第三章 碎礫石路面

1、10.1 碎、礫石路面的力學(xué)特性碎、礫石路面的力學(xué)特性10.2 碎石路面與基層碎石路面與基層10.3 級(jí)配礫（碎）石路面級(jí)配礫（碎）石路面10.4 優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層10.5 碎（礫）石路面的養(yǎng)護(hù)碎（礫）石路面的養(yǎng)護(hù) 三三碎石：碎石：符合工程要求的石料，經(jīng)開采并按一定符合工程要求的石料，經(jīng)開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料尺寸加工而成的有棱角的粒料四四礫石：礫石：石料經(jīng)水流長(zhǎng)期搬運(yùn)而成的一定尺寸的石料經(jīng)水流長(zhǎng)期搬運(yùn)而成的一定尺寸的無(wú)棱角的粒料。（卵石，其他形狀的礫石）無(wú)棱角的粒料。（卵石，其他形狀的礫石）3. 級(jí)配碎石：級(jí)配碎石：按按一定級(jí)配要求設(shè)計(jì)一定級(jí)配要求設(shè)計(jì)的由碎石組

2、成的的由碎石組成的材料。材料。4. 級(jí)配礫石：級(jí)配礫石：按按一定級(jí)配要求設(shè)計(jì)一定級(jí)配要求設(shè)計(jì)的由礫石組成的的由礫石組成的材料。材料。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)water bound macadamclay bound macadamgraded macadam pavement10-1：碎、礫石路面的力學(xué)特性碎、礫石路面的力學(xué)特性 Mechanical properties of macadam pavement一、碎、礫石路面的強(qiáng)度構(gòu)成一、碎、礫石路面的強(qiáng)度構(gòu)成 strength composition of macadam pavement 碎、礫石路面通常指水結(jié)碎石路面、泥結(jié)碎石路面以及密級(jí)配的碎

3、（礫）石碎、礫石路面通常指水結(jié)碎石路面、泥結(jié)碎石路面以及密級(jí)配的碎（礫）石路面等數(shù)種，這類路面通常只能適應(yīng)中低等交通量的公路。路面等數(shù)種，這類路面通常只能適應(yīng)中低等交通量的公路。強(qiáng)度特性 strength property： 礦料顆粒本身強(qiáng)度； 礦料顆粒之間的粘結(jié)強(qiáng)度。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 structural strength： 材料之間的粘結(jié)力 顆粒之間內(nèi)摩擦力1、純碎石材料 Pure gravel material 按嵌擠原理構(gòu)成強(qiáng)度，依靠材料的內(nèi)摩阻力。 摩阻力的大?。侯w粒的強(qiáng)度、形狀、尺寸、均勻性、表面粗糙度等上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè) 上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)1.1.純碎石材料純碎石材料C0粒料

4、表面的相互滑動(dòng)摩擦粒料表面的相互滑動(dòng)摩擦3030體積膨脹而需克服的阻力體積膨脹而需克服的阻力粒料重新排列需克服的阻力粒料重新排列需克服的阻力 40500, 0上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)a) 不含細(xì)料按嵌擠原則不含細(xì)料按嵌擠原則（不易壓實(shí)，透水性好，不易冰凍）（不易壓實(shí)，透水性好，不易冰凍）b) 含適量的細(xì)料按嵌擠、粘結(jié)原則含適量的細(xì)料按嵌擠、粘結(jié)原則（易壓實(shí)，透水性差）易壓實(shí)，透水性差）c) 含大量細(xì)料按密實(shí)原則含大量細(xì)料按密實(shí)原則（密實(shí)度較低，易冰凍、透水性差、水穩(wěn)性差）（密實(shí)度較低，易冰凍、透水性差、水穩(wěn)性差）上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)；上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)二）碎、

5、礫石應(yīng)力應(yīng)變特性二）碎、礫石應(yīng)力應(yīng)變特性上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)干的軋制集料回彈模量隨主應(yīng)力和的變化干的軋制集料回彈模量隨主應(yīng)力和的變化 碎、礫石材料應(yīng)力應(yīng)變曲線碎、礫石材料應(yīng)力應(yīng)變曲線 碎礫石材料的顯著特點(diǎn)之一碎礫石材料的顯著特點(diǎn)之一是應(yīng)力應(yīng)變的非線性性質(zhì)，回是應(yīng)力應(yīng)變的非線性性質(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。彈模量在很大程度上受豎向和側(cè)向應(yīng)力大小的影響。21KrKE偏應(yīng)力上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)三）碎、礫石材料的形變積累三）碎、礫石材料的形變積累礫質(zhì)材料在良好排水條件下塑性形變的發(fā)展礫質(zhì)材料在良好排水條件下塑性形變的發(fā)展 顆粒材料沒有明顯的疲勞極限，通常表現(xiàn)為塑性變形的累計(jì)顆粒材料沒有

6、明顯的疲勞極限，通常表現(xiàn)為塑性變形的累計(jì);除了受到顆除了受到顆粒級(jí)配、密實(shí)度、材料的棱角或表面的粗糙程度之外，偏應(yīng)力的大小也粒級(jí)配、密實(shí)度、材料的棱角或表面的粗糙程度之外，偏應(yīng)力的大小也決定塑性形變累計(jì)的發(fā)展。決定塑性形變累計(jì)的發(fā)展。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)碎石路面碎石路面水結(jié)碎石路面水結(jié)碎石路面泥結(jié)碎石路面泥結(jié)碎石路面泥灰結(jié)碎石路面泥灰結(jié)碎石路面填隙干壓碎石基層填隙干壓碎石基層上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)定義：定義：大小不同的軋制碎石從大到小分層鋪筑，灑水碾壓而成的路面結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：決定嵌鎖力和石粉的粘結(jié)力。材料：材料：碎石強(qiáng)度III級(jí)以上，粒徑0.60.8h。厚度：厚度：1016cm。施工：施工：

7、 攤鋪-碾壓(預(yù)、輕)-灑水碾壓(中壓)-嵌縫、灑水-重壓-封面(撒石屑)-灑水碾壓(中壓)-養(yǎng)護(hù)。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)特點(diǎn)：特點(diǎn)：碎石質(zhì)量和規(guī)格要求嚴(yán)格，碾壓方式嚴(yán)格，碾壓遍數(shù)較多，水穩(wěn)性好，耐磨耗性能差。用作面層較少，常用作瀝青路面的基層或整平層、聯(lián)結(jié)層(不撒封面，以加強(qiáng)聯(lián)接)影響碾壓質(zhì)量的因素：影響碾壓質(zhì)量的因素：石料性質(zhì)、形狀、層厚、壓路機(jī)類型和重量、碾壓行程與次數(shù)，以及灑水與鋪撒嵌縫料的適時(shí)與否等。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)定義：定義：以碎石作骨料，粘土為填充結(jié)合料，經(jīng)壓實(shí)而成的路面結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：嵌鎖力、土的粘結(jié)力。材料：材料：骨料，強(qiáng)度III級(jí)以上，粒徑0.60.8mm(粒度比較整齊

8、)。粘土：粘土：塑性指數(shù)1215，含量15%18%。厚度：厚度：820cm(厚度大于15cm分兩層鋪)。施工：施工：灌漿法、拌和法、層鋪法。特點(diǎn)：特點(diǎn)：水穩(wěn)性差、透水性差。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)碎（礫）石類別碎（礫）石類別碎（礫）石材料碎（礫）石材料土土碎（礫）石混合料碎（礫）石混合料水結(jié)碎（礫）石材料水結(jié)碎（礫）石材料碎（礫）石材料填隙干壓碎石碎（礫）石材料填隙干壓碎石材料（包括大塊碎石基層）材料（包括大塊碎石基層） 高級(jí)級(jí)配碎石材料高級(jí)級(jí)配碎石材料 泥結(jié)碎（礫）石泥結(jié)碎（礫）石 泥灰結(jié)碎（礫）石泥灰結(jié)碎（礫）石 級(jí)配碎（礫）石級(jí)配碎（礫）石 上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)定義：定義：以碎石為骨料，一定數(shù)量粘土

9、和石灰作粘結(jié)填充料、經(jīng)壓實(shí)而成的路面結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：結(jié)構(gòu)強(qiáng)度：嵌鎖力、土和石灰的粘結(jié)力；材料：材料：結(jié)合料20%；土、灰比：1:10；厚度：厚度：816cm；施工：施工：同泥結(jié)碎石；特點(diǎn)：特點(diǎn)：水穩(wěn)性優(yōu)于泥結(jié)碎石，可用作潮濕和中溫路段的瀝青路面基層。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)u干壓碎石干壓碎石是指將碎石材料撤鋪后直接壓實(shí)而成的結(jié)構(gòu)層。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)u定義：定義：級(jí)配礫(碎)石路面是一種由各種集料(礫石、碎石、工業(yè)廢渣等)和土，按最佳級(jí)配原理?yè)脚涠傻幕旌狭希?jīng)攤鋪、修整、壓實(shí)后形成，是密實(shí)結(jié)構(gòu)。u強(qiáng)度組成：強(qiáng)度組成：摩阻力和粘結(jié)力。u特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有一定的水穩(wěn)性和力學(xué)強(qiáng)度。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)u路面厚度：

10、路面厚度：一般816cm。u材料：材料：天然砂礫或較軟的碎石，不低于級(jí)，符合級(jí)配要求。u基層材料要求：基層材料要求：中濕和潮濕應(yīng)加石灰穩(wěn)定方可作基層。符合級(jí)配要求。注意控制小于0.5mm細(xì)料含量和塑性指數(shù)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)(1)準(zhǔn)備工作；(2)備料運(yùn)料；(3)鋪料；(4)拌和，邊拌邊灑水；(5)攤平和整形；(6)碾壓。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)u無(wú)結(jié)合料處治粒料在國(guó)外是一種應(yīng)用極為普遍的筑路材料，廣泛用于柔性路面的基層和底基層，用于基層的常為較優(yōu)質(zhì)的碎石層。u美國(guó)、澳大利亞及南非還把最佳級(jí)配的優(yōu)質(zhì)碎石用于半剛性基層與瀝青面層之間，作為減少瀝青路面反射裂縫的措施。u我國(guó)也在多

11、項(xiàng)大型工程中應(yīng)用了這類材料和結(jié)構(gòu)作為柔性基層，取得了較好的效果。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層特點(diǎn)：優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層特點(diǎn)：碎石強(qiáng)度高、形狀接近立方體、級(jí)配良好和壓實(shí)好。強(qiáng)度主要來源強(qiáng)度主要來源:碎石本身強(qiáng)度及碎石顆粒之間的嵌擠力。強(qiáng)度剛度評(píng)價(jià)指標(biāo)：強(qiáng)度剛度評(píng)價(jià)指標(biāo)：CBR值、回彈模量碎石基層質(zhì)量決定因素：碎石基層質(zhì)量決定因素：高質(zhì)量的碎石，高密度的良好級(jí)配和良好的施工壓實(shí)手段。材料的基本要求：材料的基本要求：壓碎值、小于0.5mm含量及其塑性指數(shù)、級(jí)配。回彈模量回彈模量是表征級(jí)配碎石剛度的重要指標(biāo)及設(shè)計(jì)參數(shù)。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)碎（礫）石路面養(yǎng)護(hù)的主要任務(wù)碎（礫）石路面養(yǎng)護(hù)的主要任務(wù)：在各種交通組成和交通量的荷載作用下，使路面保持應(yīng)有的強(qiáng)度和平整度。產(chǎn)生的病害：產(chǎn)生的病害：沉陷、松散、坑洞、車轍及裂縫等。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和松散，以及大氣溫度、濕度變化等因素的破壞作用，并提高路面平整度。u磨耗層應(yīng)具有足夠的堅(jiān)實(shí)性和穩(wěn)定性，通常多用堅(jiān)硬、耐磨、抗凍性強(qiáng)的級(jí)配粒料來鋪筑。上級(jí) 上頁(yè) 下頁(yè)保護(hù)層保護(hù)層-在磨耗層上面，用來保護(hù)磨耗層，減少車輪對(duì)磨耗層的磨損。加鋪保護(hù)層是一