基层与垫层设计与施工.
26页1、 基层与垫层 第一节 粒料类结构层 一、 粒料类材料的力学特性 (一)应力应变特性 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 颗粒材料的模量决定于材料的级配、形状、表面构造、密实度和含水量等 。一般密实度愈高,模量值愈大;棱角多,表面粗糙者有较高模量 。 不同的偏应力,同样的材料的模量也不同,因此处于不同层位的粒料的设 计模量因上层重量的不同而不同。 (二) 粒料类材料的疲劳特性 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。 二、嵌挤类碎石结构层 嵌挤碎石基层是用尺寸较均匀的轧制碎石作基本材料,并以石渣和石屑 嵌缝,或者以粘土或灰土灌缝,经压实,按嵌挤原理铺压而成。 (一)力学特性 按嵌挤原则产生强度,抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料内摩阻角 。由下列三项因素构成:(1)粒料表面的相互滑动摩擦;(2)因剪切时体积膨 胀而需克服的阻力;(3)因粒料重新排列而受到的阻力。 (二)分类 1.不含胶结料的碎石层 干
2、压碎石、水结碎石,铺撒嵌缝石屑时,统称填隙碎石,手工铺砌 100200mm粒径的大块石再以小碎石嵌缝叫手摆碎石。 2.含有胶结料的碎石层 泥结碎石、泥灰结碎石 通常用于中、低级路面的基层,泥结或泥灰结碎石还可用于砂石路面的面层 (三)材料要求 编编号碎石名称粒径范围围(mm)用途 1 2 3 粗碎石 中碎石 细细碎石 7550 5035 3525 骨料 4 5 石渣 石屑 2515 155 嵌缝缝料 6米石05封面料 1.石料 碎石应具有较高的强度(III级以上)、韧性和抗磨耗能力;应具有棱角且近于立方 体, 长条扁平的石料不超过10%;应干净,不含泥土杂物。碎石的最大尺寸应根据 石料品质及碎石层的厚度来确定,坚硬石料不得超过碎石层压实厚度的0.8倍。 2.粘土与石灰 泥结碎石层所用粘土,应具有较高的粘性,塑性指数以1215为宜。粘土内不得 含腐殖质或其它杂物。粘土用量一般不超过混合料总重的1518%。石灰与土的 用量不应大于混合料总重的20%,其中石灰剂量为土重的812%。 2.含胶结料的碎石层施工 灌浆法施工工序 准备工作撒铺石料并摊平浇灌泥浆预碾碎石 撒铺嵌缝料碾压撒铺石屑(米石
3、)洒水碾压成型初期养护 1.不含胶结料的碎石层施工 准备工作撒铺石料并摊平碾压碎石(洒水)预碾碎石 撒铺嵌缝料碾压(洒水)撒铺石屑(米石)洒水碾压成型初期养护 水结碎石建议使用石灰石或白云石 (四)施工工艺 三、级配类砾(碎)石结构层 由各种集料(砾石、碎石、工业废渣)和土,按密实级配原理修筑而成的路面结 构层,强度由摩阻力和粘结力构成。 (一)力学特性 (二)分类 1.级配砾(碎)石 优质级配碎石,国外广泛用于柔性路面的基层 普通级配(砾)碎石,用于中、低级柔性路面的基层或砂 石路面的磨耗层 2.原状砾(碎)石土用于中、低等级道路的基层、砂石路面的面层,较细 的砂土混合物用于砂石路面的稳定类保护层 3.原状砂砾用于路面的垫层,较细的用于砂石路面的松散类保护层 (三)材料要求与施工工艺 1.级配碎石 1)符合最佳级配(一般采用变K法的最大密实度曲线);2)压碎值不大于26; 3)针片状含量不超过20;4)小于0.5mm的细料应无塑性且液限应小于25 ; 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1.251.35)
4、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 2.级配砾石 宜于选择河床洁净砂砾,要求颗粒尺寸在540mm之间,其中25 40mm 含量不少于50%,为防止冻胀和湿软,应注意控制小于0.5mm细 料的含量和塑性指数。在中湿和潮湿路段,用作沥青路面的基层时,应在 级配砾石中掺石灰 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 3.原状砾(碎)石土 原状砾(碎)石的性质取决于混合料中石、土的比例和石块的级配分布, 石、土比例小于7:3的不宜用作基层,一般应通过颗粒分析后决定其是否 用于粒料类结构层还是用于稳定类结构层。级配不良,很难通过调整级配 达到级配粒料类标准的只能用于路基。 第二节 无机结合料稳定类结构层 一、无机结合料稳定类材料的力学特性 (一)应力应变特性 力学参数(MPa)28天90天180天28天180天90天180天 R4.495.576.330.710.88 Ep2093309738720.5
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