路基路面工程第十章

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。 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。
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7.试述磨耗层、保护层其作用及施工方法。
优质级配碎石基层
无结合料处治粒料在国外是一种极为普遍的筑路材 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。我国也在多项大型工程中用了这类材料和结 构，取得了良好效果。 优质级配碎石基层强度主要来源于碎石本身强度及颗 粒间的嵌挤力。因此，对于碎石基层应保证高质量的碎石， 获得高密度的良好级配和良好的施工压实手段。
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机制块料块体基本形状
机制块料块体基本形状
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(4)块体可手工铺砌，也可使用机械设备，施工简便，速度快， 不需养生，竣工后可立即开放交通； (5)路面适用范围广； (6)块体可制成不同形状，拼出各种图案，配以适当颜色，能美 化桥面，与整个桥环境相协调，使之赏心悦目，减少旅途中的 精神疲劳； (7)选用各种颜色的机制块料铺砌在路面上，可做成各种永久性 的交通标志； (8)机制块料路面寿命长，可超过二十年，且机制块料可重复利 用，其残值比其它类型路面大得多； (9)路面维修方便。
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。
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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。
11 块料路面
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填缝料作用：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。 材料：一般采用砂作填缝料，有时应用水泥砂浆或沥青玛蹄脂。 块料路面的强度构成：主要借基础的承载力和石块与石块之间的 摩擦力所构成。 基层：一般采用粒料基层和半刚性基层。 破坏特征：粒料基层主要表现为使用年限内产生的永久变形量。
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(二)土-碎(砾)石混合料 1.强度构成：主要靠颗粒之间通过压实而得到嵌挤(锁结)作用，同 时还部分依靠细料所提供的粘结作用。
2.与强度和刚度相关的因素：颗粒尺寸分布、颗粒形状和密实度以 及细料的物理性质。
3.强度组成原则：根据粗集料和细集料的比例不同，组成强度的原 则不同。 a-不含细料-按嵌挤原则； b-含适量的细料：按骨架密实原则；
11 块料路面
3. 对于不整齐石块、应先选用较大石块铺在路边缘，然后用适当 尺寸的石块铺砌中间，并使边部纵向铺砌进度适当超出中间部 分。
4.铺砌的石块应将平整的大面朝上，小头竖直嵌入整平层一定深度， 石块之间必须靠紧、错缝、表面平整，且石块长边应与行车方 向垂直。在陡坡和弯道超高路段，应由低处向高处铺砌。石块 铺砌好并用路拱板检验合格后，即用填缝料嵌缝并加以夯打或 碾压，直到坚实稳定无显著变形为止。
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(一)纯碎石材料-按嵌挤原则产生强度 1.强度构成：主要取决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： a.粒料表面的相互滑动摩擦； b.体积膨胀而需克服的阻力； c.粒料重新排列需克服的阻力。 2.破坏形式：颗粒间产生相对运动。 3.与强度相关的材料因素：形式、尺寸、均匀性、粗糙度、压实程 度(下层的刚度和边缘约束情况)等。 4. 特点：透水性好，不易冰冻、不易压实。
半刚性基层主要是基层底面的弯拉应力超过材料的疲 劳强度。
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§11-2 天然块料路面
定义：用石料经修琢成块状材料铺筑的路面称天然块料路面。 分类：高级石块路面、中级石块路面、低级石块路面。 块石面层的施工过程：放样、摊铺整平层、铺砌石块及嵌缝压 实。 施工注意事项： 1.摊铺整平层时，应注意与铺砌石块进度相配合，不宜超前过 多。 2. 铺砌石块时，应根据道路中线、边线及路拱形状，先铺路缘 石及导石，再挂线进行排砌。
c-含大量细料-按密实原则。
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4.组成状态：
1)第一种状态：仅含有少量或者不含细料；
2)第二种状态：含有适量的细料填满集料间的孔隙； 3)第三种状态：细料含量过多，使集料悬浮于土中，彼此失去接 触。 5.细粒含量对CBR和密实度的影响； 6.细料的物理性质对混合料的强度和稳定性的影响。
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土-碎石混合料强度组成的三种状态
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二、碎、砾石材料的应力-应变特性 1.变形包括弹性变形和塑性变形两部分；
2.碎砾石材料的应力-应变特性具有明显的非线性特征；
3.采用三轴试验进行测定； 4.碎砾石材料的模量同材料的级配、颗粒形状密实度等因素和 受力状态有关，变动在100~700MPa； 5.泊松比取决于主应力或偏应力和平均法向应力的比值，一般 可取0.3~0.35。
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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。 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 ； (6)碾压。
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§12-4 优质级配碎石基层
§11-1 块料路面概述
定义：用块状石料或混凝土，预制块铺筑的路面称为块料路面。 主要优点：坚固耐久、清洁少尘、养护修理方便。 主要缺点：用手工铺筑，难以实现机械化施工，块料之间容易出现 松动，铺筑进度慢，建筑费用高。 构造特点：必须设置整平层；块料之间填缝料嵌填，使块料满足强 度和稳定性的要求。 整平层作用：用来垫平基础表面及块石底面，以保持块石顶面平整 及缓和车辆行驶时的冲击、振动作用。 整平层材料：一般采用级配良好、清洁的粗砂或中砂，有时采用煤 渣或石屑以及水泥砂或沥青砂作整平层。
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三、碎、砾石材料的形变累积 碎、砾石混合料在重复应力作用下的塑性变形累积规律： 1.当偏应力σ d低于某一数值时，塑性变形随作用次数增加而增加， 且逐渐趋向稳定。重复次数大于104次后，达到一平衡状态，平 衡状态的应变量σ d/σ 3的比值大小有关。 2.当偏应力较大时，塑性变形量随作用次数增加而不断增长，直至 破坏。 3.级配差，塑性变形大(孔隙率大粒料压碎，孔隙率小，变形增大)。 细料＜最大密实含量：塑性变形小(粗料的压实性差)。
1.碎砾石路面
4.级配碎石 二、思考题
2.水结碎石
5.磨耗层
3.泥结碎石
6.保护层
1.碎(砾)石结构层的强度构成特点是什么？
2.简述水泥结碎石路面的施工过程。 3.泥结碎石路面灌浆施工的工序？
4.试述级配砾（碎）石路面与基（垫）层的施工。
5.何谓碎石路面?常用的碎石路面分几种类型，各有什么特 点?
6.简述碎（砾）石路面的养护与维修。
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。
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§10-3 级配砾(碎)石路面
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。 一、级配砾(碎)石路面与基层的厚度和材料 路面厚度：一般8~16cm。 材料：天然砂砾或较软的碎石，不低于Ⅳ级，符合级配要求。
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§10-2
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＜0.6~0.8h。
碎石路面与基层
厚度：10~16cm。
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。
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＜0.6~0.8mm(粒度比较整齐)。 粘土：塑性指数12~15，含量<15%~18%。 厚度：8~20cm(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。
HPU
第十章 碎、砾石路面
目 录（contents）
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碎、砾石路面的力学性能 碎石路面与基层 级配砾（碎）石路面 优质级配碎石
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§10-1 碎、砾石路面的力学特性
一、碎、砾石路面的强度构成 碎、砾石路面结构强度形成特点： 1.矿料颗粒之间的联结强度，一般比矿料颗粒本身强度小得多； 2.在外力作用下，材料首先将在颗粒之间产生滑动和位移，使 其失去承载能力而遭致破坏。
10 碎、砾石路面
10 碎、砾石路面
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：8~16cm； 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。
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。
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§8-5 碎(砾)路面的养护
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。