,单击此处编辑母版标题样式,#,路面工程,第,10,章 碎、砾石路面,碎石：,符合工程要求的石料，经开采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料,砾石：,石料经水流长期搬运而成的一定尺寸的无棱角的粒料。（卵石，其他形状的砾石）,级配碎石：,按,一定级配要求设计,的由碎石组成的材料。,级配砾石：,按,一定级配要求设计,的由砾石组成的材料。,第10章 碎、砾石路面碎石：符合工程要求的石料，经开采并按一,1,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,碎砾石路面：,以碎石或砾石为基本材料，并用适量的起粘结作用的细料嵌缝，经压实而成的路面结构。,通常指：,水结碎石路面,泥结碎石路面,密级配碎（砾）石路面,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页碎砾石路面,2,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,一般只适用于中低等交通量的公路。,特点：,矿料颗粒之间的联结强度比矿料自身强度小得多；,在外力作用下，先在颗粒之间产生滑动和位移，失去承载能力而遭到破坏。,松散介质,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页一般只适用,3,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,C,粘聚力，取决于粘性材料,内摩擦角，取决于集料,松散介质抗剪强度,：库仑公式,1.,纯碎石材料,C,0,2.,土碎（砾）石材料,C,0,0,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页C粘聚力,4,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,1.,纯碎石材料,C,0,粒料表面的相互滑动摩擦,30,体积膨胀而需克服的阻力,粒料重新排列需克服的阻力,40,0,0,上级,上页,下页,不含细料按嵌挤原则,（不易压实，透水性好，不易冰冻）,含适量的细料按嵌挤、粘结原则,（,易压实，透水性差）,含大量细料按密实原则,（密实度较低，易冰冻、透水性差、水稳性差）,细粒含量对路面的强度和稳定性影响较大,第10.1节 碎砾石路面的力学特性2.土碎（砾）石材料,6,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,（干密度）,土的孔隙中完全没有水时的密度。,最大干密度,击实或压实试验所得干密度与含水量关系曲线上峰值点对应的干密度。,CBR,指某材料贯入量达,2.5mm,时，单位压力对标准碎石压入相同贯入量时标准荷载强度的比值。,最大,与,CBR,是松散材料最基本的两个参数。,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页（干密度,7,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,压实功,、,CBR,；,、,CBR,都存在一个最佳细料含量，且值不相同；,土砾石混合料,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页压实功,8,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,土碎石混合料,、,CBR,与细料含量关系同土砾石混合料；,细料含量对碎石的影响小于砾石。,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页土碎石混,9,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,和,CBR,随集料粒径的增大而增大,最佳细粒含量随集料粒径增大而减小；,细料含量增加，混合料强度降低。,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页和CBR,10,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,细料含量低时，,Ip,对强度影响小；,细料含量高时，,Ip,对强度影响大；,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页细料含量低,11,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,二）碎、砾石应力应变特性,上级,上页,下页,干的轧制集料回弹模量随主应力和的变化,碎、砾石材料应力应变曲线,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。,偏应力,第10.1节 碎砾石路面的力学特性二）碎、砾石应力应变特性,12,第,10.1,节 碎砾石路面的力学特性,上级,上页,下页,三）碎、砾石材料的形变积累,砾质材料在良好排水条件下塑性形变的发展,颗粒材料没有明显的疲劳极限，通常表现为塑性变形的累计,;,除了受到颗粒级配、密实度、材料的棱角或表面的粗糙程度之外，偏应力的大小也决定塑性形变累计的发展。,第10.1节 碎砾石路面的力学特性上级 上页 下页三）碎、砾,13,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,碎石路面,：,用人工轧制的碎石和适量的结合料按嵌挤原理铺压而成的路面（中级路面）或基层。,水结碎石路面,：,用人工轧制的碎石从大到小分层铺筑，经洒水碾压后形成的一种结构层。厚度为,10-16cm,。,泥结碎石路面,：,以,碎石为集料、泥土作为粘结填缝料，经压实修筑成的一种结构。厚度为,8-20cm,。,泥灰结碎石路面,：,以碎石为集料，用一定数量的泥土和石灰作为粘结填缝料的碎石路面。水稳定性比泥结碎石好。,填隙干压碎石基层,：,碎石基层采用干压方法，填隙紧密，碾压坚实。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页碎石路面：用人工,14,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,一、水结碎石路面,定义：,大小不同的轧制碎石从大到小分层铺筑，洒水碾压而成的路面结构：,结构强度：,决定嵌锁力和石粉的粘结力。,材料：,碎石强度,III,级以上，粒径,0.60.8h,。,厚度：,1016cm,。,施工：,摊铺,-,碾压,(,预、轻,)-,洒水碾压,(,中压,)-,嵌缝、洒水,-,重压,-,封面,(,撒石屑,)-,洒水碾压,(,中压,)-,养护。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页一、水结碎石路面,15,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,一、水结碎石路面,特点：,碎石质量和规格要求严格，碾压方式严格，碾压遍数较多，水稳性好，耐磨耗性能差。用作面层较少，常用作沥青路面的基层或整平层、联结层,(,不撒封面，以加强联接,),影响碾压质量的因素：,石料性质、形状、层厚、压路机类型和重量、碾压行程与次数，以及洒水与铺撒嵌缝料的适时与否等。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页一、水结碎石路面,16,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,二、泥结碎石路面,定义：,以碎石作骨料，粘土为填充结合料，经压实而成的路面结构。,结构强度：,嵌锁力、土的粘结力。,材料：,骨料，强度,III,级以上，粒径,0.60.8mm,(,粒度比较整齐,),。,粘土：,塑性指数,1215,，含量,15%18%,。,厚度：,820cm(,厚度大于,15cm,分两层铺,),。,施工：,灌浆法、拌和法、层铺法。,特点：,水稳性差、透水性差。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页二、泥结碎石路面,17,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页,18,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,三、泥灰结碎石,定义：,以碎石为骨料，一定数量粘土和石灰作粘结填充料、经压实而成的路面结构。,结构强度：,嵌锁力、土和石灰的粘结力；,材料：,结合料,20%,；土、灰比：,1:10,；,厚度：,816cm,；,施工：,同泥结碎石；,特点：,水稳性优于泥结碎石，可用作潮湿和中温路段的沥青路面基层。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页三、泥灰结碎石,19,第,10.2,节 碎石路面与基层,上级,上页,下页,四、填隙干压碎石基层,干压碎石,是指将碎石材料撤铺后直接压实而成的结构层。,第10.2节 碎石路面与基层上级 上页 下页四、填隙干压碎石,20,第,10.3,节 级配砾（碎）石路面,上级,上页,下页,定义：,级配砾,(,碎,),石路面是一种由各种集料,(,砾石、碎石、工业废渣等,),和土，按最佳级配原理掺配而成的混合料，经摊铺、修整、压实后形成，是密实结构。,强度组成：,摩阻力和粘结力。,特点：,具有一定的水稳性和力学强度。,第10.3节 级配砾（碎）石路面上级 上页 下页定义：级配砾,21,第,10.3,节 级配砾（碎）石路面,上级,上页,下页,一、级配砾,(,碎,),石路面与基层的厚度和材料,路面厚度：,一般,816cm,。,材料：,天然砂砾或较软的碎石，不低于,级，符合级配要求。,基层材料要求：,中湿和潮湿应加石灰稳定方可作基层。符合级配要求。注意控制小于,0.5mm,细料含量和塑性指数,第10.3节 级配砾（碎）石路面上级 上页 下页一、级配砾(,22,第,10.3,节 级配砾（碎）石路面,上级,上页,下页,二、级配砾,(,碎,),石路面与基层的施工,(1),准备工作；,(2),备料运料；,(3),铺料；,(4),拌和，边拌边洒水；,(5),摊平和整形；,(6),碾压。,第10.3节 级配砾（碎）石路面上级 上页 下页二、级配砾(,23,级配碎砾石路面施工,上级,上页,下页,施工工艺,集中厂拌法施工工序,（适用于高速、一级公路的优质级配碎石）,准备下承层,施工放样,石料运输,石料厂拌,现场机械摊铺,(,松铺系数,1.25,1.35),洒水振动碾压成型,路拌法施工工序,（适用于二级以下公路的普通级配碎石）,准备下承层,施工放样,未筛分碎石运输和摊铺（平地机）,运输和撒布石屑、整形,洒水振动碾压成型,级配碎砾石路面施工上级 上页 下页施工工艺集中厂拌法施工工序,24,级配碎砾石路面与施工,上级,上页,下页,级配砾石拌合法施工工艺,准备下承层,施工放样,整形碾压,运输和摊铺掺配集料,运输和摊铺主要集料,洒水拌合,必要时洒水,施工工艺,级配碎砾石路面与施工上级 上页 下页级配砾石拌合法施工工艺准,25,第,10.4,节 优质级配碎石基层,上级,上页,下页,无结合料处治粒料在国外是一种应用极为普遍的筑路材料，,广泛用于柔性路面的基层和底基层,，用于基层的常为较优质的碎石层。,美国、澳大利亚及南非还把最佳级配的优质碎石用于半刚性基层与沥青面层之间，作为,减少沥青路面反射裂缝的措施,。,我国也在多项大型工程中应用了这类材料和结构作为,柔性基层,，取得了较好的效果。,第10.4节 优质级配碎石基层上级 上页 下页无结合料处治粒,26,第,10.4,节 优质级配碎石基层,上级,上页,下页,优质级配碎石基层特点：,碎石强度高、形状接近立方体、级配良好和压实好。,强度主要来源,:,碎石本身强度及碎石颗粒之间的嵌挤力。,强度刚度评价指标：,CBR,值、回弹模量,碎石基层质量决定因素：,高质量的碎石，高密度的良好级配和良好的施工压实手段。,材料的基本要求：,压碎值、小于,0.5mm,含量及其塑性指数、级配。,回弹模量,是表征级配碎石刚度的重要指标及设计参数。,第10.4节 优质级配碎石基层上级 上页 下页优质级配碎石基,27,第,10.5,节 碎,(,砾,),路面的养护,上级,上页,下页,碎（砾）石路面养护的主要任务,：,在各种交通组成和交通量的荷载作用下，使路面保持应有的强度和平整度。,产生的病害：,沉陷、松散、坑洞、车辙及裂缝等。,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。,第10.5节 碎(砾)路面的养护上级 上页 下页碎（砾）石路,28,第,10.5,节 碎,(,砾,),路面的养护,上级,上页,下页,保护层,-,在磨耗层上面，用来保护磨耗层，减少车轮,对磨耗层的磨损。加铺保护层是一项经常性措施,保护层厚度一般不大于,1cm,。,按使用材料和铺设方法的不同，保护层分为稳定保,护层与松散保护层两种。,第10.5节 碎(砾)路面的养护上级 上页 下页保护层-在磨,29,本章小结,10.1,碎、砾石路面的力学特性,10.2,碎石路面与基层,10.3,级配砾（碎）石路面,10.4,优质级配碎石基层,10.5,碎（砾）石路面的养护,上级,上页,下页,本章小结10.1 碎、砾石路面的力学特性上级