公路路面基层技术讲座演示.ppt

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1、公路路面基层基层路基面层基层是公路路面的主要承重层,基层的使用寿命决定着整个公路路面的使用寿命。大背景:公路建设快速发展。减少路面早期损坏，延长路面使用寿命。一、立项背景供车辆安全、平稳行驶主要起承重作用+拌合、摊铺水泥或石灰砂石材料或工业废渣半刚性基层压实、养生半刚性基层在我国应用极广，占到基层用量的85%（各级公路基层）至95%（高速公路基层）以上。图1各级公路基层类型图2高速公路基层类型立项背景沥青路面早期损坏成因的“内忧外患”超载问题?施工质量问题?路面结构设计方法问题?路面结构类型（半刚性基

2、层沥青路面）设计理论体系（指标与方法）半刚性基层的“问题”强度高且容易开裂半刚性基层容易发生水损坏半刚性基层的耐久性需要考证半刚性基层何去何从?立项背景抗裂性不足导致面层反射裂缝冲刷能力不足导致面层唧浆、松散强度不足导致面层疲劳破坏半刚性基层在具有显著技术、经济优势的同时，存在下列突出问题。强度问题半刚性基层的可设计强度值域很宽:0.5~12MPa半刚性基层材料的强度不仅靠结合料的剂量,更应要靠良好的集料级配.在一定条件下可以做到高强又不开裂.高强度半刚性材料应该是结构设计的要求的结果,而且应该是有

3、界限的.土类级配良好的砾石-砂-粘土，砂或砾石粉质砂，砂质粘土粉质-砂质粘土，级配差的砂粉土，粉质粘土，级配很差的砂重粘土7d无侧限抗压强度（MPa）＞2.8～10.51.7～3.50.7～1.70.35～1.05≤0.7弯拉模量（×103MPa）7～2173.5～7＜3.51.4水泥剂量（干土重%）≤57910≥13水泥稳定土的无侧限抗压强度和弯拉模量收缩开裂问题温度或干燥收缩是材料的“天性”。及时的保湿养生可以避免干燥收缩裂缝。控制细料含量可以显著减小温度收缩开裂可能。成分收缩系数（×10-6）水

4、泥石10～20集料花岗岩7～9玄武岩6～8石灰石6白云石7～10砂岩11～12水泥石和集料的收缩系数冲刷问题半刚性基层表面的非紧密联结的细料在动水压力泵吸作用下的脱离是形成冲刷的主要原因。不产生或减小冲刷途径：减少细料含量增加结合强度消减动水压力疲劳问题半刚性基层材料是一应力敏感性材料：疲劳曲线较为平缓超载对半刚性基层的寿命影响要更大于沥青面层同样应力比条件下，半刚性基层比普通沥青面层具有更长的疲劳寿命。半刚性基层的长寿命路面基层一般要求应具有足够的强度和稳定性；在冰冻地区应具有一定的抗冻性；应具

5、有较小的收缩(温缩及干缩)变形；较强的抗冲刷能力。材料组成设计目标材料组成设计目标——多指标：适宜强度较小收缩较小冲刷振动压实振动压路机原理及现有室内振动压实成型设备状况室内振动压实成型设备的研制室内振动压实设备振动压实规律研究振动法确定压实标准试验方法振动法成型试件试验方法振动压路机结构振动压路机结构示意图1—手动葫芦2—机架3—导向柱4—上车系统5—偏心块6—减振块7—下车系统8—压头9—钢模套环10—钢模11—钢模底盘12—传动轴13—电动机14—变频器室内振动压实成型设备示意图室内振动压实机结

6、构室内振动压实机式中：m1——活动偏心块的重量(kg)；m2——固定偏心块的重量(kg)；h1——活动偏心块的厚度(m)；h2——固定偏心块的厚度(m)；r1——活动偏心块的半径(m)；r2——固定偏心块的半径(m)；R——偏心距(mm)；ρ——钢的密度；f——振动频率（Hz）w——角速度(r/min)；F——振动器的激振力(N)；α——偏心块的夹角(°)；A——名义振幅（mm）；a——振动加速度（g）；me——下车系统的重量（下车重量+压头重量+下车配重）。振动参数之间关系振动法、静压法含水量变化情

7、况对比反映了振动压实功与静力压实功的一致性。振动法、静压法集料破碎情况对比振动压实的优点：级配的保持、变异性的减小，与现场压实状态的一致性振动法、静压法集料破碎情况对比静压法振动法振动法确定压实标准试验方法一、目的和适用范围本试验方法适用于在室内对水泥、石灰、石灰粉煤灰稳定粒料土基层材料进行振动压实试验，以确定这些材料的含水量—干密度关系曲线，确定其最佳含水量和最大干密度。试验集料的最大粒径应控制在31.5mm以内，最大不得超过37.5mm。二、仪器设备三、试料准备四、试验步骤五、计算及制图振动法成型

8、试件试验方法一、目的和适用范围本试验方法适用于采用振动压实方法成型无机结合料稳定粒料的各种试件，其中包括用于测试无侧限抗压强度、间接抗拉强度和抗压回弹模量的圆柱体试件和用于温缩系数、干缩系数、抗折强度以及抗折回弹模量测试的梁式试件。二、仪器设备三、试料准备四、试件制作步骤五、注意事项及相关说明半刚性基层材料收缩系数测定方法机测法和利用振弦传感器法应变片电测法及测试系统的组成半刚性基层材料温缩系数测定方法研究半刚性基层材料干缩系数测定方法研究半刚性基层材