1、第七章第七章 路面基层路面基层l学习要点：学习要点：掌握无机结合料稳定基层的类型、重型击实法掌握无机结合料稳定基层的类型、重型击实法的混合料组成设计步骤；的混合料组成设计步骤；熟悉无机结合料稳定基层的施工工序、强度影熟悉无机结合料稳定基层的施工工序、强度影响因素和形成原理响因素和形成原理 ； 了解粒料类基层、柔性与刚性基层了解粒料类基层、柔性与刚性基层 ；第第14章章 路面基层施工路面基层施工l学习内容：学习内容：n第一节 概述n第二节 碎石与级配碎石基层n第三节 无机结合料稳定材料基层n第四节 沥青稳定碎石基层n第五节 水泥混凝土基层n第六节 其他类型基层一.路面对基层的要求1 1 具有足够
2、的具有足够的强度和刚度强度和刚度2 2 具有足够的具有足够的水稳定性和冰冻稳定性水稳定性和冰冻稳定性3 3 具有足够的具有足够的抗冲刷能力抗冲刷能力4 4 具有具有较小的收缩性较小的收缩性5 5 具有具有足够的平整度足够的平整度6 6 与面层具有与面层具有良好的结合性良好的结合性14-1 概述n三类半刚性材料的干缩特性大小：三类半刚性材料的干缩特性大小： 石灰稳定类水泥稳定类石灰粉煤灰稳定类石灰稳定类水泥稳定类石灰粉煤灰稳定类 石灰土水泥土石灰粉煤灰土石灰土水泥土石灰粉煤灰土二二基层的基本类型及其适用范围 1 1 柔性基层：柔性基层：沥青类、不加任何结合料的粒料类沥青类、不加任何结合料的粒料类
3、柔性基层类型柔性基层类型适用性适用性大粒径沥青碎石大粒径沥青碎石C C级及级及C C级以上交通道路基层和底基层级以上交通道路基层和底基层贯入式碎石贯入式碎石B B级交通道路的基层或级交通道路的基层或C C级、级、D D级交通级交通到道路的底基层；到道路的底基层；级配碎石级配碎石1.1.各级公路的基层和底基层；各级公路的基层和底基层；2.2.沥青沥青面层与半刚性基层之间的过渡层面层与半刚性基层之间的过渡层级配砾石、级配碎砾石及符合级配、级配砾石、级配碎砾石及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂砾塑性指数等技术要求的天然砂砾二级以下公路基层和各级公路底基层二级以下公路基层和各级公路底基层填隙碎石填
4、隙碎石三、四级公路基层、各级公路底基层三、四级公路基层、各级公路底基层二基层的基本类型及其适用范围 2 2 半刚性基层：半刚性基层：无机结合料稳定类材料无机结合料稳定类材料 7-1 概述骨架密实结构骨架密实结构均匀密实结构：无机结合料稳定细粒土均匀密实结构：无机结合料稳定细粒土悬浮密实结构悬浮密实结构无机结合料稳定中、粗粒土无机结合料稳定中、粗粒土按结构状态分类按结构状态分类骨架空隙结构骨架空隙结构二基层的基本类型及其适用范围 2 2 半刚性基层：半刚性基层：7-1 概述半刚性基层适用范围：半刚性基层适用范围：n水泥稳定类适用于各级公路基层和底基层。水泥稳定类适用于各级公路基层和底基层。石灰粉
5、煤灰稳定类材料，对冰冻地区、多石灰粉煤灰稳定类材料，对冰冻地区、多雨潮湿地区宜用于下基层和底基层。石灰雨潮湿地区宜用于下基层和底基层。石灰稳定类材料适用于各级公路的底基层以及稳定类材料适用于各级公路的底基层以及三、四级公路的基层。三、四级公路的基层。n高速公路、一级公路的底基层和上基层用高速公路、一级公路的底基层和上基层用骨架密实型的稳定集料。骨架密实型的稳定集料。二基层的基本类型及其适用范围 2 2 半刚性基层：半刚性基层：7-1 概述半刚性基层适用范围：半刚性基层适用范围：n二级及二级以下公路的基层、底基层和二级及二级以下公路的基层、底基层和各级公路的底基层均可采用悬浮密实型各级公路的底基
6、层均可采用悬浮密实型混合料。混合料。n骨架空隙结构型混合料适用于考虑路面骨架空隙结构型混合料适用于考虑路面内部排水要求的基层。内部排水要求的基层。二基层的基本类型及其适用范围 7-1 概述注意无机结合料稳定材料类型选择；注意无机结合料稳定材料类型选择； 稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜用作高等级道路沥青路面的基层，原因在于：土不宜用作高等级道路沥青路面的基层，原因在于： 稳定细粒土的干缩和温缩性均较稳定粗粒土稳定细粒土的干缩和温缩性均较稳定粗粒土的的干缩和温缩性大干缩和温缩性大很多，因此稳定细粒土基层可很多，因此稳定细粒土基层可能会
7、产生相对更加严重的能会产生相对更加严重的收缩裂缝收缩裂缝，并反射到沥，并反射到沥青面层上形成反射裂缝；青面层上形成反射裂缝； 裂缝产生后，裂缝产生后，雨水雨水的浸入会加剧沥青路面的浸入会加剧沥青路面的病害；的病害； 稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更加严格，会导致施工污染或者施工质量差等不利加严格，会导致施工污染或者施工质量差等不利情况。情况。二基层的基本类型及其适用范围 3 3 刚性基层：刚性基层：u类型：类型： 普通混凝土、低等级混凝土、贫混凝土、钢筋普通混凝土、低等级混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土等材料做的基层。混凝土、连续配筋混凝
8、土等材料做的基层。u适用性：适用性： D D级、级、E E级重载交通，运煤、矿石、建筑材料等级重载交通，运煤、矿石、建筑材料等公路以及改建、扩建工程。公路以及改建、扩建工程。 7-1 概述二基层的基本类型及其适用范围 7-1 概述美国美国/ /加拿大加拿大澳大利澳大利亚亚/ /新新西兰西兰法国法国/ /英国英国/ /德国德国/ /西班牙西班牙/ /意意大利大利/ /比利时比利时/ /波兰波兰/ /捷克斯洛捷克斯洛伐克伐克/ /俄罗斯俄罗斯/ /挪挪/ /瑞典瑞典/ /丹麦丹麦/ /芬兰芬兰/ /冰岛冰岛 日本日本/ /印度印度/ /巴基斯坦南巴基斯坦南亚以及中东国家亚以及中东国家7-1 概述n
9、欧洲路面结构的调查欧洲路面结构的调查n在高速公路上或交通量较大的道路，很多国家明确限制采用半刚性基层，且半刚性材料趋向做底基层。n全厚式沥青路面和厚沥青层的柔性结构成为高速公路、大交通量、重载交通的主要结构；n薄沥青层厚级配碎石基层结构适合于中、轻交通道路。n结论：基层类型值得研究和分析！7-1 概述n国内路面结构调查主要结论国内路面结构调查主要结论n级配碎石柔性基层可以减少、延缓沥青面层裂缝。n半刚性基层是主要的路面结构基层形式；n级配碎石基层路面结构抗车辙性能不比半刚性结构差。n为提高结构寿命，柔性基层的沥青层厚度满足要求。n基层类型：半刚性基层、刚性基层、柔性基层（沥青稳定碎石、级配碎石
10、）等各有特点。7-2 无机结合料稳定材料基层 无机结合料稳定材料定义无机结合料稳定材料定义 在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或在粉碎的或原状松散的土中掺入一定量的水泥、或石灰、或工业废渣等无机结合料及水，拌和得到混合料经压实和养生后工业废渣等无机结合料及水，拌和得到混合料经压实和养生后，其，其抗压强度符合规定要求抗压强度符合规定要求的材料。的材料。 由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料由于无机结合料稳定材料的刚度处于柔性材料( (如沥青混合如沥青混合料料) )和刚性材料和刚性材料( (如水泥混凝土如水泥混凝土) )之间，所以也称为半刚性材料，之间，所以也称为半刚性材料，由
11、其铺筑的结构层称为半刚性层。由其铺筑的结构层称为半刚性层。 无机结合料稳定材料的特点无机结合料稳定材料的特点 板体性好，具有一定的抗拉强度；稳定性好，抗冻性强；强板体性好，具有一定的抗拉强度；稳定性好，抗冻性强；强度和刚度随着龄期而增长；经济性好；干缩温缩大，耐磨性差度和刚度随着龄期而增长；经济性好；干缩温缩大，耐磨性差，抗疲劳性也稍差。，抗疲劳性也稍差。无机结合料稳定材料及其特点无机结合料稳定材料及其特点7-2 无机结合料稳定材料基层 土（广义）：土（广义）：细粒土、粗粒土、巨粒土细粒土、粗粒土、巨粒土无机结合料：无机结合料：水泥、石灰、工业废渣等水泥、石灰、工业废渣等 2 2）无机结合料稳
12、定种类：）无机结合料稳定种类： 细粒土：细粒土：二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土二灰土、水泥土、石灰土、水泥石灰土、三灰土 粗粒土：粗粒土：二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥二灰碎石土、二灰稳定碎石（二灰碎石）、水泥 碎石土、碎石土、 水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂水泥稳定碎石、二灰砂、水泥砂 无土：无土：二灰、二渣、水泥矿渣等二灰、二渣、水泥矿渣等 u无机结合料稳定材料的种类无机结合料稳定材料的种类1 1）原材料：）原材料：7-2 无机结合料稳定材料基层一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性 1 1）强度和模量随龄期增长而变化，不同种类材料
13、的强度变化规律也不同； 2）有较好的板体性，具有一定的抗拉性能； 3）用抗压强度与抗压回弹模量、劈裂强度与劈裂回弹模量、抗弯拉强度与抗弯拉弹性模量、干缩与温缩等来衡量材料的性能； 4）应力应变特性与原材料和结合料的性质与用量、混合料的含水量及密实度以及龄期、温度等有关。 1.1.无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性7-2 无机结合料稳定材料基层一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性1.1.无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性7-2 无机结合料稳定材料基层1.1.无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料
14、的应力应变特性应变特性无机结合料稳定材料的无机结合料稳定材料的强度与时间和温度有关强度与时间和温度有关。所以要按。所以要按不同龄期不同龄期（7d、28d、90d、120d、180d等）和等）和不同的温度不同的温度(20和和15 15 )来测定试件的强来测定试件的强度，抗压和劈裂测定用圆柱体试件度，抗压和劈裂测定用圆柱体试件。1.1.无机结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性间接拉伸（劈裂）试验示间接拉伸（劈裂）试验示意图意图无侧限抗压强度试验示意图无侧限抗压强度试验示意图弯拉强度试验示意图弯拉强度试验示意图主要试验方法主要试验方法7-2 无机结合料稳定材料基层1.1.无机
15、结合料稳定材料的应力无机结合料稳定材料的应力应变特性应变特性F设计龄期：设计龄期：不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增不同无机结合料稳定材料的强度和模量随龄期增长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于长的速度不同，因此，在路面结构设计时的参数设计龄期，对于水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期水泥稳定类材料的劈裂及模量的龄期-90天天，对于石灰或者二灰稳，对于石灰或者二灰稳定类的龄期定类的龄期-180天天，水泥粉煤灰稳定类，水泥粉煤灰稳定类-120天天，材料组成设计材料组成设计-7天天的抗压强度。的抗压强度。F设计指标：设计指标：由于半刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强由于半
16、刚性基层材料的抗拉强度远小于其抗压强度，因此度，因此抗拉强度抗拉强度（劈裂强度）是（劈裂强度）是路面结构设计路面结构设计的主要指标，的主要指标，抗抗压强度压强度是是材料组成设计材料组成设计的主要指标。的主要指标。u无机结合料稳定材料的设计龄期无机结合料稳定材料的设计龄期一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2.无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性7-2 无机结合料稳定材料基层所谓所谓疲劳疲劳是指在荷载反复作用下，材料的极限强度会随着作用是指在荷载反复作用下，材料的极限强度会随着作用次数的增加而降低的现象；一般有次数的增加而降低的现象；
17、一般有劈裂疲劳劈裂疲劳和和小梁疲劳试验小梁疲劳试验。我国无机结合料稳定材料的疲劳一般采用我国无机结合料稳定材料的疲劳一般采用劈裂疲劳劈裂疲劳；无机结合料的疲劳寿命一般取决于重复应力与重复荷载作用前无机结合料的疲劳寿命一般取决于重复应力与重复荷载作用前的一次性极限应力的比值，试验证明，用的一次性极限应力的比值，试验证明，用双对数方程或单对数双对数方程或单对数方程方程表示较合理，为：表示较合理，为： 或或sffbaN/lglg双对数双对数sffbaN/lg单对数单对数一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2.无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲
18、劳特性7-2 无机结合料稳定材料基层图中所示为小梁弯拉疲劳试验，半刚性材料可以进行图中所示为小梁弯拉疲劳试验，半刚性材料可以进行小梁弯拉小梁弯拉疲劳试验，但是一般认为其疲劳试验，但是一般认为其变异性较大。变异性较大。 UTM试验机试验机室内小梁弯拉疲劳试验设备照片室内小梁弯拉疲劳试验设备照片（三分点加载）（三分点加载）一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2.无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性7-2 无机结合料稳定材料基层劈裂试验示意图劈裂试验示意图同时由于同时由于劈裂试验劈裂试验更能反映材料在路更能反映材料在路面结构中的面结构中的
19、受力状受力状态态，因此实际常采，因此实际常采用劈裂疲劳试验。用劈裂疲劳试验。一一. .无机结合料稳定材料的物理力学特性无机结合料稳定材料的物理力学特性2.2.无机结合料稳定材料的疲劳特性无机结合料稳定材料的疲劳特性7-2 无机结合料稳定材料基层 1）通过不同应力比）通过不同应力比(应变水平应变水平)疲劳试验可测绘出疲劳试验可测绘出疲劳曲线疲劳曲线； 2）在一定的应力（）在一定的应力（应变水平应变水平）水平条件下，材料的疲劳寿）水平条件下，材料的疲劳寿命取决于材料的命取决于材料的强度和刚度强度和刚度，强度愈大刚度愈小，疲劳寿命，强度愈大刚度愈小，疲劳寿命就愈长；跟就愈长；跟试验温度试验温度的变化
20、关系不大的变化关系不大 。 3） f/ s 悬浮二灰粒料（15.310-6）密实式二灰粒料（11.410-6）和水泥砂砾（57水泥剂量为101510-6）5）温缩的发生时节及控制 时节：冬季低温 控制：选择材料种类与配比4.4.无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性7-2 无机结合料稳定材料基层注意无机结合料稳定材料类型选择；注意无机结合料稳定材料类型选择； 稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰土不宜用作高等级道路沥青路面的基层，原因在于：土不宜用作高等级道路沥青路面的基层，原因在于： 稳定细粒土的干缩和温缩性均
21、较稳定粗粒土稳定细粒土的干缩和温缩性均较稳定粗粒土的的干缩和温缩性大干缩和温缩性大很多，因此稳定细粒土基层可很多，因此稳定细粒土基层可能会产生相对更加严重的能会产生相对更加严重的收缩裂缝收缩裂缝，并反射到沥，并反射到沥青面层上形成反射裂缝；青面层上形成反射裂缝； 裂缝产生后，裂缝产生后，雨水雨水的浸入会加剧沥青路面的浸入会加剧沥青路面的病害；的病害； 稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更稳定细粒土基层对施工环境和工序的要求更加严格，会导致施工污染或者施工质量差等不利加严格，会导致施工污染或者施工质量差等不利情况。情况。4.4.无机结合料稳定材料的干缩与温缩特性无机结合料稳定材料的干缩与温缩特
22、性7-2 无机结合料稳定材料基层n施工注意事项施工注意事项n（1）注意施工季节；n（2）注意材料组成设计；n（3）注意施工含水量、压实度、强度等控制在规定的范围；n（4）注意养生与保湿；n（5）注意减少施工车辆的养生期间的作用。n定义定义：在粉碎的土和原状松散的土：在粉碎的土和原状松散的土(包括各种粗、包括各种粗、中、细粒土中、细粒土)中掺入适量的中掺入适量的石灰石灰和水，按照一定和水，按照一定技术要求，经拌和，在最佳含水量下摊铺、压实技术要求，经拌和，在最佳含水量下摊铺、压实及养生，其抗压强度符合规定要求的路面基层为及养生，其抗压强度符合规定要求的路面基层为石灰稳定类基层。石灰稳定类基层。n
23、石灰稳定不但具有较高的抗压强度，而且也具一石灰稳定不但具有较高的抗压强度，而且也具一定的抗弯强度，且强度随龄期逐渐增加。因此，定的抗弯强度，且强度随龄期逐渐增加。因此，一般可用于低等级公路的基层或底基层一般可用于低等级公路的基层或底基层。n石灰稳定土因其水稳定性较差，石灰稳定土因其水稳定性较差，不应做高速公路不应做高速公路或一级公路的基层或一级公路的基层，必要时可以用作底基层。在，必要时可以用作底基层。在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，也不宜采用石灰土做基层段，也不宜采用石灰土做基层二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层7-2 无机结合料
24、稳定材料基层（一）强度形成原理（一）强度形成原理n1.离子交换作用离子交换作用Na+、H + 、K +石灰Ca2+Ca2+水膜（薄）水膜(厚)土Ca2+土二.石灰稳定类基层（一）（一） 强度形成原理强度形成原理2. 结晶作用：结晶作用： 石灰土中只有一部分熟石灰石灰土中只有一部分熟石灰Ca(OH)2进行离进行离子交换，绝大部分饱和的子交换，绝大部分饱和的Ca(OH)2自行结晶。自行结晶。熟石灰与水作用生成熟石灰与水作用生成熟石灰结晶网格。熟石灰结晶网格。Ca(OH)2 + nH2O = Ca(OH)2nH2O二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层3. 火山灰作用：火山灰作用： 熟石灰的游离熟石
25、灰的游离Ca2+与土中的与土中的SiO2和和Al2O3含水的硅酸钙和铝酸钙含水的硅酸钙和铝酸钙xCa(OH)2 + SiO2 + nH2O = xCaO SiO2( n+1)H2OxCa(OH)2 + Al2O3 + nH2O = xCaO Al2O3( n+1)H2O熟石灰结晶网格和含水的硅酸钙和铝酸钙结晶都是熟石灰结晶网格和含水的硅酸钙和铝酸钙结晶都是胶凝胶凝物质，物质，具有具有水硬性水硬性，并在土微粒团外形成一层稳定保护，并在土微粒团外形成一层稳定保护膜，减少了颗粒间的空隙与透水性，提高密实度。膜，减少了颗粒间的空隙与透水性，提高密实度。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层4. 碳酸化
26、作用：碳酸化作用： 在土中的在土中的Ca(OH)2与空气中的二氧化碳作用：与空气中的二氧化碳作用：Ca(OH)2 + CO2 = CaCO3 + H2OCaCO3是坚硬的结晶体，和其他生成的盐类把是坚硬的结晶体，和其他生成的盐类把土粒胶结起来，大大提高了土的强度和整体性。土粒胶结起来，大大提高了土的强度和整体性。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层四种作用中，主要是四种作用中，主要是离子交换作用与火山灰作用离子交换作用与火山灰作用，是构成，是构成石灰土早期强度的主要因素，后期强度则更多源于碳酸化作石灰土早期强度的主要因素，后期强度则更多源于碳酸化作用和结
27、晶作用。用和结晶作用。由于石灰与土发生了一系列的相互作用，从而使土的性质由于石灰与土发生了一系列的相互作用，从而使土的性质发生根本的改变。在初期，主要表现为发生根本的改变。在初期，主要表现为土的结团、塑性降低土的结团、塑性降低、最佳含水量增加和最大密实度减小、最佳含水量增加和最大密实度减小等。后期主要表现为结等。后期主要表现为结晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。晶结构的形成，从而提高其板体性、强度和稳定性。（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素 1.土质：土质：n塑性指数塑性指数12-2012-20的粘性土效果较好。的粘性土效果较好。n塑性指数偏大的粘性土，加强粉碎，土中塑性指数
28、偏大的粘性土，加强粉碎，土中1525mm1525mm的土的土块不宜超过块不宜超过5 5。n塑性指数小于塑性指数小于1212的土不宜用石灰稳定的土不宜用石灰稳定n不宜直接采用硫酸盐类含量超过不宜直接采用硫酸盐类含量超过0.80.8或腐殖质含量超或腐殖质含量超过过1010的土。的土。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层1 1）土质）土质 各种成因土都可用石灰稳定，但各种成因土都可用石灰稳定，但塑性指数低于塑性指数低于1010以下的低塑以下的低塑性土性土（这与水泥稳定土刚好相反）不适宜稳定，更适宜于稳定（这与水泥稳定土刚
29、好相反）不适宜稳定，更适宜于稳定粘性土，尤其是塑性指数在粘性土，尤其是塑性指数在12122020的的粘性土。粘性土。 原因：原因：粘性颗粒的活性强、比表面积大、表面能大，掺入石粘性颗粒的活性强、比表面积大、表面能大，掺入石灰稳定材料后，形成的四种作用比较活跃，因此石灰土强度随灰稳定材料后，形成的四种作用比较活跃，因此石灰土强度随土塑性指数的增加而增大。重粘土虽然粘土颗粒含量高，但是土塑性指数的增加而增大。重粘土虽然粘土颗粒含量高，但是不易粉碎和拌和，稳定效果反而不好。不易粉碎和拌和，稳定效果反而不好。（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素 2.灰质灰质n石灰质量应符合石灰质量应符合级以上，质
30、量好（活性级以上，质量好（活性CaO+MgO含量高）的石灰，稳定效果好。含量高）的石灰，稳定效果好。n生石灰稳定土的效果优于消石灰。生石灰稳定土的效果优于消石灰。n高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰粉高速公路或一级公路宜用磨细的生石灰粉二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素 3.石灰剂量石灰剂量n石灰剂量较低石灰剂量较低(小于小于3-4)时时稳定作用稳定作用n土的塑性、膨胀、吸水量减小土的塑性、膨胀、吸水量减小密实度、强度密实度、强度得到改善得到改善n剂量的增加剂量的增加强度和稳定性均提高强度和稳定性均提高n剂量超过一定范围剂量超过一定范围强度反而降低强
31、度反而降低n存在最佳剂量范围存在最佳剂量范围:对于粘性土及粉性土为对于粘性土及粉性土为8 81414；对砂性土则为对砂性土则为9 91616。最终根据结构层技术要求进行最终根据结构层技术要求进行混合料组成设计混合料组成设计。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素 4.含水量含水量n促使石灰土发生物理化学变化，形成强度促使石灰土发生物理化学变化，形成强度n便于土得粉碎、拌和与压实，并且有利于养生便于土得粉碎、拌和与压实，并且有利于养生n掺入石灰后，掺入石灰后，增加，增加，降低降低n最佳含水量及略小于最佳含水量最佳含水量及略小于最佳含水量时最易压实达到较高时
32、最易压实达到较高的压实度。的压实度。n石灰稳定类材料的最佳含水量需要通过标准击实试验石灰稳定类材料的最佳含水量需要通过标准击实试验进行确定，经验公式为：石灰土的最佳含水量素土进行确定，经验公式为：石灰土的最佳含水量素土的最佳含水量拌和过程中的蒸发量（约在的最佳含水量拌和过程中的蒸发量（约在1.5%左左右）石灰反应所需的水（右）石灰反应所需的水（0.2石灰剂量）。石灰剂量）。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（二）、影响强度的因素（二）、影响强度的因素 5.密实度密实度n石灰土的强度随密实度的增加而增长。实践证明，石石灰土的强度随密实度的增加而增长。实践证明，石灰稳定土的密实度每增减灰稳定土
33、的密实度每增减1%，强度约增减，强度约增减4%左右。左右。n密实的石灰土，其抗冻性、水稳定性好，缩裂现象少。密实的石灰土，其抗冻性、水稳定性好，缩裂现象少。 二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（二）、影响强度的因素（二）、影响强度的因素6.石灰土的龄期石灰土的龄期n石灰土强度具有随龄期增长的特点，一般初期强度较石灰土强度具有随龄期增长的特点，一般初期强度较低，前期低，前期(12个月个月)的增长速率较后期快的增长速率较后期快 。其强度与。其强度与龄期的关系可表示为：龄期的关系可表示为：二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层tRRt1（二）影响强度的因素（二）影响强度的因素 7.养生条件养生条
34、件n温度：温度： 温度高时，物理化学反应、硬化、强度增长快温度高时，物理化学反应、硬化、强度增长快 反之强度增长慢，在负温条件下甚至不增长反之强度增长慢，在负温条件下甚至不增长 注意：注意：施工期的最低温度应在施工期的最低温度应在5以上，并在第一次重以上，并在第一次重冰冻冰冻(-3-5t)到来之前到来之前1个月个月1个半月完成。个半月完成。n湿度：湿度： 一定潮湿条件下养生一定潮湿条件下养生二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（三）石灰稳定土基层缩裂防治（三）石灰稳定土基层缩裂防治n1.控制压实含水量控制压实含水量：含水量略小于最佳含水量；含水量略小于最佳含水量；n2. 严格严格控制压实标准
35、控制压实标准。n3. 温缩的最不利季节：要在当地气温进入温缩的最不利季节：要在当地气温进入-0前前一个月结束一个月结束，以防在不利季节产生严重温缩。以防在不利季节产生严重温缩。n4.干缩的最不利情况：在石灰稳定土成型初期，要干缩的最不利情况：在石灰稳定土成型初期，要重视初期养护重视初期养护，保证石灰土表面处于于潮湿状况，保证石灰土表面处于于潮湿状况，禁防干晒。禁防干晒。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（三）石灰稳定土基层缩裂防治（三）石灰稳定土基层缩裂防治n5.石灰稳定土施工结束后要石灰稳定土施工结束后要及早铺筑面层及早铺筑面层，使石使石灰土基层含水量不发生大变化，可减轻干缩裂隙。灰土基
36、层含水量不发生大变化，可减轻干缩裂隙。n6.在石灰稳定土中掺加集料在石灰稳定土中掺加集料(砂砾、碎石等砂砾、碎石等)，使其，使其集料含量为集料含量为60-70，使，使混合料满足最佳组成混合料满足最佳组成要求要求，不但提高强度和稳定性，而且具有较好的抗不但提高强度和稳定性，而且具有较好的抗裂性。裂性。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（三）石灰稳定土基层缩裂防治（三）石灰稳定土基层缩裂防治n7.防止基层裂缝反射到面层的措施：防止基层裂缝反射到面层的措施：n（1）设置联结层；）设置联结层；n（2）铺筑碎石隔离过渡层。）铺筑碎石隔离过渡层。n（3）提高沥青下面层抗裂性能）提高沥青下面层抗裂性能二
37、二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（四）混合料配合比设计（四）混合料配合比设计二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n1.石灰土的强度标准石灰土的强度标准 在规定温度在规定温度(202)下保湿养生下保湿养生6d （湿度为（湿度为95%） 浸水浸水1d，进行无侧限，进行无侧限抗压强度试验。试件的尺寸为：抗压强度试验。试件的尺寸为：5cm5cm(高高直径直径)的圆柱体。要求试验测的圆柱体。要求试验测定的强度符合：定的强度符合： RRZCdav1（四）混合料配合比设计（四）混合料配合比设计二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n2.混合料的设计步骤混合料的设计步骤工地实际采取的石灰剂量应较实验室内
38、试验确定的剂量工地实际采取的石灰剂量应较实验室内试验确定的剂量多多0.51.0。n（五）施工（五）施工n1.基本要求基本要求n 细粒土应尽可能粉碎细粒土应尽可能粉碎15mmn 配料准确配料准确 n 摊铺均匀摊铺均匀n 洒水、拌和均匀。洒水、拌和均匀。n 基层厚度和高程基层厚度和高程路拱横坡路拱横坡二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n（五）施工（五）施工n1.基本要求基本要求n 在最佳含水量时碾压在最佳含水量时碾压压实度压实度n 保湿养生保湿养生n 未铺封层时，未铺封层时，禁止开放交通禁止开放交通n 二级和二级以下的公路二级和二级以下的公路路拌法施工路拌法施工n一级公路和高速公路一级公路和高
39、速公路集中厂拌法拌制混合集中厂拌法拌制混合料，摊铺机摊铺混合料料，摊铺机摊铺混合料 二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层（五）施工（五）施工n2.2.备料备料n(1)(1)石灰石灰na)石灰应符合规范规定。石灰应符合规范规定。nb)生石灰应在使用前生石灰应在使用前7-107-10天进行天进行充分消解充分消解成熟成熟石灰粉，并过石灰粉，并过10mm10mm筛。熟石灰粉应尽快使用，筛。熟石灰粉应尽快使用，不宜存放过久。不宜存放过久。nc)c)进场的生石灰块应进场的生石灰块应妥善保管妥善保管，加棚盖或覆土，加棚盖或覆土储存，应尽量缩短生石灰的存放时间储存，应尽量缩短生石灰的存放时间。二二. .石灰
40、稳定类基层石灰稳定类基层n2.备料备料n(2)土土na)a)石灰土混合料的用土应按照规定试验，其石灰土混合料的用土应按照规定试验，其塑塑性指数性指数应为应为12-1812-18。塑性指数过高时粉碎困难。塑性指数过高时粉碎困难。nb)b)粉碎土中粉碎土中10-25mm10-25mm团块的含量不得超过总重团块的含量不得超过总重的的5%5%。nc)c)土中硫酸盐含量应土中硫酸盐含量应0.80.8，腐殖质含量应，腐殖质含量应不超过不超过1010。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n3.3.混合料配比混合料配比n(1)(1)应按指定的配比，在石灰土层施工前应按指定的配比，在石灰土层施工前10-10-
41、15d15d进行进行现场试配现场试配。n试验条件试验条件：养生湿度为：养生湿度为9595，温度为，温度为252522，养生，养生6d6d，饱水，饱水1d1d后进行无侧限抗后进行无侧限抗压强度试验。压强度试验。n试件尺寸试件尺寸：5cmx5cm(5cmx5cm(高高直径直径) )的圆柱体。的圆柱体。n(2) (2) 实际用灰量可比设计值高出实际用灰量可比设计值高出0.50.5-1.0-1.0。n(3)(3)确定混合料的确定混合料的松铺系数松铺系数( (混合料的松铺厚度混合料的松铺厚度与达到压实度的压实厚度比值与达到压实度的压实厚度比值) )。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n4.路拌法施工
42、要求路拌法施工要求n(1)(1)摊铺摊铺na)摊铺土料前，应先在土基上摊铺土料前，应先在土基上洒水湿润。洒水湿润。nb) 将土料均匀将土料均匀地摊铺地摊铺在预定的宽度上，表面应力求平整，在预定的宽度上，表面应力求平整，并有规定的路拱。并有规定的路拱。nc) 将土中超尺寸颗粒及其他杂物将土中超尺寸颗粒及其他杂物清除清除干净。干净。nd)检验松铺检验松铺土料层的土料层的厚度厚度。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n4.路拌法施工要求路拌法施工要求n(1)摊铺摊铺ne) 严禁其它车辆严禁其它车辆在土料层上在土料层上通行通行。nf)如粘土过干，应事先如粘土过干，应事先洒水闷料洒水闷料，使它的含水量
43、略小，使它的含水量略小于最佳值。于最佳值。ng)石灰应摊铺均匀，石灰摊铺完后，应量测石灰土的石灰应摊铺均匀，石灰摊铺完后，应量测石灰土的松铺厚度，并松铺厚度，并校核校核石灰用量是否合适。石灰用量是否合适。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n4.路拌法施工要求路拌法施工要求n(2)拌和与洒水拌和与洒水na)a)拌和机由拌和机由两侧向中心两侧向中心拌和，每次拌和应重叠拌和，每次拌和应重叠10-10-20cm20cm。nb)b)先干拌一遍，然后适当洒水，再进行补充拌和。先干拌一遍，然后适当洒水，再进行补充拌和。nc)c)随时检查拌和深度，随时检查拌和深度，严禁严禁在底部留有在底部留有“素土素土”
44、夹层。夹层。nd)d)洒水车用喷管式洒水车，及时检查混合料洒水车用喷管式洒水车，及时检查混合料含水量含水量。ne)e)两工作段的两工作段的搭接搭接：在前一段拌和后留：在前一段拌和后留5-8m5-8m不进行碾不进行碾压，待后一段施工时一起再进行拌和。压，待后一段施工时一起再进行拌和。 nf)f)拌和机械及其它拌和机械及其它机械不宜机械不宜在已压成的石灰土层上在已压成的石灰土层上 “调头调头” 。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n5.场拌场拌(或集中场拌或集中场拌)法施工要求法施工要求n(1)(1)拌和拌和na) a) 在在中心站中心站用稳定土拌和设备进行集中拌和。用稳定土拌和设备进行集中拌
45、和。nb) b) 混合料的混合料的配比和含水量配比和含水量都达到规定要求。都达到规定要求。nc) c) 将将土块粉碎土块粉碎；配料要准确；拌和要均匀；加水量；配料要准确；拌和要均匀；加水量要略大于最加含水量的要略大于最加含水量的1 1左右。左右。nd)d)成品料露天堆放时，应成品料露天堆放时，应减少临空面减少临空面。ne) e) 检测混合料中有效检测混合料中有效CaO+MgoCaO+Mgo含量。含量。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n5.场拌场拌(或集中场拌或集中场拌)法施工要求法施工要求n(2)(2)摊铺摊铺na) 稳定土摊铺机、沥青混凝土摊铺机或水泥混凝稳定土摊铺机、沥青混凝土摊铺机
46、或水泥混凝土摊机摊铺混合料土摊机摊铺混合料nb)拌和机与摊铺机的拌和机与摊铺机的生产能力应互相协调生产能力应互相协调nc)石灰土混合料摊铺时的松铺系数应试摊铺机类型石灰土混合料摊铺时的松铺系数应试摊铺机类型而异。而异。nd)场拌混合料的摊铺段，场拌混合料的摊铺段，应当天摊铺当天压实应当天摊铺当天压实。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n 6.整型整型na)路拌混合料拌和均匀后或场拌混合料运到现场经摊路拌混合料拌和均匀后或场拌混合料运到现场经摊铺达预定的松厚之时，进行铺达预定的松厚之时，进行初整型。初整型。nb)直线段：平地机由两侧向路中刮平；超高段，由内直线段：平地机由两侧向路中刮平；超高
47、段，由内侧向外侧刮平侧向外侧刮平nc)履带拖拉机或轮胎压路机稳压履带拖拉机或轮胎压路机稳压1-2遍遍平地机进行平地机进行整型整型压实机械再碾压一遍。压实机械再碾压一遍。nd)对局部低洼处，用新拌的灰土混合料找补平整，再对局部低洼处，用新拌的灰土混合料找补平整，再用平地机整型一次。用平地机整型一次。ne)在整型过程中，在整型过程中，禁止任何车辆通行禁止任何车辆通行。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n7.碾压碾压na) a) 压实含水量应在压实含水量应在最佳含水量的最佳含水量的1 1范围内。范围内。nb) b) 控制控制压实厚度压实厚度。nc)c)直线段：直线段：两侧路肩向路中心两侧路肩向路
48、中心碾压，超高段：内侧路碾压，超高段：内侧路肩向外侧路肩碾压，碾压时后轮应重叠肩向外侧路肩碾压，碾压时后轮应重叠1/21/2的轮宽，后的轮宽，后轮必须超过两段的接缝处。轮必须超过两段的接缝处。nd)d)严禁严禁压路机在已完成的或正在碾压的路上压路机在已完成的或正在碾压的路上“调头调头” 。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n7.碾压碾压ne) e) 表面始终表面始终保持湿润保持湿润。nf) f) 如出现如出现“弹簧弹簧 、松散、起皮、松散、起皮”等现象，应及时翻开等现象，应及时翻开晾晒晾晒或或换新混合料换新混合料重拌和碾压重拌和碾压ng g）碾压结束前，用平地机再终平一次）碾压结束前，用平
49、地机再终平一次nh）一个作业段完成后应检查石灰土的压实度。）一个作业段完成后应检查石灰土的压实度。n拌压间隔时间不得超过拌压间隔时间不得超过2天。天。二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层n 8.养生养生n刚压实成型的石灰土底基层，在铺筑基层之前，刚压实成型的石灰土底基层，在铺筑基层之前，至少在保持至少在保持潮湿状态潮湿状态下养生下养生7天天n养生方法：养生方法：洒水洒水、覆盖砂覆盖砂等等二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层二二. .石灰稳定类基层石灰稳定类基层石灰土冻坏石灰土冻坏石灰土冻坏石灰土冻坏二、 石灰稳定土三 水泥稳定类基层n定义定义：基本同石灰土定义，掺入适当基本同石灰土定义，掺
50、入适当水泥水泥n特性特性：n足够的力学强度、抗水性和耐冻性。足够的力学强度、抗水性和耐冻性。n其初期强度较高，且随龄期增长而增长其初期强度较高，且随龄期增长而增长。n用途用途：n水泥稳定土可用于路面结构的水泥稳定土可用于路面结构的基层基层和和底基层底基层；n水泥土不宜作高速公路或一级公路路面的基层，只能水泥土不宜作高速公路或一级公路路面的基层，只能用做底基层。用做底基层。1 强度形成原理强度形成原理n化学作用化学作用：水泥颗粒的水泥颗粒的水化水化、硬化硬化作用，有机物的作用，有机物的聚合聚合作用，水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用作用，水泥水化产物与粘土矿物之间的化学作用n物理作用物理作用：
