路基路面工程-第09讲-碎砾石与无机结合稳定料路面(上).

路基路面工程路基路面工程路基工程路面工程第九讲碎砾石与无机结合稳定料路面第一节碎、砾石路面力学特性第二节优质级配碎石基层第三节碎、砾石路面的养护学习要点掌握碎、砾石路面的力学特性熟悉优质继配碎石基层特性了解碎、砾石路面的养护第一节碎/砾石路面力学特性1一、碎、砾石路面的强度构成通常指水结碎石路面、泥结碎石路面及密级配的碎、砾石路面，用于中低等交通量公路（城镇、乡村）强度形成特点：松散材料的内摩擦力矿料颗粒间的联结强度一般比矿料本身强度小得多；外力作用下，材料首先在颗粒之间产生滑动和位移；第一节碎/砾石路面力学特性2一、碎、砾石路面的强度构成（一）.纯碎石材料：按嵌挤原则产生强度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。摩阻角大小取决于石料的强度、形状、尺寸、均匀性、表面粗糙度及施工时的压实程度。第一节碎/砾石路面力学特性2一、碎、砾石路面的强度构成（二）.土、碎(砾)石混合料：1.强度形成：含土少时，按嵌挤原则；含土量较多时，则按密实原则形成强度。土－碎（砾）石混合料的强度和稳定性取决于内摩阻力和粘结力大小。抗剪强度决定于颗粒级配，即集料粗、细成分比例。第一节碎/砾石路面力学特性4一、碎、砾石路面的强度构成2.三种物理状态：第1种：不含或含很少细料粗颗粒摩擦形成强度；密实度较低透水性好不易冰冻；第2种：含有足够细料填充颗粒间空隙粗细颗粒摩擦形成强度；密实度提高，透水性降低；第3种：含有大量细料而没有粗颗粒间接触细颗粒摩擦形成强度；密实度提高，透水性降低；第一节碎/砾石路面力学特性4二、碎、砾石材料的应力应变特性→非线性同一侧向应力作用下随偏应力增大，回弹模量逐渐减小侧向应力增大时，回弹模量增大根据三轴试验获得回弹模量计算公式22)2(3111KKrKKE第一节碎/砾石路面力学特性4三、碎、砾石材料的变形累积当应力作用次数N达到104次时，形变已基本不发展；但当应力较大，超过材料的耐久疲劳应力，达到一定次数后，形变随作用次数而迅速发展，最终导致破坏；第二节优质级配碎石基层11.用途用于柔性路面的基层和底基层。用于半刚性基层与沥青面层之间，以减少反射裂缝2.强度来源来源于碎石强度本身及碎石颗粒之间的嵌挤力。3.对材料的要求高速公路和一级公路路面级配碎石集料压碎值应不大于26%。小于0.5mm的细料建议其液限小于25%，无塑性。第二节优质级配碎石基层14.级配要求级配应能获得最大密实的集料，并具有较好的透水性能，即为最佳级配优质碎石。5.应力应变特性及其回弹模量振动成型可使级配碎石获得更高的CBR值和回弹模量级配碎石材料具有显著的非线性（应力小，模量大），使其在刚度较大的下卧层（半刚性基层）上，表现出较大的回弹模量。建议：处于上基层的级配碎石弹性模量取350－550MPa，下基层取150－250MPa第三节碎/砾石路面的养护1主要任务：使路面保持应有的强度和平整度；对产生的病害进行事前预防和事后及时维修。一、磨耗层与保护层（一）磨耗层作用：抵抗由车轮水平力和轮后吸力引起的磨损和松散，以及自然因素的破坏作用，并提高路面平整度要求：具有足够坚实性和稳定性，通常多用坚硬、耐磨、抗冻性强的级配粒料铺筑。厚度：采用坚硬小砾石或石屑时，宜厚2-3cm，用砂土时宜厚1-2cm，用软质材料时，宜厚3-4cm。第三节碎/砾石路面的养护2二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。根据设计规定铺筑的宽度，1.划出边线，2.清扫浮土及松散材料，3.修补坑槽，4.校正路拱。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。在路面铺料宽度内1.洒水，并用扫帚或扫浆器2.扫起一薄层泥浆，在泥浆表面未干之前即进行3.铺料。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。根据材料性质及干湿地区气候与季节等因素，通过试验确定的材料配合比进行配料。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。扫浆之后，即摊铺拌和料，松铺系数一般为1.3～1.4，摊铺时每隔20m用直尺和路拱板校正平整度和路拱度。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。1.在碾压前，培筑路肩并整平，使路肩与磨耗层同时压实，以保护磨耗层边缘。2.碾压应在混合料最佳含水量时进行，并与铺料工序紧密衔接。3.采用轻型压路机（2～3t）碾压2～3遍;初步压实后开放交通，利用行车控制碾压。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。铺筑保护层，保护磨耗层，减少车轮对磨耗层的磨损放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善磨耗层的铺筑与养护：在粒料路面上铺筑养护磨耗层和保护层是粒料路面养护的一项主要工作。1.铺筑后第一周内每天洒水一次；2.第二周内隔天洒水一次；3.洒水同时还应引导行车碾压，并适当加以修理，待磨耗层达到全面坚实后，转入正常养护阶段。放样清底扫浆配料拌和铺料培肩与碾压初期养护加铺保护层第三节碎/砾石路面的养护1一、磨耗层与保护层（二）保护层作用：保护磨耗层，减少车轮对磨耗层的磨损。厚度：一般不大于1cm。类型：稳定保护层：使用含有粘土的混合料，借行车碾压，形成稳固的硬壳。有砂土混合料与土砂封面两种。适用于干旱和大风地区。松散保护层：只用粗砂或小砾石而不用粘土，在磨耗层上呈松散状态。适用于南方潮湿地区。第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善（一）磨耗层的修理磨耗层坎坷不平，可铲去突出部分，并用同样的级配混合料补平压实。（二）坑槽、车辙的修理坑槽、车辙较浅时，在清除杂物后，洒水润湿，再用与原路面相同材料拌和填补，并夯压密实。第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善坑槽车辙防治成因：坑槽由于面层网裂、龟裂未及时养护而成。处治原则：按破坏面积大小及深度采取不同方法及时修补，修补时尽量采用与原路面相同的材料。泥泞及其处治松散及其处治波浪、搓板及处治坑槽、车辙及处治第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善泥泞防治表现形式：雨后表层发软，行车时泥浆飞溅打滑成因：碎砾石路面材料中细料过多、碾压不实、路面排水不良等引起处治方法：雨后刮去泥浆，撒上粗砂、石屑或小砾石等材料，整平压实，并做好路拱，防止路面积水泥泞及其处治松散及其处治波浪、搓板及处治坑槽、车辙及处治第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善松散防治表现形式：表面材料散落分布，行车颠簸，尘土飞扬，并可造成路面进一步的破损。成因：碎砾石路面材料粘结力不够，拌和不均，碾压不实和日常养护不及时等引起。处治办法：1.当松散层H3cm时，扫集松散材料→整平路面表层→重新拌和并整平压实。2.松散H3cm，应进行挖槽修补。泥泞及其处治松散及其处治波浪、搓板及处治坑槽、车辙及处治第三节碎/砾石路面的养护1二、碎砾石路面养护、维修与改善路面修理：波浪、搓板防治表现形式：路面形成有规则的低洼和凸起变形。成因：材料配合不好，施工不当，养护不善，路基、路面强度不足或强度不均匀。处治办法：程度轻微的可刮平，并用相同材料修补；严重的应进行局部或彻底翻修（铲高补凹；局部翻修；彻底翻修；补强重铺）。泥泞及其处治松散及其处治波浪、搓板及处治坑槽、车辙及处治