21路面基层、底基层施工技术课件.ppt
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1、第一章第一章 路面基层、底基层施工技术路面基层、底基层施工技术第二节第二节 半刚性路面基层、底基层施工半刚性路面基层、底基层施工第一节第一节 级配碎石基层、底基层施工级配碎石基层、底基层施工第三节第三节 其他路面基层、底基层施工其他路面基层、底基层施工1.柔性路面:柔性路面:刚度较小,抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷刚度较小,抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面;主要包括各种基层(水泥灰凝土除外)和各类载作用的路面;主要包括各种基层(水泥灰凝土除外)和各类沥青面层沥青面层、碎砾石面层、块石面层所组成的路面结构。碎砾石面层、块石面层所组成的路面结构。沥青路
2、面沥青路面2.刚性路面:刚性路面:主要指水泥混凝土做面层或基层的路面结构,刚性路面与柔性路面主要指水泥混凝土做面层或基层的路面结构,刚性路面与柔性路面的主要的主要区别区别在于路面的破坏状态和它分布荷载到路基上的状态有所不在于路面的破坏状态和它分布荷载到路基上的状态有所不同。同。水泥混凝土路面水泥混凝土路面3.半刚性路面:半刚性路面:采用二灰(石灰、粉煤灰)或水泥稳定土或水泥处治砂砾基层,这采用二灰(石灰、粉煤灰)或水泥稳定土或水泥处治砂砾基层,这些基层的特性些基层的特性前期强度较低前期强度较低,但随着时间的推移其强度和刚度,但随着时间的推移其强度和刚度不断增大不断增大。这类基层叫做半刚性基层,
3、含有这类基层的路面结构称为半刚性路面。这类基层叫做半刚性基层,含有这类基层的路面结构称为半刚性路面。一、级配碎、砾石基层一、级配碎、砾石基层 级配碎、砾石基层由各种粗集料按最佳级配原理修筑而成的。级配碎石、砾石是用大小不同的材料按一定比例配合、逐级填充空隙,并借粘土粘结的,经过压实后,能形成充实结构。级配碎石、砾石基层强度是由摩阻力和粘结力构成,具有一定的水稳性和力学强度。1.材料要求:材料要求:粗细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料,当其颗粒组成符合密级配要求时,称级配碎石。级配碎石做基层时,材料应该满足下列要求:(1)石料应具有足够的强度;(2)碎、砾石的压碎值,高等级公路不大于30%,一
4、般公路不大于35%;(3)碎、砾石中的扁平、长条颗粒总含量应不超过20%;(4)用于基层时,碎、砾石的最大粒径不应超过40mm,用作底基层时,碎、砾石的最大粒径不应超过50mm;石屑或其它细集料是指碎石场的细筛余料,或专门轧制的细碎石集料,其颗粒组成为010mm,并具有良好的级配。天然砂砾的颗粒尺寸应该合适,必要时应筛除其中的超尺寸颗粒。天然砂砾或粗砂应有较好的级配。2.级配碎、砾石基层施工:级配碎、砾石基层施工:级配碎、砾石施工应做到:集料级配满足要求,配料要准确,细料的塑性指数要符合规定,掌握好松铺厚度,路拱横坡符合规定,拌和均匀,避免粗细颗粒离析。级配碎、砾石施工路拌法和集中拌和法两种施
5、工方法。(1)施工放样:施工放样:恢复中线,并在两侧路肩边缘外0.30.5m设指示桩,逐个断面进行高程测量,并在指示桩上标记结构层的设计高度。(2)准备底基层准备底基层:土基或垫层等底基层的表面应平整、坚实,具有一定的路拱,没有松散材料和软弱地方。底基层的平整度和压实度应满足规范要求。对于底基层,压实度检查和弯沉测定的结果不符合要求的,应采用补充碾压、换填好料、挖开晾晒等措施。检查各断面的标高是否满足要求。槽式断面路段,两侧路肩每隔510m应交错开挖泄水沟。(3)(3)计算材料用量:计算材料用量:根据各路段基层或底基层的宽度、厚度及预定的干密度,计算所需要的各种集料的数量,并推算每车材料的堆放
6、间距。(4)运输和摊铺集料:运输和摊铺集料:同一料场的路段,运输应由远到近按计算的间距堆放,堆放的时间不宜过长,一般仅提前数天。料堆间每隔一定距离应留缺口用以排水。(5)拌和及整型:拌和及整型:拌和时,稳定土拌和机应拌2遍以上,且深度应到级配碎石底层,最后一遍拌和前,可先用拌和机贴底面翻拌一遍。结束时,混合料的含水量应均匀,并较最佳含水量大1%左右,且不应出现离析现象。平地机整平,并具有一定的路拱后,用压路机快速初压一遍,再用平地机进行整平和整型。在整型中,应禁止车辆通行。(6)碾压:碾压:整型后,应立即用12t以上三轮压路机、振动压路机或轮胎压路机进行碾压。应由两侧路肩向路中心,由曲线内侧向
7、外侧进行碾压,后轮应重叠1/2轮宽,且须超过两段的接缝处。一般需碾压68遍,并使表面没有明显轮迹。头两遍的速度宜为1.51.7km/h,以后为2.02.5km/h。(7)接缝处理:接缝处理:作业段的衔接处,应搭接拌和。第一段拌和后,应留58m不碾压。第二段施工时,将留下的部分一起加水拌和,整平后一起碾压。集中拌和法施工:集中拌和法施工:级配碎石混合料在中心站利用强制式拌和机、卧式双转轴桨叶式拌和机、普通混凝土拌和机等进行集中拌和。将混合料运到现场后,用沥青混凝土摊铺机、水泥混凝土摊铺机或稳定土摊铺机等摊铺混合料。集中拌和法施工的基本要求:集中拌和法施工的基本要求:正式拌和前,应先调试所用的设备
8、,使混合料的组成和含水量达到规定要求。运到现场的混合料,应按计算的间距堆放。应设专人消除集料的离析现象。用平地机进行整型与碾压,满足施工规范要求。进行横向接缝与纵向缝的处理,处理方法正确、规范。半刚性基层概念(见教材)基层分类:有结合料稳定类 有机结合料类 无机结合料类 无结合料的粒料类本章主要内容:无机结合料稳定类基层与无结合料的粒料类基层施工。一、半刚性基层分类一、半刚性基层分类 按结合料种类和强度形成机理的不同,半刚性基层分为石灰稳定类、按结合料种类和强度形成机理的不同,半刚性基层分为石灰稳定类、水泥稳定类及工业废渣稳定类三种。水泥稳定类及工业废渣稳定类三种。1、石灰稳定类基层、石灰稳定
9、类基层在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的石灰和水,按照一定技术要求,经拌和,在最佳含水量下摊铺、压实及养生,其抗压强度符合规定要求的路面基层。石灰稳定土强度形成原理石灰稳定土强度形成原理 1)离子交换作用离子交换作用-石灰在溶液中电离出来的钙离子石灰在溶液中电离出来的钙离子(Ca2+)与土中的钠、与土中的钠、氢、钾离子产生离子交换作用。使土发生初期变化的主要原因。氢、钾离子产生离子交换作用。使土发生初期变化的主要原因。2)结晶作用结晶作用-生成氢氧化钙结晶网格,具有水硬性。生成氢氧化钙结晶网格,具有水硬性。3)火山灰作用火山灰作用-熟石灰的游离熟石灰的游离Ca2+与
10、土中的活性氧化硅与土中的活性氧化硅SiO2和氧化铝和氧化铝Al2O3作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙的化学反应,是石灰土获得强度作用生成含水的硅酸钙和铝酸钙的化学反应,是石灰土获得强度和水稳定性的基本原因。和水稳定性的基本原因。4)碳酸化作用碳酸化作用-在土中的在土中的Ca(OH)2与空气中的二氧化碳作用,大大提高了与空气中的二氧化碳作用,大大提高了土的强度和整体性。土的强度和整体性。初期,主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密初期,主要表现为土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密实度减少等。后期主要表现为结晶结构的形成,从而提高其板体性、实度减少等。后期主要表现为结晶结构的形成
11、,从而提高其板体性、强度和稳定性强度和稳定性。影响强度的因素影响强度的因素 1)土质土质:塑性指数为塑性指数为1520的粘性土较好的粘性土较好;粒料和砂性土不宜粒料和砂性土不宜;有机质含有机质含量大不宜。量大不宜。2)灰质灰质:消石灰粉或生石灰粉,消石灰粉或生石灰粉,级以上的技术标准,妥善保管级以上的技术标准,妥善保管。3)石灰剂量:石灰剂量:存在最佳石灰剂量,对于粘性土及粉性土为存在最佳石灰剂量,对于粘性土及粉性土为8%14%;对;对砂性土则为砂性土则为9%16%。4)含水量:含水量:通过标准击实试验确定最佳含水量。通过标准击实试验确定最佳含水量。5)密实度密实度:随密实度的增加而增长:随密
12、实度的增加而增长;密实度每增减;密实度每增减1%,强度约增减,强度约增减4%左右)。左右)。6)石灰土的龄期及养生条件:石灰土的龄期及养生条件:温度高可使反应过程加快,一定的湿度为温度高可使反应过程加快,一定的湿度为结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长(强度增结晶和火山灰反应提供了必要的水。强度随龄期而缓慢增长(强度增长期可达长期可达810年以上)年以上)。tRRit石灰土基层的应用石灰土基层的应用石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层。石灰稳定土一般可以用于各类路面的基层或底基层。石灰土因其水稳定性较差不应做高速公路或一级公路的基层,必要时石灰土因其水稳定性较差不应做高
13、速公路或一级公路的基层,必要时可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段,可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段,也不宜采用石灰土做基层。也不宜采用石灰土做基层。石灰稳定土基层缩裂防治石灰稳定土基层缩裂防治 1)控制压实含水量;控制压实含水量;2)严格控制压实标准;严格控制压实标准;3)温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近,而且温度在温缩的最不利季节是材料处于最佳含水量附近,而且温度在0-10oC 时;时;4)干缩的最不利情况是石灰稳定土成型初期;干缩的最不利情况是石灰稳定土成型初期;5)石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层,使石灰土基层含水石灰稳
14、定土施工结束后要及早铺筑面层,使石灰土基层含水量不发生大变化,可减轻干缩裂隙;量不发生大变化,可减轻干缩裂隙;6)在石灰稳定土中掺加集料在石灰稳定土中掺加集料(砂砾、碎石等砂砾、碎石等);7)为了防止基层裂缝的反射,国内外常采取以下措施:为了防止基层裂缝的反射,国内外常采取以下措施:设置沥青碎石或沥青贯入式联结层;铺筑级配碎石过渡层;设置沥青碎石或沥青贯入式联结层;铺筑级配碎石过渡层;土工织物夹层;应力吸收层(土工织物夹层;应力吸收层(SAMI);锯缝;预裂。);锯缝;预裂。当用水泥稳定细粒土当用水泥稳定细粒土(砂性土、粉性土或粘性土砂性土、粉性土或粘性土)时,简称水时,简称水泥土。不能作为高
15、速公路或一级公路的基层,只能用做底基层。泥土。不能作为高速公路或一级公路的基层,只能用做底基层。在高等级的水泥混凝土路面板下,水泥土不能做基层。在高等级的水泥混凝土路面板下,水泥土不能做基层。2 2、水泥稳定类基层、水泥稳定类基层在粉碎的或原状松散的土在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土包括各种粗、中、细粒土)中,掺中,掺入适当水泥和水,按照技术要求,经拌和摊铺,在最佳含水量入适当水泥和水,按照技术要求,经拌和摊铺,在最佳含水量时压实及养护成型,其抗压强度符合规定要求,以此修建的路时压实及养护成型,其抗压强度符合规定要求,以此修建的路面基层称水泥稳定类基层。面基层称水泥稳定类基层。影
16、响强度的因素影响强度的因素 1)1)土质土质土的类别和性质是影响水泥稳定土强度的重要因素,各类砂砾土、土的类别和性质是影响水泥稳定土强度的重要因素,各类砂砾土、砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定,但稳定效果不同。一般要求土砂土、粉土和粘土均可用水泥稳定,但稳定效果不同。一般要求土的塑性指数不大于的塑性指数不大于1717。2)2)水泥的成分和剂量水泥的成分和剂量水泥成分:水泥成分:(1)(1)各种类型的水泥都可以用于稳定土。各种类型的水泥都可以用于稳定土。(2)(2)水泥矿物成分是决定水泥土强度的主导因素。通常情况下硅酸盐水水泥矿物成分是决定水泥土强度的主导因素。通常情况下硅酸盐水泥的稳定效果好,而
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