第二章-基層與墊層課件

1、一、嵌擠類碎石結構層一、嵌擠類碎石結構層嵌擠碎石基層是用尺寸較均勻的軋制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌擠碎石基層是用尺寸較均勻的軋制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌縫，或者以粘土或灰土灌縫，經(jīng)壓實，按嵌擠原理鋪壓而成。嵌縫，或者以粘土或灰土灌縫，經(jīng)壓實，按嵌擠原理鋪壓而成。 （一）力學特性（一）力學特性按嵌擠原則產(chǎn)生強度，抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料內摩阻角。按嵌擠原則產(chǎn)生強度，抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料內摩阻角。由下列三項因素構成：（由下列三項因素構成：（1）粒料表面的相互滑動摩擦；（）粒料表面的相互滑動摩擦；（2）因剪切時體積膨）因剪切時體積膨脹而需克服的阻

2、力；（脹而需克服的阻力；（3）因粒料重新排列而受到的阻力。）因粒料重新排列而受到的阻力。 （二）分類（二）分類1.不含膠結料的碎石層不含膠結料的碎石層 干壓碎石、水結碎石，鋪撒嵌縫石屑時，統(tǒng)稱填隙碎石，手工鋪砌干壓碎石、水結碎石，鋪撒嵌縫石屑時，統(tǒng)稱填隙碎石，手工鋪砌100200mm粒徑的大塊石再以小碎石嵌縫叫手擺碎石。粒徑的大塊石再以小碎石嵌縫叫手擺碎石。2.含有膠結料的碎石層含有膠結料的碎石層 泥結碎石、泥灰結碎石泥結碎石、泥灰結碎石通常用于中、低級路面的基層，泥結或泥灰結碎石還可用于砂石路面的面層通常用于中、低級路面的基層，泥結或泥灰結碎石還可用于砂石路面的面層第一節(jié)第一節(jié) 粒料類結構層

3、粒料類結構層（三）材料要求（三）材料要求編號編號碎石名稱碎石名稱粒徑范圍粒徑范圍(mm)用途用途123粗碎石粗碎石中碎石中碎石細碎石細碎石755050353525骨料骨料45石渣石渣石屑石屑2515155嵌縫料嵌縫料6米石米石05封面料封面料1.石料石料碎石應具有較高的強度（碎石應具有較高的強度（III級以上）、韌性和抗磨耗能力；應具有棱角且近于立級以上）、韌性和抗磨耗能力；應具有棱角且近于立方體方體, 長條扁平的石料不超過長條扁平的石料不超過10%；應干凈，不含泥土雜物。碎石的最大尺寸應根；應干凈，不含泥土雜物。碎石的最大尺寸應根據(jù)石料品質及碎石層的厚度來確定，堅硬石料不得超過碎石層壓實厚度

4、的據(jù)石料品質及碎石層的厚度來確定，堅硬石料不得超過碎石層壓實厚度的0.8倍。倍。 2.粘土與石灰粘土與石灰泥結碎石層所用粘土，應具有較高的粘性，塑性指數(shù)以泥結碎石層所用粘土，應具有較高的粘性，塑性指數(shù)以1215為宜。粘土內不得為宜。粘土內不得含腐殖質或其它雜物。粘土用量一般不超過混合料總重的含腐殖質或其它雜物。粘土用量一般不超過混合料總重的1518%。石灰與土的。石灰與土的用量不應大于混合料總重的用量不應大于混合料總重的20%，其中石灰劑量為土重的，其中石灰劑量為土重的812%。 2.含膠結料的碎石層施工含膠結料的碎石層施工灌漿法施工工序灌漿法施工工序準備工作準備工作撒鋪石料并攤平撒鋪石料并攤

5、平澆灌泥漿澆灌泥漿預碾碎石預碾碎石撒鋪嵌縫料碾壓撒鋪嵌縫料碾壓撒鋪石屑（米石）灑水碾壓成型撒鋪石屑（米石）灑水碾壓成型初期養(yǎng)護初期養(yǎng)護1.不含膠結料的碎石層施工不含膠結料的碎石層施工準備工作準備工作撒鋪石料并攤平撒鋪石料并攤平碾壓碎石（灑水）碾壓碎石（灑水）預碾碎石預碾碎石撒鋪嵌縫料碾壓（灑水）撒鋪嵌縫料碾壓（灑水）撒鋪石屑（米石）灑水碾壓成型撒鋪石屑（米石）灑水碾壓成型初期養(yǎng)護初期養(yǎng)護水結碎石建議使用石灰石或白云石水結碎石建議使用石灰石或白云石（四）施工工藝（四）施工工藝三、級配類礫（碎）石結構層三、級配類礫（碎）石結構層由各種集料（礫石、碎石、工業(yè)廢渣）和土，按密實級配原理修筑而成的路面結

6、由各種集料（礫石、碎石、工業(yè)廢渣）和土，按密實級配原理修筑而成的路面結構層，強度由摩阻力和粘結力構成。構層，強度由摩阻力和粘結力構成。 （一）力學特性（一）力學特性（二）分類（二）分類1.級配礫（碎）石級配礫（碎）石 優(yōu)質級配碎石，國外廣泛用于柔性路面的基層優(yōu)質級配碎石，國外廣泛用于柔性路面的基層 普通級配（礫）碎石，用于中、低級柔性路面的基層或砂普通級配（礫）碎石，用于中、低級柔性路面的基層或砂 石路面的磨耗層石路面的磨耗層 2.原狀礫（碎）石土原狀礫（碎）石土用于中、低等級道路的基層、砂石路面的面層，較細用于中、低等級道路的基層、砂石路面的面層，較細 的砂土混合物用于砂石路面的穩(wěn)定類保護層

7、的砂土混合物用于砂石路面的穩(wěn)定類保護層3.原狀砂礫原狀砂礫用于路面的墊層，較細的用于砂石路面的松散類保護層用于路面的墊層，較細的用于砂石路面的松散類保護層（三）材料要求與施工工藝（三）材料要求與施工工藝1.級配碎石級配碎石1）符合最佳級配（一般采用變）符合最佳級配（一般采用變K法的最大密實度曲線）；法的最大密實度曲線）；2）壓碎值不大于）壓碎值不大于26；3）針片狀含量不超過）針片狀含量不超過20；4）小于小于0.5mm的細料應無塑性且液限應小于的細料應無塑性且液限應小于25 ； 集中廠拌法施工工序（適用于高速、一級公路的優(yōu)質級配碎石）集中廠拌法施工工序（適用于高速、一級公路的優(yōu)質級配碎石）準

8、備下承層準備下承層施工放樣施工放樣石料運輸石料運輸石料廠拌石料廠拌現(xiàn)場機械攤鋪現(xiàn)場機械攤鋪(松鋪系數(shù)松鋪系數(shù)1.251.35)灑水振動碾壓成型灑水振動碾壓成型路拌法施工工序（適用于二級以下公路的普通級配碎石）路拌法施工工序（適用于二級以下公路的普通級配碎石）準備下承層準備下承層施工放樣施工放樣未篩分碎石運輸和攤鋪（平地機）未篩分碎石運輸和攤鋪（平地機）運輸和撒布石屑、整形運輸和撒布石屑、整形灑水振動碾壓成型灑水振動碾壓成型2.級配礫石級配礫石宜于選擇河床潔凈砂礫，要求顆粒尺寸在宜于選擇河床潔凈砂礫，要求顆粒尺寸在540mm之間，其中之間，其中2540mm 含量不少于含量不少于50%，為防止凍脹

9、和濕軟，應注意控制小于，為防止凍脹和濕軟，應注意控制小于0.5mm細細料的含量和塑性指數(shù)。在中濕和潮濕路段，用作瀝青路面的基層時，應在料的含量和塑性指數(shù)。在中濕和潮濕路段，用作瀝青路面的基層時，應在級配礫石中摻石灰級配礫石中摻石灰 級配礫石拌合法施工工藝級配礫石拌合法施工工藝準備下承層準備下承層施工放樣施工放樣整形碾壓整形碾壓運輸和攤鋪摻配集料運輸和攤鋪摻配集料運輸和攤鋪主要集料運輸和攤鋪主要集料灑水拌合灑水拌合必要時灑水必要時灑水3.原狀礫（碎）石土原狀礫（碎）石土原狀礫（碎）石的性質取決于混合料中石、土的比例和石塊的級配分布，原狀礫（碎）石的性質取決于混合料中石、土的比例和石塊的級配分布，

10、石、土比例小于石、土比例小于7：3的不宜用作基層，一般應通過顆粒分析后決定其是否的不宜用作基層，一般應通過顆粒分析后決定其是否用于粒料類結構層還是用于穩(wěn)定類結構層。級配不良，很難通過調整級配用于粒料類結構層還是用于穩(wěn)定類結構層。級配不良，很難通過調整級配達到級配粒料類標準的只能用于路基。達到級配粒料類標準的只能用于路基。一、水泥穩(wěn)定類一、水泥穩(wěn)定類（一）強度形成原理（一）強度形成原理 1.水泥的水化作用；水泥的水化作用；2. 離子交換作用；離子交換作用；3.化學激發(fā)作用；化學激發(fā)作用；4.碳酸化作用碳酸化作用 。（二）影響強度的因素（二）影響強度的因素 1.土質土質1）穩(wěn)定）穩(wěn)定級配級配良好的

11、碎良好的碎(礫礫)石和砂礫，效果最好，不但強度高，而且水泥用量少；石和砂礫，效果最好，不但強度高，而且水泥用量少；2）其次是砂性土，再次之是粉性土和粘性土；）其次是砂性土，再次之是粉性土和粘性土；3）重粘土難于粉碎和拌和，不宜單獨用水泥來穩(wěn)定，一般要求土的塑性指數(shù)不大）重粘土難于粉碎和拌和，不宜單獨用水泥來穩(wěn)定，一般要求土的塑性指數(shù)不大于于17 2.水泥的成分和劑量水泥的成分和劑量 1）硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥較差；）硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥較差；2）不宜用快硬水泥、早強水泥、禁用受潮變質的水泥，不需要使用高標號水泥；）不宜用快硬水泥、早強水泥、禁用受潮變質的水泥，不需

12、要使用高標號水泥；3）高劑量成本高、干縮大，）高劑量成本高、干縮大，48較為合理；較為合理；4）穩(wěn)定粒料的水泥劑量低于穩(wěn)定細粒土的劑量。）穩(wěn)定粒料的水泥劑量低于穩(wěn)定細粒土的劑量。 第二節(jié)第二節(jié) 無機結合料穩(wěn)定類結構層無機結合料穩(wěn)定類結構層半剛性結構層半剛性結構層3.含水量含水量 水泥正常水化所需的水量約為水泥重的水泥正常水化所需的水量約為水泥重的20%，對于砂性土，完全水化達到，對于砂性土，完全水化達到最高強度的含水量較最佳密度的含水量為?。欢鴮τ谡承酝羷t相反。最高強度的含水量較最佳密度的含水量為??；而對于粘性土則相反。 4.施工工藝過程施工工藝過程1）水泥土從開始加水拌和到完成壓實的延遲時間

13、要盡可能最短，一般要在）水泥土從開始加水拌和到完成壓實的延遲時間要盡可能最短，一般要在6h以內；以內；2）盡量使用低標號水泥，有時可以使用緩凝劑；）盡量使用低標號水泥，有時可以使用緩凝劑；3）需濕法養(yǎng)生）需濕法養(yǎng)生 ；4）養(yǎng)生溫度愈高，強度增長的愈快。）養(yǎng)生溫度愈高，強度增長的愈快。 （三）水泥穩(wěn)定類材料的應用（三）水泥穩(wěn)定類材料的應用 1.水泥穩(wěn)定砂礫或級配碎石用于各級公路路面基層，尤其適用于水泥路面；水泥穩(wěn)定砂礫或級配碎石用于各級公路路面基層，尤其適用于水泥路面；2.水泥穩(wěn)定細粒土不宜用于二級以上公路的基層。水泥穩(wěn)定細粒土不宜用于二級以上公路的基層。（四）水泥穩(wěn)定類的配合比（四）水泥穩(wěn)定類

14、的配合比 結構層位結構層位土類土類中、粗粒土中、粗粒土塑性指數(shù)塑性指數(shù)12塑性指數(shù)塑性指數(shù)12砂礫土、碎石土砂礫土、碎石土基層基層513101637底基層底基層511814石灰土的最佳含水量以擊實試驗確定，最低的石灰劑量通過石灰土的最佳含水量以擊實試驗確定，最低的石灰劑量通過7d無側無側限抗壓強度試驗確定限抗壓強度試驗確定（五）石灰土的施工工藝（五）石灰土的施工工藝 1生石灰應在使用前生石灰應在使用前710天進行充分消解成熟石灰粉，熟石灰粉應盡快使用；天進行充分消解成熟石灰粉，熟石灰粉應盡快使用；2.路拌法或廠拌法拌合，細粒土拌合后悶料路拌法或廠拌法拌合，細粒土拌合后悶料12小時，拌壓時間不超

15、過小時，拌壓時間不超過2d；3.現(xiàn)場配合比比實驗室配合比提高石灰劑量和含水量現(xiàn)場配合比比實驗室配合比提高石灰劑量和含水量1；4.覆蓋保濕養(yǎng)生不少于覆蓋保濕養(yǎng)生不少于7d。各種土類的合理石灰劑量各種土類的合理石灰劑量三、工業(yè)廢渣穩(wěn)定類三、工業(yè)廢渣穩(wěn)定類（二）石灰粉（二）石灰粉+煤灰穩(wěn)定碎石的配合比煤灰穩(wěn)定碎石的配合比（一）不同工業(yè)廢渣穩(wěn)定材料分類及強度形成原理（一）不同工業(yè)廢渣穩(wěn)定材料分類及強度形成原理1.石灰粉石灰粉+煤灰穩(wěn)定粒料煤灰穩(wěn)定粒料/細粒土類；細粒土類；2.石灰石灰+水淬高爐礦渣水淬高爐礦渣/鋼渣鋼渣/電石渣穩(wěn)定粒料類；電石渣穩(wěn)定粒料類；3.石灰穩(wěn)定煤渣類；石灰穩(wěn)定煤渣類；4.水泥穩(wěn)

16、定破碎礦渣類；水泥穩(wěn)定破碎礦渣類；5.石灰石灰/水泥穩(wěn)定媒矸石類。水泥穩(wěn)定媒矸石類。1.材料材料1）使用消石灰，石灰的質量宜符合）使用消石灰，石灰的質量宜符合III級以上技術指標；級以上技術指標；2）粉煤灰的燒失量要小于）粉煤灰的燒失量要小于20%，活性成分，活性成分(SiO2、Al2O3)總含量一般要求超過總含量一般要求超過70% ；3）顆粒最大粒徑高速、一級公路不大于）顆粒最大粒徑高速、一級公路不大于31.5mm，二級以下公路不大于，二級以下公路不大于40mm ；4）石灰工業(yè)廢渣混合料中粒料重量宜占）石灰工業(yè)廢渣混合料中粒料重量宜占80%以上，并有良好的級配以上，并有良好的級配 。2.配合

17、比設計配合比設計1）混合料的設計方法和步驟參照石灰穩(wěn)定土進行；）混合料的設計方法和步驟參照石灰穩(wěn)定土進行；2）混合料的設計強度與石灰土相近；）混合料的設計強度與石灰土相近；3）為提高早期強度可摻加少于石灰劑量）為提高早期強度可摻加少于石灰劑量30的水泥；的水泥；4）石灰與粉煤灰的比為）石灰與粉煤灰的比為1：21：4，石灰粉煤灰與粒料的比為，石灰粉煤灰與粒料的比為20：8015：85 （三）施工工藝（三）施工工藝1）生石灰應在使用前）生石灰應在使用前710天進行充分消解成熟石灰粉，熟石灰粉應盡快使天進行充分消解成熟石灰粉，熟石灰粉應盡快使用；用；2）應采用中心拌和廠拌和）應采用中心拌和廠拌和 ，平地機或混合料攤鋪機攤鋪；，平地機或混合料攤鋪機攤鋪；3）現(xiàn)場配合比比實驗室配合比提高石灰劑量和含水量）現(xiàn)場配合比比實驗室配合比提高石灰劑量和含水量1；4）采用振動碾壓工藝，提高含水量和加大振動功率可以實現(xiàn)混合料的液化，）采用振動碾壓工藝，提高含水量和加大振動功率可以實現(xiàn)混合料的液化，提高壓實效果；提高壓實效果；4）覆蓋保濕養(yǎng)生不少于）覆蓋保濕養(yǎng)生不少于7d，養(yǎng)生期結束、應立即澆灑透層油。，養(yǎng)生期結束、應立即澆灑透層油。