[10] 碎砾石路面.ppt

第十十章 碎、砾石路面第一节第一节 碎、砾石路面的力学特性碎、砾石路面的力学特性第二节第二节 碎石路面与基层碎石路面与基层第三节第三节 级配砾（碎）石路面级配砾（碎）石路面第四节第四节 优质级配碎石基层优质级配碎石基层1第一节 碎、砾石路面一、碎、砾石路面的强度构成一、碎、砾石路面的强度构成 指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎（砾）石路面等，这类路面通常只能适应中低等交（砾）石路面等，这类路面通常只能适应中低等交通量的公路。通量的公路。1.纯碎石材料纯碎石材料 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。剪切面上的法向应力和材料内摩阻角。2.土土-碎（砾）石混合料碎（砾）石混合料2土土-碎（砾）石混合料三种物理状态碎（砾）石混合料三种物理状态这类材料含土量小的时候，也是按嵌挤原则形成这类材料含土量小的时候，也是按嵌挤原则形成强度；当含土量较多时，则按密实原则形成强度。强度；当含土量较多时，则按密实原则形成强度。其强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力的大小。其强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力的大小。3第二节第二节 碎石路面与基层碎石路面与基层一、水结碎石路面水结碎石路面 用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑，经洒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。其厚度一般为水碾压后形成的一种结构层。其厚度一般为1016cm。施工过程：施工过程：施工准备施工准备撒料摊平撒料摊平预碾预碾洒水碾压洒水碾压铺铺嵌缝料嵌缝料洒水碾压洒水碾压铺石屑、米砂铺石屑、米砂洒水碾压成洒水碾压成型型初期养护初期养护碎石路面是用加工轧制的碎石按嵌挤原理铺压而成碎石路面是用加工轧制的碎石按嵌挤原理铺压而成的路面。按施工方法及所用填充料的不同分为水结的路面。按施工方法及所用填充料的不同分为水结碎石、级配碎石和干压碎石等。碎石、级配碎石和干压碎石等。4 二、泥结碎石路面泥结碎石路面 以碎石作为集料，泥土作为填充料和粘结料，以碎石作为集料，泥土作为填充料和粘结料，经压实修筑成的一种结构。经压实修筑成的一种结构。施工过程：施工过程：准备（放样、备料、整槽、制浆）准备（放样、备料、整槽、制浆）摊铺碎摊铺碎石石预压（轻机慢碾）预压（轻机慢碾）灌浆（露骨）灌浆（露骨）撒嵌缝撒嵌缝料（表面未干时）料（表面未干时）碾压碾压 56三、泥灰结碎石路面三、泥灰结碎石路面 泥灰结石路面是以碎石为骨料，用一定数量泥灰结石路面是以碎石为骨料，用一定数量的石灰和土作粘结填缝料的碎石路面。因为掺的石灰和土作粘结填缝料的碎石路面。因为掺入石灰，泥灰结碎石路面的水稳定性比泥结碎入石灰，泥灰结碎石路面的水稳定性比泥结碎石好。石好。7第三节第三节 级配砾（碎）石路面级配砾（碎）石路面级配碎级配碎(砾砾)石路面，是由各种集料石路面，是由各种集料(砾石、碎石砾石、碎石)和土，按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。和土，按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。由于砾石的内摩阻角小于碎石，因此级配砾石的由于砾石的内摩阻角小于碎石，因此级配砾石的强度和稳定性均低于级配碎石。在天然砂砾石中强度和稳定性均低于级配碎石。在天然砂砾石中掺加部分碎石组成的混合料称为级配砾石，其强掺加部分碎石组成的混合料称为级配砾石，其强度和稳定性也介于级配碎石与天然砾石之间。度和稳定性也介于级配碎石与天然砾石之间。以下为一条级配砂砾料路面的施工过程：以下为一条级配砂砾料路面的施工过程：8集料筛选采集集料筛选采集装料时用挖掘机从过筛篦子上方向下倒料装车，在装车过程装料时用挖掘机从过筛篦子上方向下倒料装车，在装车过程中小于中小于53mm的天然砂砾料通过筛孔进入自卸车斗中，超粒的天然砂砾料通过筛孔进入自卸车斗中，超粒径的砂砾料则滑落至车下被筛出。径的砂砾料则滑落至车下被筛出。9天然砂砾料采集、拉运天然砂砾料采集、拉运装车后，自卸汽车将过筛后装车后，自卸汽车将过筛后的级配砂砾料运输至施工现的级配砂砾料运输至施工现场场10用用CATD6H推土机将砂砾料均匀摊平。推土机将砂砾料均匀摊平。11 用自卸汽车将粘性土料运输用自卸汽车将粘性土料运输至已粗平好的砂砾料上，要至已粗平好的砂砾料上，要求严格按照每车所能满足的求严格按照每车所能满足的填筑面积进行倒料。并用平填筑面积进行倒料。并用平地机将粘性土均匀摊平。地机将粘性土均匀摊平。12拌合：拌合：粘性土粗平后粘性土粗平后,由挖掘机翻拌由挖掘机翻拌改用双铧犁翻拌。每断面翻改用双铧犁翻拌。每断面翻拌拌46遍，翻拌深度为遍，翻拌深度为38cm,使砂砾料和粘性土混合均匀。使砂砾料和粘性土混合均匀。个别翻拌不到位的地方再采个别翻拌不到位的地方再采用挖掘机翻拌。用挖掘机翻拌。13人工捡出超粒径砂砾料人工捡出超粒径砂砾料翻拌后的作业面翻拌后的作业面14整平、碾压：整平、碾压：拌合后，先用拌合后，先用D6H推土机粗推土机粗平，再采用平，再采用CA30平板振动压平板振动压路机进行稳压。路机进行稳压。精平：精平：放出放出路面路面中心线，按照压实前中心线，按照压实前的总厚度的总厚度H=HH=H砂砾料砂砾料+H+H粘性土粘性土=38cm=38cm进行中心高程和横坡控制，进行中心高程和横坡控制，并对测量点洒上白灰粉作为标并对测量点洒上白灰粉作为标记，再用平地机对路面进行精记，再用平地机对路面进行精平平。15洒水 如何提高级配料的粘结性和强度，使如何提高级配料的粘结性和强度，使级配料达到最佳含水量和压实度，就级配料达到最佳含水量和压实度，就必须控制好洒水的遍数和合理的方法。必须控制好洒水的遍数和合理的方法。经反复实验后得出最佳的洒水方法是：经反复实验后得出最佳的洒水方法是：级配料摊铺好后洒水一次，拌和后洒级配料摊铺好后洒水一次，拌和后洒水一次，稳压完成后洒水一次，成型水一次，稳压完成后洒水一次，成型后洒水一次。第一次洒水保证拌和时后洒水一次。第一次洒水保证拌和时戈壁料与粘土能有效的掺配起来，第戈壁料与粘土能有效的掺配起来，第二次洒水提高粘土的含水量和掺配料二次洒水提高粘土的含水量和掺配料含水量的均匀性，第三、四次洒水补含水量的均匀性，第三、四次洒水补充级配料面层受风力、日照等自然因充级配料面层受风力、日照等自然因素的损耗。素的损耗。16第四节第四节 优质级配碎石基层优质级配碎石基层 无结合料处治粒料在国外是一种应用极为普遍无结合料处治粒料在国外是一种应用极为普遍的筑路材料，广泛用于柔性路面的基层和底基层，的筑路材料，广泛用于柔性路面的基层和底基层，用于基层的常为较优质的碎石层。用于基层的常为较优质的碎石层。美国、澳大利亚及南非还把最佳级配的优质碎美国、澳大利亚及南非还把最佳级配的优质碎石用于半刚性基层与沥青面层之间，作为减少沥青石用于半刚性基层与沥青面层之间，作为减少沥青路面反射裂缝的措施。路面反射裂缝的措施。级配碎石材料具有显著的非线性。这种特性使级配碎石材料具有显著的非线性。这种特性使其在刚度较大的下卧层上，表现出较大的回弹模量，其在刚度较大的下卧层上，表现出较大的回弹模量，从而具有足够的抵抗应力和变形的能力。从而具有足够的抵抗应力和变形的能力。17碾压后的级配碎石基层碾压后的级配碎石基层18结构层位最小主压应力3（MPa）最大主压应力1（Mpa）应力不变量（123）回弹模量E（MPa）级配碎石上基层*20120120600250800350550级配碎石底基层*受拉3012030120150250不同层位级配碎石受力状态及模量取值建议范围不同层位级配碎石受力状态及模量取值建议范围 *路面结构为路面结构为520cm沥青面层沥青面层+1015cm碎石上基层碎石上基层+4050cm半刚性基层半刚性基层+土基；土基；*路面结构为路面结构为520cm沥青面层沥青面层+2040cm半刚性基层半刚性基层+20cm碎石底基层碎石底基层+土基。土基。19