂物。碎石的最大尺寸应根据石料品质及碎石层的厚度来确定，坚硬石料不得超过碎石层压实厚度的0.8倍。 2.粘土与石灰 泥结碎石层所用粘土，应具有较高的粘性，塑性指数以12—15为宜。粘土内不得含腐殖质或其它杂物。粘土用量一般不超过混合料总重的15～18%。石灰与土的用量不应大于混合料总重的20%，其中石灰剂量为土重的8～12%。 2.含胶结料的碎石层施工 灌浆法施工工序 准备工作 撒铺石料并摊平 浇灌泥浆 预碾碎石 撒铺嵌缝料碾压 撒铺石屑（米石）洒水碾压成型 初期养护 1.不含胶结料的碎石层施工 准备工作 撒铺石料并摊平 碾压碎石（洒水） 预碾碎石 撒铺嵌缝料碾压（洒水） 撒铺石屑（米石）洒水碾压成型 初期养护 水结碎石建议使用石灰石或白云石 （四）施工工艺 三、级配类砾（碎）石结构层 由各种集料（砾石、碎石、工业废渣）和土，按密实级配原理修筑而成的路面结构层，强度由摩阻力和粘结力构成。 （一）力学特性 （二）分类 1.级配砾（碎）石 ——优质级配碎石，国外广泛用于柔性路面的基层 ——普通级配（砾）碎石，用于中、低级柔性路面的基层或砂 石路面的磨耗层 2.原状砾（碎）石土——用于中、低等级道路的基层、砂石路面的面层，较细 的砂土混合物用于砂石路面的稳定类保护层 3.原状砂砾——用于路面的垫层，较细的用于砂石路面的松散类保护层 （三）材料要求与施工工艺 1.级配碎石 1）符合最佳级配（一般采用变K法的最大密实度曲线）；2）压碎值不大于26?； 3）针片状含量不超过20％；4）小于0.5mm的细料应无塑性且液限应小于25 ? ； 集中厂拌法施工工序（适用于高速、一级公路的优质级配碎石） 准备下承层 施工放样 石料运输 石料厂拌 现场机械摊铺(松铺系数1.25～1.35) 洒水振动碾压成型 路拌法施工工序（适用于二级以下公路的普通级配碎石） 准备下承层 施工放样 未筛分碎石运输和摊铺（平地机） 运输和撒布石屑、整形 洒水振动碾压成型 2.级配砾石 宜于选择河床洁净砂砾，要求颗粒尺寸在5～40mm之间，其中25～40mm 含量不少于50%，为防止冻胀和湿软，应注意控制小于0.5mm细料的含量和塑性指数。在中湿和潮湿路段，用作沥青路面的基层时，应在级配砾石中掺石灰 级配砾石拌合法施工工艺 准备下承层 施工放样 整形碾压 运输和摊铺掺配集料 运输和摊铺主要集料 洒水拌合 必要时洒水 3.原状砾（碎）石土 原状砾（碎）石的性质取决于混合料中石、土的比例和石块的级配分布，石、土比例小于7：3的不宜用作基层