第十、十一章

塊料、碎（礫）石路面

主要內容第一節塊料及塊料路面第二節碎礫石材料及路面1、塊料及塊料路面概述用各種不同形狀和尺寸的塊狀材料（天然或人工）鋪成的路面。所用材料有塊石、煉磚塊、鐵塊、木塊、橡膠塊、瀝青混凝土塊、水泥混凝土預制塊等。

目前路面工程中較常用的為塊石和水泥混凝土預制塊兩種，此外，煉磚塊也較適用。第一節塊料路面概述2、塊料路面的優缺點優點：施工簡單、清潔少塵、易于翻修、抗滑性能好缺點：手工鋪筑難以機械化、塊料之間易移動、建筑費用高、表面平整性一般較差。第一節塊料路面概述3、塊料路面的構造塊料路面主要借基礎承載力和石塊之間摩擦力形成強度，因此其構造上的特點是必須設置整平層，塊料之間還需用填縫料嵌填，使塊料滿足強度和穩定性的要求。1）基礎：塊料路面的基礎一般采用粒料或半剛性材料。2）整平層：用來墊平基礎表面及塊石底面，保持塊石頂面平整及緩和車輛行駛時的沖擊、振動作用，一般用粗砂或中砂、煤渣或石屑、水泥砂、瀝青砂。3）填縫料：主要用來填充塊料間縫隙，嵌緊塊料，加強路面的整體性，并起著保護塊料邊角與防止路面水下滲作用，一般用砂，也有用水泥砂漿或瀝青瑪蹄脂。第一節塊料路面概述4、天然塊料路面由石料經過修琢成塊料鋪筑的路面材料分為整齊塊石、半整齊塊石和不整齊塊石路面。

整齊塊石路面包括整齊石塊和條石路面，要求石塊由I級石料加工，形狀近似正方體或長方體，要求質量較高的基層（如C20水泥混凝土）和整平層（如M10水泥砂）。

半整齊塊石包括條石和小方石，可鋪在貧水泥混凝土、碎石或穩定基層上。第一節塊料路面概述不整齊塊石包括拳石和粗琢塊石，可直接鋪在10～20cm的砂或爐渣上，也可用碎磚、碎石、級配礫石等作基層。拳石和粗琢石路面施工方法攤鋪平整層排砌塊石嵌縫壓實第一節塊料路面概述方石及條石路面施工方法第一節塊料路面概述5、機制塊料路面由預制混凝土小塊鋪筑的路面受力機理、施工與天然塊料基本一致，但可以實現工廠化預制，且路面平整度易保證厚度8～20cm第一節塊料路面概述5、機制塊料路面第一節塊料路面概述機制塊料路面典型結構第一節塊料路面概述6、塊料路面的主要用途1）城市道路交叉口2）山區陡坡路段或急彎路段3）橋頭高填方的暫時鋪筑路面4）需再開挖的具有地下管線的城市路5）城市人行道（有用彩磚的）主要內容第一節塊料及塊料路面第二節松散碎礫石材料及路面碎、礫石路面的力學特性碎、礫石路面與基層級配碎（礫）石路面優質級配碎石基層碎（礫）石路面的養護關于碎(礫)石料的概念碎石是指符合工程要求的石料，經開采并按一定尺寸加工而成的有棱角的粒料。礫石是指石料經水流長期搬運而成的一定尺寸的無棱角的粒料。級配碎石是指按一定級配要求設計的由碎石組成的材料。級配礫石是指按一定級配要求設計的由礫石組成的材料。碎、礫石路面的力學特性

強度構成礦料顆粒之間的聯結強度一般要比礦料顆粒本身強度小很多，在外力作用下，材料首先將在顆粒之間產生滑移，使其失去承載能力而遭致破壞。因此對于這種松散材料組成的路面結構強度，其中礦料本身強度固然重要，但起決定作用的則是顆粒之間的聯結強度。在強度上具有這一特點的，其抗剪強度可用庫倫力表示。按嵌擠原則或密實原則形成強度，由C和φ表征的內摩擦力所決定的顆粒之間的聯結強度即構成材料的結構強度；碎、礫石路面的力學特性

強度構成>>>純碎石材料按嵌擠原則產生強度抗剪切強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料的內摩阻角抗剪切強度由三項因素構成

粒料表面的相互滑動摩擦

因剪切時體積膨脹而需克服的阻力

因粒料重新排列而受到的阻力碎、礫石路面的力學特性

強度構成

>>>土-碎（礫）石混合料含土量小時——嵌擠原則含土量多時——密實原則強度和穩定性取決于內摩阻力和粘結力

三種物理狀態

碎、礫石路面的力學特性

強度構成>>>土-碎（礫）石混合料

強度指標CBR細料含量的影響

碎、礫石路面的力學特性

應力—應變特性抗壓回彈模量（通過三軸試驗測定）

材料的模量決定于材料的級配、形狀、表面構造、密實度和含水量等。一般密實度愈高，模量值愈大；棱角多、表面粗糙者有較高模量；當細料含量不多時，含水量影響小。碎、礫石路面的力學特性

應力—應變特性

應力應變的非線性性質同一側向壓力作用下回彈模量Er隨著偏應力的增大而逐漸減小；無論軸向應變多大，當側向應力增大時，回彈模量值也增大。碎、礫石路面的力學特性形變積累

良好排水條件下塑性形變的發展過程為了獲得低的塑性形變，細料含量必須小于獲得最大密實度時的細料含量不同的應力水平下具有不同的塑性變形特征：在應力水平較低的情況下，塑性變形量較小，且在一定的荷載作用次數以后變形不再發展；應力較大時，則形變隨作用次數迅速發展，并最終導致破壞。碎石路面與基層特點定義用加工軋制的碎石按嵌擠原理鋪壓而成的路面

分類水結碎石泥結碎石級配碎石干壓碎石優點——投資不高，可以隨交通量的增加分期改善缺點——平整度差，易揚塵，泥結碎石雨天易泥濘適用場合只能用于中低等交通量的公路碎石路面與基層水結碎石

>>>基本概念

用大小不同的軋制碎石從大到小分層鋪筑，經灑水碾壓后形成的一種結構層碎石之間的嵌擠作用以及碾壓時所產生的石粉與水形成的石粉漿的粘結作用常選石灰巖和白云巖石粉厚度10～16cm水結碎石>>>施工

材料基本要求應具有較高的強度（Ⅲ級以上）、韌性和抗磨耗能力應具有棱角且近于立方體，長條扁平石料不超過10%干凈，不含泥土雜物最大粒徑不超過壓實厚度的0.8倍。

碎石路面與基層水結碎石

>>>施工

施工工藝與控制準備工作預碾碎石碾壓碎石并灑水撒鋪嵌縫料并碾壓撒鋪石屑并碾壓初期養護

碎石路面與基層泥結碎石>>>基本概念

以碎石作為集料，泥土作為填充料和粘結料，經過壓實修筑而成碎石的相互嵌擠作用和土的粘結作用厚度8～20cm石料等級不宜低于Ⅳ級，長條扁平不超過20%碎石路面與基層碎石路面與基層泥結碎石

>>>施工

灌漿法，拌和法，層鋪法施工工藝準備工作攤鋪碎石預壓澆灌泥漿撒嵌縫料碾壓碎石路面與基層泥灰結碎石以碎石為集料，用一定數量石灰和土作為粘結填縫料的碎石路面其它與泥結碎石相同填隙干壓碎石基層

碎石基層干壓法施工級配碎（礫）石路面

強度構成定義摩阻力和粘結力由各種集料和土，按最佳級配原理修筑而成的面層或基層厚度8～16cm材料天然礫石或較軟碎石，級配滿足要求，控制細料含量和塑性指數施工工藝開挖路槽