第7章 基層設計

第七章路面基層學習要點：掌握無機結合料穩(wěn)定基層的類型、重型擊實法的混合料組成設計步驟；熟悉無機結合料穩(wěn)定基層的施工工序、強度影響因素和形成原理；了解粒料類基層、柔性與剛性基層

；第14章路面基層施工學習內容：第一節(jié)概述第二節(jié)碎石與級配碎石基層第三節(jié)無機結合料穩(wěn)定材料基層第四節(jié)瀝青穩(wěn)定碎石基層第五節(jié)水泥混凝土基層第六節(jié)其他類型基層一.路面對基層的要求1具有足夠的強度和剛度2具有足夠的水穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性3具有足夠的抗沖刷能力4具有較小的收縮性5具有足夠的平整度6與面層具有良好的結合性14-1概述三類半剛性材料的干縮特性大小：石灰穩(wěn)定類＞水泥穩(wěn)定類＞石灰粉煤灰穩(wěn)定類石灰土＞水泥土＞石灰粉煤灰土二．基層的基本類型及其適用范圍

1柔性基層：瀝青類、不加任何結合料的粒料類柔性基層類型適用性大粒徑瀝青碎石C級及C級以上交通道路基層和底基層貫入式碎石B級交通道路的基層或C級、D級交通到道路的底基層；級配碎石1.各級公路的基層和底基層；2.瀝青面層與半剛性基層之間的過渡層級配礫石、級配碎礫石及符合級配、塑性指數等技術要求的天然砂礫二級以下公路基層和各級公路底基層填隙碎石三、四級公路基層、各級公路底基層二．基層的基本類型及其適用范圍

2半剛性基層：無機結合料穩(wěn)定類材料

7-1概述骨架密實結構均勻密實結構：無機結合料穩(wěn)定細粒土懸浮密實結構無機結合料穩(wěn)定中、粗粒土按結構狀態(tài)分類骨架空隙結構二．基層的基本類型及其適用范圍

2半剛性基層：7-1概述半剛性基層適用范圍：水泥穩(wěn)定類適用于各級公路基層和底基層。石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料，對冰凍地區(qū)、多雨潮濕地區(qū)宜用于下基層和底基層。石灰穩(wěn)定類材料適用于各級公路的底基層以及三、四級公路的基層。高速公路、一級公路的底基層和上基層用骨架密實型的穩(wěn)定集料。二．基層的基本類型及其適用范圍

2半剛性基層：7-1概述半剛性基層適用范圍：二級及二級以下公路的基層、底基層和各級公路的底基層均可采用懸浮密實型混合料。骨架空隙結構型混合料適用于考慮路面內部排水要求的基層。二．基層的基本類型及其適用范圍

7-1概述注意無機結合料穩(wěn)定材料類型選擇；

穩(wěn)定細粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜用作高等級道路瀝青路面的基層，原因在于：

①穩(wěn)定細粒土的干縮和溫縮性均較穩(wěn)定粗粒土的干縮和溫縮性大很多，因此穩(wěn)定細粒土基層可能會產生相對更加嚴重的收縮裂縫，并反射到瀝青面層上形成反射裂縫；②裂縫產生后，雨水的浸入會加劇瀝青路面的病害；③穩(wěn)定細粒土基層對施工環(huán)境和工序的要求更加嚴格，會導致施工污染或者施工質量差等不利情況。二．基層的基本類型及其適用范圍

3剛性基層：類型：普通混凝土、低等級混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土等材料做的基層。適用性：

D級、E級重載交通，運煤、礦石、建筑材料等公路以及改建、擴建工程。

7-1概述二．基層的基本類型及其適用范圍

7-1概述美國/加拿大澳大利亞/新西蘭法國/英國/德國/西班牙/意大利/比利時/波蘭/捷克斯洛伐克/俄羅斯/挪/瑞典/丹麥/芬蘭/冰島

日本/印度/巴基斯坦南亞以及中東國家7-1概述歐洲路面結構的調查在高速公路上或交通量較大的道路，很多國家明確限制采用半剛性基層，且半剛性材料趨向做底基層。全厚式瀝青路面和厚瀝青層的柔性結構成為高速公路、大交通量、重載交通的主要結構；薄瀝青層＋厚級配碎石基層結構適合于中、輕交通道路。結論：基層類型值得研究和分析！7-1概述國內路面結構調查主要結論級配碎石柔性基層可以減少、延緩瀝青面層裂縫。半剛性基層是主要的路面結構基層形式；級配碎石基層路面結構抗車轍性能不比半剛性結構差。為提高結構壽命，柔性基層的瀝青層厚度滿足要求?；鶎宇愋停喊雱傂曰鶎?、剛性基層、柔性基層（瀝青穩(wěn)定碎石、級配碎石）等各有特點。7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層

無機結合料穩(wěn)定材料定義

在粉碎的或原狀松散的土中摻入一定量的水泥、或石灰、或工業(yè)廢渣等無機結合料及水，拌和得到混合料經壓實和養(yǎng)生后，其抗壓強度符合規(guī)定要求的材料。

由于無機結合料穩(wěn)定材料的剛度處于柔性材料(如瀝青混合料)和剛性材料(如水泥混凝土)之間，所以也稱為半剛性材料，由其鋪筑的結構層稱為半剛性層。無機結合料穩(wěn)定材料的特點

板體性好，具有一定的抗拉強度；穩(wěn)定性好，抗凍性強；強度和剛度隨著齡期而增長；經濟性好；干縮溫縮大，耐磨性差，抗疲勞性也稍差?！魺o機結合料穩(wěn)定材料及其特點7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層

①土（廣義）：細粒土、粗粒土、巨粒土

②無機結合料：水泥、石灰、工業(yè)廢渣等

2）無機結合料穩(wěn)定種類：

細粒土：二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土

粗粒土：二灰碎石土、二灰穩(wěn)定碎石（二灰碎石）、水泥

碎石土、水泥穩(wěn)定碎石、二灰砂、水泥砂

無土：二灰、二渣、水泥礦渣等無機結合料穩(wěn)定材料的種類1）原材料：7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性

1）強度和模量隨齡期增長而變化，不同種類材料的強度變化規(guī)律也不同；

2）有較好的板體性，具有一定的抗拉性能；

3）用抗壓強度與抗壓回彈模量、劈裂強度與劈裂回彈模量、抗彎拉強度與抗彎拉彈性模量、干縮與溫縮等來衡量材料的性能；

4）應力—應變特性與原材料和結合料的性質與用量、混合料的含水量及密實度以及齡期、溫度等有關。1.無機結合料穩(wěn)定材料的應力—應變特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性1.無機結合料穩(wěn)定材料的應力—應變特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層1.無機結合料穩(wěn)定材料的應力—應變特性無機結合料穩(wěn)定材料的強度與時間和溫度有關。所以要按不同齡期（7d、28d、90d、120d、180d等）和不同的溫度(20℃和15℃)來測定試件的強度，抗壓和劈裂測定用圓柱體試件。1.無機結合料穩(wěn)定材料的應力—應變特性間接拉伸（劈裂）試驗示意圖無側限抗壓強度試驗示意圖彎拉強度試驗示意圖主要試驗方法7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層1.無機結合料穩(wěn)定材料的應力—應變特性設計齡期：不同無機結合料穩(wěn)定材料的強度和模量隨齡期增長的速度不同，因此，在路面結構設計時的參數設計齡期，對于水泥穩(wěn)定類材料的劈裂及模量的齡期-90天，對于石灰或者二灰穩(wěn)定類的齡期-180天，水泥粉煤灰穩(wěn)定類-120天，材料組成設計-7天的抗壓強度。設計指標：由于半剛性基層材料的抗拉強度遠小于其抗壓強度，因此抗拉強度（劈裂強度）是路面結構設計的主要指標，抗壓強度是材料組成設計的主要指標。無機結合料穩(wěn)定材料的設計齡期一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性2.無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層所謂疲勞是指在荷載反復作用下，材料的極限強度會隨著作用次數的增加而降低的現象；一般有劈裂疲勞和小梁疲勞試驗。我國無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞一般采用劈裂疲勞；無機結合料的疲勞壽命一般取決于重復應力與重復荷載作用前的一次性極限應力的比值，試驗證明，用雙對數方程或單對數方程表示較合理，為：或雙對數單對數一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性2.無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層圖中所示為小梁彎拉疲勞試驗，半剛性材料可以進行小梁彎拉疲勞試驗，但是一般認為其變異性較大。UTM試驗機室內小梁彎拉疲勞試驗設備照片

（三分點加載）一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性2.無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層劈裂試驗示意圖同時由于劈裂試驗更能反映材料在路面結構中的受力狀態(tài)，因此實際常采用劈裂疲勞試驗。一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性2.無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層1）通過不同應力比(應變水平)疲勞試驗可測繪出疲勞曲線；

2）在一定的應力（應變水平）水平條件下，材料的疲勞壽命取決于材料的強度和剛度，強度愈大剛度愈小，疲勞壽命就愈長；跟試驗溫度的變化關系不大。

3）f/s<50%時，原則上可至無窮加荷次數，但材料本身變異性大，實際試驗中因材料的不均勻性，疲勞壽命要小得多。

一.無機結合料穩(wěn)定材料的物理力學特性3.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮和溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層1）無機結合料穩(wěn)定材料拌和壓實后，由于水分揮發(fā)及其內部的水化作用引起干燥收縮，以及混合料受降溫影響引起的溫度收縮等。由此引起其體積收縮變化，表現出結構的收縮應力及開裂破壞。2）一般衡量材料的體積變化較難，因此，實際中往往采取一維單向變化測定來反映材料的收縮性能，通過收縮應變及收縮系數來表征材料的收縮性能大小。3.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮與溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層干縮試驗試件：100mm×100mm×400mm梁式試件，標準養(yǎng)護條件下養(yǎng)護7天；條件：溫度為25℃，濕度50％左右；檢測：第1天為6小時一次，第2～5天為12小時一次，之后24小時一次，直到含水量基本不變?yōu)橹梗?.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮與溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層溫縮試驗試件：100mm×100mm×400mm梁式試件，標準養(yǎng)護條件養(yǎng)護28天；溫度范圍：+55℃～-25℃，每10℃為一個溫度區(qū)段時間設定：降溫時間10min（即1℃/min），恒溫120min；數據采集系統(tǒng)WGD高低溫交變環(huán)境箱4.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮與溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層3）無機結合料穩(wěn)定材料的溫縮影響因素

無機結合料穩(wěn)定材料溫度收縮的大小與結合料類型和劑量、被穩(wěn)定材料的類別、粒料含量、齡期等有關4）不同材料的溫縮比較石灰土砂礫（16.7×10-6）>懸浮二灰粒料（15.3×10-6）>密實式二灰粒料（11.4×10-6）和水泥砂礫（5～7％水泥劑量為10～15×10-6）5）溫縮的發(fā)生時節(jié)及控制時節(jié)：冬季低溫控制：選擇材料種類與配比4.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮與溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層注意無機結合料穩(wěn)定材料類型選擇；

穩(wěn)定細粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜用作高等級道路瀝青路面的基層，原因在于：

①穩(wěn)定細粒土的干縮和溫縮性均較穩(wěn)定粗粒土的干縮和溫縮性大很多，因此穩(wěn)定細粒土基層可能會產生相對更加嚴重的收縮裂縫，并反射到瀝青面層上形成反射裂縫；②裂縫產生后，雨水的浸入會加劇瀝青路面的病害；③穩(wěn)定細粒土基層對施工環(huán)境和工序的要求更加嚴格，會導致施工污染或者施工質量差等不利情況。4.無機結合料穩(wěn)定材料的干縮與溫縮特性7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層施工注意事項（1）注意施工季節(jié)；（2）注意材料組成設計；（3）注意施工含水量、壓實度、強度等控制在規(guī)定的范圍；（4）注意養(yǎng)生與保濕；（5）注意減少施工車輛的養(yǎng)生期間的作用。定義：在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細粒土)中摻入適量的石灰和水，按照一定技術要求，經拌和，在最佳含水量下攤鋪、壓實及養(yǎng)生，其抗壓強度符合規(guī)定要求的路面基層為石灰穩(wěn)定類基層。石灰穩(wěn)定不但具有較高的抗壓強度，而且也具一定的抗彎強度，且強度隨齡期逐漸增加。因此，一般可用于低等級公路的基層或底基層。石灰穩(wěn)定土因其水穩(wěn)定性較差，不應做高速公路或一級公路的基層，必要時可以用作底基層。在冰凍地區(qū)的潮濕路段以及其他地區(qū)的過分潮濕路段，也不宜采用石灰土做基層二.石灰穩(wěn)定類基層7-2無機結合料穩(wěn)定材料基層（一）強度形成原理1.離子交換作用Na+、H+

、K+石灰Ca2++Ca2+水膜（?。┧?厚)土Ca2+土二.石灰穩(wěn)定類基層（一）強度形成原理2.結晶作用：

石灰土中只有一部分熟石灰Ca(OH)2進行離子交換，絕大部分飽和的Ca(OH)2自行結晶。熟石灰與水作用生成熟石灰結晶網格。Ca(OH)2+nH2O=Ca(OH)2·nH2O二.石灰穩(wěn)定類基層3.火山灰作用：熟石灰的游離Ca2+與土中的SiO2和Al2O3——含水的硅酸鈣和鋁酸鈣xCa(OH)2+SiO2

+nH2O=xCaO·SiO2(n+1)H2OxCa(OH)2+Al2O3

+nH2O=xCaO·Al2O3(n+1)H2O熟石灰結晶網格和含水的硅酸鈣和鋁酸鈣結晶都是膠凝物質，具有水硬性，并在土微粒團外形成一層穩(wěn)定保護膜，減少了顆粒間的空隙與透水性，提高密實度。二.石灰穩(wěn)定類基層4.碳酸化作用：在土中的Ca(OH)2與空氣中的二氧化碳作用：Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2OCaCO3是堅硬的結晶體，和其他生成的鹽類把土粒膠結起來，大大提高了土的強度和整體性。二.石灰穩(wěn)定類基層二.石灰穩(wěn)定類基層四種作用中，主要是離子交換作用與火山灰作用，是構成石灰土早期強度的主要因素，后期強度則更多源于碳酸化作用和結晶作用。由于石灰與土發(fā)生了一系列的相互作用，從而使土的性質發(fā)生根本的改變。在初期，主要表現為土的結團、塑性降低、最佳含水量增加和最大密實度減小等。后期主要表現為結晶結構的形成，從而提高其板體性、強度和穩(wěn)定性。（二）影響強度的因素

1.土質：塑性指數12-20的粘性土效果較好。塑性指數偏大的粘性土，加強粉碎，土中15~25mm的土塊不宜超過5％。塑性指數小于12的土不宜用石灰穩(wěn)定不宜直接采用硫酸鹽類含量超過0.8％或腐殖質含量超過10％的土。二.石灰穩(wěn)定類基層（二）影響強度的因素二.石灰穩(wěn)定類基層1）土質

各種成因土都可用石灰穩(wěn)定，但塑性指數低于10以下的低塑性土（這與水泥穩(wěn)定土剛好相反）不適宜穩(wěn)定，更適宜于穩(wěn)定粘性土，尤其是塑性指數在12～20的粘性土。

原因：粘性顆粒的活性強、比表面積大、表面能大，摻入石灰穩(wěn)定材料后，形成的四種作用比較活躍，因此石灰土強度隨土塑性指數的增加而增大。重粘土雖然粘土顆粒含量高，但是不易粉碎和拌和，穩(wěn)定效果反而不好。（二）影響強度的因素

2.灰質石灰質量應符合Ⅲ級以上，質量好（活性CaO+MgO含量高）的石灰，穩(wěn)定效果好。生石灰穩(wěn)定土的效果優(yōu)于消石灰。高速公路或一級公路宜用磨細的生石灰粉二.石灰穩(wěn)定類基層（二）影響強度的因素

3.石灰劑量石灰劑量較低(小于3％-4％)時——穩(wěn)定作用——土的塑性、膨脹、吸水量減小——密實度、強度得到改善劑量的增加——強度和穩(wěn)定性均提高劑量超過一定范圍——強度反而降低存在最佳劑量范圍:對于粘性土及粉性土為8～14％；對砂性土則為9～16％。最終根據結構層技術要求進行混合料組成設計。二.石灰穩(wěn)定類基層（二）影響強度的因素

4.含水量促使石灰土發(fā)生物理化學變化，形成強度便于土得粉碎、拌和與壓實，并且有利于養(yǎng)生摻入石灰后，ω增加，γ降低最佳含水量及略小于最佳含水量時最易壓實達到較高的壓實度。石灰穩(wěn)定類材料的最佳含水量需要通過標準擊實試驗進行確定，經驗公式為：石灰土的最佳含水量＝素土的最佳含水量＋拌和過程中的蒸發(fā)量（約在1.5%左右）＋石灰反應所需的水（0.2×石灰劑量）。二.石灰穩(wěn)定類基層（二）、影響強度的因素

5.密實度石灰土的強度隨密實度的增加而增長。實踐證明，石灰穩(wěn)定土的密實度每增減1%，強度約增減4%左右。密實的石灰土，其抗凍性、水穩(wěn)定性好，縮裂現象少。

二.石灰穩(wěn)定類基層（二）、影響強度的因素6.石灰土的齡期石灰土強度具有隨齡期增長的特點，一般初期強度較低，前期(1～2個月)的增長速率較后期快。其強度與齡期的關系可表示為：二.石灰穩(wěn)定類基層（二）影響強度的因素

7.養(yǎng)生條件溫度：

溫度高時，物理化學反應、硬化、強度增長快反之強度增長慢，在負溫條件下甚至不增長

注意：施工期的最低溫度應在5℃以上，并在第一次重冰凍(-3~-5℃t)到來之前1個月~1個半月完成。濕度：

一定潮濕條件下養(yǎng)生二.石灰穩(wěn)定類基層（三）石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治1.控制壓實含水量：含水量略小于最佳含水量；2.

嚴格控制壓實標準。3.溫縮的最不利季節(jié)：要在當地氣溫進入-0℃前一個月結束，以防在不利季節(jié)產生嚴重溫縮。4.干縮的最不利情況：在石灰穩(wěn)定土成型初期，要重視初期養(yǎng)護，保證石灰土表面處于于潮濕狀況，禁防干曬。二.石灰穩(wěn)定類基層（三）石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治5.石灰穩(wěn)定土施工結束后要及早鋪筑面層，使石灰土基層含水量不發(fā)生大變化，可減輕干縮裂隙。6.在石灰穩(wěn)定土中摻加集料(砂礫、碎石等)，使其集料含量為60％-70％，使混合料滿足最佳組成要求，不但提高強度和穩(wěn)定性，而且具有較好的抗裂性。二.石灰穩(wěn)定類基層（三）石灰穩(wěn)定土基層縮裂防治7.防止基層裂縫反射到面層的措施：（1）設置聯(lián)結層；（2）鋪筑碎石隔離過渡層。（3）提高瀝青下面層抗裂性能二.石灰穩(wěn)定類基層（四）混合料配合比設計二.石灰穩(wěn)定類基層1.石灰土的強度標準

在規(guī)定溫度(20±2℃)下保濕養(yǎng)生6d（濕度為95%）浸水1d，進行無側限抗壓強度試驗。試件的尺寸為：5cm×5cm(高×直徑)的圓柱體。要求試驗測定的強度符合：（四）混合料配合比設計二.石灰穩(wěn)定類基層2.混合料的設計步驟工地實際采取的石灰劑量應較實驗室內試驗確定的劑量多0.5％~1.0％。（五）施工1.基本要求①

細粒土應盡可能粉碎——15mm②

配料準確③

攤鋪均勻④

灑水、拌和均勻。⑤

基層厚度和高程——路拱橫坡二.石灰穩(wěn)定類基層（五）施工1.基本要求⑥

在最佳含水量時碾壓——壓實度⑦

保濕養(yǎng)生⑧

未鋪封層時，禁止開放交通⑨

二級和二級以下的公路——路拌法施工⑩一級公路和高速公路——集中廠拌法拌制混合料，攤鋪機攤鋪混合料二.石灰穩(wěn)定類基層（五）施工2.備料(1)石灰a)石灰應符合規(guī)范規(guī)定。b)生石灰應在使用前7-10天進行充分消解成熟石灰粉，并過10mm篩。熟石灰粉應盡快使用，不宜存放過久。c)進場的生石灰塊應妥善保管，加棚蓋或覆土儲存，應盡量縮短生石灰的存放時間。二.石灰穩(wěn)定類基層2.備料(2)土a)石灰土混合料的用土應按照規(guī)定試驗，其塑性指數應為12-18。塑性指數過高時粉碎困難。b)粉碎土中10-25mm團塊的含量不得超過總重的5%。c)土中硫酸鹽含量應≯0.8％，腐殖質含量應不超過10％。二.石灰穩(wěn)定類基層3.混合料配比(1)應按指定的配比，在石灰土層施工前10-15d進行現場試配。試驗條件：養(yǎng)生濕度為95％，溫度為25℃±2℃，養(yǎng)生6d，飽水1d后進行無側限抗壓強度試驗。試件尺寸：5cmx5cm(高×直徑)的圓柱體。(2)實際用灰量可比設計值高出0.5％-1.0％。(3)確定混合料的松鋪系數(混合料的松鋪厚度與達到壓實度的壓實厚度比值)。二.石灰穩(wěn)定類基層4.路拌法施工要求(1)攤鋪a)攤鋪土料前，應先在土基上灑水濕潤。b)將土料均勻地攤鋪在預定的寬度上，表面應力求平整，并有規(guī)定的路拱。c)將土中超尺寸顆粒及其他雜物清除干凈。d)檢驗松鋪土料層的厚度。二.石灰穩(wěn)定類基層4.路拌法施工要求(1)攤鋪e)嚴禁其它車輛在土料層上通行。f)如粘土過干，應事先灑水悶料，使它的含水量略小于最佳值。g)石灰應攤鋪均勻，石灰攤鋪完后，應量測石灰土的松鋪厚度，并校核石灰用量是否合適。二.石灰穩(wěn)定類基層4.路拌法施工要求(2)拌和與灑水a)拌和機由兩側向中心拌和，每次拌和應重疊10-20cm。b)先干拌一遍，然后適當灑水，再進行補充拌和。c)隨時檢查拌和深度，嚴禁在底部留有“素土”夾層。d)灑水車用噴管式灑水車，及時檢查混合料含水量。e)兩工作段的搭接：在前一段拌和后留5-8m不進行碾壓，待后一段施工時一起再進行拌和。f)拌和機械及其它機械不宜在已壓成的石灰土層上“調頭”。二.石灰穩(wěn)定類基層5.場拌(或集中場拌)法施工要求(1)拌和a)在中心站用穩(wěn)定土拌和設備進行集中拌和。b)混合料的配比和含水量都達到規(guī)定要求。c)將土塊粉碎；配料要準確；拌和要均勻；加水量要略大于最加含水量的1％左右。d)成品料露天堆放時，應減少臨空面。e)檢測混合料中有效CaO+Mgo含量。二.石灰穩(wěn)定類基層5.場拌(或集中場拌)法施工要求(2)攤鋪a)穩(wěn)定土攤鋪機、瀝青混凝土攤鋪機或水泥混凝土攤機攤鋪混合料b)拌和機與攤鋪機的生產能力應互相協(xié)調c)石灰土混合料攤鋪時的松鋪系數應試攤鋪機類型而異。d)場拌混合料的攤鋪段，應當天攤鋪當天壓實。二.石灰穩(wěn)定類基層

6.整型a)路拌混合料拌和均勻后或場拌混合料運到現場經攤鋪達預定的松厚之時，進行初整型。b)直線段：平地機由兩側向路中刮平；超高段，由內側向外側刮平c)履帶拖拉機或輪胎壓路機穩(wěn)壓1-2遍——平地機進行整型——壓實機械再碾壓一遍。d)對局部低洼處，用新拌的灰土混合料找補平整，再用平地機整型一次。e)在整型過程中，禁止任何車輛通行。二.石灰穩(wěn)定類基層7.碾壓a)壓實含水量應在最佳含水量的±1％范圍內。b)控制壓實厚度。c)直線段：兩側路肩向路中心碾壓，超高段：內側路肩向外側路肩碾壓，碾壓時后輪應重疊1/2的輪寬，后輪必須超過兩段的接縫處。d)嚴禁壓路機在已完成的或正在碾壓的路上“調頭”。二.石灰穩(wěn)定類基層7.碾壓e)表面始終保持濕潤。f)如出現“彈簧、松散、起皮”等現象，應及時翻開晾曬或換新混合料重拌和碾壓g）碾壓結束前，用平地機再終平一次h）一個作業(yè)段完成后應檢查石灰土的壓實度。拌壓間隔時間不得超過2天。二.石灰穩(wěn)定類基層

8.養(yǎng)生剛壓實成型的石灰土底基層，在鋪筑基層之前，至少在保持潮濕狀態(tài)下養(yǎng)生7天養(yǎng)生方法：灑水、覆蓋砂等二.石灰穩(wěn)定類基層二.石灰穩(wěn)定類基層石灰土凍壞石灰土凍壞二、石灰穩(wěn)定土三水泥穩(wěn)定類基層定義：基本同石灰土定義，摻入適當水泥特性：足夠的力學強度、抗水性和耐凍性。其初期強度較高，且隨齡期增長而增長。用途：水泥穩(wěn)定土可用于路面結構的基層和底基層；水泥土不宜作高速公路或一級公路路面的基層，只能用做底基層。1強度形成原理化學作用：水泥顆粒的水化、硬化作用，有機物的聚合作用，水泥水化產物與粘土礦物之間的化學作用物理作用：如土塊的機械粉碎作用，混合料的拌和、壓實作用物理—化學作用：粘土顆粒與水泥及水泥水化產物之間的吸附作用，微粒的凝聚作用，水及水化產物的擴散、滲透作用，水化產物的溶解、結晶作用三水泥穩(wěn)定類基層1強度形成原理（1）水泥的水化作用水泥自身的水化反應——具有膠結能力的水化產物——水泥穩(wěn)定土強度的主要來源。水化產物在土的孔隙中相互交織搭接，將土顆粒包覆連接起來，使土逐漸喪失了原有的塑性等性質，混合料逐漸堅固起來。三水泥穩(wěn)定類基層三、水泥穩(wěn)定土1強度形成原理（2）離子交換作用Na+、H+

、K+水泥Ca2++Ca2+水膜（?。┧?厚)土Ca2+土1強度形成原理（3）化學激發(fā)作用粘土礦物中的部分SiO2和Al2O3的活性被激發(fā)出來，與溶液中的Ca2+進行反應，生成新的礦物——硅酸鈣和鋁酸鈣系列礦物的組成和結構與水泥的水化產物都有很多類似之處——同樣具有膠凝能力生成的膠結物質包裹著粘土顆粒表面，與水泥的水化產物一起，將粘土顆粒凝結成一個整體。三水泥穩(wěn)定類基層1強度形成原理（4）碳酸化作用碳酸鈣生成過程中產生體積膨脹，可以對土的基體起到填充和加固作用。Ca(OH)2+CO2+nH2O=CaCO3+（n+1）H2O三水泥穩(wěn)定類基層2影響強度的因素（1）土質用水泥穩(wěn)定級配良好的碎(礫)石和砂礫，效果最好；其次是砂性土；再次之是粉性土和粘性土。一般要求土的塑性指數不大于17。三水泥穩(wěn)定類基層（2）水泥的成分和劑量水泥的礦物成分和分散度對其穩(wěn)定效果有明顯影響。通常硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥較差。水泥劑量為3％-5％較為合理。三水泥穩(wěn)定類基層（3）含水量使含水量達到最佳含水量的同時，也要滿足水泥完全水化和水解作用的需要為好。水泥正常水化所需的水量約為水泥重的20％。對砂性土，完全水化達最高強度的含水量較最佳密度含水量??；而粘性土則相反三水泥穩(wěn)定類基層（4）施工工藝過程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。在水泥終凝時間達不到規(guī)定要求時，可以使用一定劑量的緩凝劑。水泥穩(wěn)定土需要濕法養(yǎng)生，以滿足水泥水化形成強度的需要。三水泥穩(wěn)定類基層3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求

①土宜做水泥穩(wěn)定類基層的材料有：碎石、石屑、砂礫、碎石土、礫石土等。碎石或礫石的壓碎值對高速公路和一級公路應不大于30%，二級及以下公路不大于35%。對二級及二級以下的一般公路：當用水泥穩(wěn)定土做底基層時，顆粒最大直徑不應超過37.5mm，對高速公路及一級公路，最大粒徑不應超過31.5。三水泥穩(wěn)定類基層3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求3材料要求及混合料組成設計（1）材料要求

②水泥普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥或火山灰質硅酸鹽水泥。選終凝時間較長(宜6h以上)的水泥。不應使用早強、快硬及受潮變質的水泥。采用標號較低水泥，如32.5級水泥。三水泥穩(wěn)定類基層3材料要求及混合料組成設計（2）混合料組成設計

①強度和壓實標準三水泥穩(wěn)定類基層3材料要求及混合料組成設計（2）混合料組成設計

②混合料組成設計三水泥穩(wěn)定類基層

根據強度標準，通過試驗選取合適的土，確定最佳的水泥劑量和混合料的最佳含水量。工地實際采取的水泥劑量應較實驗室內試驗確定的劑量多0.5％～1.0％。制備相同土樣、不同水泥劑量的混合料確定最佳含水量和最大干壓實密度按最佳含水量與最大干壓實密度制備試件無側限抗壓強度試驗,選定合適的水泥劑量3材料要求及混合料組成設計（2）混合料組成設計

②混合料組成設計4水泥穩(wěn)定土施工（1）基本要求底基層的準備水泥穩(wěn)定碎石層施工期的最低氣溫在5℃以上，并在第一次冰凍到來之前半個月到一個月完成。水泥穩(wěn)定碎石混合料從拌和到碾壓之間的延續(xù)時間宜控制在3～4小時。三水泥穩(wěn)定類基層4水泥穩(wěn)定土施工（1）基本要求確定每一作業(yè)段的合理長度：①水泥的終凝時間；②施工季節(jié)和氣候條件；③延緩時間對混合料密度和抗壓強度的影響；④施工機械的效率和數量；⑤操作的熟練程度；⑥盡量減少接縫。三水泥穩(wěn)定類基層4水泥穩(wěn)定土施工（1）基本要求水泥穩(wěn)定土結構層施工應遵守下列規(guī)定：①細粒土盡可能粉碎；②配料準確；③路拌法時水泥必須攤鋪均勻；④灑水、拌和應均勻；⑤嚴格掌握基層厚度和高程；⑥處于或略小于最佳含水量時進行碾壓。三水泥穩(wěn)定類基層4.施工

(2)拌和與攤鋪a)混合料應在中心拌和廠拌和，可采用間歇式或連續(xù)式拌和設備。b)所有拌和設備都應按比例(重量比或體積比)加料。c)拌和要均勻，含水量要略大于最佳值。d)用平地機或攤鋪機按松鋪厚度攤鋪，攤鋪要均勻。三水泥穩(wěn)定類基層4.施工(3)整型（同石灰穩(wěn)定類）(4)碾壓

a)整型后，當混合料的含水量等于或略大于最佳含水量時，用停振的振動壓路機在全寬范圍先靜壓1～2遍，然后打開振動器均勻壓實到規(guī)定的壓實度。

b）其他要求同石灰穩(wěn)定類。三水泥穩(wěn)定類基層4.施工(5)接縫處理

a)當天兩工作段的銜接處，應搭接拌和

b)在整個養(yǎng)生期間都應使水泥穩(wěn)定碎石層保持潮濕狀態(tài)。

c)水泥穩(wěn)定碎石層上立即鋪筑瀝青面層時至少灑水養(yǎng)生3d。

d)養(yǎng)生期滿驗收合格后立即澆透層油。三水泥穩(wěn)定類基層水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石拌合樓水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石攤鋪水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石施工控制攤鋪厚度水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石基層壓實水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石基層養(yǎng)生水泥穩(wěn)定碎石施工水泥穩(wěn)定碎石基層覆蓋養(yǎng)生水泥穩(wěn)定碎石施工撒布透層油常用的工業(yè)廢渣：火力發(fā)電廠的粉煤灰和煤渣鋼鐵廠的高爐渣和鋼渣化肥廠的電石渣煤礦的煤矸石等工業(yè)廢渣材料主要用石灰穩(wěn)定提高了路面使用品質，降低了造價四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層石灰粉煤灰(簡稱二灰)類基層：是用石灰和粉煤灰按一定配比，加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生而形成的基層。在二灰中摻入一定量的土（細-粗粒），經加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生成型的基層，稱二灰穩(wěn)定類基層。。石灰煤渣類基層：用石灰和煤渣按一定配比，加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生而形成的基層?！岸敝腥鐡饺胍欢康拇旨?，便稱“三渣”，摻入一定量的土，便成為石灰煤渣土。特點：工業(yè)廢渣一般可在有水的條件下與石灰等堿性材料共同作用，產生火山灰反應，穩(wěn)定各種粒徑不同的土。水硬性、緩凝性、強度高、穩(wěn)定性好，成板體、且強度隨齡期不斷增加，抗水、抗凍、抗裂而且收縮性小，適應各種氣候環(huán)境和水文地質條件等特點。用途：

石灰穩(wěn)定工業(yè)廢渣做高級或次高級路面的基層或底基層。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層1.對材料要求

(1).石灰石灰的質量宜符合Ⅲ級以上技術指標。

(2).廢渣材料粉煤灰主要成分是SiO2、Al2O3和Fe2O3（>70％)粉煤灰的燒失量小于20％。干、濕粉煤灰都可以應用。濕粉煤灰堆放時，含水量不宜超過35％。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層粉煤灰的硫含量-特別重視四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層粉煤灰的硫含量-特別重視火力電廠紛紛采取煙氣脫硫技術以削減SO2排放。干法脫硫技術更環(huán)保、更經濟；石灰或石灰石作為脫硫吸收劑十分普遍，經濟；粉煤灰中主要是亞硫酸鹽，檢測方法就很重要。GB/T1591—1991《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中明確規(guī)定：用于水泥和混凝土中的粉煤灰的三氧化硫含量不得大于3%，但不準確。1.對材料要求

(3).粒料宜采用塑性指數12～20的粘性土（亞粘土）。壓碎值要求：高速公路和一級公路≯30％；二級及二級以下公路≯35％。顆粒最大直徑要求：高速公路和一級公路≯31.5mm；二級及二級以下公路≯40mm。粒料質量宜占80％以上，并有良好級配。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計（參照石灰穩(wěn)定土）

——根據強度標準，通過試驗選取適宜穩(wěn)定的土

——確定石灰與粉煤灰或石灰與煤渣的比例

——確定石灰粉煤灰或石灰煤渣與土的比例

——確定混合料的最佳含水量四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

制備相同集料、不同二灰劑量的混合料確定最佳含水量和最大干壓實密度按最佳含水量與最大干壓實密度制備試件無側限抗壓強度試驗,選定合適的配合比劑量無側限抗壓強度試驗：

在規(guī)定溫度(20±2℃)下保濕養(yǎng)生6d（濕度為95％），浸水1d，進行無側限抗壓強度試驗。試件尺寸為：Φ150mm×150mm的圓柱體。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層2.混合料組成設計

3.石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工

(1).基本要求：類似石灰穩(wěn)定土基層

(2).施工要求：①拌和：材料的拌和可用帶旋轉刀片的分批出料的拌和設備或是用轉動鼓拌和機或連續(xù)拌和式設備，二灰碎石混合料應用拌和機械集中拌和，不得采用路拌。二灰、集料及加水的比例可按質量比，也可按體積比控制。要隨時檢查水量。各種成分的偏差應在下列范圍：集料±2％；粉煤灰±1.5％；石灰±1.0％；水±2％（按最佳含水量）。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層

（三）石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工(2).施工要求：②攤鋪：混合料拌和后，應盡快攤鋪。二灰碎石混合料用攤鋪機攤鋪，防止水分蒸發(fā)和產生離析。當二灰碎石層的鋪筑厚度超過碾壓有效厚度時，應分二層鋪筑。③壓實：最好用振動壓路機碾壓。二灰碎石混合料碾壓和整型的全部操作應在當天完成四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層

（三）石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工(3).施工檢查驗收：

通過在100～200m間隔內隨機鉆孔來檢查鋪筑層的厚度，全部試驗至少有50％等于或超過要求厚度，不允許有兩個相鄰孔相差在±10％。二灰碎石表面的平整度容許偏差不超過10mm；高程的容許偏差為0～10mm，厚度偏差為0～10mm。二灰碎石碾壓后的第二或第三天開始養(yǎng)生，始終保持表面濕潤。養(yǎng)生期一般7d。養(yǎng)生期結束，立即澆灑透層油。四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層硫酸鈣含量過高引起的

二灰碎石基層病害四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定基層優(yōu)良二灰碎石基層表面配料成型過程脫模靜壓成型無側限試驗過程拌和過程計算機控制攤鋪攤鋪控制碾壓養(yǎng)護7-3碎石與級配碎石基層一、碎（礫）石的類型主要概念碎石指符合工程要求的石料，經開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。礫石指石料經水流長期搬運而成的無棱角粒料。級配碎石指按一定級配要求設計的由碎石組成的材料。級配礫石指按一定級配要求設計的由礫石組成的材料。7-3碎石與級配碎石基層一、碎（礫）石的類型碎（礫）石路面類型

水結碎（礫）石材料

碎石（礫石）材料

填隙干壓碎石材料（包括大塊碎石基層）

高級級配碎石材料

泥結碎（礫）石

土—碎（礫）石混合料

泥灰結碎（礫）石

級配碎（礫）石

松散碎礫石材料既可用于路面基層，也可通過適當處理用于面層形成碎礫石路面

一、碎（礫）石的類型碎石生產過程采石場碎石生成流程及設備示意圖一、碎（礫）石的類型顎式破碎機原理一、碎（礫）石的類型反擊式破碎機原理生產高質量碎石一、碎（礫）石的類型顎式破碎軋制的碎石樣本顎式破碎軋制的碎石一、碎（礫）石的類型反擊式破碎的軋制碎石樣本反擊式破碎的軋制碎石一、碎（礫）石的類型礫石樣本礫石二.碎（礫）石基層的力學特性

1.碎、礫石基層的強度構成按嵌擠原則或密實原則形成強度，由C和表征的內摩擦力所決定的顆粒之間的聯(lián)結強度即構成材料的結構強度；礦料顆粒之間的聯(lián)結強度一般要比礦料顆粒本身強度小很多，內摩擦角一般因剪切體積膨脹受阻而比單純顆粒的表面滑動的摩阻角要大，內摩擦力受碎石料的強度、表面特征以及混合料的壓實度影響。二.碎（礫）石基層的力學特性

1.碎、礫石基層的強度構成

（1）純碎石材料純碎石材料按嵌擠原則產生強度，它的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。純碎石粒料摩阻角的大小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，則內摩阻力就大。二.碎（礫）石基層的力學特性

（2）土—碎（礫）石混合料土—碎（礫）石混合料的強度和穩(wěn)定性取決于內摩阻力和粘結力的大小。含土量小時，按嵌擠原則形成強度；含土量較多時，按密實原則形成強度。土—礫石混合料密實度和CBR值隨細料含量的變化二.碎（礫）石基層的力學特性土－碎（礫）石混合料三種物理狀態(tài)不含或含很少細料

含有足夠的細料來填充顆粒間空隙

含有大量細料而粗顆粒之間的接觸很少二.碎（礫）石基層的力學特性◆松散碎(礫)石料的強度指標土——碎石混合料密實度和CBR值隨細料含量的變化二.碎（礫）石基層的力學特性◆松散碎(礫)石料的強度指標混合料密實度和CBR值隨細料和最大粒徑的變化（按AASHTO標準密實度為100%的試驗）二.碎（礫）石基層的力學特性◆松散碎(礫)石料的強度指標塑性指數對礫石（最大粒徑2.54cm）飽水三軸強度的影響二.碎（礫）石基層的力學特性

2.松散碎(礫)石料的應力—應變特性抗壓回彈模量（通過三軸試驗測定）Er=k1

k2（MPa）材料的模量決定于材料的級配、形狀、表面構造、密實度和含水量等。一般密實度愈高，模量值愈大；棱角多/表面粗糙者有較高模量；當細料含量不多時，含水量影響小。二.碎（礫）石基層的力學特性碎、礫石材料應力——應變關系干的軋制集料回彈模量隨主應力和的變化二.碎（礫）石基層的力學特性

不同的應力水平下具有不同的塑性變形特征：在應力水平較低的情況下，塑性變形量較小，且在一定的荷載作用次數以后變形不再發(fā)展；應力較大時，則形變隨作用次數迅速發(fā)展，并最終導致破壞。

3.松散碎(礫)石料的形變累積特性

三.碎（礫）石基層1.碎（礫）石基層的類型1）水結碎石路面--10—16cm

2）泥結碎石路面--8～20cm3）泥灰結碎石路面--石灰劑量為8～12%4）填隙干壓碎石基層

--8～16cm

5）級配碎（礫）石基層

三.碎（礫）石基層2.碎（礫）石基層的特點水結碎石路面、泥（灰）結碎石路面以及優(yōu)