路基路面工程12

第十、十一章

块料、碎（砾）石路面

主要内容第一节块料及块料路面第二节碎砾石材料及路面1、块料及块料路面概述用各种不同形状和尺寸的块状材料（天然或人工）铺成的路面。所用材料有块石、炼砖块、铁块、木块、橡胶块、沥青混凝土块、水泥混凝土预制块等。

目前路面工程中较常用的为块石和水泥混凝土预制块两种，此外，炼砖块也较适用。第一节块料路面概述2、块料路面的优缺点优点：施工简单、清洁少尘、易于翻修、抗滑性能好缺点：手工铺筑难以机械化、块料之间易移动、建筑费用高、表面平整性一般较差。第一节块料路面概述3、块料路面的构造块料路面主要借基础承载力和石块之间摩擦力形成强度，因此其构造上的特点是必须设置整平层，块料之间还需用填缝料嵌填，使块料满足强度和稳定性的要求。1）基础：块料路面的基础一般采用粒料或半刚性材料。2）整平层：用来垫平基础表面及块石底面，保持块石顶面平整及缓和车辆行驶时的冲击、振动作用，一般用粗砂或中砂、煤渣或石屑、水泥砂、沥青砂。3）填缝料：主要用来填充块料间缝隙，嵌紧块料，加强路面的整体性，并起着保护块料边角与防止路面水下渗作用，一般用砂，也有用水泥砂浆或沥青玛蹄脂。第一节块料路面概述4、天然块料路面由石料经过修琢成块料铺筑的路面材料分为整齐块石、半整齐块石和不整齐块石路面。

整齐块石路面包括整齐石块和条石路面，要求石块由I级石料加工，形状近似正方体或长方体，要求质量较高的基层（如C20水泥混凝土）和整平层（如M10水泥砂）。

半整齐块石包括条石和小方石，可铺在贫水泥混凝土、碎石或稳定基层上。第一节块料路面概述不整齐块石包括拳石和粗琢块石，可直接铺在10～20cm的砂或炉渣上，也可用碎砖、碎石、级配砾石等作基层。拳石和粗琢石路面施工方法摊铺平整层排砌块石嵌缝压实第一节块料路面概述方石及条石路面施工方法第一节块料路面概述5、机制块料路面由预制混凝土小块铺筑的路面受力机理、施工与天然块料基本一致，但可以实现工厂化预制，且路面平整度易保证厚度8～20cm第一节块料路面概述5、机制块料路面第一节块料路面概述机制块料路面典型结构第一节块料路面概述6、块料路面的主要用途1）城市道路交叉口2）山区陡坡路段或急弯路段3）桥头高填方的暂时铺筑路面4）需再开挖的具有地下管线的城市路5）城市人行道（有用彩砖的）主要内容第一节块料及块料路面第二节松散碎砾石材料及路面碎、砾石路面的力学特性碎、砾石路面与基层级配碎（砾）石路面优质级配碎石基层碎（砾）石路面的养护关于碎(砾)石料的概念碎石是指符合工程要求的石料，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。砾石是指石料经水流长期搬运而成的一定尺寸的无棱角的粒料。级配碎石是指按一定级配要求设计的由碎石组成的材料。级配砾石是指按一定级配要求设计的由砾石组成的材料。碎、砾石路面的力学特性

强度构成矿料颗粒之间的联结强度一般要比矿料颗粒本身强度小很多，在外力作用下，材料首先将在颗粒之间产生滑移，使其失去承载能力而遭致破坏。因此对于这种松散材料组成的路面结构强度，其中矿料本身强度固然重要，但起决定作用的则是颗粒之间的联结强度。在强度上具有这一特点的，其抗剪强度可用库伦力表示。按嵌挤原则或密实原则形成强度，由C和φ表征的内摩擦力所决定的颗粒之间的联结强度即构成材料的结构强度；碎、砾石路面的力学特性

强度构成>>>纯碎石材料按嵌挤原则产生强度抗剪切强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料的内摩阻角抗剪切强度由三项因素构成

粒料表面的相互滑动摩擦

因剪切时体积膨胀而需克服的阻力

因粒料重新排列而受到的阻力碎、砾石路面的力学特性

强度构成

>>>土-碎（砾）石混合料含土量小时——嵌挤原则含土量多时——密实原则强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力

三种物理状态

碎、砾石路面的力学特性

强度构成>>>土-碎（砾）石混合料

强度指标CBR细料含量的影响

碎、砾石路面的力学特性

应力—应变特性抗压回弹模量（通过三轴试验测定）

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；当细料含量不多时，含水量影响小。碎、砾石路面的力学特性

应力—应变特性

应力应变的非线性性质同一侧向压力作用下回弹模量Er随着偏应力的增大而逐渐减小；无论轴向应变多大，当侧向应力增大时，回弹模量值也增大。碎、砾石路面的力学特性形变积累

良好排水条件下塑性形变的发展过程为了获得低的塑性形变，细料含量必须小于获得最大密实度时的细料含量不同的应力水平下具有不同的塑性变形特征：在应力水平较低的情况下，塑性变形量较小，且在一定的荷载作用次数以后变形不再发展；应力较大时，则形变随作用次数迅速发展，并最终导致破坏。碎石路面与基层特点定义用加工轧制的碎石按嵌挤原理铺压而成的路面

分类水结碎石泥结碎石级配碎石干压碎石优点——投资不高，可以随交通量的增加分期改善缺点——平整度差，易扬尘，泥结碎石雨天易泥泞适用场合只能用于中低等交通量的公路碎石路面与基层水结碎石

>>>基本概念

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碎石之间的嵌挤作用以及碾压时所产生的石粉与水形成的石粉浆的粘结作用常选石灰岩和白云岩石粉厚度10～16cm水结碎石>>>施工

材料基本要求应具有较高的强度（Ⅲ级以上）、韧性和抗磨耗能力应具有棱角且近于立方体，长条扁平石料不超过10%干净，不含泥土杂物最大粒径不超过压实厚度的0.8倍。

碎石路面与基层水结碎石

>>>施工

施工工艺与控制准备工作预碾碎石碾压碎石并洒水撒铺嵌缝料并碾压撒铺石屑并碾压初期养护

碎石路面与基层泥结碎石>>>基本概念

以碎石作为集料，泥土作为填充料和粘结料，经过压实修筑而成碎石的相互嵌挤作用和土的粘结作用厚度8～20cm石料等级不宜低于Ⅳ级，长条扁平不超过20%碎石路面与基层碎石路面与基层泥结碎石

>>>施工

灌浆法，拌和法，层铺法施工工艺准备工作摊铺碎石预压浇灌泥浆撒嵌缝料碾压碎石路面与基层泥灰结碎石以碎石为集料，用一定数量石灰和土作为粘结填缝料的碎石路面其它与泥结碎石相同填隙干压碎石基层

碎石基层干压法施工级配碎（砾）石路面

强度构成定义摩阻力和粘结力由各种集料和土，按最佳级配原理修筑而成的面层或基层厚度8～16cm材料天然砾石或较软碎石，级配满足要求，控制细料含量和塑性指数施工工艺开挖路槽