公路技術(shù)與計量精講班第10講

1、      公路工程技術(shù)與計量精講班第10講講義第二節(jié) 墊層、基層及底基層第二節(jié) 墊層、基層及底基層一、墊層1墊層的設(shè)置原則墊層作用：排除路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)。(1)地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕狀態(tài)的路段。(2)排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段。(3)季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)置防凍墊層的路段。(4)基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段。2墊層材料墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣等粒料以及水泥或石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土，石灰粉煤灰穩(wěn)定粗粒土等。若采

2、用粗砂和砂礫料時，通過0.074mm篩孔的顆粒含量應(yīng)不大于5%。采用煤渣時，小于2mm的顆粒含量不宜大于20%。3墊層設(shè)置寬度高速公路、一、二級公路的排水墊層應(yīng)鋪至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路基穩(wěn)定。三、四級公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬25cm例題(判斷)：高速公路、一、二級公路的排水墊層應(yīng)鋪至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路基穩(wěn)定；三、四級公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬15cm(×）。二、無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層(底基層)無機結(jié)合料穩(wěn)定類包括：水泥穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類和工業(yè)廢渣穩(wěn)定類。半剛性基層材料的顯著特點是：整體性強、承載力高、剛度大、水穩(wěn)性好，而且較為經(jīng)濟(jì)。半剛性

3、材料已廣泛用于修建高等級公路路面基層或底基層。水泥穩(wěn)定類、石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料適用于各級公路的基層和底基層，但水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土不能用做高級路面的基層。石灰穩(wěn)定類材料適用于各級公路的底基層，也可用做二級和二級以下公路的基層，但石灰穩(wěn)定細(xì)粒土不能用做高級路面的基層。例題（多選）無機結(jié)合料穩(wěn)定類包括一般有(    )組成。A水泥穩(wěn)定類B石灰穩(wěn)定類C工業(yè)廢渣穩(wěn)定類D二灰土答案：ABC例題(判斷)：水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土可以用做高級路面的基層(×）。1對原材料的要求1)無機結(jié)合料無機結(jié)合料目前最常用的有水泥、石灰、粉煤灰及工業(yè)廢渣(1)水泥。普通

4、硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥和火山灰質(zhì)硅酸鹽水泥均可用作結(jié)合料，但宜選用終凝時間較長(宜在6h以上)的水泥?？煊菜唷⒃鐝娝嘁约耙咽艹弊冑|(zhì)的水泥不得使用。水泥劑量見下表注意：水泥(石灰)劑量系指水泥(石灰)質(zhì)量占全部粗細(xì)顆粒(即礫石、砂粒、粉粒和黏粒)的干質(zhì)量的百分率。(2)石灰。石灰質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定的級以上的生石灰或消石灰的技術(shù)指標(biāo)。石灰劑量應(yīng)通過配合比設(shè)計試驗確定，但工地實際采用的劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗確定的劑量多0.5%1%。采用集中廠拌法施工時，可只增加0.5%；采用路拌法施工時，宜增加1%。(3)粉煤灰。粉煤灰是火力發(fā)電廠燃燒煤粉產(chǎn)生的粉狀灰渣，其主要成分SiO2(二氧化硅)、Al2O3

5、(三氧化二鋁)和Fe203(三氧化二鐵)的總含量應(yīng)大于70%,燒失量不應(yīng)超過20%。(4)煤渣。煤渣是煤經(jīng)鍋爐燃燒后的殘渣，其主要成分是Si02(二氧化硅)和Al203；(三氧化二鋁)，它的松干密度在7001100kg/m3之間。煤渣的最大粒徑不應(yīng)大于30mm，顆粒組成宜有一定級配，且不含雜質(zhì)。煤渣的含煤量宜少，最好選低于20%的選用。2)集料適宜做水泥或石灰穩(wěn)定土基層的材料有：級配碎石、未篩分碎石、砂礫、碎石土、砂礫土、煤矸石和各種粒狀礦渣等。碎石包括巖石碎石和礦渣碎石。有機質(zhì)含量超過2%的土，不應(yīng)單獨用水泥穩(wěn)定，如需采用，必須先用石灰進(jìn)行處理，之后方可用水泥穩(wěn)定。硫酸鹽含量超過0.25%的

6、土，不應(yīng)用于水泥穩(wěn)定。塑性指數(shù)為1520的黏性土以及含有一定數(shù)量黏性土的中粒土和粗粒土均適宜于用石灰穩(wěn)定。塑性指數(shù)為15以上的黏性土更適宜于用石灰和水泥綜合穩(wěn)定。用作基層時，集料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過31.5mm；用作底基層時，集料顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過40mm。同時，土的均勻系數(shù)(通過量為60%的篩孔尺寸與通過量為10%的篩孔尺寸的比值)應(yīng)大于5。水泥穩(wěn)定粒徑較均勻的砂，宜在砂中添加少部分塑性指數(shù)小于10的黏性土或石灰土，也可添加部分粉煤灰；加入比例可按使混合料的標(biāo)準(zhǔn)干密度接近最大值確定，一般為20%40%。半剛性基層材料所用碎、礫石應(yīng)具有一定的抗壓碎能力。高速和一級公路的集料壓碎值不大于3

7、0%、二級和二級以下公路的集料壓碎值不大于35%(底基層可放寬至40%)。3)水2混合料配合比設(shè)計混合料組成設(shè)計的主要內(nèi)容是根據(jù)規(guī)范要求的強度標(biāo)準(zhǔn)值，通過試驗選取適宜于穩(wěn)定的材料，確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(濕養(yǎng)6d、浸水ld)的無側(cè)限抗壓強度。                          &

8、#160;        無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的抗壓強度(MPa)    公路等級高速、一級公路二級及二級以下公路基層底基層基層底基層  水泥穩(wěn)定類材料    35    1.52.5    2.53    1.52.0  石灰穩(wěn)定類材料     0.8    0.8  

9、;  0.50.7  二灰穩(wěn)定類材料    0.81.1    0.6    0.60.8    0.5                             

10、0;                         水泥劑量參考值    土    類水泥劑量(%)作基層時作底基層時中粒土和粗粒土3456734567塑性指數(shù)小于12的土57891145679 其他細(xì)粒土8101214166891012    &

11、#160;                                                 &

12、#160; 石灰劑量參考值    土    類水泥劑量(%)作基層時作底基層時    砂粒土和碎石土34567     塑性指數(shù)小于l2黏性土1012131416810111214塑性指數(shù)大于12黏性土5791113578911混合料組成的具體設(shè)計步驟如下：(1)制備同一種土樣、不同結(jié)合料劑量的混合料。(2)采用重型擊實試驗確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度，至少應(yīng)做三個不同水泥或石灰劑量混合料的擊實試驗，即最小劑量、中間劑量和最大劑量。其他劑量混合料

13、的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定。(3)按工地預(yù)定達(dá)到的壓實度，分別計算不同結(jié)合料劑量時試件應(yīng)有的干密度。(4)按最佳含水量和計算得到的干密度制備試件，進(jìn)行強度試驗。(5)試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生6d，浸水1d后，進(jìn)行無側(cè)限抗壓強度試驗。規(guī)定的溫度為：冰凍地區(qū)20±2oC，非冰凍地區(qū)25±2oC。計算試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。(6)根據(jù)規(guī)范要求的強度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的結(jié)合料劑量。例題(判斷)：混合料組成設(shè)計中，水泥或石灰的劑量越大，混合料強度越高(×）。3路拌法施工半剛性基層或底基層路拌法施工的主要工序為：準(zhǔn)備下承層施工測量備料攤鋪拌和整平與碾壓成型初期養(yǎng)護(hù)。

14、1)下承層準(zhǔn)備與施工測量2)備料3)攤鋪與拌和4)整形與碾壓5)養(yǎng)生一般情況下，路拌法每一流水作業(yè)段以200m為宜，但每天的第一個作業(yè)段宜稍短些，可為150m(僅指寬78m的穩(wěn)定層)，如穩(wěn)定層較寬，則作業(yè)段應(yīng)再縮短。4廠拌法施工廠拌法施工前，應(yīng)先調(diào)試拌和設(shè)備，以確保按設(shè)計配合比拌和。拌和生產(chǎn)中，含水量應(yīng)略大于最佳含水量，使混合料運到現(xiàn)場攤鋪碾壓時的含水量不小于最佳含水量。運輸過程中，如運距較遠(yuǎn)，車上混合料應(yīng)覆蓋，以防水分損失過多；如有粗細(xì)顆粒離析現(xiàn)象，應(yīng)用機械或人工再充分拌和?；旌狭蠑備亼?yīng)采用攤鋪機進(jìn)行。拌和機與攤鋪機的生產(chǎn)能力應(yīng)互相協(xié)調(diào)，減少攤鋪機停機待料情況，以保證施工的連續(xù)性。一般公路施

15、工沒有攤鋪機時，也可以用自動平地機攤鋪。攤鋪后的整形、碾壓、養(yǎng)生與路拌法施工相同。公路工程國內(nèi)招標(biāo)文件范本明確規(guī)定：水泥穩(wěn)定土底基層、基層都不得采用人工拌和法施工。對于二級和二級以下的公路，可以采用路拌法。但對于二級公路，應(yīng)采用專用的穩(wěn)定土拌和機。對于高速和一級公路，除直接鋪筑在土基上的底基層下層，可用穩(wěn)定土拌和機進(jìn)行路拌法施工外，其上的各個穩(wěn)定土層都應(yīng)用集中廠拌法拌制混合料，并應(yīng)用攤鋪機攤鋪基層混合料。例題(判斷)：高速和一級公路，水泥穩(wěn)定土底基層、基層可以采用路拌法施工(×）。5造價分析公路工程定額編列了水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、石灰煤渣穩(wěn)定土、水泥石灰穩(wěn)定土，穩(wěn)

16、定土廠拌、運輸及鋪筑，穩(wěn)定土廠拌設(shè)備安裝、拆除等定額，基本適應(yīng)當(dāng)前無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層、底基層工程造價分析計算。水泥、石灰穩(wěn)定類定額所列水泥或石灰與其他材料的數(shù)量系按定額表所示出的配合比編制，當(dāng)設(shè)計配合比與定額標(biāo)示的配合比不同時，相關(guān)的材料消耗量可按定額說明中規(guī)定的有關(guān)公式進(jìn)行換算。 三、粒料類基層(底基層)三、粒料類基層(底基層)粒料類基層按強度構(gòu)成原理可分為嵌鎖型與級配型。嵌鎖型包括泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石等；級配型包括級配碎石、級配礫石、符合級配的天然砂礫、部分礫石經(jīng)軋制摻配而成的級配礫、碎石等。例題（多選）下列哪些屬于嵌鎖型粒料類基層(   

17、; )。A泥結(jié)碎石B填隙碎石C級配碎石D級配天然砂礫答案：AB1填隙碎石1)一般規(guī)定2)材料3)施工填隙碎石施工的工藝流程為：準(zhǔn)備下承層施工放樣備料葉攤鋪粗集料初壓撒布石屑振動壓實第二次撒布石屑振動壓實局部補撒石屑及掃勻振動壓實填滿孔隙，然后：干法施工灑少量水終壓。濕法施工灑水飽和碾壓滾漿終壓。(1)準(zhǔn)備下承層及放樣(2)備料(3)干法施工(4)濕法施工2級配碎石粗、細(xì)碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，當(dāng)其顆粒組成符合密實級配要求時，稱為級配碎石。級配碎石適用于各級公路的基層和底基層；可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。在二級和二級以下公路上，將級配碎石用作基層時，其最大粒徑應(yīng)控制在

18、40mm以內(nèi)；在高速和一級公路上，將級配碎石用作基層以及半剛性路面的中間層時，其最大粒徑宜控制在30mm以下。1)材料2)路拌法施工級配碎石路拌法施工的工藝流程為：準(zhǔn)備下承層施工放樣運輸和攤鋪未篩分碎石灑水使碎石濕潤運輸和撒布石屑拌和并補充灑水斗整形碾壓。其中，未篩分碎石和石屑可在碎石場加水濕拌運到現(xiàn)場攤鋪補充拌和和灑水整形碾壓。3)廠拌法施工級配碎石混合料可以在中心站用多種機械進(jìn)行集中拌和，拌和設(shè)備同無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料類。宜采用不同粒級的單一尺寸碎石和石屑，按預(yù)定配合比在拌和機內(nèi)拌制成級配碎石?昆合料，當(dāng)采用未篩分碎石和石屑拌和時，若其顆粒組成發(fā)生明顯變化，應(yīng)注意及時調(diào)整，以使混合料的顆粒組成和含水量達(dá)到規(guī)定的要求。廠拌混合料宜采用瀝青混凝土攤鋪機、水泥混凝土攤鋪面或穩(wěn)定土攤鋪機攤鋪，并應(yīng)設(shè)專人跟隨機后，注意消除粗細(xì)集料離析現(xiàn)象，一般公路施工無攤鋪機時，也可以用自動平地機攤鋪混合料。攤鋪后的整形及碾壓與路拌法施工相同。3造價分析現(xiàn)行公路工程定額編列的粒料類基層、底基層定額有：泥灰法碎石、填隙碎石、泥結(jié)碎石、級配碎石及級配礫石等項，其施工方式均為路拌法，級配混合料的廠拌法施工缺相關(guān)定額。造價分析時，若需按