路面基层2石灰稳定类基层课件

1、无机结合料稳定材料在粉碎的或原状松散的土中，掺入一定量的无机结合料（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到的混合料在压实与养生后，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料，以此修筑的路面基层称为半刚性基层。常见材料：石灰稳定土石灰土石灰稳定碎石石灰碎石石灰稳定砂砾石灰砂砾石灰粉煤灰稳定土二灰土石灰粉煤灰稳定碎石二灰碎石石灰粉煤灰稳定砂砾二灰砂砾常见材料：水泥稳定土水泥土水泥稳定碎石水泥碎石水泥稳定砂砾水泥砂砾水泥粉煤灰稳定土水泥粉煤灰稳定碎石水泥粉煤灰稳定砂砾无机结合料稳定材料优点：稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体。缺点：耐磨性差。特性：强度和模量随龄期的增长而不断增长，

2、逐渐具有一定的刚性性质。抗拉强度远小于抗压强度，材料的抗拉强度是路面结构设计的控制指标。由于水分挥发和混合料水化作用，该类材料都会发生体积收缩，也称干缩现象。昼夜温差的变化使该类材料发生温度收缩。7.3 石灰稳定类基层在粉碎的土或原状松散的土（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（底）基层称为石灰稳定类（底）基层。分类：石灰土、石灰砂砾、石灰碎石。石灰稳定（底）基层定义：7.3 石灰稳定类基层石灰稳定土具有一定的抗压强度和抗弯强度，且强度随龄期逐渐增加。但其吸水性、透水性和水稳定性差，因此，适用于

3、各级公路底基层和二级以下公路的基层。不得做高速公路或一级公路的基层。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和底基层。石灰稳定（底）基层应用范围：7.3 石灰稳定类基层1、石灰稳定材料的强度形成机理1）离子交换作用 土具有胶体性质，表面带负电荷，并吸附钠离子、钾离子和氢离子，石灰中的钙离子会与其发生离子交换作用，形成钙土，减小了土颗粒表面水膜厚度，分子引力增加。2）碳酸化作用 生成的碳酸钙是坚硬的晶体，具有较高的强度和水稳性，它对土的胶结作用使土得到了加固。 石灰土表面钙化后，形成硬壳层，进一步阻碍了二氧化碳的进入，碳化过程十分缓慢，是形成石灰土后期强度的主要原因

4、。7.3 石灰稳定类基层1、石灰稳定材料的强度形成机理4）火山灰作用3）结晶作用经过结晶作用，消石灰逐渐由胶体转化为晶体，晶体间能够相互结合，与土形成共晶体，从而使得土粒胶结成整体。土中充分的硅、钙离子是火山灰作用的前提，同时必须增加土的碱性；火山灰作用生成物具有水硬性性质，是构成石灰土早期强度的主要原因。7.3 石灰稳定类基层四种作用中，主要是离子交换作用与火山灰作用，是构成石灰土早期强度的主要因素，后期强度则更多源于碳酸化作用和结晶作用。由于石灰与土发生了一系列的相互作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，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小等。后期主要表现为结

5、晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。1、石灰稳定材料的强度形成机理7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素土质灰质石灰剂量含水率密实度石灰土的龄期养生条件7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素1）土质： 各种成因土都可用石灰稳定，但塑性指数低于10以下的低塑性土（这与水泥稳定土刚好相反）不适宜稳定，更适宜于稳定粘性土，尤其是塑性指数在1520的粘性土。 原因：粘性颗粒的活性强、比表面积大、表面能大，掺入石灰稳定材料后，形成的四种作用比较活跃，因此石灰土强度随土塑性指数的增加而增大。重粘土虽然粘土颗粒含量高，但是不易粉碎和拌和，稳定效果反而不好。7.3 石灰稳

6、定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素2）灰质： 石灰应采用消石灰粉或生石灰粉，对高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰粉。石灰质量应符合III级以上的技术指标，并要尽量缩短石灰的存放时间。7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素 石灰剂量是石灰质量占全部土颗粒的干质量的百分率，即： 石灰剂量石灰质量干土质量。 石灰剂量对石灰稳定土的强度影响非常显著。在石灰剂量较低时（小于34），起稳定作用，土的塑性、膨胀、吸水量减小，使土的密实度、强度、和易性等得到改善；随着剂量的增加，强度和稳定性均提高，但剂量超过一定范围后，强度反而降低。 常用最佳剂量范围：对于粘性土及粉性土为814；对砂性土则

7、为916。最终根据结构层技术要求进行混合料组成设计。3）石灰剂量7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素3）石灰剂量石灰剂量检测：EDTA实验7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素4）含水量： 最佳含水量及略小于最佳含水量时最易压实达到较高的压实度。 石灰稳定类材料的最佳含水量需要通过标准击实试验进行确定，经验公式为：石灰土的最佳含水量素土的最佳含水量拌和过程中的蒸发量（约在1.5%左右）石灰反应所需的水（0.2石灰剂量）。5）密实度： 石灰稳定土的强度随密实度的增加而增长。实践证明，石灰稳定土的密实度每增减1%，强度约增减4%左右。而密实的石灰稳定土，其抗冻性、水稳

8、定性好，缩裂现象也少。 7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素6）龄期： 石灰稳定土的强度随龄期增长，一般初期强度较低，前期(12个月)的增长速率较后期快 。其强度与龄期的关系可表示为： R1一个月龄期的抗压强度； Rtt个月龄期的抗压强度； 系数，约0.10.5。7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素7）养生条件（温度与湿度）： 温度高，物理化学反应快，强度增长快；反之强度增长慢，在负温条件下甚至不增长。因此，要求施工期的最低温度应在5以上，并在第一次重冰冻(-35)到来之前1个月1个半月完成。 在一定潮湿条件下养生强度的形成比在一般空气中养生要好。7.3 石灰稳

9、定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素 1）土质：塑性指数为1520的粘性土较好。 【总结】：2）灰质：消石灰粉或生石灰粉，级以上的技术标准，妥善保管 。 3）含水量：通过标准击实试验确定最佳含水量。7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素 4）石灰剂量：存在最佳石灰剂量，对于粘性土及粉性土为8%14%；对砂性土则为9%16%。 5）拌和及压实：土的粉碎程度和拌和的均匀性；压实度（每增加2%，抗压强度平均增加14.1%）。 【总结】：7.3 石灰稳定类基层2、石灰稳定材料的强度影响因素（6）养生条件与龄期：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

10、期而缓慢增长，强度增长期可达810年以上。【总结】：7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计 石灰土的强度标准根据相应的公路等级和在路面结构中的层位而定。在规定温度保湿养生6d、浸水ld后无侧限抗压强度标准见表。1）石灰土的强度标准表12-7 石灰稳定细粒土的强度和压实度标准7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计2）混合料的设计步骤 根据强度标准，通过试验选取合适的土，确定最佳的石灰剂量和混合料的最佳含水量。7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计（1）制备同一种土样、不同石灰剂量的石灰土混合料。做基层用：砂砾土和碎石土：5%、6%、7%、8%、9%。塑性

11、指数小于12的粘性土：10%、12%、13%、14%、16%。塑性指数大于12的粘性土：5%、7%、9%、11%、13%。做底基层用：塑性指数小于12的粘性土：8%、10%、11%、12%、14%。塑性指数大于12的粘性土：5%、7%、8%、9%、11%。2）混合料的设计步骤7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计2）混合料的设计步骤（2）确定混合料的最佳含水量和最大干密度（用标准重型击实试验）。 至少做三个不同石灰剂量混合料的击实试验，即最小剂量、中间剂量和最大剂量，其余两个混合料的最佳含水量和最大干密度用内插法确定。7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计2）混合料

12、的设计步骤（3）按最佳含水量与工地预期达到的压实密度制备试件，进行强度试验，根据强度标准，选定合适的石灰剂量。 试件在规定温度(冰冻地区202，非冰冻地区252)下保湿养生6d，浸水1d，进行无侧限抗压强度试验，室内试验的平均抗压强度应符合7.3 石灰稳定类基层4、石灰稳定类材料的混合料设计2）混合料的设计步骤 【注】：工地实际采用的石灰剂量应比室内试验确定的剂量稍多一些，集中厂拌法施工时，可只增加0.5%；路拌法施工时，宜增加1%。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工 石灰稳定土施工的主要工序有：准备下承层施工放样备料摊铺集料和石灰拌和与洒水整型碾压接缝和“调头”处的处理养生准备下

13、承层 石灰稳定土的下承层表面应平整、坚实、具有规定的路拱，没有任何松散的材料和软弱的地点。通常应对下承层进行检查验收，内容有：高程、宽度、横坡、平整度、压实度及弯沉值。 对于底基层，应进行压实度检查，对于秉性底基层还应进行弯沉试验，不合格的应进行处理。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工施工放样 (1) 恢复中线。直线段每20m设一桩，平曲线段10m设一桩。 (2) 基层宽度。每侧应比面层宽度增加0.3米，并在路肩边缘外0.3米处设指示桩。 (3) 水准测量，在两侧指示桩上用明显标记(如红漆)标出石灰稳定土层边缘的设计高。7.3 石灰稳定

14、类基层5、石灰稳定土基层的施工 备料备土，备灰和计算材料用量。 (1) 备土 经过试验选定料场后，将树木、草皮和杂土清除干净。筛除粒径大于15mm的集料。 (2) 备灰 石灰技术标准应符合表7-9的规定。生石灰应在使用的710天充分消解，并过10mm筛。进场生石灰应妥善保管，尽量缩短存放时间。 (3) 计算材料用量 先根据各路段石灰稳定土层的厚度、宽度及预定的干密度，计算各路段需要的干集料数量，然后根据集料的含水量和运料车的吨位，计算每车料的堆放间距。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工 摊铺集料和石灰 摊铺集料应在摊铺石灰的前一天进行，

15、摊铺长度以日进度的需要量为度。但在不能封闭交通的路段及雨季施工，宜当天摊铺集料、石灰、拌和、碾压成型。摊铺机械常用平地机或其他合适的机具，集料应均匀地摊铺在预定的宽度上，表面力求平整，并有规定的路拱。摊铺过程中，应拣除超尺寸颗粒、土块及杂物。当土块较多时，应进行粉碎摊铺。如摊铺的土含水量过小，应洒水闷料，使土的含水量接近最佳含水量。通常细粒土宜闷一夜中粒土和粗粒土，视细土含量的多少，可缩短闷料时间。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工材料名称松铺系数说明石灰土1.53-1.58现场人工摊铺土和石灰，机械拌和，人工整平石灰土1.68-1.70路外集中拌和，运到现场人工摊铺石灰土、砂砾1

16、.52-1.56路外集中拌和，运到现场人工摊铺 人工摊铺混合料松铺系数参考值7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工拌和 路拌法7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工拌和 中心站集中拌和(厂拌)法施工最终要求：拌和好的混合料应达到色泽一致，没有灰条、灰团和花面有粗、细颗粒“窝”，且水分合适和均勾。拌和结束后，应立即检查混合料中石灰的钙镁含量。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工整型 混合料拌和均匀后，马上用平地机作初步整平与整型。在直线段，平地机应由两侧向中间进行刮平，在平曲线段，应由内侧向外侧进行刮平，必要时可再返回刮一遍。随后拖拉机或轮胎压路机立即在初平的路段上快速

17、碾压一遍，以暴露潜在的不平整。再按上述步骤刮一遍，压一遍。经过两次刮平、轻压后出现的局部低洼处，应用齿耙将其表层5cm以上耙松，并用新拌的石灰土混合料进行找补整平。最后用平地机再整型一次，以达到规定的路拱和坡度，并注意接缝顺适平整。在整型过程中，不允许任何车辆通行，并配合人工消除集料的离析现象。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工 碾压 压路机的吨位与每层的压实厚度要一致。一般1215t三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过15cm；1820t的三轮压路机碾压时，每层的压实厚度不应超过20cm；大能量的振动压路机碾压时，每层的压实厚度也

18、不应超过20cm。分层铺筑时，每层的最小压实厚度为10cm。路面两侧应多压23遍。碾压原则：直线段：先两边后中间，平曲线段：先内侧后外侧)，先轻后重，先慢后快，互相搭接，轮迹重叠。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工 碾压过程中应注意： 1、严禁压路机在已完成的或正在碾压的路段上“调头”和急刹车，以免破坏稳定土层的表面； 2、石灰土表面应始终保持潮湿，如表层水分蒸发过快，应及时补洒少量水； 3、如发生“弹簧”、松散、起皮等现象，应及时翻开重新拌和(加适量石灰)或用其他方法处理，使其达到质量要求。 碾压结束之前，用平地机再终平一次，使其纵向顺适，路拱和超高符合设计要求。终平应仔细进行，

19、必须将局部高出部分刮除，并扫出路外。 碾压结束后，应马上用灌砂法检查压实度。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工接缝和“调头”处的处理 石灰稳定土的接缝处理采用对接形式，即在前一段拌和后，留下58m不作碾压，后一段施工时，将前段留下来未压部分与新铺的混合料一起再进行拌和，压实即可。当拌和机械及其他施工机械必须在已压成的石灰稳定土层上“调头”时，可在“调头”处覆盖一层10cm厚的砂或砂砾，保护“调头”部分的石灰稳定土表层不受破坏。结束后，将砂(或砂砾)除去。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工养生 每个作业段碾压结束、并经压实度检查合格后，马上进行保湿养生，不得使稳定土层表面

20、干燥，也不应忽干忽湿。养生时间不宜少于7天。可用洒水车经常及时洒水进行养生，每天洒水次数视气候而定。养生期间应封闭交通(洒水车除外)。不能封闭交通时，应在石灰稳定土层上采取覆盖措施，限制重车通行，其他车辆的车速不超过30km/h。7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工3）石灰稳定土质量检验 石灰土质量检验 石灰稳定粒料基层和底基层石灰稳定土基层和底基层7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工3）石灰稳定土质量检验石灰土基层和底基层实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法基层底基层高速公路 一级公路其他公路高速公路 一级公路其他公路1压实度(%)代表值959593按附录B检查,

21、每200m每车道2处极值9191892平整度(mm)1212153m直尺:每200m2处*10尺3纵断高程(mm)+5,-15+5,-15+5,-20水准仪:每200m测4断面4宽度(mm)不小于设计值不小于设计值尺量:每200m测4处5厚度(mm)代表值-10-10-12按附录H检查,每200m每车道1处极值-20-25-306横坡(%)0.50.30.5水准仪:每200m测4断面7强度(Mpa)符合设计要求符合设计要求按附录G检查7.3 石灰稳定类基层5、石灰稳定土基层的施工3）石灰稳定土质量检验石灰稳定粒料基层和底基层实测项目项次检查项目规定值或允许偏差检查方法基层底基层高速公路 一级公

22、路其他公路高速公路 一级公路其他公路1压实度(%)代表值979695按附录B检查,每200m每车道2处极值9392912平整度(mm)1212153m直尺:每200m2处*10尺3纵断高程(mm)+5,-15+5,-15+5,-20水准仪:每200m测4断面4宽度(mm)不小于设计值不小于设计值尺量:每200m测4处5厚度(mm)代表值-10-10-12按附录H检查,每200m每车道1处极值-20-25-306横坡(%)0.50.30.5水准仪:每200m测4断面7强度(Mpa)符合设计要求符合设计要求按附录G检查7.3 石灰稳定类基层6、石灰稳定土常见病害及防治 病害类型：石灰稳定土成型时弹

23、簧、起皮、拥包及防治石灰稳定土成型初期隆起、开裂及防治石灰稳定土缩裂与防治7.3 石灰稳定类基层6、石灰稳定土常见病害及防治 石灰稳定土成型时弹簧、起皮、拥包及防治局部含水量过大易产生弹簧现象；拌和不均或局部粗细颗粒离析现象易导致松散现象；表面过干，平地机薄层找平易造成大面积起皮；压路机碾压方式不当易产生拥包。防止方法： 1）土块要粉碎，最大尺寸不应大于15mm，且拌和要充分均匀。2）控制好原材料（土、石灰）及混合料含水量，拌和好的混合料含水量宜大于最佳含水量+1%左右，且要拌和均匀。3）碾压过程，石灰稳定土表面应始终保持湿润。4）严禁薄层贴补，摊铺时“宁高勿低”，平地机最后整平时“宁漏勿补”。5）碾压时，压路机应遵从“先轻后重”，“先边后中”，“先慢后快”原则连续不断地碾压至规定压实度。7.3 石灰稳定类基层6、石灰稳定土常见病害及防治 生石灰中常含有过火石灰，消解速度慢，施工完成后，继