第九章碎砾石路面.ppt

1、第十章 碎、砾石路面,第一节 碎、砾石路面的力学特性,一、碎、砾石路面的强度构成 碎、砾石路面通常是指水结碎石路面、泥结碎石路面以及密级配的碎（砾）石路面等数种，这类路面通常只能适应中低等交通量的公路。 碎、砾石路面结构强度形成的特点 矿料颗粒之间的联结强度，一般都要比矿料颗粒本身的强度小得多；在外力作用下，材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移，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，矿料颗粒本身强度固然重要，但是起决定作用的则是颗粒之间的联结强度。由材料的粘结力和内摩阻角所表征的内摩擦力所决定的颗粒之间的联结强度，即构成了路面材料的结构强度。,一、各类碎砾石材料的

2、抗剪特性和影响因素,（一）纯碎石材料 纯碎石材料是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。 （二）土碎（砾）石混合料 这类材料含土少时，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。土碎（砾）石混合料的强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力的大小。,二、碎、砾石材料的应力应变特性,碎、砾石材料的显著特点之一是应力应变的非线性性质，回弹模量在很大程度上受竖向和侧向应力大小的影响。 颗粒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，含水量仅有甚小影响。,三、碎

3、、砾石材料的形变积累,良好级配砾石在保证良好排水条件下塑性形变的发展趋势，当应力作用次数达到一定次数时，形变已基本上不发展；但当应力较大，超过材料的耐久疲劳应力，则到一定次数后，形变随应力作用次数而迅速发展，最终导致破坏。 级配组成差的粒料，即使应力作用了很多次，仍继续有塑性形变的增长，但欲获得低的塑性形变，级配料中的细料含量必须少于获得最大密实度的含量。,第二节 碎石路面与基层,碎石路面的分类：碎石路面按施工方法及所用填充结合料的不同，分为水结碎石、泥结碎石、级配碎石和干压碎石等数种。碎石路面通常用砂、砾石、天然砂石、或块石为基层，有时亦可直接铺在路基上。 碎石路面的优点：投资不高，可以随交

4、通量的增加分期改善； 缺点：平整度差，易扬尘，泥结碎石路面雨天还易泥泞。,各种碎石尺寸与分类表101,一、水结碎石路面,水结碎石路面是用大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑，经洒水碾压后而成的一种结构层。其强度是由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而形成的。 由于石灰岩或白云岩石粉的粘结力较强，是水结碎石的常选石料。水结碎石路面厚度一般为1016cm。,水结碎石路面施工,一般按下列工序进行： (1)准备工作；(2)撒铺石料并摊平，可分一次或二次撒铺；(3)预碾碎石；(4)碾压碎石并洒水；(5)撒铺嵌缝料并碾压与洒水粘压；(6)撒铺石屑（米石）并洒水碾压成型；(7)

5、初期养护。,二、泥结碎石路面,泥结碎石路面是以碎石作为骨料、泥土作为填充料和粘结料，经压实修筑成的一种结构。 泥结碎石路面厚度一般为820cm；当总厚度等于或超过15cm时，一般分两层铺筑，上层厚度610cm，下层厚度914cm。 泥结碎石路面的力学强度和稳定性不仅有赖于碎石的相互嵌挤作用，同时也有赖于土的粘结作用。,泥结碎石层施工方法有灌浆法、拌和法及层铺法三种。实践证明灌浆法具有较高的强度和稳定性，因而目前采用较多。 灌浆法泥结碎石路面施工，一般按下列工序进行：准备工作；摊铺碎石；预压；浇灌泥浆；撒铺嵌缝料；碾压。,三、泥灰结碎石路面,泥灰结碎石路面是以碎石为骨料，用一定数量的石灰和土作粘

6、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石为好。 石灰与土的用量不应大于混合料总重的20%，其中石灰剂量为土重的812%。施工程序与质量要求与泥结碎石路面相同。,第三节 级配砾（碎）石路面,级配砾(碎)石路面，是由各种集料（砾石、碎石）和土，按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。由于级配砾(碎)石是用大小不同的材料按一定比例配合、逐渐填充空隙，并用粘土粘结，故经过压实后，能形成密实的结构。级配砾(碎)石路面的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。,一、级配砾(碎)石路面与基(垫)层的厚度和材料,级配砾(碎)石路面厚度，一般为816cm，当厚度大于16

7、cm时应分两层铺筑，下层厚度为总厚度的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，一次碾压 。 级配砾(碎)石路面所用材料，主要为天然砾石或较软的碎石。其形状以接近立方体或圆球形为佳，石料强度应不低于IV级。,级配砾（碎）石基层应密实稳定，其粒径级配范围应按上表选用。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，级配砾（碎）石基层用作沥青路面的基层时，应在级配砾石中掺石灰，细料含量可适当增加，掺入的石灰剂量为细料含量的812%。在级配砾石中掺石灰修筑基层，主要是为了提高基层的强度和稳定性。 级配砾

8、石有时用来作垫层叫做级配砂砾垫层，其级配砂砾要求颗粒尺寸在540mm之间，其中2540mm 含量不少于50%。,二、级配砾（碎）石路面与基（垫）层的施工,级配砾（碎）石路面与基（垫）层的施工工序: （1）开挖路槽；（2）备料运料；（3）铺料；（4）拌和与整型；（5）碾压；（6）铺封层。若施工方法采用拌和机集中拌制，则第（3）、（4）两工序分别改为拌和与摊铺整型两工序。,第四节 碎（砾）石路面的养护,碎（砾）石路面养护的主要任务是：在各种交通组成和交通量的负荷下，使路面保持应有的强度和平整度。 对路面在车辆荷载与自然因素影响下产生的病害，如沉陷、松散、坑洞、车辙及裂缝等，进行事前预防及事后及时维修，使其经常保持良好的状态，以便利行车，并延长使用寿命。 为提高碎（砾）石路面的平整度，抵抗行车和自然因素的磨损和破坏作用，应在面层上加铺磨耗层和保护层。,一、磨耗层与保护层,1磨耗层 磨耗层是路面的表面部分，用以抵抗由车轮水平力和轮后吸力所引起的磨损和松散，以及大气温度、湿度变化等因素的破坏作用，并提高路面平整度。 磨耗层应具有足够的坚实性和稳定性，通常多用坚硬、耐磨、抗冻性强的级配粒料来铺筑。,磨耗层的厚度不宜过薄，以免抗磨能力过低，引起过早损坏；也不宜过厚，避免材料浪费和产生车辙。 采用坚硬小砾石或石屑时，宜厚23cm，用砂土时宜