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1、路面基層施工 學(xué)習(xí)材料 路面基層施工 ? ? ? ? ? 第一節(jié) 概述 第二節(jié) 基層材料與材料構(gòu)成設(shè)計(jì) 第三節(jié) 半剛性基層施工 第四節(jié) 粒料類基層施工 第五節(jié) 柔性與剛性基層 第一節(jié) 概述 ? 一、路面對(duì)基層的規(guī)定 ? 瀝青路面的基層是路面構(gòu)造中的承重層，它承受由瀝青面層傳來(lái)的車輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。因此，瀝青路面的基層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度與剛度，并具有良好的擴(kuò)散應(yīng)力的能力。 ? 水泥混凝土路面的基層是保證路面板具有均勻而穩(wěn)定的支承、避免唧泥和錯(cuò)臺(tái)、延長(zhǎng)路面使用壽命的

2、重要層次，并能為面層混凝土板施工提供以便。 ? 基層受自然因素的影響雖然比面層小，但是仍然有也許受到地下水和通過(guò)面層滲入雨水的浸濕，同步也會(huì)產(chǎn)生一定幅度的溫差變化和低溫的作用。因此路面的基層應(yīng)具有足夠的水穩(wěn)性和良好的抗凍性以及良好的抗沖刷和抗裂性能?；鶎颖砻骐m不直接供車輛行駛，但仍然規(guī)定有較好的平整度，這是保證瀝青面層平整度及水泥混凝土路面板厚度的基本條件。 ? 當(dāng)基層厚度較大時(shí)，為保證工程質(zhì)量可分為兩層或三層鋪筑。當(dāng)采用不同材料修筑基層時(shí)，基層的最下層稱為底基層，對(duì)底基層材料的規(guī)定可減少某些。 總結(jié)：路面對(duì)基層的規(guī)定 ? 具有足夠的強(qiáng)度和剛度

3、 ? 具有足夠的水穩(wěn)性和冰凍穩(wěn)定性 ? 具有足夠的抗沖刷能力 ? 具有較小的收縮性 ? 具有足夠的平整度 ? 與面層具有良好的結(jié)合性 ? 二、基層的基本類型及其合用范疇 ? 路面基層按構(gòu)造組合設(shè)計(jì)可分為四種類型： ? 第一類是柔性基層材料，涉及級(jí)配型集料、嵌鎖型碎石以及瀝青碎石混合料等； ? 第二類是半剛性基層材料，涉及水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類和石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類等；綜合穩(wěn)定類 ? 第三類是剛性基層材料，涉及水泥混凝土、貧混凝土和碾壓混凝土等； ? 第四類是復(fù)（混）合式基層，即上部使用柔性基層，下部使用半剛

4、性基層。 1．柔性基層： 用熱拌或冷拌瀝青混合料（大粒徑瀝青碎石）、瀝青貫入碎石、以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。柔性基層可用于各級(jí)公路。 2．半剛性基層 半剛性基層用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類的材料鋪筑一定厚度的基層。 半剛性材料基層、底基層按其構(gòu)成構(gòu)造狀態(tài)分為均勻密實(shí)構(gòu)造、懸浮密實(shí)構(gòu)造、骨架密實(shí)構(gòu)造和骨架空隙構(gòu)造。 均勻密實(shí)型是指無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土，如石灰土、水泥土、二灰土等。 懸浮密實(shí)、骨架密實(shí)和骨架空隙構(gòu)造均是指無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定中、粗粒土。三種類型的辨別重要是根據(jù)混合料壓實(shí)后，集料中粗顆粒間空隙體積與壓實(shí)后起填充

5、作用的細(xì)料體積之間的關(guān)系來(lái)擬定。 半剛性材料基層合用于如下范疇： （1）水泥穩(wěn)定類合用于各級(jí)公路的基層、底基層。石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料，對(duì)冰凍地區(qū)、多雨潮濕地區(qū)宜用于下基層或底基層 。石灰穩(wěn)定類材料合用于各級(jí)公路的底基層以及三、四級(jí)公路的基層。 ? （2）高速公路、一級(jí)公路的基層和上基層骨架密實(shí)型的穩(wěn)定集料。 ? （3）二級(jí)及二級(jí)如下公路的基層和各級(jí)公路的底基層均可采用懸浮密實(shí)型混合料。 1 ? （4）骨架空隙構(gòu)造型混合料具有較高的空隙率，合用于考慮路面內(nèi)部排水規(guī)定的基層。 3．剛性基層 用一般混凝土、低強(qiáng)度級(jí)別混凝

6、土、貧混凝土、鋼筋混凝土、持續(xù)配筋混凝土等材料做的基層。貧混凝土基層與其他基層相比具有較高的強(qiáng)度、剛度，較好的整體性和穩(wěn)定性，良好的抗沖刷性和抗裂性，多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能。 第二節(jié) 基層材料與材料構(gòu)成設(shè)計(jì) 一、基層構(gòu)成材料及規(guī)定 ? 1、路面基層用土的分類 ? 土作為半剛性基層材料的骨架，按照土中單個(gè)顆粒（指碎石、礫石和砂等顆粒）的粒徑大小和構(gòu)成，將 土分為下列三種，即：細(xì)粒土、中粒土和粗粒土。 ? （1）細(xì)粒土：顆粒的最大粒徑不不小于9.5mm，且其中不不小于2.36mm的顆粒含量不少于90%（如塑性指數(shù)不

7、 同的多種粘性土、粉性土、砂性土、砂和石屑等）。 ? （2）中粒土：顆粒的最大粒徑不不小于26.5mm，且其中不不小于19mm的顆粒含量不少于90%（如砂礫土、碎 石土、級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石等）。 ? （3）粗粒土：顆粒的最大粒徑不不小于37.5mm，且其中不不小于31.5mm的顆粒含量不少于90%（如砂礫石、 碎石土、級(jí)配砂礫、級(jí)配碎石等）。 ? （二）對(duì)基層用土的技術(shù)規(guī)定 ? 對(duì)路面基層用土的一般規(guī)定是易于粉碎，滿足級(jí)配規(guī)定，便于碾壓成型。 ? 1．液限與塑性指數(shù) ? 水泥穩(wěn)定細(xì)粒土的液限不應(yīng)超過(guò)40

8、，塑性指數(shù)不應(yīng)不小于17。對(duì)中粒土和粗粒土，如土中不不小于0.6mm 的顆粒含量在30%如下，塑性指數(shù)可稍大。實(shí)際工程中，宜選用塑性指數(shù)不不小于12的土。塑性指數(shù)不小于17的土，宜采用石灰穩(wěn)定，或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。 ? 2．顆粒構(gòu)成 ? 一般地說(shuō)凡能被粉碎的土都可用水泥穩(wěn)定，其最大顆粒和顆粒構(gòu)成應(yīng)滿足規(guī)范的規(guī)定。最大粒徑過(guò)大， 拌和、攤鋪、壓實(shí)均有困難，表面平整度也難達(dá)到規(guī)定。最大粒徑過(guò)小，則水穩(wěn)性局限性且投資增長(zhǎng)。 ? 對(duì)細(xì)粒土，土的不均勻系數(shù)Cu應(yīng)不小于5。對(duì)中粒土和粗粒土，不均勻系數(shù)應(yīng)不小于10。 ? 注：土粒不均勻系數(shù)Cu：反映大小

9、不同粒組的分布狀況，以判斷土粒度級(jí)配與否良好的指標(biāo)之一，其表 達(dá)式為:Cu=d60/d10，其中：在土的粒徑合計(jì)曲線上，d10為過(guò)篩重量占10%的粒徑,d60為過(guò)篩重量占60%的粒徑。Cu<5的土稱為勻粒土，級(jí)配不良；Cu越大，表達(dá)粒組分布越廣，Cu>10的土級(jí)配良好，但Cu過(guò)大，表達(dá)也許缺失中間粒徑，屬不持續(xù)級(jí)配，故需同步用曲率系數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)。Cc=d302/d60*d10 ? 對(duì)于二級(jí)及如下公路和次干路如下都市道路用作基層時(shí)，集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5mm（方孔篩）；用 作底基層時(shí)，集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)53mm。 ? 對(duì)于高速、一級(jí)公路和都

10、市迅速路、主干路用作基層時(shí)，集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)31.5mm（方孔篩）；用 作底基層時(shí)，集料最大粒徑不應(yīng)超過(guò)37.5mm。水泥穩(wěn)定類集料的顆粒構(gòu)成應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定。 ? 3．集料壓碎值 ? 4．硫酸鹽與腐殖質(zhì) ? 水泥穩(wěn)定期，土的腐殖質(zhì)含量不應(yīng)不小于2%，硫酸鹽含量不應(yīng)不小于0.25%。 ? 腐殖質(zhì)含量超過(guò)2%以及塑性指數(shù)偏高的土，不應(yīng)單用水泥穩(wěn)定，若需采用這種土，必須先用石灰進(jìn)行處 理之后方可用水泥穩(wěn)定。石灰及二灰穩(wěn)定類所用土的有機(jī)質(zhì)含量不應(yīng)超過(guò)10%，硫酸鹽含量不應(yīng)超過(guò)0.8%。 ? （三）無(wú)機(jī)結(jié)合料技術(shù)規(guī)定 1

11、．水泥：選用初凝時(shí)間3h以上和終凝時(shí)間較長(zhǎng)（宜在6h以上）的水泥，快硬水泥、早強(qiáng)水泥以及已受潮變質(zhì)的水泥不應(yīng)使用。宜采用強(qiáng)度級(jí)別較低（如32.5）的水泥。 2．石灰：質(zhì)量III級(jí)以上的生石灰或消石灰，要盡量縮短石灰的寄存時(shí)間。石灰在野外堆放時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，應(yīng)妥善覆蓋保管，不應(yīng)遭日曬雨淋。使用等外石灰、貝殼石灰、珊瑚石灰等，應(yīng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對(duì)于高速公路、一級(jí)公路和都市迅速路、主干路宜采用磨細(xì)生石灰粉。（具體生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)規(guī)范） 3．工業(yè)廢渣：用于路面基層的工業(yè)廢渣，除石灰類渣外，重要有粉煤灰、煤渣、水淬渣、高爐重礦渣、鋼 2 渣及其他冶金礦渣、煤矸石等。 二、

12、基層材料構(gòu)成設(shè)計(jì) ? （一）設(shè)計(jì)原則 ? 半剛性基層混合料構(gòu)成設(shè)計(jì)所要達(dá)到的目的是：所設(shè)計(jì)的混合料構(gòu)成在強(qiáng)度上滿足設(shè)計(jì)規(guī)定、抗裂性達(dá) 到最優(yōu)且便于施工。 ? 材料構(gòu)成設(shè)計(jì)的基本原則是結(jié)合料劑量合理、盡量采用綜合穩(wěn)定以及集料應(yīng)有一定級(jí)配。混合料構(gòu)成 中，結(jié)合料的劑量太低則不能成為半剛性材料，劑量太高則剛度太大，容易脆裂。事實(shí)上，限制低劑量是為了保證整體性材料具有基本的抗拉強(qiáng)度，以滿足荷載作用的強(qiáng)度規(guī)定。限制高劑量可使模量不致過(guò)大，避免構(gòu)造產(chǎn)生太大的拉應(yīng)力，同步減少收縮系數(shù)，使構(gòu)造層不會(huì)因溫、濕度變化而引起拉伸破壞。 ? 采用水泥、石灰綜合穩(wěn)定期，

13、混合料中有一定水泥可提高初期強(qiáng)度，有一定石灰可使剛度不會(huì)太大，摻 入一定數(shù)量的粉煤灰可以減少收縮系數(shù)，必要時(shí)可根據(jù)材料性質(zhì)和施工季節(jié)，加入早強(qiáng)劑或其他外摻劑。 ? 集料應(yīng)有一定的級(jí)配。集料數(shù)量以達(dá)到靠攏而不緊密為原則，其空隙讓無(wú)機(jī)結(jié)合料填充，形成各自發(fā)揮 優(yōu)勢(shì)的穩(wěn)定構(gòu)造。因此，較為抱負(fù)的基層材料應(yīng)是石灰、粉煤灰、水泥綜合穩(wěn)定粒料類半剛性材料。半剛性基層材料中結(jié)合料和集料種類繁多，應(yīng)以就地取材為前提，并根據(jù)以上原則通過(guò)實(shí)驗(yàn)求得合理構(gòu)成，以充足發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。 ? （二）混合料構(gòu)成設(shè)計(jì)措施及實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 ? 1．原則密度（最大干密度）實(shí)驗(yàn) ? （1）實(shí)驗(yàn)

14、措施的選擇：擊實(shí)法、振動(dòng)臺(tái)法和表面振動(dòng)壓實(shí)儀法（各實(shí)驗(yàn)措施的合用范疇見(jiàn)表格） ? （? （3）粒料類基層：重型擊實(shí)法和振動(dòng)法 ? （4）瀝青穩(wěn)定碎石基層：原則馬歇爾擊實(shí)法、大型馬歇爾擊實(shí)法、旋轉(zhuǎn)壓實(shí)法和振動(dòng)法；國(guó)內(nèi)重要采用 馬歇爾擊實(shí)法 ? 2．強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) ：承載比實(shí)驗(yàn) 、抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。 ? 注: 凍結(jié)指數(shù)是指每年冬季負(fù)溫度與天數(shù)乘積的類積值(℃﹒d); 三、半剛性基層材料構(gòu)成設(shè)計(jì)的重型擊實(shí)法 ? （一）混合料構(gòu)成設(shè)計(jì)強(qiáng)度規(guī)定 ? 半剛性基層混合料構(gòu)成設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容是根據(jù)強(qiáng)度原則值通過(guò)實(shí)驗(yàn)選用合適于穩(wěn)定的材

15、料，擬定材料的 配比以及最大干密度和最佳含水量。表中所列數(shù)值指齡期為7d（標(biāo)養(yǎng)6d、浸水1d）的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度。（具體壓實(shí)度及強(qiáng)度規(guī)定見(jiàn)規(guī)范） ? （二）混合料構(gòu)成設(shè)計(jì)環(huán)節(jié) ? （1）初擬結(jié)合料劑量（配合比） ? 配制同一種土樣、不同結(jié)合料劑量的混合料，水泥和石灰的劑量可參照下表所列數(shù)值。 水泥劑量參照值 3 石灰劑量參照值 ? 石灰與粉煤灰之比可以是1︰2~1︰9。 ? 采用石灰粉煤灰土做基層或底基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比常用1︰2~l︰4（對(duì)于粉土，以1︰2為宜）。石 灰粉煤灰與細(xì)粒土的比例一般為30︰

16、70~90︰10。 ? 采用石灰粉煤灰粒料做基層或底基層時(shí)，石灰與粉煤灰的配比常用1︰2~1︰4，石灰粉煤灰與級(jí)配粒料 （中粒土和粗粒土）的配比可以是1︰6~1︰4，石灰粉煤灰與粒料的配比也可以用1︰1左右，但后者也許強(qiáng)度較低，裂縫較多。 ? 水泥煤灰穩(wěn)定類基層、底基層中水泥劑量宜在3~6%，水泥粉煤灰與集料的質(zhì)量比宜為13~17︰87~83。 ? （2）重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn) ? 采用重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)擬定多種混合料的最佳含水量和最大干密度，至少做三個(gè)不同水泥或石灰劑量混合料 的擊實(shí)實(shí)驗(yàn)，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他劑量混合料的最佳含水量和最大干密度

17、用內(nèi)插法擬定。 ? 按工地預(yù)定達(dá)到的壓實(shí)度，分別計(jì)算不同結(jié)合料劑量時(shí)試件應(yīng)有的干密度。 ? （3）強(qiáng)度實(shí)驗(yàn) ? 按最佳含水量和計(jì)算得到的干密度制備試件，進(jìn)行強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。作為平行實(shí)驗(yàn)的試件數(shù)量應(yīng)符合規(guī)定。 ? 試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d，浸水1d，進(jìn)行無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)溫度為20±2℃，計(jì)算實(shí)驗(yàn)結(jié) 果的平均值和偏差系數(shù)。 ? 根據(jù)強(qiáng)度原則，選定合適的結(jié)合料劑量。 ? （4）結(jié)合料劑量的擬定 ? 工地實(shí)際采用的石灰或水泥劑量應(yīng)較室內(nèi)實(shí)驗(yàn)擬定的劑量多0.5%~1.0%。采用集中廠拌法施工時(shí)，可只 增0.5%；采用路拌法施工時(shí)宜

18、增長(zhǎng)1.0%。 ? 采用集中廠拌法施工時(shí)，水泥穩(wěn)定中粒土和粗粒土的最小劑量為3%、穩(wěn)定細(xì)粒土的最小劑量為4%；采 用路拌法施工時(shí)，水泥穩(wěn)定中粒土和粗粒土的最小劑量為4%、穩(wěn)定細(xì)粒土的最小劑量為5%。 ? 石灰土穩(wěn)定碎石和石灰土穩(wěn)定砂礫，僅對(duì)其中的石灰土進(jìn)行構(gòu)成設(shè)計(jì)，對(duì)碎石和砂礫，只規(guī)定它具有較 好的級(jí)配。石灰土與碎石砂礫的重量比宜為1︰4。二灰穩(wěn)定粒料的構(gòu)成設(shè)計(jì)。則應(yīng)涉及所有混合料（或26.5mm如下的粒料）。條件不具有時(shí)，可僅對(duì)二灰進(jìn)行構(gòu)成設(shè)計(jì)，擬定二灰的配合比后，在二灰中摻入一定比例的粒料。 四、半剛性基層材料構(gòu)成設(shè)計(jì)振動(dòng)成型法

19、? 對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料類的材料構(gòu)成設(shè)計(jì)，現(xiàn)行措施是按重型擊實(shí)法進(jìn)行。 ? 當(dāng)粒料含量不高時(shí)（35%如下），現(xiàn)行措施可得出對(duì)的的成果，但費(fèi)工費(fèi)時(shí)。當(dāng)粒料含量高時(shí)（50%以上）， 由于擊實(shí)筒空間的限制，現(xiàn)行措施就不能得出真正的最大干密度。若以它為準(zhǔn)，按施工規(guī)范規(guī)定的壓實(shí)度成型，所測(cè)得的強(qiáng)度和有關(guān)參數(shù)太小，據(jù)此進(jìn)行設(shè)計(jì)，勢(shì)必導(dǎo)致?lián)]霍。同樣，如以此為準(zhǔn)進(jìn)行施工質(zhì)量控制，必然規(guī)定太低，不能保證施工質(zhì)量。因此，需要謀求更科學(xué)的措施。 4 第三節(jié) 半剛性基層施工 ? 一、實(shí)驗(yàn)路段與施工注意事項(xiàng) ? 先通過(guò)修筑實(shí)驗(yàn)路段，制定原則施工措施后再進(jìn)行大面積施工。

20、 注意事項(xiàng)：1．施工季節(jié)；2．水泥穩(wěn)定類材料施工作業(yè)長(zhǎng)度的擬定3．路拌法施工中土與粉煤灰用量的控制；4．接茬解決；5．養(yǎng)生期的問(wèn)題 二、石灰穩(wěn)定土 ? （一）強(qiáng)度形成原理 ? 土中摻入石灰后，石灰與土發(fā)生一系列的物理、化學(xué)作用。從而使土的性質(zhì)發(fā)生主線的變化。這些 作用涉及：離子互換作用、結(jié)晶作用、火山灰反映、碳酸化作用。 ? （二）影響強(qiáng)度的因素 ? 影響石灰穩(wěn)定土強(qiáng)度的因素涉及：土質(zhì) 、灰質(zhì) 、石灰劑量、含水量 、密實(shí)度 、齡期 、養(yǎng)生條件。 ? （三）石灰穩(wěn)定土基層防裂技術(shù) ? 1、控制壓實(shí)含水量

21、 ；2、基層施工要在本地氣溫進(jìn)入0℃前一種月竣工 ；3、注重初期養(yǎng)護(hù) ；4、 及早鋪筑面層 ；5、摻加粗集料 （四）石灰土基層的施工 1．基本規(guī)定； 2．備料； 3．混合料配比； 4．路拌法施工規(guī)定； 5．場(chǎng)拌法施工規(guī)定； 6．整型； 7．碾壓； 8．養(yǎng)生。 三、水泥穩(wěn)定類基層 ? （一）強(qiáng)度形成原理 ? 在運(yùn)用水泥穩(wěn)定土的過(guò)程中，水泥、土和水之間發(fā)生礦多種物理、化學(xué)作用，從而使土的性能發(fā)生 了明顯的變化。這些作用可以分為如下三類。 ?

22、 化學(xué)作用：如水泥顆粒的水化、硬化作用，以及水泥水化產(chǎn)物與粘土礦物之間的化學(xué)作用等。 ? 物理作用：如土塊的機(jī)械粉碎作用,混合料的拌和、壓實(shí)作用等。 ? 物理—化學(xué)作用：如粘土顆粒與水泥及水泥水化產(chǎn)物之間的吸附作用，微粒的凝聚作用，水泥水化 產(chǎn)物的擴(kuò)散、滲入作用，水化產(chǎn)物的溶解、結(jié)晶作用等。涉及一下幾種反映過(guò)程：水化作用、離子互換作用、化學(xué)激發(fā)作用、碳酸化作用。 （二）影響強(qiáng)度的因素 ? 1．土質(zhì) ：土的類別和性質(zhì)是影響水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度的重要因素。集料的顆粒構(gòu)成應(yīng)滿足規(guī)定。 ? 2．水泥的成分和劑量 ：對(duì)于同一種土，一般狀況

23、下硅酸鹽水泥的穩(wěn)定效果好，而鋁酸鹽水泥較差。試 驗(yàn)和研究證明，水泥劑量為4%~8%較為合理。 ? 3．含水量 ：含水量對(duì)水泥穩(wěn)定土強(qiáng)度影響很大。 ? 4．施工工藝過(guò)程。 （三）水泥穩(wěn)定土施工 1．基本規(guī)定； 2．拌和與攤鋪； 3．整型； 4．碾壓； 5．接縫解決； 6．養(yǎng)生及交通管制。 四、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層 ? （一）石灰煤渣類基層 5 ? 石灰煤渣（簡(jiǎn)稱二渣）基層是用石灰和煤渣按一定配合比，加水拌和、攤鋪、碾壓、養(yǎng)生而成型的基層。 二渣中

24、如摻入一定量的粗骨料便稱三渣；摻入一定量的土，便成為石灰煤渣土。 ? （二）石灰粉煤灰基層 ? 用石灰和粉煤灰按一定配比，加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生而成型的基層。在二灰中摻入一定量的土， 經(jīng)加水拌和、攤鋪、碾壓及養(yǎng)生成型的基層，稱二灰土基層。 ? 高速、一級(jí)公路二灰穩(wěn)定類集料的顆粒構(gòu)成應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定。 （三）石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土基層施工 1．基本規(guī)定 2．施工規(guī)定 3．施工檢查驗(yàn)收 第四節(jié) 粒料類基層施工 一、粒料類基層強(qiáng)度形成原理 ? 1、嵌鎖型：靠碎石顆粒之間的嵌鎖和摩阻作用所形成

25、的內(nèi)摩阻力。 ? 2、級(jí)配型 ：取決于內(nèi)摩阻力和粘結(jié)力的大小。 二、級(jí)配碎、礫石基層的材料規(guī)定 ? 1、碎、礫石 ? 級(jí)配碎、礫石用做二級(jí)及如下公路、次干路及如下都市道路基層時(shí)，碎石的最大粒徑不應(yīng)超過(guò) 37.5mm。當(dāng)級(jí)配碎石用做高速和一級(jí)公路、都市迅速路和主干路的基層以及半剛性路面的中間層時(shí)，其最大粒徑不應(yīng)超過(guò)31.5mm。 ? 級(jí)配碎、礫石的顆粒構(gòu)成見(jiàn)規(guī)范。級(jí)配曲線應(yīng)接近圓滑，避免同一種尺寸的顆粒過(guò)多或過(guò)少。 ? 2、石屑或其他細(xì)集料 當(dāng)級(jí)配碎、礫石中細(xì)料塑性指數(shù)偏大時(shí)，塑性指數(shù)與0.6mm如下的細(xì)

26、料含量的乘積應(yīng)符合：在年降雨量不不小于600mm的中干和干旱地區(qū)，地下水位對(duì)土基沒(méi)有影響時(shí)，乘積應(yīng)不不小于120；在潮濕多雨地區(qū)，乘積應(yīng)不不小于100。 三、級(jí)配碎石基層的施工 ? 1．級(jí)配碎、礫石基層的基本規(guī)定：厚度一般為8～16cm 。 ? 2．級(jí)配碎、礫石基層和墊層的施工： ? ①開(kāi)挖路槽； ? ②備料運(yùn)料； ? ③鋪料； ? ④拌和與整型； ? ⑤碾壓(在最佳含水量下進(jìn)行碾壓，直達(dá)到到下表規(guī)定的按重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)法擬定的壓實(shí)度規(guī)定) 。 級(jí)配碎、礫石基層的壓實(shí)度

27、（%）規(guī)定 四、優(yōu)質(zhì)級(jí)配碎石基層 ? 1、強(qiáng)度重要來(lái)源于碎石自身強(qiáng)度及碎石顆粒之間的嵌擠力。 ? 2、級(jí)配是影響級(jí)配碎石強(qiáng)度與剛度的重要因素。一般來(lái)說(shuō)，密實(shí)的級(jí)配易于獲得高密度，從而使級(jí)配碎 石獲得高的CBR值和回彈模量。采用重型擊實(shí)和振動(dòng)成型措施對(duì)級(jí)配碎石的實(shí)驗(yàn)表白，振動(dòng)成型可以使級(jí)配碎石獲得更高的CBR值和回彈模量值。 ? 3、級(jí)配碎石材料具有較明顯的非線性，具有足夠的抵御應(yīng)力和變形的能力。 五、填隙碎石基層 ? 1．填隙碎石對(duì)材料的規(guī)定：粗碎石、填隙料的顆粒構(gòu)成應(yīng)符合規(guī)定。 ? 2．填隙碎石施工工序?yàn)椋?

28、 ? （1）準(zhǔn)備下承層； 6 ? ? ? ? （2）施工放樣； （3）備料 ； （4）運(yùn)送和攤鋪粗碎石 ； （5）撒鋪填隙料及碾壓 第五節(jié) 柔性與剛性基層 一、瀝青類柔性基層 ? （一）瀝青類柔性基層的類型與合用范疇 ? 定義：用熱拌或冷抖瀝青混合料、瀝青貫入碎石、以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。 ? 合用范疇：瀝青類柔性基層可用于各級(jí)公路。 ? （二）瀝青類柔性基層的技術(shù)規(guī)定 ? 大粒徑瀝青碎石混合料的配合比設(shè)計(jì)宜采用馬歇爾實(shí)驗(yàn)措施，大粒徑瀝青碎

29、石混合料的配合比設(shè)計(jì) 宜采用馬歇爾實(shí)驗(yàn)措施，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。 ? 半開(kāi)級(jí)配大粒徑瀝青碎石的粘結(jié)料宜采用高粘度的改性瀝青。 ? （三）瀝青類柔性基層的施工要點(diǎn) ? 室內(nèi)壓實(shí)原則采用原則馬歇爾擊實(shí)法；成型試件推薦用振動(dòng)成型，旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型等。 二、剛性基層 ? （一）貧混凝土（剛性）基層 ? 定義：用混凝上、低檔別混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、持續(xù)配筋混凝土等材料做的基層。 ? 合用范疇：合用于重、特重交通，運(yùn)煤、礦石、建筑材料等公路以及改建、擴(kuò)建工程。 ? 特點(diǎn)：貧混凝土基層與其他基

30、層相比具有較高的強(qiáng)度、剛度，較好的整體性和穩(wěn)定性，良好的抗沖 刷性和抗裂性，多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能，較為合適作為重載交通下的路面基層。 ? （二）貧混凝土基層施工控制要點(diǎn) 貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計(jì)和構(gòu)造的設(shè)計(jì)齡期均取28天，貧混凝土強(qiáng)度應(yīng)符合下表的規(guī)定，施工質(zhì)量管理與控制，可采用7天齡期的抗壓強(qiáng)度評(píng)價(jià)。 貧混凝土基層屬剛性基層，在原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)定等方面，更接近于水泥混凝土 ，原則上可沿用水泥混凝土既有的原材料檢查、配合比設(shè)計(jì)、施工設(shè)備、鋪筑技術(shù)及所有的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)措施和手段，設(shè)計(jì)與施工時(shí)可參照現(xiàn)行公路水泥混凝土設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范進(jìn)行

31、。 貧混凝土基層應(yīng)設(shè)立縱、橫縫，并灌入填縫料，其上應(yīng)設(shè)立熱瀝青或改性乳化瀝青、改性瀝青粘結(jié)層等。 有關(guān)基層材料規(guī)定及質(zhì)量控制有關(guān)表格 一、施工前原材料及混合料的質(zhì)量控制規(guī)定 表2.1 路面基層材料土按粒徑大小和構(gòu)成分類 表2.2 基層（底基層）的原材料實(shí)驗(yàn)檢測(cè) 7 表2.3 水泥穩(wěn)定土材料規(guī)定 級(jí)配范疇?wèi)?yīng)符合表2.4的規(guī)定。 表2.4 懸浮密實(shí)型水泥穩(wěn)定類集料級(jí)配 表2.5 骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定類集料級(jí)配 表2.6 石灰穩(wěn)定土材料規(guī)定 8 表2.7 石灰的技

32、術(shù)指標(biāo) 注：硅、鋁、鎂氧化物含量之和不小于5%的生石灰，有效鈣加氧化鎂含量指標(biāo)，I等≥75%，II等≥70%，III等≥60%；未消化殘?jiān)恐笜?biāo)與鎂質(zhì)生石灰指標(biāo)相似。 3．石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定類的材料規(guī)定 表2.8 石灰工業(yè)廢渣的材料規(guī)定 表2.9 骨架密實(shí)型水泥穩(wěn)定類集料級(jí)配 9 圍應(yīng)符合表2-10的規(guī)定。 表2.10 懸浮密實(shí)型石灰粉煤灰穩(wěn)定類碎石的集料級(jí)配 表2.11 懸浮密實(shí)型石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫的集料級(jí)配 表2.12 級(jí)配碎石的材料規(guī)定 表2.13 級(jí)配礫石材料規(guī)定 表2.14

33、級(jí)配砂礫底基層的級(jí)配范疇 10 表2.15 級(jí)配碎石混合料的級(jí)配構(gòu)成 表2.16 級(jí)配礫石混合料的級(jí)配構(gòu)成 11 學(xué)習(xí)材料：路面基層施工 6．填隙碎石的材料規(guī)定 表2.17 填隙碎石的材料規(guī)定 表2.18 填隙碎石、粗碎石的顆粒構(gòu)成 注：①宜用軋制石灰?guī)r碎石的石屑。 表2.19 填隙料的顆粒構(gòu)成 （三）基層（底基層）混合料的實(shí)驗(yàn)檢測(cè) 表2.20 底基層和基層混合料的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目 12 學(xué)習(xí)材料：路面基層施工 型宜采用振動(dòng)成型措施，缺少實(shí)驗(yàn)條件時(shí)，對(duì)懸

34、浮密實(shí)和均勻密實(shí)型混合料可采用靜壓成型措施。 表2.21 水泥穩(wěn)定類材料的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度原則 表2.22 石灰穩(wěn)定類材料的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度原則 表2.23 石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料的7d無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度及壓實(shí)度原則 中冰凍、重冰凍區(qū)的高速公路、一級(jí)公路采用石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料做基層時(shí)，應(yīng)進(jìn)行抗凍性能檢查。抗凍性能采用28d齡期的試件經(jīng)18℃～-18℃的5次凍融循環(huán)后的殘留抗壓強(qiáng)度與28d齡期的抗壓強(qiáng)度之比進(jìn)行評(píng)價(jià)。殘留抗壓強(qiáng)度比（%）重冰凍區(qū)≥70，中冰凍區(qū)≥65。 二、施工過(guò)程質(zhì)量控制與檢測(cè)項(xiàng)目 表2.24 外形尺寸

35、檢查項(xiàng)目、頻度和質(zhì)量原則 13 表2.25 質(zhì)量控制的項(xiàng)目、頻度和質(zhì)量原則 注：①?gòu)澇林蛋磳?shí)習(xí)工作領(lǐng)域一所述措施進(jìn)行計(jì)算。 對(duì)于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層，應(yīng)取鉆件（俗稱路面芯樣）檢查其整體性。水泥穩(wěn)定基層的齡期7～10d時(shí)，應(yīng) 能取出完整的鉆件。二灰穩(wěn)定基層的齡期20～28d時(shí)，應(yīng)能取出完整的鉆件。如果路面鉆機(jī)取不出水泥穩(wěn)定基層或二灰穩(wěn)定基層的完整鉆件，則應(yīng)找出不合格基層的界線，進(jìn)行返工解決。 三、交工（竣工）驗(yàn)收階段的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)（見(jiàn)教材） 14 學(xué)習(xí)材料：路面基層施工 二灰土配合比設(shè)計(jì)實(shí)例 本實(shí)例來(lái)源

36、于陜西省禹閻高速公路C16標(biāo)段二灰土配合比設(shè)計(jì)。 1 原材料實(shí)驗(yàn) 1． 土的顆粒分析； 2． 液限和塑性指數(shù)； 3． 土工擊實(shí)實(shí)驗(yàn)； 4． 石灰的有效鈣鎂含量； 5． 粉煤灰的燒失量、細(xì)度及化學(xué)成分。 本實(shí)驗(yàn)中，石灰為消石灰，產(chǎn)自陜西蒲城響村石灰廠，鈣鎂含量為52；粉煤灰為Ⅲ級(jí)灰，由蒲城東城火力發(fā)電廠生產(chǎn)；土取自K126+042土場(chǎng)，土質(zhì)為粉土。經(jīng)檢測(cè)，原材料所有合格。檢測(cè)數(shù)據(jù)略。 2 擬定二灰的比例 根據(jù)《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，采用二灰土做基層或底基層時(shí)，石灰與粉煤灰的比例范疇為1：2～1：4。此處，石灰與粉煤灰比例定為 1：2、1

37、：2 .5、1：3、1：3.5、1：4。 2.1擊實(shí)實(shí)驗(yàn)及成果 按照上述比例，制備二灰混和料。每種比例混合料的量要保證夠做兩組擊實(shí)實(shí)驗(yàn)。擊實(shí)措施采用重型擊實(shí)實(shí)驗(yàn)法。擊實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)如下： 1． 將某一比例混合料用鐵鍬拌和均勻，用四分法取出10～15Kg試料。將試料提成5～6份，每份2 Kg。 2． 預(yù)定5～6個(gè)不同含水率，依次相差1～2，且其中至少有兩個(gè)不小于和兩個(gè)不不小于最佳含水率。 3． 按預(yù)定含水率制備試樣，裝入密閉容器或塑料袋中浸潤(rùn)備用。粉性土浸潤(rùn)時(shí)間為6～8h。 4． 將浸潤(rùn)好的試樣取出，取一份料，分5層每層27下?lián)魧?shí)。擊好后，取下套環(huán)，齊筒頂細(xì)心刮平試

38、樣，并拆除底板，稱重。用此質(zhì)量減去壁筒質(zhì)量，則得出混合料重。用混合料重除以擊實(shí)筒體積，則得出該土樣的濕密度(?濕) 。 5． 用脫模器推出筒內(nèi)試樣，從試樣內(nèi)部取兩個(gè)有代表性的樣品做含水率實(shí)驗(yàn)。 6． 含水率擬定后，用公式ρ干=ρ濕/（1+ω）可計(jì)算出本次擊實(shí)的干密度。其他四份試樣也如此求出其干密度。 7． 用五次所得的干密度和含水率繪制曲線， 曲線最高點(diǎn)即為本擊實(shí)所求的最大干密度，其相應(yīng)含水率即為最佳含水率。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，選擇偏差系數(shù)10%~15%，制備9個(gè)試件。試模選擇直徑×高=50×50規(guī)格。入模的二灰質(zhì)量可由下列公式計(jì)算。 1．m1??

39、dV(1??) 2．m2?m0?(1??) 3．m3?m0(1??) 4．??m2/m3 式中：m0——石灰粉煤灰干重；m1——石灰粉煤灰濕重；?——最佳含水率； m2——石灰干重； m3——粉煤灰干重； ?——石灰與粉煤灰比； V——試模體積； ?d——最大干密度。 需要注意的是，考慮到施工中壓實(shí)度并不能達(dá)到百分之百，且在稱料裝料時(shí)，質(zhì)量難免會(huì)有一定的損失。所 15 學(xué)習(xí)材料：路面基層施工 以實(shí)際入模質(zhì)量在實(shí)驗(yàn)時(shí)，通過(guò)了一定調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)后的( 1 ) 公式變?yōu)?： m1??dV(1??)K?20，此處K表達(dá)設(shè)計(jì)規(guī)定達(dá)到

40、壓實(shí)度。 根據(jù)計(jì)算好的石灰和粉煤灰質(zhì)量拌和試樣，浸潤(rùn)8～10h后，裝模，放至壓力機(jī)上， 加壓至壓柱壓入試模為止。解除壓力后，放到脫模器上，將試件頂出。稱試件質(zhì)量。之后， 將試件放至養(yǎng)生室養(yǎng)生7天。最后一天要泡水養(yǎng)生。到了第8天， 就可以取出試件，稱其質(zhì)量、測(cè)其高。將試件放至壓力機(jī)上進(jìn)行試壓。記錄試件破壞最大壓力 P，由公式 R= P／A(A——試件截面積) 求出無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度R。 2.3成果分析 當(dāng)石灰粉煤灰比為 l：3.5時(shí)，其強(qiáng)度平均值為1.46MPa，為五組中最大值。因此選擇l：3.5做為二灰比例。 3 二灰土比例的擬定 根據(jù)前面擬定的二灰比例

41、，制備同一種土樣的4～5種相似配合比的二灰土。其配合比要位于規(guī)范規(guī)定的3 0：7 0～9 0：l 0范疇內(nèi)。此處二灰土選擇 50：50、45：55、40：60、35：65、30：70。 根據(jù)不同比例，分別做擊實(shí)和無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)措施同二灰。實(shí)驗(yàn)成果如下。 3.3成果分析 1．上述每組的偏差系數(shù)均在10%如下，滿足實(shí)驗(yàn)精度。且為細(xì)粒土，平常取件中，可以將試件個(gè)數(shù)減到6個(gè)。 2． 本公路規(guī)定設(shè)計(jì)強(qiáng)度 Rd為0.6 MPa。上面每組實(shí)驗(yàn)強(qiáng)度平均值均滿足R均≥Rd／( 1-ZαCv ) 。Zα取1.645。 3．上面幾組實(shí)驗(yàn)最后強(qiáng)度均滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。其中二組和三組的強(qiáng)度相等為0.87 MPa，是五組中最大值。根據(jù)同等強(qiáng)度，節(jié)省材料考慮，選擇第三組，即石灰：粉煤灰：土=9：31：60作為該二灰土最后設(shè)計(jì)配合比。 16