半刚性基层(底基层)施工技术与质量控制.ppt
水泥稳定碎石基层特性及施工质量控制技术
一、引言水泥稳定碎石作为半刚性材料，以其整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好等特点在路面基层和底基层施工中被广泛应用。
目前高等级路面如采用沥青混凝土面层的，一般采用多层次的水泥稳定碎石作为路面基层和底基层。
水泥稳定碎石，是以各种规格的碎石作骨料（一般有三至四种规格的碎石再掺入部分石屑），再加上一定数量的胶凝材料（水泥）和足够的灰浆体积填充骨料的空隙，按嵌挤原理摊铺压实。
碾压良好的水泥稳定碎石基层，压实度极为接近通过室内试验确定得最大干密度（约98%），结构强度主要靠碎石间的嵌挤锁结原理，同时有足够的灰浆体积来填充骨料的空隙。
水泥稳定碎石初期强度就比较高，并且强度随龄期而增加很快结成板体，相对于石灰土，始终具有较高的强度。
水泥稳定碎石的水泥用量一般为混合料质量比率的3%～6%，水泥稳定碎石成型后表面坚实，不易松散，总体稳定性良好，且水稳定性较好，基本不透水，是各级公路的理想基层材料。
由于水泥稳定碎石具备上述的优点，在我国目前的公路建设中经常被使用作为路面基层。
相对与石灰稳定土底基层，水泥稳定碎石作为路面基层有很大的优势。
首先，成型后的强度，水泥稳定碎石要大大超过石灰稳定土，根据工程实践经验，一般水泥用量在3%~6%的水泥稳定碎石，其7天无侧限抗压强度结果大致在3.0MPa 到4.5MPa 之间，水泥用量越大，其强度越高（为减少反射裂缝，一般不超过6%），反观石灰稳定土底基层，石灰用量12%的石灰稳定土，其7天无侧限抗压强度结果约1.0MPa~1.5MPa，由于两者强度形成机理不同，所以表现在结果上，差距十分明显。
水泥稳定碎石由于其良好的强度，可以直接作为高速公路、一级公路和其他等级公路的路面基层使用，但石灰稳定土目前已不能直接作为高等级公路的路面基层，仅仅作为相对偏下层的底基层、调平层、加宽路段基础补强处理、台背回填材料等用途。
其次，水稳定性方面，水泥稳定碎石也优于石灰土。
石灰稳定土即使成型后，如表面过湿，仍会出现表层泥泞、松散等现象，如经过车辆碾压，很快就会出现结构层局部破坏，坑槽、松裂等病害，而水泥稳定碎石基层成型后，即使表面过湿，仍不会发生结构破坏现象，除非长时间被大量水浸泡，一般不会产生结构性的损坏。
浅析水泥稳定半刚性基层施工质量管理
浅析水泥稳定半刚性基层施工质量管理
摘要：本文主要针对市政工程从事水稳基层施工一事，从施工实践的角度出发，详细地阐述了作为半刚性基层在进行质量控制时应该注意做好哪些环节的控制，及须进行严格把关的要求有哪些，最后结合个人工作经验积累，对该类基层结构的施工特点进行了简单的点评。
关键词：水稳性半刚性结构施工要点及工艺要求
keywords:thewaterstabilitysemi-rigidstructurekeypointsofconstructionprocessrequirements
水泥稳定级配碎石具有力学性能好、板料性能好、水稳定性好、抗冻性好、施工方便等优点。
广泛应用于高等级公路路面基层或底基层的施工。
虽然它有很多优点，应用范围很广，但由于它的粘结剂是水泥，施工过程难以控制，对养护条件的要求也很高，否则容易产生干缩裂缝等现象。
如果对其特点认识不够，施工质量控制不好，就不能充分发挥其优势，甚至留下工程隐患，造成严重后果。
结合某公路改建工程水泥稳定碎石基层的施工实践，探讨了水泥稳定碎石级配施工的质量控制。
一、要严格做好原材料的质量控制
（一）原材料的类型和要求
材料是基层质量最基本的影响要素。
水泥稳定碎石施工所需材料必须严格控制质量才能确保成活后基层质量。
水泥稳定碎石基层所需的材料为水泥、砂（石屑）、碎石。
1.水泥：作为骨料的稳定剂，水泥的质量对骨料的质量非常重要。
因此，为使稳定材料有足够的搅拌、运输、摊铺、碾压时间，并保证其足够的强度，施工时应选用终凝时间长、标号低的水泥，不得使用速凝水泥、早强水泥和湿变质水泥。
本工程采用优质免检水泥：梅州胶陵生产的塔白3
2.5R普通硅酸盐水泥。
基层、底基层材料试验检测方法
土
煤渣
煤渣的最大粒径不应大于30mm，颗粒组成宜有一定级配，且不宜含杂质。
同水泥稳定类。
集料的压碎值要求
1
集料的级配要求
当高速公路、一级和二级公路将骨架密实型石灰粉煤灰稳定集料用于上基层或基层时，集料级配符合级配范围的要求。也可通过试验按逐级填充的方法设计，并要求检验细集料加石灰粉煤灰的压实体积等于或接近粗集料的空隙体积。
半刚性类基层、底基层组成材料的技术要求 水泥稳定类基层、底基层组成材料要求 水泥稳定类材料包括水泥稳定级配碎石、级配砂砾、未筛分碎石、石屑、土、碎石土、砂砾土等，以及经加工、性能稳定的钢渣和矿渣等。
对细粒土而言，土的均匀系数应大于5，液限不应超过40,塑性指数不应大于17。实际工作中，宜选用均匀系数大于10，塑性指数小于12的土。塑性指数大于17的土，宜采用石灰稳定，或用水泥和石灰综合稳定。有机质含量超过2％的土，必须先用石灰进行处理，闷料一夜后再用水泥稳定。硫酸盐含量超过0.25%的土，不应用水泥稳定。
有机结合料沥青稳定类材料的技术要求
集料中针、片状颗粒的总含量应不超过20%。 石料的压碎值要求、集料的级配范围、填隙碎石、材料粗碎石及填隙料的颗粒组成见相应规范。
无粘结粒料类材料的技术要求
基层、底基层混合料组成设计方法
1
半刚性基层、底基层材料的组成设计主要是根据强度标准，通过试验选取合适的集料或土及其他原材料，确定必需的或最佳的结合料剂量，以及确定混合料的最佳含水量和最大干密度。 无粘结粒料类材料强度主要来源于集料本身强度及集料颗粒之间的嵌挤力，因此，除应保证高质量的集料外，还应使集料具有良好的级配。混合料的组成设计主要是确定集料的级配及混合料的最佳含水量和最大干密度。
01
分析天平：万分之一，1台。
常见基层(底基层)的类型
2 常见基层（底基层）的类型 三、常见基层（底基层）的适用范围
（1）沥青稳定类基层 ①热拌沥青碎石适用于柔性路面上基层及调平层。 ②沥青贯入式碎石可设在沥青混凝土与粒料基层之间， 作上基层，此时应不撒封层料，也不做上封层。 ③乳化沥青碎石混合料适于各级公路调平层。
2 常见基层（底基层）的类型 （2）粒料类基层
强度形成原 理
级配型
嵌锁型
粒料分类
适用范围
级配碎石
各级公路的基层和底基层；较薄沥青面层 与半刚性基层之间的中间层。
级配砾石
级配碎砾石 符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂
砾 填隙碎石
轻交通的二级和二级以下公路的基层以及 各级公路的底基层
各等级公路的底基层和二级以下公路的基层
2 常见基层（底基层）的类型
常见基层（底基层）的类型
01
基层（底基层） 02
施工技术
03
04
识读基层（底基层）
无机结合料稳定类基层 （底基层）施工 常见基层（底基
层）的类型
粒料类基层（底基层）施工
基层（底基层）施工质量标 准与控制
C目 录 ONTENTS 1 基层（底基层）的作用 2 常见基层（底基层）的类型
基层（底基层） 是路面结构的主要 承重层，并具有良 好的扩散应力的能 力。
3）刚性基层 是指采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土等材料 铺筑的路面基层。 具有刚度大、强度高、稳定耐久、板体 性好等特点。
2 常见基层（底基层）的类型 4）复合式基层 是指上部使用柔性材料（沥青稳定碎石、沥青贯入碎石、 热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、级配碎石、级配砂砾等）， 下部使用半刚性材料（无机结合料的稳定类）的铺筑的路面 基层。 其特性是力学性能介于柔性基层与半刚性基层之间， 具有抗疲劳性能好、板体性强、分散荷载能力强、减小土基 应力等特点。
基层、底基层汇总.
公路路面基层、底基层按材料可划分为半刚性类、柔 性类和刚性类，按材料组成可划分为有结合料稳定类 和无粘结粒料类。 半刚性基层、底基层种类包含水泥稳定类、石灰工业 废渣类（石灰粉煤灰、石灰钢渣等）、石灰稳定类及 综合稳定类（水泥粉煤灰、水泥石灰稳定类等）。 柔性基层、底基层的种类可分为有机结合料稳定类 （沥青碎石、沥青贯入等）和无粘结粒料类（级配碎 石、级配砾石、填隙碎石、级配砾石类等）。 刚性基层包括贫混凝土基层、水泥混凝土基层以及连 续配筋水泥混凝土基层。
基层、底基层材料技术要求
一、半刚性类基层、底基层组成材料的技术要求
二、柔性类基层、底基层组成材料的技术要求
1、水泥稳定类基层、底基层组成材料要求 （1）对细粒土而言 （2）集料的压碎值要求 （3）集料的级配要求 2、石灰工业废渣类基层、底基层组成材料的技术要求 （1）石灰 （2）粉煤灰 （3）煤渣 （4）土 （5）集料的压碎值要求 （6）集料的级配要求
有机结合料沥青稳定类材料包括热拌沥青混合料或乳 化沥青碎石混合料、沥青贯入碎石等。 种类：无粘结粒料类材料包括级配碎石、级配砾石、 符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级 配砾碎石，以及泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等。 1、有机结合料沥青稳定类材料的技术要求 2、无粘结粒料类材料的技术要求 （1）集料 （2）粒料类材料的CBR值及压实度标准见性基层、底基层材料的组成设计主要是根据强度 标准，通试验选取合适的集料或土及其他原材料，确 定必需的或最佳的结合料剂量，以及确定混合的最佳 含水量和最大干密度。
一、水泥稳定类混合料组成设计 1、一般规定 2、原材料的试验 3、混合料的设计步骤 二、石灰工业废渣类混合料组成设计 1、一般规定 2、原材料试验 3、混合料的设计步骤 三、石灰稳定土类混合料组成设计
2路面基层
学性能的影响因素
按嵌挤原则（典型骨架嵌挤结构）组成时，主要靠石料的 强度、尺寸、棱角性和密实程度来获取结构强度；
按密实原则（典型悬浮密实结构）组成时，细料含量及密 实度是强度的主要影响因素。
2.1.2粒料类基层材料的力学表现
0.3 0.15 0.075
粗粒式 AC-25 100 90-100 75-90 65-83 57-76 45-65 24-52 16-42 12-33 8-24 5-17 4-13 3-7
AC-20 中粒式
AC-16
100 90-100 78-92 62-80 50-72 26-56 16-44 12-33 8-24 5-17 4-13 3-7 100 90-100 76-92 60-80 34-62 20-48 13-36 9-26 7-18 5-14 4-8
2.1.3 级配碎石
级配碎石用原材料
2）集料规格
级配碎石粗集料
用作基层最大公称粒径 ≯31.5mm（26.5mm）， 用作底基层≯37.5mm
使用砾石时宜掺碎石
级配碎石细集料
宜使用细筛余料或专门轧 制的细碎石集料
宜將机制细料、机制砂与 天然砂搭配使用
级配碎石的配料规格≥4 种
2.1.3 级配碎石
反复荷载下出现塑性变形累积，不 存在疲劳极限。
碎（砾）石材料回弹模量随偏应力变化 土体应力与土的平衡状态
砂砾在不同偏应力下塑性形变的发展
2.1.3 级配碎石
定义：各档粒径的碎石集料按一定比例混合，级配满足一定要求，
且塑性指数IP和CBR（力学控制指标）均符合规定要求的混合料。
应用：
是我国（大陆）之外世界主要经济体的主要沥青路面基层； 我国规范要求：
半刚性基层微裂施工工法(2)
半刚性基层微裂施工工法半刚性基层微裂施工工法一、前言半刚性基层微裂施工工法是一种新型的道路基层施工方法。
该工法通过采用特殊的材料和工艺措施，使基层能够在一定程度上具备刚性，从而提高道路的承载能力和耐久性。
本文将详细介绍该工法的特点、适应范围、工艺原理、施工工艺、劳动组织、机具设备、质量控制、安全措施、经济技术分析以及工程实例。
二、工法特点半刚性基层微裂施工工法具有以下几个特点：1）提高承载能力：通过采用特殊的材料和工艺措施，使基层具备一定的刚性，从而提高道路的承载能力，减少车辆对基层的压力。
2）增加耐久性：采用特殊的材料和工艺措施，使基层具有较好的抗裂性能，减少因裂纹引起的结构破坏，延长道路的使用寿命。
3）施工简便：相比传统的基层施工工艺，半刚性基层微裂施工工法具有施工简便、工期短、不受季节限制等优点。
4）环保节能：该工法所使用的材料大部分为可回收材料，减少了对自然资源的消耗和环境的污染。
5）费用合理：相比传统的道路基层施工方法，该工法的施工成本较低，且节省了大量的材料和人力资源。
三、适应范围半刚性基层微裂施工工法适用于各类道路的基层施工，特别是适用于交通量较大、车辆轴重较大的高速公路、高等级公路和城市道路等。
该工法可以适应各种地质条件，具有较好的适应性。
四、工艺原理半刚性基层微裂施工工法的工艺原理主要包括以下几个方面：1）材料选择：采用特殊配方的粘结剂和填料，使基层达到一定的稳定性和刚性。
2）施工控制：通过合理的施工控制措施，控制基层的施工温度、施工时机和施工速度，保证施工质量。
3）养护措施：在施工完成后，进行适当的养护，促进基层的早期强度发展和抗裂性能增强。
通过以上工艺原理，半刚性基层微裂施工工法能够使道路基层具备较好的刚性和耐久性。
五、施工工艺半刚性基层微裂施工工法的施工工艺主要包括以下几个阶段：1）基层准备：清理施工区域、检测基层质量、进行底基层加固等。
2）配制粘结剂：按照一定的配方比例，将粘结剂与填料进行混合，形成半刚性基层的材料。
路面基层施工材料及施工技术分类介绍
实度、平整度较差。做底基层时，集料要求最大粒径不应超
过50mm，做基层时，不应超过40mm，一般选用均匀系数大于
10的土。水泥稳定类混合料的集料颗粒符合书本表4-1。工业
废渣稳定类混合料的集料颗粒组成见表4-2.
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（3）石料的压碎值，用作基层时不大于26%；高速公路和一级公 路中，用作底基层时不大于30%。其他公路的集料压碎值不应 超过35%。扁平、长条颗粒总含量应不超过15%。粗碎石的颗 粒组成应满足要求。
备料原则： a、原材料符合质量要求； b、不同原材料分别堆放，不得混杂； c、水泥防潮、石灰消解； d、防止雨淋。
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1、原材料试验项目：
进行配合比设计前，抽取代表性的原材料样品进行试验，以试 验结果作为是否选用该种材料的主要技术依据。主要测试项 目：含水率、颗粒的筛分析试验、液限、塑限、相对密度、 吸水率等。
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水泥稳定类基层不足之处： 水泥稳定细粒土（水泥土）的细料含量多，强度低，容易开裂 ，不应用做薄沥青混凝土面层，只能用做底基层。在高速公 路和一级公路的水泥混凝土路面板下也不用水泥稳定细粒料 作为基层。
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2、石灰稳定类基层
在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺 入适量的石灰和水，按照一定技术要求，经拌和，在最佳含 水量下摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面 基层。适用于二级公路基层，但不适用于冰冻地区及其他地 区的过湿路段。
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3、工业废渣稳定类基层
用一定数量的石灰与粉煤灰、水泥与粉煤灰或石灰与煤渣等 混合料与其他集料或土配合，在最佳含水量下，经拌和、压 实及养生后得到的混合料，其抗压强度符合规定时即得到工 业废渣稳定类基层。它可以利用大量工业废渣，减少占地， 变废为宝，并且适用于各级公路的基层。
路面基层（底基层）施工技术
路⾯基层（底基层）施⼯技术1B410000公路⼯程技术1B412000 路⾯⼯程1B412010 路⾯基层（底基层）施⼯技术1B412011 掌握路⾯粒料基层施⼯技术⼀、粒料分类及适⽤范围（⼀）粒料分类1.嵌锁型——包括泥结碎⽯、泥灰结碎⽯、填隙碎⽯等。
2.级配型——包括级配碎⽯、级配砾⽯、符合级配的天然砂砾、部分砾⽯经轧制掺配⽽成的级配砾、碎⽯等。
（⼆）粒料类适⽤范围1.级配碎⽯可⽤于各级公路的基层和底基层。
2.级配砾⽯、级配碎砾⽯以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾，可适⽤于轻交通的⼆级和⼆级以下公路的基层以及各级公路的底基层。
3.填隙碎⽯可⽤于各等级公路的底基层和⼆级以下公路的基层。
（只记适⽤基层的情况）考题：1、下列基层中，属于嵌锁型粒料基层的是（）。
09年真题A.泥结碎⽯基层B.级配碎⽯基层C.⽯灰稳定砂砾基层D.⼆灰碎⽯基层提⽰：参见教材P24[答疑编号500358102101]『正确答案』A『答案解析』嵌锁型——包括泥结碎⽯、泥灰结碎⽯、填隙碎⽯等⼆、对原材料的技术要求1.各类基层、底基层的集料压碎值应符合规定要求。
2.填隙碎⽯的单层铺筑厚度宜为10～12cm，最⼤粒径宜为厚度的0.5～0.7倍。
主⾻料和填隙料的颗粒组成可参照有关规范的规定。
3.级配碎⽯宜⽤⼏种粒径不同的碎⽯和⽯屑掺配拌制⽽成，其粒料的级配组成应符合相应的试验规程的要求。
级配碎⽯⽤做基层时，其压实度不应⼩于98%；⽤做底基层时，其压实度不应⼩于96%。
4.级配砾⽯或天然砂砾⽤做基层或底基层，其颗粒组成应符合相应的试验规程的要求，且级配宜接近圆滑曲线。
级配砾⽯或天然砂砾⽤做基层时，其重型击实标准的压实度不应⼩于98%，CBR值不应⼩于60%；⽤做底基层时，其重型击实标准的压实度不应⼩于96%，CBR值对轻交通道路的不应⼩于40%，对中等交通道路不应⼩于60%。
（级配碎⽯和级配砾⽯或天然砂砾结合起来记）1B412012 掌握路⾯沥青稳定基层施⼯技术⼀、沥青稳定类基层分类及适⽤范围（⼀）分类包括热拌沥青碎⽯、沥青贯⼊碎⽯、乳化沥青碎⽯混合料等。
半刚性基层和底基层强度路基压实度标准路基填料强度
半刚性基层和底基层强度路基压实度标准路基填料强度（CBR）的最小值填方类型路床顶面以下深度（cm）最小强度（%）城市快速路、主干路其它等级道路路床0~30 8.0 6.0路基30~80 5.0 4.0路基80~150 4.0 3.0路基＞150 3.0 2.019 半刚性基层和底基层强度路基压实度标准填挖类型路床顶面以下深度（㎝）道路类别压实度（%）（重型击实）检验频率检验方法范围点数挖方0~30城市快速路、主干路≥951000㎡每层3点环刀法、灌水法或灌砂法次干路≥93支路及其它小路≥90填方0~80城市快速路、主干路≥95次干路≥93支路及其它小路≥90＞80~150城市快速路、主干路≥93次干路≥90支路及其它小路≥90＞150城市快速路、主干路≥90次干路≥90支路及其它小路≥87柔性管道沟槽回真土压实度槽内部分压实度（%）回填材料检查数量检查方法范围点数管道基础管底基础≥90中、粗砂-- -- 用环刀法检查或采用现行国家标准《土工试验方法标准GB/T 50123中其他方法》管道有效支撑角范围≥95每100m 每层每侧一组（每组3点）管道两侧≥95中、粗炒、碎石屑、最大粒径小于40㎜的砂砾或符合要求的原土两井之间或1000㎡管道以上500㎜管道两侧≥90管道上部85±2管顶500~1000㎜≥90原土回则注：回填土的压实度，除设计要求用重型击实标准外，其它皆以轻型击实标准获得最大干密度为100%。
19 半刚性基层和底基层强度序号项目最低压实度（%）检查数量检查方法重型击实标准轻型击实标准范围点数1 石灰土类垫层93 95 100m 每层每用环刀法检查或采2 胸腔部分管侧87 90两井之间或1000㎡侧一组（每组3点）用现行国家标准《土工试验方法标准GB/T50123》中其它方法管顶以上500㎜87±2（轻型）其余部份≥90（轻型）农田或绿地范围表层500㎜范围内不宜压实预留沉降量，表面整平3胸腔部分管侧87 90 管顶以上500㎜87±2（轻型）由路槽底算起的深度范围（㎜）≤80快速路及主干路95 98次干路93 95支路90 92 ＞00~150快速路及主干路93 95次干路90 92支路87 90 ＞1500快速路及主干路87 90刚性管道沟槽回填土压实度注：表中重型击实标准的压实度和轻型击实标准的压实度，分别以相应的标准击实试验法求得最大干 密度为100%。