分析aA路面工程.ppt
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1、路基路面工程,第八章,碎、砾石路面,基本内容,8-18-28-38-48-58-68-78-8,碎、砾石路面的力学特性碎石路面与基层级配砾(碎)石路面优质级配碎石基层碎(砾)石路面的养护块料路面概述天然块料路面机制块料路面,8-1 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。,(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
2、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。,(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;c.含大量细料
3、-按密实原则。,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。,土-碎 石 混 合 料强度 组成的 三种 状态,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100700MPa;,5.泊松比取决于主应力或偏应力
4、和平均法向应力的比值,,一般可取0.30.35。,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,d/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)。,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:
5、碎石强度III级以上,粒径0.60.8h。,厚度:1016cm。,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。,8-2,碎石路面与基层一、水结碎石路面,特点:碎石质量和规格要求严格,碾压方式严格,碾压,遍数较多,水稳性好,耐磨耗性能差。,用作面层较少,常用作沥青路面的基层或整平层、联结,层(不撒封面,以加强联接),影响碾压质量的因素:石料性质、形状、层厚、压路机类型和重量、碾压行程与次数,以及洒水与铺撒嵌缝料的适时与否等。,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
6、度III级以上,粒径0.60.8mm(粒度,比较整齐)。,粘土:塑性指数1215,含量15%18%。厚度:820cm(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。,二、泥结碎石路面,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:816cm;,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。,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。,8-3,级配砾(碎)石路
7、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816cm。材料:天然砂砾或较软的碎石,不低于级,符合级配要求。,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。,8-4,优质级配碎石基层,无结合料处
8、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。,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。,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、
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