1、.第九章 塊料路面、碎礫石路面、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層§9-1塊料路面1、概念：用塊狀石料（天然塊料）或砼預(yù)制塊（機(jī)制塊料）鋪筑的路面分類：整齊石塊、半整齊石塊、不整齊石塊、拳石、混凝土塊。2、優(yōu)點(diǎn)：堅(jiān)固耐久，清潔少塵，養(yǎng)護(hù)修理方便易于翻修，適用橋頭高填土路段、鐵路交叉口、有地下管線的城市道路粗糙度較好，適用山區(qū)急彎、陡坡路段；3、缺點(diǎn)：手工鋪筑，耗費(fèi)勞動(dòng)力多，鋪裝進(jìn)度慢，建筑費(fèi)用高，塊料間易松動(dòng)，平整度差。4、構(gòu)造特點(diǎn)：整平層、塊料間用填縫料嵌填。 整平層：緩和沖擊、振動(dòng)；厚23cm；材料為中粗砂、煤渣等。 填縫料：一般用砂，有時(shí)用水泥砂漿、瀝青馬蹄脂 5、強(qiáng)度：基礎(chǔ)承載力和石塊間的摩

2、擦力構(gòu)成 6、基層：粒料基層或半剛性基層§9-2 碎礫石路面一、 碎礫石材料的力學(xué)特性1、碎礫石路面的強(qiáng)度構(gòu)成 概念：指水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、密級(jí)配的碎礫石路面等數(shù)種。通常只能用于中低等交通量的公路。 松散介質(zhì)：此類范疇的材料，其抗剪強(qiáng)度可用庫(kù)侖公式表示。即顆粒間聯(lián)結(jié)強(qiáng)度取決于材料粘結(jié)力和內(nèi)摩阻角，也構(gòu)成了路面材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。o 純碎石材料按嵌擠原則產(chǎn)生強(qiáng)度，主要是依靠碎（礫）石材料的內(nèi)摩阻角及剪切面上的法向應(yīng)力。其抗剪強(qiáng)度為：當(dāng)石料強(qiáng)度高，形狀接近正方體，有棱角、表面粗糙、壓實(shí)度高時(shí)，它的抗剪強(qiáng)度相對(duì)較高。o 土-碎(礫)石混合料含土量小時(shí)，按嵌擠原則形成強(qiáng)度 含土量較多時(shí)，按密實(shí)原

3、則形成強(qiáng)度2、碎礫石材料的應(yīng)力應(yīng)變特性顯著特點(diǎn)之一是應(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。影響模量因素：應(yīng)力狀況、級(jí)配、顆粒形狀、密實(shí)度3、碎礫石材料的變形累積特性級(jí)配良好 偏應(yīng)力低于某一數(shù)值時(shí)，塑性變形量隨應(yīng)力重復(fù)作用次數(shù)的增加而趨于穩(wěn)定。偏應(yīng)力較大時(shí)，塑性變形隨作用次數(shù)的增加不斷增長(zhǎng)，直至破壞。級(jí)配差、顆粒尺寸單一的粒料，即使應(yīng)力重復(fù)作用很多次后，塑性變形仍繼續(xù)發(fā)展；若細(xì)料含量過(guò)多，影響到混合料的密實(shí)度，塑性變形也會(huì)持續(xù)增長(zhǎng)。二、 碎石路面與基層碎石路面是用加工軋制的碎石按嵌擠原理鋪壓而成的路面。按施工方法及結(jié)合料的不同，分為水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配碎石和

4、干壓碎石等。基層：可用砂、礫石、天然砂石或塊石為基層，也可直接鋪筑在路基上。 優(yōu)點(diǎn)：投資不高，分期改善缺點(diǎn):平整度差，易揚(yáng)塵，易泥濘。1、 水結(jié)碎石路面：用大小不同的軋制碎石從大到小分層鋪筑，經(jīng)灑水碾壓后形成的一種結(jié)構(gòu)層。 強(qiáng)度=嵌擠（碎石間）+ 粘結(jié)（石粉與水形成石粉漿） 施工工序：準(zhǔn)備鋪撒石料并攤平，可分一次或二次鋪撒 預(yù)碾碎石碾壓碎石并灑水撒鋪嵌縫料并碾壓與灑水碾壓灑鋪石屑（米石）并灑水碾壓成型 初期養(yǎng)護(hù) 作基層，同上，但不加鋪米石或石屑封面，以增加其與面層的結(jié)合。2、 泥結(jié)碎石路面：以碎石為集料、泥土為填充料和粘結(jié)料，經(jīng)碾壓后形成的一種結(jié)構(gòu)層。 強(qiáng)度=嵌擠（碎石間）+ 粘結(jié)（石粉與水形

5、成石粉漿） 施工方法：灌漿法（多用）、拌和法、層鋪法。工序：準(zhǔn)備鋪撒碎石預(yù)壓澆灌泥漿撒嵌縫料碾壓 可作基層，但水穩(wěn)定性較差 。適用干燥路段3、 泥灰結(jié)碎石路面：以碎石為集料、用一定數(shù)量的石灰和土作粘結(jié)填縫料的碎石路面，水穩(wěn)定性比泥結(jié) 碎石好。 施工同泥結(jié)碎石路面；用拌和法時(shí)，石灰與粘土拌均勻撒在石料上拌和攤鋪均勻邊壓邊灑水4、填隙干壓碎石基層：碎石基層可用干壓方法，要求填隙緊密，碾壓堅(jiān)實(shí)。三、級(jí)配碎礫石路面1、粗、細(xì)碎石集料和土，按最佳級(jí)配原理修筑而成的面層或基層。經(jīng)壓實(shí)后，能形成密實(shí)結(jié)構(gòu)。2、厚度：816cm，16cm分兩層鋪筑，下層0.6h，上層0.4h 材料：天然礫石或較軟的碎石。為防凍

6、脹、濕軟，應(yīng)控制0.6mm細(xì)料含量和塑性指數(shù)。 3、強(qiáng)度=摩阻力+ 粘結(jié)力；具有一定的水穩(wěn)定性與力學(xué)強(qiáng)度4、施工工序：開挖路槽備料運(yùn)料先鋪礫石，再鋪黏土，最后鋪砂拌和與整形，灑水碾壓鋪封層，即磨耗層與保護(hù)層。四、碎礫石路面的養(yǎng)護(hù)1、1、磨耗層：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，以及大氣溫濕變化等因素的破壞作用，并能增加路面平整度。多用級(jí)配粒料鋪筑。厚23cm。2、保護(hù)層：在磨耗層上面，用來(lái)保護(hù)磨耗層，減小車輪對(duì)磨耗層的磨損，厚度多1cm 穩(wěn)定：含黏土的混合料，借行車碾壓，形成穩(wěn)固的硬殼，粘結(jié)在磨耗層上。適用干旱、大風(fēng)區(qū) 松散：粗砂或小礫石，在磨耗層上呈松散狀態(tài)。

7、適用南方潮濕區(qū)。§9-3無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層一、概述在各種粉碎或原狀松散的土、碎（礫）石、工業(yè)廢渣中，摻入適當(dāng)數(shù)量的無(wú)機(jī)結(jié)合料(如水泥、石灰或工業(yè)廢渣等)和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實(shí)與養(yǎng)生后，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的材料稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類混合料，以此修筑的路面基層稱為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層。 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的剛度介于柔性路面材料和剛性路面材料之間，常稱之為半剛性材料。以此修筑的基層或底基層亦稱為半剛性基層或半剛性底基層。在我國(guó)已建成的高速公路和一級(jí)公路中，大多數(shù)路面采用了這種基層。 優(yōu)點(diǎn)：穩(wěn)定性好，抗凍性能強(qiáng)，結(jié)構(gòu)本身自成板體。缺點(diǎn)：耐磨性差，干縮，溫縮，養(yǎng)生期長(zhǎng)。二、 無(wú)機(jī)結(jié)合料

8、穩(wěn)定材料的力學(xué)性質(zhì)1、強(qiáng)度特征 抗拉強(qiáng)度：小梁彎拉試驗(yàn)抗彎拉強(qiáng)度直接拉伸試驗(yàn)直接抗拉強(qiáng)度間接拉伸（劈裂）試驗(yàn)間接拉伸強(qiáng)度（劈裂強(qiáng)度） 抗壓強(qiáng)度：無(wú)側(cè)限抗壓試驗(yàn)7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度 2、應(yīng)力-應(yīng)變特性 三軸壓縮試驗(yàn)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線非線性；在應(yīng)力水平較低時(shí)，應(yīng)力-應(yīng)變曲線近似線性回彈模量。 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料的回彈模量值主要同土類、結(jié)合料劑量及齡期、側(cè)限應(yīng)力有關(guān)，在較大范 圍內(nèi)變動(dòng)。3、疲勞特征 疲勞破壞：是在小于材料極限強(qiáng)度的應(yīng)力反復(fù)作用下所產(chǎn)生的累積破壞。耐疲勞性能：是指某種材料對(duì)不同水平應(yīng)力的反復(fù)作用的反應(yīng)，它以不同應(yīng)力水平達(dá)到破壞時(shí)的荷載反復(fù)作用次數(shù)（疲勞壽命）來(lái)表示。4、 干縮特性 干

9、縮：無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料經(jīng)拌和壓實(shí)后，由于水分揮發(fā)和混合料內(nèi)部的水化作用，混合料的水分會(huì)不斷減少。由此發(fā)生的毛細(xì)管作用、吸附作用、分子間力的作用、材料礦物晶體或凝膠體間層間水的作用和碳化收縮作用等引起材料體積收縮。指標(biāo)：干縮應(yīng)變、干縮系數(shù)、干縮量、失水量、失水率。影響因素：結(jié)合料的類型和劑量、被穩(wěn)定（或處治）土的類別（細(xì)粒土，中粒土或粗粒土）、粒料的含量、小于0.5mm的細(xì)土含量、塑性指數(shù)、小于0.002mm的粘粒含量和礦物成分、制作（室內(nèi)試件）含水量和齡期等。 穩(wěn)定粒料類：石灰穩(wěn)定類>水泥穩(wěn)定類>石灰粉煤灰穩(wěn)定類。穩(wěn)定細(xì)粒土：石灰土>水泥土和水泥石灰土>石灰粉煤灰土。

10、同一類半剛性材料：穩(wěn)定細(xì)粒土>穩(wěn)定粒料土>穩(wěn)定粒料。5、溫度收縮特性 溫縮：組成半剛性材料的三個(gè)相，即不同礦物顆粒組成的固相、液相（水）和氣相在降溫過(guò)程中相互作用的結(jié)果，使半剛性材料產(chǎn)生體積收縮，即溫度收縮。影響因素：含水量、集料或土的含量、土的礦物成分、環(huán)境溫度、齡期 溫縮特性：石灰土砂礫（16.7×10-6）>懸浮式石灰粉煤灰粒料（15.3×10-6）>密實(shí)式石灰粉煤灰粒料（12.4×10-6）和水泥砂礫（5%7%水泥劑量為1010-615×10-6）。三、石灰穩(wěn)定類基層1、 概念：在粉碎的土和原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)

11、粒土)中摻入適量消解后的石灰和水，按照一定技術(shù)要求，經(jīng)拌和后，在最佳含水量時(shí)攤鋪、壓實(shí)及養(yǎng)生，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求的路面基層稱為石灰穩(wěn)定類基層。2、分類：石灰土、石灰砂礫土、石灰碎石土。3、特點(diǎn)：水穩(wěn)定性較差；抗壓強(qiáng)度高，具有一定的抗彎拉強(qiáng)度4、應(yīng)用：各級(jí)公路底基層；二級(jí)及以下公路的基層；潮濕路段慎重四、 水泥穩(wěn)定類基層1、概念：在粉碎的土或原狀松散的土(包括各種粗、中、細(xì)粒土)中，摻入適量的水泥和水，按照技術(shù)要求，經(jīng)拌和攤鋪，在最佳含水量下壓實(shí)及養(yǎng)生成型，其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求，以此修建的路面基層稱為水泥穩(wěn)定類基層。2、分類：水泥土（細(xì)粒土）、水泥砂礫、水泥穩(wěn)定碎石。3、特點(diǎn)：具有良好的整體性、足夠的力學(xué)強(qiáng)度、抗水性和耐凍性。4、適用：各級(jí)公路底基層；二級(jí)及以下公路的基層；五、 工業(yè)廢渣穩(wěn)定類基層1、概念：一定數(shù)量的石灰和粉煤灰，或石灰和煤渣與其他集料（土）相配合，加入適量的水(通常為最佳含水量)，經(jīng)拌和、壓實(shí)及養(yǎng)生后得到的路面結(jié)構(gòu)層，當(dāng)其抗壓強(qiáng)度符合規(guī)定要求時(shí)，稱為石灰工業(yè)廢渣基層。2、 分類：粉煤灰、煤渣、礦渣、鋼渣、煤矸石等。二渣：石灰+煤渣