10-路面的基层和垫层

第十章路面的基层和垫层第一节基层和垫层的分类和特点第二节柔性基层施工第三节半刚性基层、底基层施工第四节刚性基层施工第五节路面基层施工质量控制第一节基层和垫层的分类和特点一.路面基层、底基层的分类及特点1.基层分类（1）按材料力学行为分：半刚性类、柔性类、刚性类；（2）按材料组成分：结合料稳定类（包括稳定集料类、稳定细粒土类）和无粘结料类。有结合料类可分为有机结合料稳定类、无机结合料稳定类；（3）按其组成结构分：骨架密实结构类、骨架空隙结构类、悬浮密实结构类、均匀密实结构类。2.基层特定（1）碎石类基层属于柔性基层，按强度构成可分为嵌锁型与级配型。（2）无机结合料稳定集料或稳定土类基（底基）层称为半刚性基层。（3）用各种沥青稳定集料的基层及不加任何结合料的各种粒料基层则统称为柔性基层。（4）基层、底基层材料的组成结构状态与物理、力学特性密切相关。第一节基层和垫层的分类和特点二.路面垫层的分类及特点1.垫层的设置条件2.垫层分类（1）地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段。（2）排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩石挖方路段。（3）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设防冻垫层的路段。（4）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。垫层根据选用的材料不同，分为透水性垫层和稳定性垫层。根据其设置目的和作用不同，又可分为稳定层、隔离层、防冻层、防污层、整平层和辅助层。目前，路面工程中，常用的垫层有石灰土或煤渣石灰土、砂砾垫层、隔离层（透水性或不透水性）等形式。3．垫层的特点及有关要求第一节基层和垫层的分类和特点（1）石灰土或煤渣石灰土垫层成型后，强度高，板底性强，有良好的水稳定和冻稳性。煤渣石灰土具有较强的保温性能，可以减少翻浆和冻胀的危害。（2）砂或砂砾垫层具有较大的孔隙，能切断毛细水的上升，冻融时又能蓄水、排水，可减少路面的冻胀和沉陷。（3）隔离层一般设置在土基顶面以下0.5～0.8m处。（4）垫层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣等材料以及水泥或石灰粉煤灰稳定粗粒土等。（5）采用碎石和砂砾垫层时，应根据最大粒径确定结构层厚度（h），一般最大粒径应在1/3～2/3h之间。垫层颗粒组成应符合设计规范要求。（6）高速公路、一二级公路的排水垫层应铺至路基同宽，以利路面结构排水，保持路基稳定。三、四级公路的垫层宽度可比底基层每侧至少宽25cm。第二节柔性基层施工一.级配碎石基层施工级配碎石是指粗、中、小集料与石屑各占一定比例的混合料。当其颗粒组成符合规定的密实级配要求时，称为级配碎石。1.材料要求（1）各种类型的岩石（软质岩石除外）、圆石或矿渣均可作为轧制碎石的材料。（2）石屑或其他细集料可以使用一般碎石场的细筛余料，也可以利用轧制沥青表面处治和贯入式用石料时的细筛余料，或专门轧制的细碎石集料。（3）压碎值要求见下表公路等级层位高速、一级公路二级公路二级以下公路基层不大于26%不大于30%不大于35%底基层不大于30%不大于3%0不大于40%第二节柔性基层施工（4）颗粒组成范围级配碎石或级配碎砾石的颗粒组成范围编号通过质量百分率（%）项目12筛孔尺寸（mm）37.510031.590～10010019.073～8885～1009.549～6952～744.7529～5429～542.3617～3717～370.68～208～200.0750～70～7液限（%）2828塑性指数6（或9）6（或9）第二节柔性基层施工未筛分碎石底基层颗粒组成范围编号通过质量百分率（%）项目12筛孔尺寸（mm）5310037.585～10010031.569～8883～10019.040～6554～849.519～4329～594.7510～3017～452.368～2511～350.66～186～210.0750～100～10液限（%）2828塑性指数6（或9）6（或9）第二节柔性基层施工2.施工程序与施工技术要点准备下承层施工放样备料运输和摊铺集料拌和及整形横缝纵缝的处理碾压第二节柔性基层施工二.级配砾石基层施工级配砾石是指粗、中、小砾石各占一定比例的混合料，当其组成符合规定的密级配要求且塑性指数和承载比均符合规定要求时，称为级配砾石。1.材料要求级配砾石基层的颗粒组成范围编号通过质量百分率（%）项目123筛孔尺寸（mm）5310037.590～10010031.581～9490～10010019.063～8173～8885～1009.545～6649～6952～744.7527～5129～5429～542.3616～3517～3717～370.68～208～208～200.0750～70～70～7液限（%）282828塑性指数6（或9）6（或9）6（或9）第二节柔性基层施工砂砾底基层的级配范围筛孔尺寸（mm）5337.59.54.750.60.075通过质量百分比（%）10080～10040～10025～858～450～15用级配砾石做基层时，石料的集料压碎值应满足下列规定：基层：二级公路不大于30%三级和四级公路不大于35%底基层：高速公路和一级公路不大于30%二级公路不大于35%二级以下公路不大于40%第二节柔性基层施工2.主要程序实施技术要点准备下承层施工放样计算材料用量运输和摊铺集料拌和及整形接缝的处理碾压第二节柔性基层施工三.沥青碎石基层施工1.集料级配级配类型下列筛孔（mm）的通过率（%）31.526.5191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075ATB-2510090-10060-8048-6842-6232-5220-4015-3210-258-185-143-102-6检验项目50号针入度（25℃，100g，5s）（0.1mm）40～60延度（5cm/min，10℃)不小于（cm）15延度（5cm/min，10℃)不小于（cm）80软化点（环球法）不小于（℃）49溶解度（三氯乙烯）不小于（%）99.5薄膜加热试验，5h质量变化不大于（%）±0.8针入度比不小于（%）63延度（10℃）不小于（cm）4闪点（COC）不小于（℃）260含蜡量（蒸馏法）不大于（%）2.2针入度指数PI﹣1.5～1.0密度（15℃）（g/cm3）实测动力粘度（绝对粘度60℃）不小于（Pa·s）2002.原材料技术要求道路石油沥青技术要求第二节柔性基层施工2.集料集料规格方孔筛尺寸（mm）通过率（％）1#料（31.5mm～19mm）31.510026.590～100190～102#料（19mm～13.2mm）1990～1001630～5013.20～103#料（13.2mm～4.75mm）13.290～1009.540～604.750～104#料（4.75mm～2.36mm）4.7590～1002.360～105#料（＜2.36mm）2.3680～1001.1845～650.0750～12.5基层集料筛分要求基层粗集料质量技术要求及检测频率指标技术要求检测频率石料压碎值不大于（%）26每检测1次表观相对密度不小于2.50吸水率不大于（%）3.0对沥青的粘附性不小于4级（70#道路石油沥青）细长扁平颗粒含量（1:3）不大于（%）15水洗法＜颗粒含量不大于（%）1软石含量不大于（%）5白晶石含量不大于（%）10坚固性不大于（%）12每检测1次洛杉矶磨耗损失不大于（%）28第二节柔性基层施工指标技术要求检测频率表观相对密度不小于2.50每500m3检测1次坚固性（＞0.3mm部分）不大于（%）12水洗法（＜0/075的含量）不大于（%）15砂当量不小于（％）60亚甲蓝值不大于（g/kg）3基层细集料（＜2.36mm）质量技术要求及检测频率第二节柔性基层施工3.填料指标质量技术要求视密度不小于（t/m3）2.50含水量不大于（%）1粒度0.6mm（%）0.15mm（%）0.075mm（%）10090～10075～100外观无团粒结块亲水系数小于1塑性指数不大于4第二节柔性基层施工3.施工机械与质量检测仪器1.必须配备齐全施工机械和配件，做好开工前的保养、调试和试机，并保证在施工期间一般不发生有碍施工进度和质量的故障。宜采用机械化连续摊铺作业。2.必须配备性能良好、精度符合规定的质量检测仪器，并配备足够的易损部件。4.下承层的准备沥青碎石基层施工之前，下承层必须洁净，对局部松散、损坏的下承层要在沥青碎石基层铺筑前采取措施处理。第二节柔性基层施工5.配合比设计（1）目标配合比设计沥青碎石配合比设计采用马歇尔方法，马歇尔击实采用双面各击75次，目标配合比设计时，根据原材料筛分结果来计算级配，以0.5%油石比为间隔分别成型试件，并测定相应的马氏指标确定最佳油石比。马氏指标级配空隙率（%）饱和度（%）稳定度（kN）流值()矿料间隙率(%)浸水马歇尔残留稳定度(%)ATB-253-655-70≥7.515-40≥12.5≥75第二节柔性基层施工（2）生产配合比设计（1）确定各热料仓矿料和矿粉的用量。（2）确定最佳油石比。（3）残留稳定度检验。（3）试拌阶段（4）试件成型温度（5）混合料最大理论密度用生产配合比进行试拌，沥青碎石混合料的技术指标合格后铺筑试铺段。取试拌用的沥青混合料进行马歇尔试验检验和沥青含量、筛分试验检验，由此确定正常生产用的标准配合比。应由沥青等粘温曲线确定采用实测法，并以计算法复核，当两者差值小于0.005时取实测值作为标准值，当差值超过规定时，应查找原因，论证后取值。第二节柔性基层施工6.试铺正式施工前，需先做试铺路段。施工单位通过合格的沥青混合料组成设计、生产配合比设计、试拌后，拟定试铺路段铺筑方案，采用调试使用正常的施工机械，铺筑试铺路段。试铺路段长度不少于200m。试铺路段施工分为试拌和试铺两个阶段，分别确定相应内容。7.施工（1）把好原材料质量关（2）沥青混合料的拌制（3）沥青混合料的运输（4）沥青碎石混合料的摊铺第二节柔性基层施工（5）沥青混合料的压实成型（6）施工接缝的处理（7）施工阶段的质量管理沥青加热温度160～170矿料温度175～185混合料出厂温度正常范围160～170，超过者废弃混合料运输到现场温度不低于155摊铺温度正常施工不低于140碾压温度正常施工140～160不低于135碾压终了温度钢轮压路机不低于90沥青混合料的施工温度（℃）第二节柔性基层施工压路机碾压速度（km/h）压路机类型初压复压终压适宜最大适宜最大适宜最大钢筒式压路机1.5～232.5～3.552.5～3.55轮胎压路机------3.5～4.584～68振动压路机1.5～2（静压）5（静压）4～5（振动）4～5（振动）2～3（静压）5（静压）项目检查频率质量要求或允许差试验方法施工温度：混合料出厂温度每车料一次应符合表8的规定温度计测定运输到现场温度初压温度碾压终了温度矿料级配：与生产配合比设计标准级配的差每日每机上、下午各1次±2%拌和厂取样，用抽取后的矿料筛分≤±4%≥±5%沥青含量（油石比）每日每机2次(上、下午各1次)+0.2%、-0.1%拌和厂取样，离心法抽提马歇尔试验：稳定度每日每机上、下午各1次≥7.5kN拌和厂取样，室内成型试验流值15～40（）空隙率4~6压实度每层1次//车道不小于98%（马歇尔密度）93%～97%（最大理论密度）现场钻孔试验（用核子密度仪随时检查）厚度1次//车道钻孔检查并铺筑时随时插入量取，每日用混合料数量校核平整度每车道连续检测不大于用连续式平整度仪检测或直尺宽度2处/不小于设计宽用尺量纵断面高度3处/±用水准仪或全站仪横坡度3处/±0.3%用水准仪检测中线平面偏位4点/用经纬仪检测渗水系数每层1次//车道不大于150ml/min用改进型渗水仪测沥青碎石基层施工阶段的质量检查标准第二节柔性基层施工第三节半刚性基层、底基层施工一.准备工作1.施工准备要求路面施工单位配备足够的拌和、运输、摊铺、压实等施工设备和配件，开工前做好保养、试机工作，尽量避免在施工期间发生有碍施工进度和质量的故障。水泥稳定碎石和二灰碎