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文檔簡介

情境五路面基層施工第一頁,共148頁。路面基層施工第二頁,共148頁。路面的定義路面是鋪筑在公路路基上與車輪直接接觸的結(jié)構(gòu)層。它承擔(dān)和傳遞車輪荷載,承受磨耗,受到各種自然因素的影響。路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、底基層與墊層組成。不同等級、不同地區(qū)的公路,其路面結(jié)構(gòu)形式和選用的材料存在一定的差異。路基處于下列狀況的路段應(yīng)設(shè)置墊層:地下水位高,排水不良,路基經(jīng)常處于潮濕狀態(tài)的路段;季節(jié)性冰凍地區(qū)可能產(chǎn)生凍脹的中濕、潮濕路段;基層可能受污染的路段。第三頁,共148頁。公路與路面等級劃分公路等級路面等級按技術(shù)等級分按行政等級分高速公路國道、省道高級一級公路省道次高級二級公路縣道中級三級公路鄉(xiāng)道低級四級公路專用公路公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路瀝青混凝土√√√√√水泥混凝土√√√√√瀝青貫入式碎石、瀝青碎石、瀝青表面處置XXX√√砂石路面XXXX√路面結(jié)構(gòu)形式及其適用情況第四頁,共148頁。路面的基本功能

路面的基本功能是為車輛提供快速、安全、舒適和經(jīng)濟的行駛表面,為了滿足這些基本功能,路面應(yīng)具有足夠的強度、穩(wěn)定性、平整度和抗滑性等。路面應(yīng)具有足夠的強度以滿足車輛安全運行的需要,同時承載能力方面還應(yīng)有足夠的儲備以適應(yīng)交通量增長的客觀需求。強度路面的平整度體現(xiàn)了行車舒適性和安全性兩個方面的要求,其中,舒適性是衡量路面服務(wù)性能的重要指標(biāo)平整度路面抗滑性主要從安全的角度上評價路面的適用性能.抗滑性路面穩(wěn)定性既包括了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的方面,有涵蓋了路面耐久性的含義,即路面在各種外部環(huán)境下均應(yīng)有良好的服務(wù)能力。穩(wěn)定性第五頁,共148頁。對路面的要求——強度所謂路面強度是指路面抵抗破壞的能力。行駛在路面上的車輛,產(chǎn)生豎向壓力、縱向水平力、振動力和沖擊力,以及真空吸力。在這些力的綜合作用下,路面會出現(xiàn)斷裂、沉陷、波浪和磨損等破壞。因此,要求路面結(jié)構(gòu)及其各組成部分必須具有足夠的強度,以抵抗行車作用下所產(chǎn)生的各種應(yīng)力,避免路面破壞。第六頁,共148頁。對路面的要求——剛度所謂路面剛度是指路面抵抗變形的能力。路面結(jié)構(gòu)整體或某一部分剛度不足,即使強度足夠,在車輛荷載作用下也會產(chǎn)生過量變形而產(chǎn)生車轍、沉陷和波浪等破壞。因此,路面必須具備足夠的剛度,使整個路面結(jié)構(gòu)及其各組成部分的變形量控制在容許范圍內(nèi)第七頁,共148頁。對路面的要求——穩(wěn)定性路面的穩(wěn)定性是指路面保持其本身結(jié)構(gòu)強度的性能,也就是指在外界各種影響因素作用下路面強度的變化幅度,路面強度的變化越小,則穩(wěn)定性越好;反之則穩(wěn)定性越差。第八頁,共148頁。對路面的要求——平整度路面的平整度是指碾壓成型的路面表面對理想平面的偏移程度,是反映路面使用質(zhì)量的一項重要指標(biāo)。不平整度路面會增大行車阻力,并使車輛產(chǎn)生附加的振動作用,這種作用會造成行車顛簸,影響行車的速度與安全、駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適;同時,振動作用還會對路面施加沖擊力,從而加劇路面和車輛機件的損壞和輪胎的磨損,并增大油料的消耗。不平整的路面還會積滯雨水,加速路面的破壞。因此,為了減少車輛荷載的沖擊力,提高行車速度和行車舒適性、安全性,路面應(yīng)保持一定的平整度。道路等級越高,對路面平整度的要求也越高。第九頁,共148頁。對路面的要求——耐久性路面應(yīng)具有足夠的耐久性,使路面在荷載、氣候因素的長期綜合多次作用下耐疲勞、耐老化和沒有不容許的塑性變形和積累。第十頁,共148頁。對路面的要求——抗滑能力車輛在光滑路面上行駛時,車輪和路面之間缺乏足夠的附著力和摩擦力,在雨天高速行駛或是緊急制動及突然啟動時,或者爬坡、轉(zhuǎn)彎時,車輪容易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑,致使行車速度減低,油耗增加,甚至引起嚴(yán)重交通事故。所以路面應(yīng)具有足夠的粗糙度,即要有足夠的抗滑性。第十一頁,共148頁。對路面的要求——環(huán)境協(xié)調(diào)路面應(yīng)與周圍環(huán)境協(xié)調(diào),一般應(yīng)潔凈少塵,有時根據(jù)道路所在地區(qū)的特殊要求,還應(yīng)有低振動、低噪聲要求,以及質(zhì)地、亮度和色彩的要求。第十二頁,共148頁。路面的分級——高級路面

高級路面的特點是強度高,剛度大,穩(wěn)定性好,使用壽命長,能適應(yīng)較繁重的交通量,路面平整,無塵埃,能保證高速行車。高級路面養(yǎng)護費用少,運輸成本低,但初期建設(shè)投資高,需要用質(zhì)量高的材料來修筑。第十三頁,共148頁。路面的分級——次高級路面

次高級路面與高級路面相比,強度和剛度較差,使用壽命較短,所適應(yīng)的交通量較小,行車速度也較低,次高級路面的初期建設(shè)投資雖較高級路面低些,但要求定期修理。養(yǎng)護費用和運輸成本也較高。第十四頁,共148頁。路面的分級——中級路面

中級路面的強度和剛度低,穩(wěn)定性差,使用期限短,平整度差,易揚塵,僅能適應(yīng)較小的交通量,行車速度低。中級路面的初期建設(shè)投資雖然很低,但是養(yǎng)護工作量大,需要經(jīng)常維修和補充材料,才能延長使用年限。運輸成本也高。第十五頁,共148頁。路面的分級——低級路面

低級路面的強度和剛度最低,水穩(wěn)定性差,路面平整性差,易揚塵,故只能保證低速行車,所適應(yīng)的交通量最小,在雨季有時不能通車。低級路面的初期建設(shè)投資最低,但要求經(jīng)常養(yǎng)護修理,而且運輸成本最高。第十六頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成

由于行荷載和自然因素對路面的影響,是隨路面深度的增加而逐漸減弱的。因此,對路面材料的強度、抗變形能力和穩(wěn)定性的要求也隨著路面深度的增加而逐漸降低。為了適應(yīng)這一要求,路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑的。第十七頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成為了保證路面上的雨水即時排出,減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結(jié)構(gòu)強度,路面表面應(yīng)做成直線或拋物線型的路拱。等級高的路面,平整度和水穩(wěn)定性較好,透水性也小,通常采用直線型路拱和較小的路拱橫坡。等級低的路面,為了利于迅速排除積水,一般采用拋物線形路拱和較大的路拱橫坡。面層類型路拱平均橫坡(%)瀝青混凝土、水泥混凝土1~2瀝青碎石、瀝青貫入式、瀝青表面處治1.5~2.5砂石路面3~4第十八頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成

路面結(jié)構(gòu)按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同,分成若干層次。通常按照各個層位功能的不同,劃分為三個層次,即面層、基層和墊層。第十九頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成——面層

面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次,它承受較大的行車荷載的垂直力,水平力和沖擊力的作用。同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。

同其它層次相比,面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強度,抗變形能力,較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性,而且應(yīng)當(dāng)耐磨,不透水;其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。

修筑面層所用的材料主要有:水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。

第二十頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成——基層

基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力,并擴散到下面的墊層和土基中去,實際上基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層,它應(yīng)具有足夠的強度和剛度,并具有良好的擴散應(yīng)力的能力。基層遭受大氣因素的影響雖然比面層小,但是仍然有可能經(jīng)受地下水和通過面層滲入雨水的浸濕,所以基層結(jié)構(gòu)應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)定性?;鶎颖砻骐m不直接供車輛行駛,但仍然要求有較好的平整度,這是保證面層平整性的基本條件。

修筑基層的材料主要有各種石灰、水泥、碎(礫)石、工業(yè)廢渣(如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等)等。分類:無機結(jié)合料穩(wěn)定類、粒料穩(wěn)定類第二十一頁,共148頁。路面的結(jié)構(gòu)及組成——墊層

墊層介于土基與基層之間,它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況,以保證面層和基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應(yīng)力加以擴散,以減小土基產(chǎn)生的應(yīng)力和變形。同時也能阻止路基土擠入基層中,影響基層結(jié)構(gòu)的性能。

修筑墊層的材料,強度要求不一定高,但水穩(wěn)定性和隔溫性能要好。

第二十二頁,共148頁。路面的分級——柔性路面

柔性路面的總體結(jié)構(gòu)剛度較小,在車輛荷載作用之下產(chǎn)生較大的彎沉變形,路面結(jié)構(gòu)本身的抗彎拉強度較低,它通過各結(jié)構(gòu)層將車輛荷載傳遞給土基,使土基承受較大的單位壓力。路基路面結(jié)構(gòu)主要靠抗壓強度和抗剪強度承受車輛荷載的作用。

柔性路面主要包括各種未經(jīng)處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎(礫)石面層或塊石面層組成的路面結(jié)構(gòu)。第二十三頁,共148頁。路面的分級——剛性路面

剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。水泥混凝土的強度高,與其它筑路材料比較,它的抗彎拉強度高,并且有較高的彈性模量,故呈現(xiàn)出較大的剛性,在車輛荷載作用下,水泥混凝土結(jié)構(gòu)層處于板體工作狀態(tài),豎向彎沉較小,路面結(jié)構(gòu)主要靠水泥混凝土板的抗彎拉強度承受車輛荷載。通過板體的擴散分布作用,傳遞給基礎(chǔ)上的單位壓力較柔性路面小得多。第二十四頁,共148頁。路面的分級——半剛性路面

用水泥、石灰等無機結(jié)合料處治的土或碎(礫)石及含有水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣修筑的基層,在前期具有柔性路面的力學(xué)性質(zhì),后期的強度和剛度均有較大幅度的增長,但是最終的強度和剛度仍遠(yuǎn)小于水泥混凝土。由于這種材料的剛性處于柔性路面與剛性路面之間,因此把這種基層和鋪筑在它上面的瀝青面層統(tǒng)稱為半剛性路面。這種基層稱為半剛性基層。

半剛性基層的顯著特點是:整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好,而且較為經(jīng)濟。高等級公路越來越多地采用半剛性基層。

第二十五頁,共148頁。道路基層的分類(1)按材料力學(xué)行為可劃分為柔性基層半剛性基層剛性基層復(fù)合式基層第二十六頁,共148頁。基層的特點柔性基層:采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石,以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。特性:不易產(chǎn)生溫縮和干縮開裂,可以有效抑制和減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生半剛性基層:用無機結(jié)合料穩(wěn)定土鋪筑的能結(jié)成板體并具有一定抗彎強度的基層特性:基層整體好、承載力高、剛度大、水穩(wěn)定性好,作為路面的主要承重層,可以減薄瀝青面層厚度,節(jié)省工程造價主要材料:水泥穩(wěn)定粒料、二灰穩(wěn)定粒料第二十七頁,共148頁。基層的特點剛性基層:采用普通混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土等材料鋪筑的路面基層。特性:剛度大、強度高、穩(wěn)定耐久、板體性好等特點復(fù)合基層:上部使用柔性材料(瀝青穩(wěn)定碎石、瀝青貫入碎石、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、級配碎石、級配砂礫等),下部使用半剛性材料(無機結(jié)合料的穩(wěn)定類)的鋪筑的路面基層。特性:力學(xué)性能均介于柔性基層與半剛性基層之間,因此該基層不會發(fā)生如半剛性路面中由于基層疲勞開裂引起的自下而上的結(jié)構(gòu)性破壞,也緩解了面層的剪應(yīng)力水平,整體受力狀態(tài)大為改善;具有抗疲勞性能好、板體性強、分散荷載能力強、減小土基應(yīng)力等特點第二十八頁,共148頁。道路基層的分類(2)按材料組成可劃分為有結(jié)合料穩(wěn)定類無結(jié)合料的粒料類有機結(jié)合料無機結(jié)合料嵌鎖類級配類底基層可分為無機結(jié)合料穩(wěn)定類和無結(jié)合料的粒料類。底基層,是在路面基層下用質(zhì)量較差的材料鋪筑的次要承重層或輔助層。第二十九頁,共148頁。道路基層的分類半剛性基層按其結(jié)構(gòu)組成狀態(tài)可劃分為骨架密實結(jié)構(gòu)類骨架空隙結(jié)構(gòu)類懸浮密實結(jié)構(gòu)類均勻密實結(jié)構(gòu)類第三十頁,共148頁?;鶎犹攸c(1)骨架密實型混合料中的粗集料一般在75%以上,襲擊聊含量較少,密實混合料的嵌擠強度高,抗裂性、抗沖刷性較好。高速公路和一級公路的基層宜采用骨架密實型混合料。(2)懸浮密實型混合料中的粗集料用量一般在50%左右,細(xì)集料焊料較多,穩(wěn)定性能較好。各級公路的基層和底基層均可采用懸浮密實型混合料。(3)骨架孔隙結(jié)構(gòu)型混合料與骨架密實型混合料相比具有較高的孔隙率。適用于路面內(nèi)部排水有較高要求的基層。(4)均勻密實型混合料,即穩(wěn)定細(xì)粒土、砂或石屑,可就地取材,降低建筑費用。第三十一頁,共148頁。任務(wù)二碎礫石基層

一、碎礫石路面的強度組成碎礫石路面通常是指水結(jié)碎石路面、泥結(jié)碎石路面以及密級配的碎(礫)石路面等數(shù)種,這類路面通常只能適用于中低等交通量的公路(二級或二級以下公路的基層及各級公路的底基層)。其特點為:顆粒間聯(lián)結(jié)強度較之本身強度小的多;在外力作用下,材料顆粒間產(chǎn)生滑動和位移,失去承載能力而發(fā)生破壞。對于這種松散材料組成的路面結(jié)構(gòu)強度,起決定作用的是顆粒間聯(lián)結(jié)強度而非材料本身強度。

第三十二頁,共148頁。(一)純碎石材料純碎石材料是按嵌擠原則產(chǎn)生強度,它的抗剪強度主要取決于剪切面上的法向應(yīng)力和材料內(nèi)摩阻角。有下列三因素構(gòu)成:(1)粒料表面的相互滑動摩擦;(2)因剪切時體積膨脹而克服的阻力;(3)因粒料重新排列而受到的阻力。純碎石材料的內(nèi)摩擦阻力角主要取決于石料的強度、形狀、尺寸、均勻性、表面粗糙度以及施工時的壓實程度。當(dāng)石料強度高、形狀接近正立方體、有棱角、尺寸均勻、表面粗糙、壓實度高時,內(nèi)摩擦阻力就大。第三十三頁,共148頁。(二)土—碎(礫)石混合料

這類材料含土少時,按嵌擠原則形成強度;當(dāng)含土量較多時,則按密實原則形成強度。其強度與穩(wěn)定性取決于內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力的大小。內(nèi)摩阻力在很大程度上取決于密實度、顆粒形狀和顆粒大小的分配,其中以集料大小的分配,特別是粗細(xì)成分比例為最重要。

第三十四頁,共148頁。

土—碎石混合料的三種物理狀態(tài):

第一種:不含或含很少細(xì)料(指0.074mm以下的顆粒)的混合料,它的強度與穩(wěn)定性依靠顆粒間摩阻力獲得。其壓實度低,但透水性好,施工壓實困難。

第三十五頁,共148頁。

第二種:含有足夠的細(xì)料來填充顆粒間的空隙的混合料,它能夠顆粒接觸獲得強度,其抗剪強度、密實度有所提高,透水性低,施工時較第一種情況易壓實。

第三種:含有大量細(xì)料而沒有粗顆粒與粗顆粒的接觸。這類混合料施工時易壓實,但密實度較低,易冰凍,難于透水,強度和穩(wěn)定性受含水量影響很大。第三十六頁,共148頁。第三十七頁,共148頁。第三十八頁,共148頁。第三十九頁,共148頁。室內(nèi)試驗和工地實踐都表明,集料為碎石時,由于顆粒嵌擠作用的增強,其強度和穩(wěn)定性較圓滑礫石集料為好,滲透系數(shù)亦高,更易排水。

細(xì)粒土的物理性質(zhì)對混合料的強度和穩(wěn)定性也有很大影響,特別是集料顆粒間的接觸破壞時的影響更大。當(dāng)小于0.42mm的細(xì)粒土少時,其塑性指數(shù)對強度的影響很?。欢?dāng)細(xì)粒土的含量增加時,其塑性指數(shù)的影響便越來越大。因此,對于細(xì)料含量多的混合料,必須限制細(xì)料的塑性指數(shù)。

第四十頁,共148頁。Ⅲ、細(xì)料含量對混合料影響:(1)對最大密實度影響:最大密實度時最佳細(xì)料含量為8%~10%;(2)對CBR影響:最大CBR時最佳細(xì)料含量為6%~8%;(3)細(xì)料含量偏多的混合料強度和穩(wěn)定性大大降低。第四十一頁,共148頁。土~礫石混合料密實度和CBR隨細(xì)料含量而變化第四十二頁,共148頁。

土~碎石混合料密實度和CBR隨細(xì)料含量而變化第四十三頁,共148頁。

混合料密實度和CBR隨細(xì)料和最大粒徑的而變化第四十四頁,共148頁。二、碎、礫石材料的應(yīng)力—應(yīng)變特性1、應(yīng)力—應(yīng)變具有非線性性質(zhì),回彈模量在很大程度上受豎向和側(cè)向應(yīng)力大小的影響。

碎(礫)石材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系第四十五頁,共148頁。1、根據(jù)試驗研究結(jié)果,回彈模量Er

值可用下式表示:

Er=K1θk2

K1、K2—與材料有關(guān)的試驗參數(shù);

θ—主應(yīng)力之和2、顆粒材料模量取決于材料級配、形狀、表面構(gòu)造、密實度和含水量等。一般密實度愈高,模量值愈大;棱角多模量較高。第四十六頁,共148頁。三、碎、礫石材料的形變積累

級配良好的顆粒材料的塑性應(yīng)變累積第四十七頁,共148頁。

對良好級配碎石來說,當(dāng)應(yīng)力作用很多次時,形變基本上不發(fā)展;但當(dāng)應(yīng)力較大時,超過材料的耐久疲勞應(yīng)力,達(dá)到一定次數(shù)后,形變隨應(yīng)力作用次數(shù)而迅速發(fā)展,最終導(dǎo)致破壞。級配組成差的粒料,即使應(yīng)力作用了很多次,仍繼續(xù)有塑性形變的增長,但欲獲得低的塑性變形,級配料中的細(xì)料含量必須小于獲得最大密實度的含量。第四十八頁,共148頁。

§10-2碎石路面與基層1、定義:用加工軋制碎石按嵌擠原理鋪壓而成的路面。2、分類:水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級配碎石和干壓碎石。3、特點①優(yōu)點:投資不高,可以隨交通量增加分期改善;②缺點:平整度差,易揚塵,泥結(jié)碎石路面雨天易泥濘。

4、強度形成:第四十九頁,共148頁。一、水結(jié)碎石路面1、定義:軋制碎石分層鋪筑,經(jīng)灑水碾壓后而成一種結(jié)構(gòu)層。2、厚度:10-16cm。3、對材料的基本要求:1)碎石強度、韌性和抗磨耗能力;2)碎石具有棱角且近于立方體;3)碎石干凈,不含泥土雜物;4、水結(jié)碎石路面施工:(1)準(zhǔn)備工作;(2)撒鋪石料并攤平,可分一次或二次撒鋪;(3)預(yù)碾碎石;(4)碾壓碎石并灑水;(5)撒鋪嵌縫料并碾壓與灑水碾壓;第五十頁,共148頁。(6)撒鋪石屑(米石)并灑水碾壓成型;(7)初期養(yǎng)護。5、碾壓過程1)第一階段-穩(wěn)定期:60~80kN輕型壓路機干壓2~3遍后,再隨壓隨灑水,減少石料之間摩擦力。壓路機作用下,使其就位壓實,直至碎石擠緊不再移動為止。2)第二階段-壓實期:80~120kN中型壓路機進行灑水碾壓。直至碎石不再松動,不起波浪,表面無輪跡為止。3)第三階段-成型期:撒鋪嵌縫料,灑水,120kN重型壓路機碾壓。直至形成密實表面層不出現(xiàn)碾輪輪跡為止。第五十一頁,共148頁。二、泥結(jié)碎石路面1、定義:碎石為骨料、泥土為填充料和粘結(jié)料,經(jīng)壓實修筑。2、厚度:8-20cm。3、對材料的基本要求:石料等級不低于Ⅳ級;長條、扁平狀顆粒不超過20%;粘土應(yīng)具有較高粘性,塑性指數(shù)12~15為宜;粘土總重不超過混合料總重的15%~18%。4、施工方法-灌漿法施工工序:(1)準(zhǔn)備工作;(2)攤鋪碎石;(3)預(yù)壓:輕型壓路機碾壓,碾速宜慢,一般6-10遍,至石料無松動為止;(4)澆灌泥漿:澆得均勻、澆得透,以灌滿孔隙、表面與碎石齊平為度,但碎石棱角仍應(yīng)露出泥漿之上;(5)撒嵌縫料;第五十二頁,共148頁。(6)碾壓:用中型壓路機進行碾壓,并隨時注意用掃帚將石屑掃勻。最終碾壓階段,需使碎石縫隙內(nèi)泥漿能翻到路面上與所撒石屑粘成一個堅實的整體為止。三、泥灰結(jié)碎石路面1、定義:以碎石為骨料,用一定數(shù)量的石灰和土作粘結(jié)填縫料的路面。2、劑量:8-12%(土)。3、石灰與土用量不應(yīng)大于混合料總重20%。4、施工程序與質(zhì)量要求與泥結(jié)碎石路面相同。第五十三頁,共148頁。碎石路面與基層

四、填隙干壓碎石基層:單一尺寸的粗碎石+石屑大塊碎石基層※石料和嵌縫料的尺寸視結(jié)構(gòu)層的厚度而定?!缤粱浫?,需鋪筑低劑量石灰土或砂礫墊層,以防軟土上擠或碎石下陷。第五十四頁,共148頁。第三節(jié)級配礫(碎)石路面1、定義:由各種集料(粗細(xì)礫石+砂或石屑)和土,按最佳級配原理修筑而成的路面層或基層2、強度構(gòu)成:摩阻力+粘結(jié)力密實結(jié)構(gòu)具有一定水穩(wěn)性和力學(xué)強度3、作用:中級路面的面層,次高級路面的基層4、特點:平整度好,施工維修簡易,造價低,缺點同前一、厚度和材料:厚度為8-16cm,大于16cm分兩層材料:石料強度不應(yīng)低于IV級,形狀近似立方體或圓球體,控制扁平、細(xì)條及小于0.5mm細(xì)料的含量和塑性指數(shù);用作基層時摻石灰,劑量為細(xì)料含量的;砂以粗砂、中砂為宜。二、施工工序:拌和法準(zhǔn)備→備料→鋪料→灑水拌和整形→碾壓→鋪封層(石屑)碎礫石→土→砂第五十五頁,共148頁。二、施工(1)開挖路槽:路槽開挖整修后,用重型壓路機滾壓數(shù)遍,使達(dá)到規(guī)定的壓實度;(2)備料運料;(3)鋪料:先鋪礫石,再鋪粘土,最后鋪砂。(4)拌和整形:邊拌邊灑水,使混合料濕度均勻,避免大小顆粒分離。拌和均勻后攤平整理成規(guī)定路拱橫坡。(5)碾壓:先用輕型壓路機壓2-3遍,再用中型壓路機碾壓成型。(6)鋪封層:加鋪磨耗層和保護層。第五十六頁,共148頁?!?0-4優(yōu)質(zhì)級配碎石基層

一、應(yīng)用情況介紹1、國外:級配碎石等粒料在國外應(yīng)用極為普遍,廣泛用于柔性路面基層和底基層;美國、澳大利亞和南非用于半剛性基層和瀝青面層之間,用來防止反射裂縫。2、國內(nèi):用的比較少,主要用于低等級公路路面或基層。這與我國級配碎石質(zhì)量有關(guān),級配碎石中細(xì)顆粒與粘性土含量比較大。第五十七頁,共148頁。

優(yōu)質(zhì)級配碎石基層

1、作用:柔性路面的基層、底基層,半剛性基層與瀝青面層之間

2、強度:碎石本身強度及碎石顆粒之間的嵌擠力。

3、材料要求:

碎石:強度(壓碎值)規(guī)范規(guī)定:高速公路和一級公路路面級配碎石集料壓碎值應(yīng)不大于26%。扁平長條顆粒﹤20%不含粘土塊、植物等有害雜質(zhì)顆粒級配,限制細(xì)小顆粒含量及塑性堅硬的巖石、圓石或礦渣(slag)軋制而成細(xì)料:無塑性顆粒級配,限制細(xì)小顆粒含量及塑性(plastic)碎石場的細(xì)篩余料、專門軋制的細(xì)碎石集料,天然砂礫第五十八頁,共148頁。攤鋪(spread)拌和(主要環(huán)節(jié))現(xiàn)鋪碎石→撒布石屑→灑水拌和先將碎石石屑加水拌和→現(xiàn)場攤鋪現(xiàn)場路拌法集中拌和法準(zhǔn)備→備料→攤鋪拌和→整型碾壓(rollercompaction)第四節(jié)優(yōu)質(zhì)級配碎石基層4、施工:第五十九頁,共148頁?!?1-4碎(礫)石路面的養(yǎng)護

碎(礫)石路面養(yǎng)護的主要任務(wù)是:在各種交通組成和交通量的負(fù)荷下,使路面保持應(yīng)有的強度與平整度;對路面在車輛荷載與自然因素影響下產(chǎn)生的病害進行事前預(yù)防及事后急時維修。為提高碎(礫)石路面的平整度,抵抗行車和自然因素的磨損和破壞作用,應(yīng)在面層上加鋪磨耗層和保護層。第六十頁,共148頁。一、磨耗層和保護層1、磨耗層磨耗層是路面的表面部分,用以抵抗由車輪水平力和輪后吸力所引起的磨損與松散,以及大氣溫度、溫度變化等因素的破壞作用,并提高路面平整度。磨耗層應(yīng)具有足夠的堅實性和穩(wěn)定性。磨耗層的厚度視所用材料和交通量大小決定,不宜過薄,也不宜過厚。采用堅硬小礫石或石屑時宜厚2~3cm,用砂土?xí)r時宜厚1~2cm為,采用軟質(zhì)材料時,以3~4cm為宜。第六十一頁,共148頁。北方半干旱地區(qū)1~210~1235~5060~8090~1007北方半干旱地區(qū)2~310~1435~5060~8080~951006南方潮濕地區(qū)1~210~1420~4545~7575~1001005西北干旱地區(qū)3~4大于830~4544~5555~7070~851004北方半干旱地區(qū)2~310~1425~4038~5650~7575~901003南方潮濕地區(qū)2~310~1418~3538~5650~7075~901002南方潮濕地區(qū)3~410~1418~3025~5040~6055~7580~10010010.5025102025號

適用地區(qū)厚度cm

小于0.5mm顆粒的塑性指數(shù)通過下列篩孔(mm)的重量編

磨耗層礦料的級配

第六十二頁,共148頁。

2、保護層

保護層在磨耗層上面,用來保護磨耗層,減少車輪對磨耗層的磨損。保護厚度一般大于1cm。

保護層分為穩(wěn)定保護層和松散保護層兩種。前者采用含有粘土的混合料,借行車碾壓,形成穩(wěn)固的硬殼,粘結(jié)在磨耗層上;后者是只用粗砂或小礫石而不用粘土,在磨耗層上呈松散狀態(tài)。第六十三頁,共148頁。二、碎(礫)石路面養(yǎng)護維修與改善

碎(礫)石路面在行車作用下產(chǎn)生的病害和破壞現(xiàn)象有磨耗層破損、路面出現(xiàn)坑槽、車轍、松散以及搓板等。

1、磨耗層的修理

在行車作用下,如磨耗層發(fā)生坎坷不平,可鏟去凸出部分,并用相同級配混合料補平壓實。磨耗層經(jīng)行車磨損而厚度逐漸減薄時,可用同樣材料加鋪一層。第六十四頁,共148頁。

2、坑槽、車轍的修補

對較小較淺的坑槽和車轍,可先將坑槽和車轍內(nèi)的塵土雜物清除,灑水潤濕,再用與原路面相同的材料拌和填補,并夯密壓實。

對較大較深的坑槽和車轍,應(yīng)劃定較整齊的范圍,按矩形開挖。挖槽后,清除雜物并整平槽底,對泥結(jié)碎石或級配路面,一般用干拌,漿拌或灌漿法來填補;對水結(jié)碎石路面,可將篩出的石料鋪于槽底,再添加新石料,耙平夯實。第六十五頁,共148頁。3、路面松散和波浪(搓板)的防治

路面呈現(xiàn)松散多在干燥季節(jié),主要是由于所用材料結(jié)合力不夠,拌和不勻,碾壓不實或保養(yǎng)不善等造成。為了防止路面松散,平時要使路面保持一定濕潤程度,以增強其穩(wěn)定性。

碎(礫)石路面當(dāng)其表層材料穩(wěn)定性不足時,經(jīng)行車作用,表層粒料發(fā)生有規(guī)則的水平位移堆積形成波浪。路面面層產(chǎn)生波浪后,程度輕微的可以刮平,并用相同材料修補;如波浪嚴(yán)重或波谷大于5cm時

則應(yīng)進行局部徹底翻修。

第六十六頁,共148頁。1、塊料及塊料路面概述用各種不同形狀和尺寸的塊狀材料(天然或人工)鋪成的路面。所用材料有塊石、煉磚塊、鐵塊、木塊、橡膠塊、瀝青混凝土塊、水泥混凝土預(yù)制塊等。目前路面工程中較常用的為塊石和水泥混凝土預(yù)制塊兩種,此外,煉磚塊也較適用。第十一章塊料路面第六十七頁,共148頁。

2、塊料路面的優(yōu)缺點優(yōu)點:施工簡單、清潔少塵、易于翻修、抗滑性能好。缺點:手工鋪筑難以機械化、塊料之間易移動、建筑費用高、表面平整性一般較差。

第六十八頁,共148頁。

片石路面第六十九頁,共148頁。

磚路面第七十頁,共148頁。第七十一頁,共148頁。第七十二頁,共148頁。3、塊料路面的構(gòu)造塊料路面主要借基礎(chǔ)承載力和石塊之間摩擦力形成強度,因此其構(gòu)造上的特點是必須設(shè)置整平層,塊料之間還需用填縫料嵌填,使塊料滿足強度和穩(wěn)定性要求。1)基礎(chǔ):一般采用粒料或半剛性材料。2)整平層:用來墊平基礎(chǔ)表面及塊石底面,保持塊石頂面平整及緩和車輛行駛時的沖擊、振動作用,一般用粗砂或中砂、煤渣或石屑、水泥砂、瀝青砂。3)填縫料:主要用來填充塊料間縫隙,嵌緊塊料,加強路面整體性,并起著保護塊料邊角與防止路面水下滲作用,一般用砂,也有用水泥砂漿或瀝青瑪蹄脂。第七十三頁,共148頁。舒布洛克磚SureBlock

箭頭型鋪地磚第七十四頁,共148頁。小區(qū)及旅游區(qū)道路第七十五頁,共148頁。4、天然塊料路面由石料經(jīng)修琢成塊狀材料而鋪筑路面稱天然塊料路面。分為整齊塊石、半整齊塊石和不整齊塊石路面。整齊塊石路面包括整齊石塊和條石路面,要求I級石料加工,形狀近似正方體或長方體,要求質(zhì)量較高基層(如C20水泥混凝土)和整平層(如M10水泥砂)。半整齊塊石包括條石和小方石,可鋪在貧水泥混凝土、級配碎石或穩(wěn)定基層上。不整齊塊石包括拳石和粗琢塊石,可直接鋪在10~20cm砂或爐渣上,可用碎磚、碎石、級配礫石作基層。第七十六頁,共148頁。5、機制塊料路面由預(yù)制的混凝土小塊鋪筑的路面稱機制塊料路面。預(yù)制塊可為矩形、六角形等不同形狀,也可采用不同的顏色,平面尺寸一般最大不超過30cm,厚度可取8~20cm。機制塊料路面也同樣需要有基層基礎(chǔ)和整平墊層。第七十七頁,共148頁。6、塊料路面主要用途1)城市道路交叉口;2)山區(qū)陡坡路段或急彎路段;3)橋頭高填方暫時鋪筑路面;4)需再開挖的具有地下管線的城市路段;5)城市人行道(有用彩磚的);第七十八頁,共148頁。7、塊料路面的強度主要借基礎(chǔ)的承載力和石塊之間的摩擦力,粒料基層的破壞主要表現(xiàn)為變形累積過大及回彈彎沉超過結(jié)構(gòu)承載能力,半剛性基層則表現(xiàn)為層底彎拉應(yīng)力超過材料的疲勞強度。目前的問題是水損害。塊石受荷載時力的平衡(p-垂直壓力;τ-塊石側(cè)面摩擦力;σ-基層承載力)第七十九頁,共148頁。8、塊料路面厚度設(shè)計

取決于交通、基層結(jié)構(gòu)、環(huán)境等因素,主要以半經(jīng)驗—半理論方法進行設(shè)計。粒料基層的塊料路面設(shè)計曲線如圖11-2所示,半剛性基層的塊料路面設(shè)計曲線見P281。第八十頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工

在粉碎或原來松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土)中摻入足量的石灰和水,經(jīng)拌和、壓實及養(yǎng)生后得到的混合料,當(dāng)其抗壓強度符合規(guī)定要求時,稱為石灰穩(wěn)定土。石灰穩(wěn)定土根據(jù)混合料中所用的原材料的不同,可分為:石灰土、石灰碎石土和石灰砂礫土等。石灰土是指用石灰穩(wěn)定細(xì)粒土得到的混合料。石灰碎石土是指用石灰穩(wěn)定級配碎石(包括未篩分碎石)或天然碎石土得到的混合料。石灰砂礫土是指用石灰穩(wěn)定級配砂礫(砂礫中無土)或天然砂礫土得到的混合料。

第八十一頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工特點:

石灰穩(wěn)定土具有良好的力學(xué)性能,初期強度和水穩(wěn)定性較低,后期強度和水穩(wěn)定性較高。實踐證明,強度形成較好石灰穩(wěn)定土具有較高的抗壓強度(最高能達(dá)到4~5Mpa)和一定抗拉強度,抗彎強度和抗凍性,且板體性好,穩(wěn)定性較好,具有很大的剛性和荷載分布能力,但干縮和溫縮較大。因此,石灰穩(wěn)定土適用于各級公路路面的底基層,可作二級和二級以下的公路的基層,但石灰土不應(yīng)用作高級路面的基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段以及其他地區(qū)有過分潮濕路段,不宜用石灰土作基層。如必須用石灰土作基層,應(yīng)采取隔水措施,防止水分浸入石灰土層。

第八十二頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工石灰穩(wěn)定土強度形成機理

石灰穩(wěn)定土的強度形成,主要是石灰與細(xì)粒土的相互作用的結(jié)果。

離子交換、碳酸化及結(jié)晶作用,從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本變化。由于離子交換作用,減薄了土的吸附水膜作用,促使土顆粒凝集和凝聚,形成團粒結(jié)構(gòu),從而降低土的塑性指數(shù);石灰穩(wěn)定土的最佳含水量隨石灰劑量增加而增大,而最大干密度則隨石灰劑量增加而減少;石灰的摻入能明顯地提高土無側(cè)限抗壓強度及整體強度。影響石灰土結(jié)構(gòu)強度的主要因素有:土質(zhì)、灰質(zhì)(活性CaO+MgO含量)、石灰劑量、含水量、壓實度、環(huán)境條件(溫度和濕度)、齡期等。

第八十三頁,共148頁。1)土質(zhì)土質(zhì),既要考慮其強度,還要考慮到施工時易于粉碎便于碾壓成型。一般采用塑性指數(shù)15—20的粘性土為好。塑性指數(shù)偏大的粘性土,要加強粉碎,具體要求*土塊不宜超過15mm。*塑性指數(shù)大于15。*硫酸鹽類含量小于0.8%*腐殖質(zhì)含量小于10%影響石灰土強度與穩(wěn)定性因素第八十四頁,共148頁。2)灰質(zhì):

CaO+MgO含量越高,穩(wěn)定效果越好。石灰細(xì)度越大,發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)越充分,對高速公路或一級公路宜用磨細(xì)的生石灰粉。石灰質(zhì)量應(yīng)符合III級以上的技術(shù)指標(biāo),并要盡量縮短石灰的存放時間。

3)石灰劑量石灰劑量對石灰土強度影響顯著,根據(jù)經(jīng)驗對于粘性土及粉性土為8%—14%;對砂性土則為9%—16%。劑量的確定應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)層技術(shù)要求(強度和模量)進行混合料組成設(shè)計確定。4)含水量水是石灰土的重要組成部分。不同土質(zhì)的石灰土有不問的最佳含水量,需通過標(biāo)準(zhǔn)擊實試驗確定,并用以控制施工所用水,水應(yīng)干凈可供飲用的水。第八十五頁,共148頁。(5)密實度(壓實度)實踐證明,壓實度每增加1%,石灰土的強度約增減4﹪左右而且密實的石灰土,其抗凍性、水穩(wěn)性很好,縮裂現(xiàn)象也少。因此壓實度指標(biāo)施工時控制的最主要指標(biāo)。

第八十六頁,共148頁。(6)時間

一般石灰土初期強度低,前期(1~2個月)增長速度較后期為快,半年約為一個月的一倍以上,并隨時間增長,漸趨穩(wěn)定。

7)養(yǎng)生條件養(yǎng)生條件主要指溫度與濕度。要求施工期的最低溫度應(yīng)在5℃以上,并在第一次重冰陳(-3—-5℃)到來之前1個月。1個半月完成。養(yǎng)生手段:薄膜、草袋,撒水石灰土應(yīng)用:低等級公路(二級以下)的基層或任何等級的底基層第八十七頁,共148頁。一般規(guī)定1.石灰穩(wěn)定土適用于各種公路的底基層,以及二級以下公路基層,但不得用于高級路面基層2冰凍地區(qū)的潮濕地段或其他地區(qū)的過分潮濕地段,不宜采用3宜在春末和夏季施工4注意排除地表水5應(yīng)用12t以上壓路機碾壓第八十八頁,共148頁。石灰土混合料設(shè)計確定最佳配比(最佳石灰劑量、含水量、摻料比例)主要通過擊實試驗和抗壓強度試驗第八十九頁,共148頁。12%13%14%16%10%石灰劑量5%7%9%11%13%含水量分別做擊實試驗得最大干密度和最佳含水量分別做抗壓強度試驗得R

石灰土(無機穩(wěn)定)基層混合料設(shè)計流程第九十頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工工藝方法路拌法廠辦法

石灰穩(wěn)定土施工的主要工序有:準(zhǔn)備下承層,施工放樣,備料,攤鋪集料和石灰,拌和與灑水,整型,碾壓,接縫和“調(diào)頭”處的處理,養(yǎng)生。

第九十一頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工路拌法施工程序一、準(zhǔn)備下承層石灰穩(wěn)定土的下承層表面應(yīng)平整、堅實、具有規(guī)定的路拱,沒有任何松散的材料和軟弱的地點。通常應(yīng)對下承層進行檢查驗收,內(nèi)容有:高程、寬度、橫坡、平整度、壓實度及彎沉值。二、施工放樣

(1)恢復(fù)中線。直線段每20m設(shè)一樁,平曲線段10m設(shè)一樁。

(2)基層寬度。每側(cè)應(yīng)比面層寬度增加0.3米,并在路肩邊緣外0.3米處設(shè)指示樁。

(3)水準(zhǔn)測量,在兩側(cè)指示樁上用明顯標(biāo)記(如紅漆)標(biāo)出石灰穩(wěn)定土層邊緣的設(shè)計高。第九十二頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工三、備料備料包括備土,備灰和計算材料用量(1)備土經(jīng)過試驗選定料場后,在采集前,應(yīng)將樹木、草皮和雜土清除干凈。土塊最大尺寸應(yīng)小于15mm,塑性指數(shù)15-20(2)備灰石灰宜選在公路兩側(cè)寬敞而臨近水源,且地勢較高的場地集中堆放,預(yù)計堆放時間較長時,應(yīng)用土、塑料布或其他材料覆蓋封存。生石從應(yīng)在使用的7~10天充分消解,以免使用后,末消解的石灰吸水后繼續(xù)消解,引起局部脹松鼓包,影響穩(wěn)定土層的強度和平整度。每噸生石灰消解需用水量約為500~800kg。消解后的石灰應(yīng)保持一定的濕度(含水量約30%),以免過干飛揚。工地上消解石灰的方法有花管射水消解法和坑槽注水消解法。(3)計算材料用量運輸集料前,應(yīng)先計算材料的數(shù)量。其方法通常是先根據(jù)各路段石灰穩(wěn)定土層的厚度、寬度及預(yù)定的干密度,計算各路段需要的干集料數(shù)量,然后根據(jù)集料的含水量和運料車的噸位,計算每車料的堆放間距。集料裝車時,應(yīng)控制每車的數(shù)量基本相同。第九十三頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工四、攤鋪集料和石灰按前述計算材料用量及事先通過試驗段確定的集料的松鋪系數(shù)攤鋪集料和石灰。攤鋪集料應(yīng)在攤鋪石灰的前一天進行,攤鋪長度以日進度的需要量為度。但在不能封閉交通的路段及雨季施工,宜當(dāng)天攤鋪集料、石灰、拌和、碾壓成型。攤鋪機械常用平地機或其他合適的機具,集料應(yīng)均勻地攤鋪在預(yù)定的寬度上,表面力求平整,并有規(guī)定的路拱。攤鋪過程中,應(yīng)揀除超尺寸顆粒、土塊及雜物。當(dāng)土塊較多時,應(yīng)進行粉碎料攤鋪后,要檢驗材料層的松鋪厚度:松鋪厚度=壓實厚度x松鋪系數(shù)如不符合要求,應(yīng)作適當(dāng)減料或補料工作。如攤鋪的土含水量過小,應(yīng)灑水悶料,使土的含水量接近最佳含水量。通常細(xì)粒土宜悶一夜.中粒土和粗粒土,視細(xì)土含量的多少,可縮短悶料時間,悶1~2小時。第九十四頁,共148頁。第九十五頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工五、拌和用穩(wěn)定土拌和機拌和時,拌和深度應(yīng)達(dá)到層底。并設(shè)專人跟在拌和機后,隨時檢查拌和深度,發(fā)現(xiàn)拌和深度不夠,及時告知拌和機操作人員調(diào)整拌和深度,嚴(yán)禁在拌和層底部留有“素土”夾層。拌和深度以深入下承層表面1cm左右為宜。穩(wěn)定土拌和機通常只需拌和2—3遍即能將混合料拌和均勻。經(jīng)過上述拌和后,如混合料的含水量不足,應(yīng)再補充灑水濕拌。施工時,拌和機應(yīng)緊跟在灑水車后面進行拌和。在灑水及拌和過程中應(yīng)用含水量快速測定儀及時檢查混合料的含水量。含水量宜略大于最佳含水量(穩(wěn)定中粒土和粗粒土,可較最佳含水量大0.5%—1.0%,穩(wěn)定細(xì)粒土,可較最佳含水量大1.0%~2.0%)。施工時要注意:灑水要均勻,灑水車不應(yīng)在當(dāng)天拌和的路段上“調(diào)頭”和停留。拌和好的混合料應(yīng)達(dá)到色澤一致,沒有灰條、灰團和花面有粗、細(xì)顆?!案C”,且水分合適和均勾。第九十六頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工六、整型混合料拌和均勻后,馬上用平地機作初步整平與整型。在直線段,平地機應(yīng)由兩側(cè)向中間進行刮平,在平曲線段,應(yīng)由內(nèi)側(cè)向外側(cè)進行刮平,必要時可再返回刮一遍。隨后拖拉機、平地機或輪胎壓路機立即在初平的路段上快速碾壓一遍,以暴露潛在的不平整。再按上述步驟刮一遍,壓一遍。經(jīng)過兩次刮平、輕壓后出現(xiàn)的局部低洼處,應(yīng)用齒耙將其表層5cm以上耙松,并用新拌的石灰土混合料進行找補整平。最后用平地機再整型一次,以達(dá)到規(guī)定的路拱和坡度,并注意接縫順適平整。在整型過程中,不允許任何車輛通行,并配合人工消除集料的離析現(xiàn)象。第九十七頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工七、碾壓

a)混合料表面整型后應(yīng)立即開始壓實?;旌狭系膲簩嵑繎?yīng)在最佳含水量的大1%

b)用12—15噸三輪壓路機碾壓時,每層壓實厚度不應(yīng)超過15cm用18—20t三輪壓路機或滾動壓路碾 壓時,每層壓實厚度不應(yīng)超過20cm。

c)直線段由兩側(cè)路肩向路中心碾壓,超高段由內(nèi)側(cè)肩向外側(cè)路肩碾壓,碾壓時后輪應(yīng)重疊1/2的輪寬,一般需碾比6—8遍。壓路機碾壓速度,頭兩遍采 用1檔(1.5-1.7km/h)為宜,以后用2檔(2.0-2.5km/h)路面兩側(cè)應(yīng)多壓2—3遍

第九十八頁,共148頁。

碾壓過程中應(yīng)注意:

1、嚴(yán)禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車,以免破壞穩(wěn)定土層的表面;

2、水泥穩(wěn)定土表面應(yīng)始終保持潮濕,如表層水分蒸發(fā)過快,應(yīng)及時補灑少量水;

3、如發(fā)生“彈簧”、松散、起皮等現(xiàn)象,應(yīng)及時翻開重新拌和(加適量石灰)或用其他方法處理,使其達(dá)到質(zhì)量要求。碾壓結(jié)束之前,用平地機再終平一次,使其縱向順適,路拱和超高符合設(shè)計要求。終平應(yīng)仔細(xì)進行,必須將局部高出部分刮除,并掃出路外。局部低洼處,不再進行補找,留待鋪筑面層時處理。嚴(yán)禁用薄層貼補進行找平。碾壓結(jié)束后,應(yīng)馬上用灌砂法,水袋法檢查壓實度。

第九十九頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工八、接縫和“調(diào)頭”處的處理石灰穩(wěn)定土的接縫處理采用對接形式,即在前一段拌和后,留下5—8m不作碾壓,后一段施工時,將前段留下來未壓部分與新鋪的混合料一起再進行拌和,壓實即可。當(dāng)拌和機械及其他施工機械必須在巳壓成的石灰穩(wěn)定土層上“調(diào)頭”時,可在“調(diào)頭”處覆蓋一層10cm厚的砂或砂礫,保護“調(diào)頭”部分的石灰穩(wěn)定土表層不受破壞。結(jié)束后,將砂(或砂礫)除去。第一百頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工九、養(yǎng)生每個作業(yè)段碾壓結(jié)束.并經(jīng)壓實度檢查合格后,馬上進行保濕養(yǎng)生,不得使穩(wěn)定土層表面干燥,也不應(yīng)忽干忽濕。養(yǎng)生時間不宜少于7天??捎脼⑺嚱?jīng)常及時灑水進行養(yǎng)生,每天灑水次數(shù)視氣候而定。養(yǎng)生期間應(yīng)封閉交通(灑水車除外)。不能封閉交通時,應(yīng)在水泥穩(wěn)定土層上采取覆蓋措施,限制重車通行,其他車輛的車速不超過30km/h。水泥穩(wěn)定土施工:應(yīng)注意季節(jié)氣候,一般宜在春末和氣溫較高的季節(jié)組織施工,施工期的最低氣溫應(yīng)在5℃以上,并應(yīng)在第一重冰凍(-3℃~-5℃)到來前半個月季一個月完成。雨季施工應(yīng)特別注意氣候變化,有雨時應(yīng)停止施工,但已經(jīng)攤鋪酌石灰土混合料,應(yīng)盡快碾壓密實。壓考慮下承層表面的排水措施,勿使運到路面的集料過分潮濕。第一百零一頁,共148頁。

石灰穩(wěn)定土基層的施工廠辦法施工程序一、準(zhǔn)備下承層二、施工放樣三、備料四、拌制五、運輸六、攤鋪七、碾壓八、接縫處理九、養(yǎng)生第一百零二頁,共148頁。石灰穩(wěn)定土常見病害及防治1、石灰穩(wěn)定土成型時彈簧、起皮、擁包及防治2、石灰穩(wěn)定土成型初期隆起、開裂及防治3、石灰穩(wěn)定土縮裂與防治第一百零三頁,共148頁。石灰穩(wěn)定土成型時彈簧、起皮、擁包及防治

石灰穩(wěn)定土碾壓成型時常會出現(xiàn)局部彈簧、松散并有大面積起皮現(xiàn)象,局部含水量過大易產(chǎn)生彈簧現(xiàn)象;拌和不均或局部粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象易導(dǎo)致松散現(xiàn)象;表面過干,平地機薄層找平易造成大面積起皮;壓路機碾壓方式不當(dāng)易產(chǎn)生擁包。為防止上述病害出現(xiàn),在施工過程中注意以下幾點因素:

1)土塊要粉碎,最大尺寸不應(yīng)大于15mm,且拌和要充分均勻。

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,且要拌和均勻。

3)碾壓過程,石灰穩(wěn)定土表面應(yīng)始終保持濕潤。

4)嚴(yán)禁薄層貼補,攤鋪時“寧高勿低”,平地機最后整平時“寧漏勿補”。

5)碾壓時,壓路機應(yīng)遵從"先輕后重","先邊后中","先慢后快"原則連續(xù)不斷地碾壓至規(guī)定壓實度。

第一百零四頁,共148頁。石灰穩(wěn)定土成型初期隆起、開裂及防治

生石灰中常含有過火石灰。在石灰穩(wěn)定土成型后,過火顆粒才逐漸消解,體積膨脹,引起成型后的石灰土層隆起,為消除這種病害,通常將生石灰提前10~12天運進施工現(xiàn)場,并進行充分消解;對于鎂質(zhì)石灰,由于難消解,則需提前12~15天進行消解,且加水速度不已過快、過急,以便于鎂質(zhì)石灰能夠充分得以消解。

目前,我國不少廠家開始生產(chǎn)袋裝生石灰粉(磨洗生石灰)。生石灰粉使用時可不需消解,但拌入土中后,宜悶料3~8小時成型效果最佳。因為生石灰粉在土中消解過程中會放出大量水化熱,如碾壓成型過早,會由于生成的水化熱過多而使土體積膨脹,產(chǎn)生隆起現(xiàn)象;成型過晚,則石灰與土之間各種有利反應(yīng)作用不能夠充分得以利用,且難以壓實。

第一百零五頁,共148頁。

實際施工過程中,經(jīng)常會發(fā)現(xiàn)石灰穩(wěn)定土成型1~2天出現(xiàn)大量裂縫現(xiàn)象,高溫季節(jié)尤為明顯。這主要由兩方面原因造成的結(jié)果:一方面是石灰穩(wěn)定土自身含水量過大;一方面是保濕養(yǎng)生不及時;水化反應(yīng)后,石灰穩(wěn)定土含水量減少,產(chǎn)生干縮裂縫。為了減輕或消除這種病害,石灰穩(wěn)定土宜在接近最佳含水量時成型,成型后必須采取有效措施保濕養(yǎng)生,養(yǎng)生期一般為7天左右,養(yǎng)生期應(yīng)封閉交通。第一百零六頁,共148頁。石灰穩(wěn)定土縮裂與防治

石灰穩(wěn)定土縮裂類型主要有以下三種:第一種為干縮,是由于蒸發(fā)和混合料內(nèi)部發(fā)生水化作用,混合料水分不斷減少導(dǎo)致毛細(xì)管作用,材料礦物晶體間水化作用和碳酸化收縮作用等引起材料產(chǎn)生體積收縮;第二種為溫縮,由于不同礦物顆粒組成的固相、液相(水)和氣相在降溫過程中相互作用的結(jié)果,使半剛性材料產(chǎn)生體積收縮。第三種為反射裂縫,是由于路基因某一種因素產(chǎn)生的裂縫反射致石灰穩(wěn)定土上層而造成裂縫。石灰穩(wěn)定土縮裂不但會降低石灰土自身強度,破壞板體結(jié)構(gòu),且會映射到基層、面層,影響工程整體質(zhì)量,從而大大降低公路工程整體使用年限。

第一百零七頁,共148頁。防裂措施:

1)改善土質(zhì),石灰穩(wěn)定土的縮裂性質(zhì)與土的粘性有關(guān),粘性越大,則縮裂越嚴(yán)重,最適宜用石灰穩(wěn)定的土塑性指數(shù)為12~20。對于塑性指數(shù)大于20的土適量摻入砂性土以降低塑性指數(shù)或該用其它形式穩(wěn)定結(jié)合料。

2)盡量避免在不利季節(jié)施工,最好在第一次冰凍期來臨一個半月前結(jié)束施工。

3)控制含水量,碾壓時控制含水量宜大于最佳含水量+1%,能夠較好地改善石灰穩(wěn)定土干縮性質(zhì)。

4)摻入適量粗粒料,如碎石、石屑等,不但可以減少裂縫,而且可以提高石灰穩(wěn)定土強度,改善碾壓時擁包推濟現(xiàn)象。

5)施工前,對出現(xiàn)裂縫的路基進行返工處理,以便減少反射裂縫的出現(xiàn)。第一百零八頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工水泥穩(wěn)定土是指用水泥作結(jié)合料所得混合料的一個廣義的名稱,它既包括用水泥穩(wěn)定各種細(xì)粒土,也包括用水泥穩(wěn)定各種中粒土和粗粒土。當(dāng)用水泥穩(wěn)定細(xì)粒土(砂性土、粉性土或粘性土)時,簡稱水泥土;所用細(xì)粒土屬于砂時,簡稱水泥砂。用水泥穩(wěn)定粗粒土和中粒土得到的混合料,視材料可簡稱水泥碎石、水泥石渣、水泥石屑、水泥碎石或是水泥沙礫。水泥穩(wěn)定土適用于各級公路的基層和底基層,但水泥土不得用作二級和二級以上公路的基層。

第一百零九頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工強度形成原理

1)水泥的水化作用

2)離子交換(Ca2+

3)化學(xué)激發(fā)(火山灰反應(yīng))

4)碳酸化反應(yīng)第一百一十頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工影響強度的因素即材料要求1)土質(zhì)和集料用水泥穩(wěn)定級配良好的碎(礫)石和砂礫,效果最好,不但強度高,而且水泥用量少;其次是砂性土再次之是粉性土和粘性土。要求土的塑性指數(shù)不大于17。土:凡能被粉碎的土都可用水泥穩(wěn)定。宜做水泥穩(wěn)定類基層的有:石渣、石屑、砂礫

對于二級公路以下的一般公路:當(dāng)用水泥穩(wěn)定上做底基層時,顆粒最人粒徑不應(yīng)超過37.5mm高速一級為31.5mm2)水泥的成分和劑量水泥土的強度隨水泥劑量的增加而增長.但過多的水泥經(jīng)濟不一定合理,水泥劑量為4%—8%較為合理。3)含水量飲用的水,均可以應(yīng)用當(dāng)含水量不足時,水泥不能在混合料中完全水化和解水泥正常水化所需的水遣約為水泥重的20%,對砂性土,完全水化達(dá)到最高強度的含水量較最佳密度的含水量為小;而對于粘性土則相反。第一百一十一頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工混合料組成設(shè)計1)材料要求

(1)土和集料(2)水泥應(yīng)選用終凝時間鉸長(宜6h以上)的水泥。旱強、快硬及受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用標(biāo)號較低的水泥,如325號水泥。(3)

水:飲用水2)混合料設(shè)計(同石灰土基本相同)

(1)應(yīng)根據(jù)指定的配比(包括最佳含量和最大干密度),在水泥穩(wěn)定碎石層施工前10—15d進行現(xiàn)場試配個檔次.采用同種集料級配按《規(guī)范》則規(guī)定的方法,對每種水泥劑量作為平行試驗的試件數(shù)量應(yīng)不少于9個。第一百一十二頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工水泥穩(wěn)定粒料施工(1)水泥(2)集料

1)集料顆粒的尺寸及級配組成根據(jù)規(guī)定。高速公路和一級公路集料的壓碎值應(yīng)<30%,二級公路和二級以下公路集料的壓碎值應(yīng)<35%:顆粒最大粒徑高速公路和一級公路不大于31.5mm,二級公路和二級以下公路不大于37.5mm。同時要求集料的均勻系數(shù)>10(即通過量為60%的篩孔尺寸與通過量為10%的篩孔寸的比值)。

2)集料中0.6mm以下顆粒塑性指數(shù)應(yīng)>12。

3)有機物合量超過2%,硫酸鹽含量超過0.25%的集料不宜使用。第一百一十三頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工一般規(guī)定

1)水泥穩(wěn)定碎石層施工期的最低氣溫在5℃以上,并在第一次冰凍前一個月完成。

2)水泥穩(wěn)定碎石混合料從拌和到碾壓之間的延續(xù)時間宜3-4h

3)確定每一作業(yè)段(每一次攤鋪和碾壓段的長度)的合理長度時,必須綜合考慮下列因素第一百一十四頁,共148頁。施工放樣土層運輸攤鋪碾壓2遍碎石運輸攤鋪碾壓2遍水泥運輸攤鋪穩(wěn)定土路拌機干拌一遍噴灌式灑水車灑水平地機整平輪胎式壓路機快碾壓2遍平地機整修、壓路機碾壓一遍平地機整修壓路機碾壓6~8遍養(yǎng)生7天水泥穩(wěn)定類基層施工工藝框圖

第一百一十五頁,共148頁。一、廠拌法(1)混合料在中心拌和廠拌和,可采用間歇式或連續(xù)式拌和設(shè)備。(2)所有拌和設(shè)備都應(yīng)按比例(重量比或體積比)加料,配料要準(zhǔn)確,其加料方法應(yīng)便于監(jiān)理工程師對每盤的配合比進行核實。(3)拌和要均勻,含水量要略大于最佳值,使混合料運到現(xiàn)場攤鋪碾壓時的含水量不少于最佳值,運距遠(yuǎn)時,運送混合料的車箱應(yīng)加覆蓋,以防水分損失過多。(4)用平地機或攤鋪機按松鋪厚度攤鋪,但攤鋪要均勻,如有粗細(xì)料離析現(xiàn)象,應(yīng)以人工或機械補充拌勻。水泥穩(wěn)定類基層的施工拌和方法和攤鋪第一百一十六頁,共148頁。水泥穩(wěn)定類拌和站第一百一十七頁,共148頁。集中廠拌法第一百一十八頁,共148頁。水泥穩(wěn)定類基層的施工二、路拌法(1)粉碎土將土粉碎至適合于水泥拌和可采用圓盤耙、穩(wěn)定土拌和機等設(shè)備配全平地機進行粉碎(2)灑水預(yù)濕與整平輕壓(3)攤鋪水泥計算每袋水泥的攤鋪面積和堆放間距,一般用平地機或其他合適的機具,要求將集料均勻地攤鋪在預(yù)定的寬度上,表面力求平整,并有規(guī)定的路拱。攤鋪時應(yīng)將土塊、超尺寸顆粒及其他雜物揀除。當(dāng)集料中土塊較多時應(yīng)進行粉碎。攤鋪后應(yīng)檢查松鋪集料層的厚度是否符合預(yù)計的厚度。(4)拌和、灑水濕拌宜用專用的穩(wěn)定土拌和機進行拌和(如無,也可用平地機和鏵犁代替),拌和深度應(yīng)達(dá)到穩(wěn)定層底。嚴(yán)禁拌和層底部殘留素土夾層,應(yīng)略破壞(1cm左右,不宜過多)下承層表面,以利上下層間粘結(jié),應(yīng)設(shè)專人跟隨拌和機隨時進行檢查。拌和方法和攤鋪第一百一十九頁,共148頁。路拌法整型混合料拌和均勻以后,立即用平地機初步整平和整型。然后用平地機、拖拉機或輪胎壓路機立即快速碾壓一遍,以暴露潛在的不平整。再重復(fù)以上步驟。整平過程中,對局部的低洼處,應(yīng)用齒耙將其表層5cm以上耙松,用新拌的混合料找補平整,在用平地機整型一次。對二級以下公路的混合料在攤鋪后,立即用平地初步平和整型。在直線段,平地機由兩側(cè)向路中心進行刮平;在平曲線段,平地機由內(nèi)則向外側(cè)進行刮平。需要時再返回刮一遍。水泥穩(wěn)定類基層的施工水泥穩(wěn)定土攤鋪第一百二十頁,共148頁。水穩(wěn)基層攤鋪第一百二十一頁,共148頁。

(1)機械攤鋪整型時,用15t以上的三輪壓路機、重型輪胎碾或振動壓路機在路基全寬內(nèi)進行碾壓。當(dāng)混合料的含水量等于或大于最佳含水量時,立即用停震的振動壓路機在全寬范圍內(nèi)先靜壓1~2遍,然后打開振動器均勻壓實到規(guī)定的壓實度。碾壓時,按由邊到中、由低到高、重疊1/2輪寬的原則進行碾壓,在規(guī)定時間(加水拌和到碾壓終了不超過3-4h)內(nèi)碾壓至達(dá)到要求的壓實度,并且無明顯輪跡時為止。一般需碾壓6-8遍,碾壓速度先慢后快,頭兩遍1.5-1.7km/h,以后用2.0-2.5km/h通常除路面的兩側(cè)應(yīng)多壓2~3遍以外,其余各部分碾壓到的次數(shù)盡量相同。

(2)嚴(yán)禁壓路機在已完成的,或正在碾壓的路段上“調(diào)頭”和急剎車。

(3)碾壓過程中,水泥穩(wěn)定碎石的表面應(yīng)始終保持潮濕,如表層蒸發(fā)過快,應(yīng)盡快被灑少量的水。

(4)碾壓過程中,如有“彈簧”松散、起皮等現(xiàn)象,應(yīng)及時翻開重新拌和(如加少量的水泥)或經(jīng)其他方法處理,使其達(dá)到質(zhì)量要求。水泥穩(wěn)定類基層的施工碾壓第一百二十二頁,共148頁。路拌法碾壓

在人工攤鋪和整型的情況下,由于穩(wěn)定土層較松,需先用拖拉機或6-8t兩輪壓路機或輪胎壓路機碾壓1-2遍,然后再用重型壓路機碾壓。在碾壓過程結(jié)束之前,用平地機再終平一次,使其縱向順適,路拱和標(biāo)高符合規(guī)定要求,終平時應(yīng)仔細(xì)用路拱板校正,必須將高出部分刮除,并掃出路外。第一百二十三頁,共148頁。

(1)當(dāng)天兩工作段的銜接處,應(yīng)搭接拌和,即先施工的前一段尾部留5~8m不進行碾壓,待第二段施工時,對前段留下未壓部分要再加部分水泥,重新拌和,并與第二段一起碾壓。

(2)應(yīng)十分注意每天最后一段未端縫(即工作縫)的處理,工作縫應(yīng)成直線,而且上下垂直,經(jīng)過攤鋪整形的水泥穩(wěn)定碎石當(dāng)天應(yīng)全部壓實,不留尾巴。第二天鋪筑時為了使已壓成型的穩(wěn)定邊緣不致遭受破壞,應(yīng)用方木(厚度與其壓實后厚度相同)保護,碾壓前將方木提出,用混合料回填并整平。

水泥穩(wěn)定類基層的施工接縫處理第一百二十四頁,共148頁。

(1)每一段碾壓完成后應(yīng)立即開始養(yǎng)生,不得延誤。

(2)在整個養(yǎng)生期間都應(yīng)使水泥穩(wěn)定碎石層保持潮濕狀態(tài),養(yǎng)生結(jié)束后,必需將覆蓋物清物干凈。

(3)在養(yǎng)生期間未采用復(fù)蓋措施的水泥穩(wěn)定碎石層上,除灑水車外,應(yīng)封閉交通,在采用覆蓋措施的水泥穩(wěn)定碎石層上不能封閉交交通時,應(yīng)限制重車通行,其它車輛車速不得超過30km/h。

(4)水泥穩(wěn)定碎石層上立即鋪筑瀝青面層時,不需太長的養(yǎng)生期,但應(yīng)始終保持表面濕潤,至少灑水養(yǎng)生三天。養(yǎng)生期滿驗收合格后立即澆透層油。水泥穩(wěn)定類基層的施工養(yǎng)生及交通管制第一百二十五頁,共148頁。項次檢查項目規(guī)定值或允許偏差檢查方法和頻率權(quán)值基層底基層高速公路一級公路其他公路高速公路一級公路其他公路1壓實度(%)代表值-959593按附錄B檢查每200m每車道2處3極值-9191892平整度(mm)-1212153m直尺:每200m測2處×10尺23縱斷高程(mm)-+5,-15+5,-15+5,-20水準(zhǔn)儀:每200m測4個斷面14寬度(mm)不小于設(shè)計不小于設(shè)計尺量:每200m測4個斷面15厚度(mm)代表值--10-10-12按附錄H檢查,每200m每車道1點2合格值--20-25-306橫坡(%)-±0.5±0.3±0.5水準(zhǔn)儀:每200m測4個斷面17強度(Mpa)符合設(shè)計要求符合設(shè)計要求按附錄G檢查3水泥土基層和底基層實測項目

第一百二十六頁,共148頁。

水泥穩(wěn)定土基層的施工第一百二十七頁,共148頁。

石灰、粉煤灰穩(wěn)定土

基層的施工一定數(shù)量的石灰和粉煤灰或石灰和煤渣與其他集料配合,加入適量的水,經(jīng)拌合、壓實級養(yǎng)生后得到的混合料,其抗壓強度符合規(guī)定要求,稱石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土。公路上常用的工業(yè)廢渣有:粉煤灰和煤渣、鋼鐵廠的高爐渣和鋼渣,化肥廠的電石渣,以及煤礦的煤矸石等分類:1)石灰粉煤灰類石灰粉煤灰、石灰粉煤灰土、石灰粉煤灰砂礫、石灰粉煤灰礦渣、石灰粉煤灰礦千石等。分別被稱為:二灰、二灰土、二灰砂、二灰砂礫、二灰碎石、二灰礦渣、二灰煤礦千石。2)石灰其他礦渣類石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤渣砂礫、石灰煤渣礦渣等第一百二十八頁,共148頁。

石灰、粉煤灰穩(wěn)定土

基層的施工石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類基層特性:水硬性緩凝性抗裂性能好、抗摩擦性能差溫度影響差

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