第7章-路面基层1-碎石与级配碎石基层课件.ppt

1、第第7章章 路面基层路面基层7.1 7.1 概述概述7.2 7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层7.3 7.3 石灰稳定类基层石灰稳定类基层7.4 7.4 水泥稳定类基层水泥稳定类基层7.5 7.5 工业废渣稳定类基层工业废渣稳定类基层7.1 概述概述基层基层基层基层底基层底基层上基层上基层下基层下基层7.1 概述概述1、基层类型、基层类型按刚性大小柔性基层未筛分碎石填隙碎石级配碎石水结碎石泥结碎石泥灰结碎石沥青稳定碎石刚性基层碾压混凝土贫混凝土水泥混凝土抗压回弹模量：2001400MPa。抗压回弹模量：1500032500MPa。半刚性基层石灰稳定类材料石灰粉煤灰稳定类材料水泥稳定类

2、材料水泥粉煤灰稳定类材料抗压回弹模量：4001700MPa。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层u碎石碎石在矿场通过开采、破碎和筛分后生产的具有棱角和不同粒径规格的石料。u砾石砾石岩石自然风化后，经水流冲刷、搬运形成无棱角或棱角性差的石料。1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型l 碎石生产过程碎石生产过程关键步骤关键步骤7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型l 碎石生产过程碎石生产过程7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型l 碎石生产

3、过程碎石生产过程筛孔直径：D1筛孔直径：D2筛孔直径：筛孔直径：d筛孔直径：Dn筛分过程直直径径阶段一阶段二阶段三未通过粒径，返回破碎机。通过粒径的混合料，称为未筛分碎石未筛分碎石。不同规格碎石通过尺寸为d筛的混合料，一般粒径2.364.75mm，称为石屑或筛屑石屑或筛屑。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层石屑石屑1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型0.075mm筛筛上剩余混合料，称为石粉石粉，粒径0.0752.36mm。石屑石屑磨粉机矿粉矿粉，粒径小于0.075mm。清洗清洁清洁石屑石屑7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型用单一尺寸的粗碎石粗

4、碎石做主集料集料，形成嵌锁结构，其承受和传递车轮荷载的作用，用石屑石屑做填隙料填隙料，填满碎石间的孔隙，增加密实度和稳定性，这种材料称作填隙碎石填隙碎石。用大小不同的碎石碎石从大到小从大到小分层铺筑，经洒水碾压后形成的一种结构层，称为水结碎石水结碎石。将石料场生产的不同规格集料按一定比例混合，形成粗、中、细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，当颗粒组成符合规定的密实级配要求时，称为级配碎石级配碎石。松散松散碎砾碎砾石材石材料料纯碎石纯碎石材料材料土土-碎石碎石混合料混合料水结碎石材料水结碎石材料填隙碎石材料填隙碎石材料泥结碎石泥结碎石泥灰结碎石泥灰结碎石未筛分碎石材料未筛分碎石材料7.2 碎石

5、与级配碎石基层碎石与级配碎石基层 松散碎石材料既可用于路面基层路面基层，也可通过适当处理用于面层面层形成碎石路面碎石路面。1、碎、碎(砾砾)石的类型石的类型级配碎石材料级配碎石材料7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原理1）嵌锁型原则）嵌锁型原则现象分析：现象分析：单一粒料在另一粗糙但平整的粒料上滑动，摩擦角都小于30。粒料相互紧密接触后，摩擦角增至4550。？粒料接触越紧密，沿剪切面相互变位时，因体积膨胀和粒料的重新排列而消耗的功越多。纯碎石材料纯碎石材料7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原

6、理1）嵌锁型原则）嵌锁型原则纯碎石材料纯碎石材料影响三因素：影响三因素：粒料表面的相互滑动摩擦；剪切时体积膨胀而需要克服的阻力；粒料重新排列受到的阻力；强度较高的纯碎石材料应具备的特征：强度较高的纯碎石材料应具备的特征：石料强度高、形状接近正立方体、有棱角、尺寸均匀、表面粗糙、压实度高；7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原理土土-碎石混合料碎石混合料a)嵌挤状态：嵌挤状态：不含或少含细料，透水性好，密度小，不易压实。b)密实状态：密实状态：适当的细料，透水性低，密度大，易压实，强度提高。c)悬浮状态：悬浮状态：大量细料，透水性差，密度小，强度

7、和稳定性受含水量影响大。a)b)c)细粒含量对混合料强度影响较大。细粒含量对混合料强度影响较大。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层n存在最佳细料含量，使密实度和CBR值最大。n最大干容重对应的CBR强度不是最大的。；土-砾石砾石混合料的干密度和CBR随细料含量的变化2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原理土土-碎石混合料碎石混合料7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层土-砾石土-碎石、CBR与细料含量关系同土与细料含量关系同土-砾石混合料；砾石混合料；细料成分对碎石集料细料成分对碎石集料CBR的影响一般比对砾石小。的影响一般比对砾石小。2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强

8、度形成原理土土-碎石混合料碎石混合料和CBR随集料粒径的增大而增大增大最佳细粒含量随集料粒径增大而减小减小；7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原理土土-碎石混合料碎石混合料n室内试验和工地实践都表明，集料为碎石时，由于颗粒嵌挤作用的增强，其强度和稳定性较圆滑砾石集料为好，渗透系数亦高，更易排水。n此外，细粒土的物理性质对混合料的强度和稳定性也有很大影响，特别是集料颗粒间的接触破坏时影响更大。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2、碎石基层强度形成原理、碎石基层强度形成原理土土-碎石混合料碎石混合料细料含量低时，Ip对强度影响小；细料含

9、量高时，Ip对强度影响大；7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层碎石碎石基层基层水结碎石基层水结碎石基层泥结碎石基层泥结碎石基层泥灰碎石基层泥灰碎石基层3、碎石基层、碎石基层填隙碎石基层填隙碎石基层级配碎石基层级配碎石基层7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层2）材料要求：）材料要求：碎石应具有较高的强度、韧性和抗磨耗能力；碎石应具有棱角且接近于立方体，长条扁平的石料不超过10%；碎石应干净，不含泥土杂物；碎石最大粒径不得超过碎石层压实厚度的0.8倍。3、碎石基层、碎石基层 水结碎石基层水结碎石基层1）概念）概念用大小不同的碎石碎石从大到小从大到小分层铺筑，经洒水碾压后形成的一种结

10、构层，称为水结碎石水结碎石。其厚度一般为1016cm。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3）施工工艺：）施工工艺：施工准备撒料摊平（一次或两次）预碾碎石洒水碾压铺嵌缝料并洒水碾压初期养护摊铺上层。4）碾压工艺：）碾压工艺：根据碾压碎石时的移动、嵌挤及最后成型等情况，该路面的碾压过程可分为三个阶段：稳定期稳定期压实期压实期成型期成型期3、碎石基层、碎石基层 水结碎石基层水结碎石基层7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 泥结碎石基层泥结碎石基层1）概念）概念以碎石作为集料，泥土(黏土)为填充料和黏结料，经压实修筑成的一种低等级公路基层材料。一般厚度820cm

11、。2）材料要求：）材料要求：骨料：强度III级以上，粒径不小于40mm(粒度比较整齐)。黏土：塑性指数1215，含量15%18%。厚度：厚度大于15cm分两层铺。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 泥结碎石基层泥结碎石基层3）施工工艺：）施工工艺：灌浆法、灌浆法、拌和法、层铺法。(1)准备工作：准备工作：包括放样、布置料堆、整理路槽（或基层）与拌制泥浆等。泥浆一般按水与土为0.8：1至1:1的体积比进行拌和配制。如过稠，则灌不下去，泥浆要积在石层表面；如过稀，则易流淌于石层底部，干后体积缩小，粘结力降低，均将影响路面的强度和稳定性。7.2 碎石与级配碎石基层碎石

12、与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层泥结碎石基层泥结碎石基层3）施工工艺：）施工工艺：（2）摊铺碎石）摊铺碎石在路槽筑好以后，按松铺厚度（约为压实厚度的1.21.3倍）摊铺碎石，要求大小颗粒均匀分布，纵横断面符合要求，厚度一致。主层矿料粒径底层一般采用12号或23号碎石，面层一般采用34号碎石。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层泥结碎石基层泥结碎石基层3）施工工艺：）施工工艺：（3）预压：）预压：碎石铺好后，用轻型压路机碾压，碾速宜慢，每分钟约2530m，轮迹重叠2530cm。一般碾压610遍，至石料无松动为止。过多碾压将堵塞碎石缝隙，防碍灌浆。（4）浇灌泥浆：

13、）浇灌泥浆：在预压的碎石层上，浇灌泥浆，浆要浇得均匀、浇得透，以灌满孔隙、表面与碎石齐平为度，但碎石棱角仍应露出泥浆之上。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层泥结碎石基层泥结碎石基层3）施工工艺：）施工工艺：（5）撒嵌缝料：）撒嵌缝料：灌浆l2h后，待泥浆下注空隙中空气溢出，表面未干前均匀撒铺粒径515mm嵌缝料(约l1.5m3/100m2)。（6）碾压：）碾压：撒过嵌缝料后，即用中型压路机进行碾压，并随时注意用扫帚将石屑扫匀。如表面太干须略微洒水碾压，如表面太湿须待干后再压。最终碾压阶段、需使碎石缝隙内泥浆能翻到路面上与所撒石屑粘成一个坚实的整体为止。7.2 碎

14、石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层泥结碎石基层泥结碎石基层4）特点及适用环境：）特点及适用环境：特点特点：水稳性差、透水性差。用途用途：干燥路段基层，低等级公路面层。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 泥灰结碎石基层泥灰结碎石基层1）概念）概念以碎石作为集料，以一定数量的石灰石灰和土为黏结嵌缝料，经压实修筑成的一种低等级公路基层材料。2）材料要求：）材料要求：骨料、黏土：同泥结碎石基层。石灰：质量等级不低于级，用量不大于混合料总重的20%。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 泥灰结碎石基层泥灰结碎石基层3）施

15、工工艺）施工工艺同泥结碎石。4）特点及适用环境：）特点及适用环境：特点特点：水稳定性优于泥结碎石。用途用途：潮湿与中湿路段沥青路面的基层，中级公路路面的面层。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 填隙碎石基层填隙碎石基层1）概念）概念用单一尺寸的粗碎石粗碎石做主集料集料，形成嵌锁结构，其承受和传递车轮荷载的作用，用石屑石屑做填隙料填隙料，填满碎石间的孔隙，增加密实度和稳定性，这种材料称作填隙碎石填隙碎石。厚度一般为厚度1020cm。2）材料要求：）材料要求：粗碎石和填隙料：最大粒径不应超过53mm，压碎值不大于26%。材料中的扁平、长条和软弱颗粒的含量不应超过15

16、%；填隙料宜用机制的石灰岩碎石的石屑（5mm以下），若缺乏石屑可用细砂砾或粗砂等细集料。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 填隙碎石基层填隙碎石基层3）施工工艺）施工工艺下承层准备施工放样运输和摊铺粗碎石初压撒布填隙料再次撒布填隙料振动压实局部补撒填隙料及扫匀振动压实填满孔隙洒水终压洒水饱和碾压滚浆干燥湿法干法填隙碎石施工工艺流程图振动压实7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 填隙碎石基层填隙碎石基层3）施工工艺）施工工艺7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 填隙碎石基层填隙碎石基层4）特点及适用环境：

17、）特点及适用环境：特点特点：单一尺寸的粗碎石作主骨料，用石屑作填隙料铺筑面成的结构层。用途用途：二级以下公路基层基层及各级公路底基层底基层，具有良好的水温稳定性。在石料丰富地区常用作各等级公路中湿或潮湿路段的路面底基层或基层。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层1）概念）概念由各种集料，按最佳级配原理修筑而成的路面基层。厚度一般为816cm。2）材料要求：）材料要求：黏性土黏性土7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层2）材料要求：）材料要求：所用材料主要为天然砾石或较软的碎石，其形状以

18、接近立方体或圆球形为佳，石料强度应不低于IV级；碎石最大粒径D和压碎值Qa应满足要求：碎石中针片状颗粒的总含量应不超过20。碎石中不应有粘土块、植物等有害物质。高速、一级二级及二级以下基层D31.5mm，Qa26%D37.5mm，Qa30%（二下35）底基层D37.5mm，Qa30%D53mm，Qa35%（二下40）7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层2）材料要求：）材料要求：当厚度大于16cm时应分两层铺筑，下层厚度为上层厚度的0.6倍，上层为总厚度的0.4倍。如基层和面层为同样类型的结构，其总厚度在16cm以下时，可分两层摊铺，一次碾

19、压。级配碎石基层应密实稳定。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812的石灰石灰。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层3）施工工艺）施工工艺下承层准备施工放样级配碎石路拌施工工艺流程开挖路槽备料运料铺料拌合与整型碾压检测验收7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层3）施工工艺）施工工艺开挖路槽：开挖路槽可使用机械或人工，路槽开挖整修后，用重型压路机滚压数遍，使达到规定压实度。备料运料：按施工路段长度（与拌

20、和方法有关）分段运备材料。铺料：先铺碎石，再铺砂。拌和和整形：可采用平地机或拖拉机牵引多铧犁进行。拌和时边拌边洒水，使混合料的湿度均匀，避免大小颗粒分离。混合料的最佳含水量约为59。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层3）施工工艺）施工工艺7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层3）施工工艺）施工工艺碾压：先用轻型压路机压23遍，继用中型压路机碾压成型。碾压工作应注意在最佳含水量下进行，必要时可适当洒水，每层压实厚度不得超过16cm，超过时需分层铺筑碾压。7.2 碎石与级配碎石基层碎石与级配碎石基层3、碎石基层、碎石基层 级配碎石基层级配碎石基层4）特点及适用环境：）特点及适用环境：特点特点：级配碎石强度由摩阻力和黏结力构成，具有一定的水稳定性和力学强度。用途用途：级配碎碎石可以作各级各级公路基层基层和底基层。底基层。级配砾砾石、级配碎砾碎砾石以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾，可用作轻交通的二级及以下公路的基层基层和各各级公路级公路的底基层底基层。THANKS