路基路面工程(第2版)教学课件11第十一章石料类路面

第十一章石料类路面

第一节碎石路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.1碎石路面碎石路面用加工轧制的碎石按嵌挤原理铺筑压实而成的路面。碎石路面分为水结碎石、泥结碎石、级配碎石和填隙干压碎石等。特点：优点：是投资不高，可以随交通量的增加分期改善；缺点：是平整度差，易扬尘，泥结碎石路面雨天还易泥泞。强度构成：石料的嵌挤作用以及填充结合料的黏结作用2021/10/10星期日1.基本概念

用大小不同的轧制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10～16cm。强度：碎石间的嵌挤作用、碾压产生的石粉与水形成的石粉浆的黏结作用碎石材料要求：应具有较高的强度（Ⅲ级以上）、韧性和抗磨耗能力应具有棱角且近于立方体，长条扁平石料不超过10%

干净，不含杂物一、水结碎石路面11.1碎石路面2021/10/10星期日2.施工工艺与控制准备工作碾压碎石并洒水撒铺石料并摊平预碾碎石初期养护撒铺嵌缝料并碾压撒铺石屑并洒水碾压成型施工工艺碾压过程稳定期：宜采用60～80kN（6～8t）轻型压路机干压2～3遍后，再边压边洒水；压实期：宜采用80～120kN（8～8t）中型压路机进行洒水碾压。成型期：需要铺撒嵌缝料、洒水，并以120kN（12t）的重型压路机碾压，直至形成密实的表面层，不出现碾轮轮迹为止。11.1碎石路面2021/10/10星期日1.基本概念

以碎石作为集料，泥土作为填充料和黏结料，经过压实修筑而成的结构层。强度：碎石间的嵌挤作用、土的黏结作用厚度：8～20cm碎石材料要求：石料等级不宜低于Ⅳ级，长条扁平不超过20%特点：水稳性较差二、泥结碎石路面11.1碎石路面2021/10/10星期日11.1碎石路面2.施工施工方法：灌浆法，拌和法，层铺法灌浆法施工工艺准备工作：放样、布置料堆、整理路槽（或基层）与拌制泥浆等。摊铺碎石：按松铺厚度（约为压实厚度的1.2～1.3倍）摊铺碎石。预压：用轻型压路机碾压，碾速宜慢，每分钟约25～30m，轮迹重叠25～30cm，碾压6～10遍。浇灌泥浆：在预压的碎石层上，浇灌泥浆。撒嵌缝料：灌浆1～2h后，撒铺5～15mm的嵌缝料，嵌缝料要撒的均匀。碾压：用中型压路机进行碾压，并随时注意用扫帚将石屑扫匀。2021/10/10星期日11.1碎石路面三、泥灰结碎石以碎石为集料，用一定数量石灰和土作为黏结填缝料的碎石路面其它与泥结碎石相同四、级配碎石路面由各种碎石集料和土按照最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。级配碎石用大小不同的材料按照一定比例配合、逐级填充空隙，并用黏土黏结，故经过压实后，能形成密实的结构。级配碎石路面强度由摩阻力和黏结力构成，具有一定的水稳定性和力学强度。

五、填隙干压碎石路面碎石基层干压法施工，要求填缝紧密，碾压密实。

2021/10/10星期日第十一章石料类路面

第二节级配碎石路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.2级配碎石路面一、材料要求材料：天然砾石或碎石形状以接近立方体或圆球形为佳，石料强度应不低于Ⅳ级。2021/10/10星期日11.2级配碎石路面二、施工方法1.开挖路槽机械或人工挖整修后用重型压路机滚压数遍，压实度达95％以上。2.备料运料按施工路段长度分段运备材料。3.铺料先铺碎石，再铺黏土，最后铺砂。4.拌和与整形采用平地机或拖拉机牵引多犁进行。拌和时边拌边洒水，使混合料的湿度均匀，避免大小颗粒分离。

最佳含水量约为5％～9％。

拌和均匀后按松铺厚度(压实系数1.3～1.4)摊平并满足路拱横坡度。5.碾压先用轻型压路机压2～3遍，然后用中型压路机碾压成型。最佳含水量下碾压，必要时可适当洒水。

层厚不得超过16cm，超过时需分层铺筑碾压。6.铺封层施工的最后工序是加铺磨耗层和保护层。2021/10/10星期日11.2级配碎石路面三、养护要求养护主要任务：保持路面使用品质（强度、平整度等）、对路面病害注意事前预防及事后及时维修，利于行车、延长使用寿命。

为提高碎石路面的平整度，抵抗行车和自然因素的磨损和破坏作用，面层上应加铺磨耗层和保护层。1.磨耗层和保护层磨耗层作用

用以抵抗由车轮水平力和轮后吸力所引起的磨损和松散，以及环境因素的破坏作用，提高平整度要求

应具有足够的坚实性和稳定性材料

坚硬、耐磨、抗冻性强的级配粒料厚度

坚硬小砾石、石屑2～3cm；砂土1～2cm；软质材料3～4cm2021/10/10星期日11.2级配碎石路面保护层作用

保护磨耗层，减少车轮对磨耗层的磨损。厚度

不大于1cm分类

按使用材料和铺设方法的不同，分为稳定保护层和松散保护层稳定保护层结构特点：使用含有黏土的混合料，借行车碾压，形成稳固的硬壳；施工方法：在润湿的磨耗层上浇洒一层黏土，用扫帚扫匀，或先铺黏土，洒水扫浆，接着撒铺粗砂或石屑，扫匀后控制行车碾压。材料类型：砂土混合料与土砂封面两种。适用范围：稳定保护层行车阻力小，养护用料少，适用于干旱和大风地区。2021/10/10星期日11.2级配碎石路面松散保护层结构特点：只用粗砂或小砾石松散洒布在磨耗层上。施工方法：在磨耗层上均匀铺撒粗砂或砂粒（石屑），粒径一般为2～5mm，干旱地区可用5～10mm；在行车作用下，砂粒（石屑）常被带走，因此需要经常补充、回砂、扫砂，保持砂粒的均匀充足。适用范围：南方潮湿地区。2021/10/10星期日2.养护维修与改善磨耗层的修理：局部损坏修补厚度减薄加铺坑槽、车辙的修补：较浅直接填补较深、面积较大挖槽填补松散防治：处治：松散层厚度≤3cm，扫集砂石、添加黏土、洒水、重铺、压实松散层厚度＞3cm，按补坑方法处理预防：采取预防措施，以阻止或减轻松散现象的扩大；洒水保湿。波浪（搓板）：程度轻微的可以刮平，并用相同材料修补；如波浪严重或波谷大于5cm时，则应进行局部彻底翻修。11.2级配碎石路面2021/10/10星期日第十一章石料类路面

第三节碎石路面的强度构成《路基路面工程》2021/10/10星期日11.3碎石路面的强度构成一、碎石路面的强度构成1.纯碎石材料按嵌挤原则产生强度抗剪切强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料的内摩阻角，由三项因素构成粒料表面的相互滑动摩擦因剪切时体积膨胀而需克服的阻力因粒料重新排列而受到的阻力摩阻角的大小取决于石料的强度、形状、尺寸、均匀性、表面粗糙度以及施工压实度

2021/10/10星期日11.3碎石路面的强度构成2.土—碎（砾）石混合料含土量少时——嵌挤原则含土量多时——密实原则强度和稳定性取决于内摩阻力和黏结力

内摩阻力和由此产生的抗剪力的大小在很大程度上取决于密实度、颗粒形状和颗粒大小的分配，且以集料大小的分配，尤其是粗细成分比例为最重要

2021/10/10星期日11.3碎石路面的强度构成应力-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，随偏应力增大而逐渐减小；不论轴向应变多大，当侧向应力增大时，回弹模量值也增大；回弹模量决定于材料的级配、形状、表面构造、密实度和含水量二、碎石材料的应力-应变特性式中：K1、K2—与材料有关的试验参数；

σ—主应力之和。2021/10/10星期日11.3碎石路面的强度构成良好排水条件下塑性形变的发展过程与应力作用次数和应力大小有关为了获得低的塑性形变，细料含量必须小于获得最大密实度时的细料含量

三、碎（砾）石材料的形变累积2021/10/10星期日第十一章石料类路面

第四节块料路面《路基路面工程》2021/10/10星期日11.4块料路面块料路面：用块状石料或混凝土预制块铺筑的路面称为块料路面。常用的有条石、小方石、拳石、粗琢石及混凝土块料路面。手工铺筑难以机械化、块料之间易移动、建筑费用高、表面平整性一般较差。优点：坚固耐久、清洁少尘、养护修理方便缺点：必须设置整平层，块料之间还需用填缝料嵌填，使块料满足强度和稳定性要求。构造特点：2021/10/10星期日11.4块料路面块料路面的构造基础：块料路面的基础一般采用粒料或半刚性材料。整平层：用来垫平基础表面及块石底面，保持块石顶面平整及缓和车辆行驶时的冲击、振动作用，一般用粗砂或中砂、煤渣或石屑松散类；水泥砂、沥青砂整体类。填缝料：主要用来填充块料间缝隙，嵌紧块料，加强路面的整体性，并起着保护块料边角与防止路面水下渗作用，一般用砂，也有用水泥砂浆或沥青玛蹄脂。2021/10/10星期日11.4块料路面块料路面的强度强度来源：

基础的承载力和石块之间的摩擦力破环形式：如为粒料基层，破坏主要表现为变形累积过大及沉陷、错台；如为半刚性基层，则表现为层底的弯拉应力超过材料的疲劳强度。目前的问题是水损害。2021/10/10星期日11.4块料路面块料路面的厚度

厚度取决于交通、基层结构、环境等因素，主要以半经验—半理论方法进行设计。2021/10/10星期日11.4块料路面一、天然块石路面石料经修琢成块状材料而铺筑的路面称天然块料路面。

分为整齐块石、半整齐块石和不整齐块石路面。整齐块石路面包括整齐石块和条石路面，要求石块由I级石料加工，形状近似正方体或长方体，要求质量较高的基层（如C20水泥混凝土）和整平层（如M10水泥砂）。整齐块石半整齐块石半整齐块石包括条石和小方石，可铺在贫水泥混凝土、碎石或稳定基层上。不整齐块石包括拳石和粗琢块石，可直接铺在10～20cm的砂或炉渣上，也可用碎砖、碎石、级配砾石等作基层。2021/10/10星期日11.4块料路面1.拳石和粗琢块石路面（1）摊铺整平层（2）排砌块石逆铺法（从砂上）顺铺法（从石上）（3）嵌缝压实2.条石及小方石路面施工与拳石相似，但排砌与填缝工作有所不同。施工方法2021/10/10星期日11.4块料路面2021/10/10星期日11.4块料