石料路面

石料路面

石料路面是用石料鋪築的路面,主要有塊石路面、碎石路面和級配路面三種。

基本介紹

  • 中文名:石料路面
  • 外文名building stones roadbed
  • 分類:塊石路面、碎石路面、級配路面
  • 特點:用石料鋪築的路面
塊石路面,碎石路面,級配路面,

塊石路面

用塊石鋪砌而成的路面。這種路面結構的強度主要取決於路基的支承力和石塊之間的嵌擠和粘結力。塊石按其形狀、尺寸和修琢程度可分為:細琢的方石和長方石,粗琢的塊石、拳石和片彈石,天然圓石等種類。塊石路面可按其強度、表面平整度、基層和墊層結構類型以及填縫材料的不同,分為高級路面、次高級路面中級路面。方石和長方石路面屬於高級路面,粗琢塊石路面屬於次高級路面,拳石和片彈石路面則屬於中級路面。
方石、長方石和粗琢塊石路面適用於城市道路、廣、車站、碼頭等。拳石和片彈石路面適用於公路的急彎、陡坡和土基不穩定路段。塊石路面堅固耐久、粗糙少塵,養護修理方便。但是塊石路面平整度差,塊石要用手工修琢和鋪砌,難於實現機械化施工,現已很少採用。
塊石路面須在塊石下面鋪設墊層,塊石之間需嵌以填縫料。墊層作用是墊平基礎表面和塊石底面,以保證塊石頂面平坦。填縫料作用是填塞石塊間的縫隙,並嵌緊石塊,以加強路面的整體性。圖1為塊石路面結構示意圖。
塊石基層最常用的是錐形塊石基層。錐形塊石大多用天然石塊稍加打琢而成,高約為基層厚度的0.7倍,但不大於 100平方厘米。塊石按大面朝下和長邊與路中線垂直的原則在土基上鋪砌,隨即鋪撒較小碎石和石屑嵌縫,並予碾壓。此外,還有圓石和片石兩種基層。圓石是自然形成,直徑12~20厘米。片石是稍加打琢的,長邊尺寸可達30~40厘米,短邊不小於15厘米。用手擺砌於 5厘米厚粗砂或爐渣墊層上,然後用較小碎石和石屑嵌縫和碾壓。
方石和長方石路面  這
種路面石塊的強度要低於1~2級,形狀要規則,表面要平整。方石常用尺寸為:高9~10厘米;長(寬)為8~11厘米。長方石常用尺寸為:高11~13厘米;長15~30厘米;寬12~15厘米。方石和長方石底面面積不得小於頂面的70%~75%,頂面和底面要大致平行。鋪砌時石塊的大面朝上,路邊用長方石沿縱向鋪砌2~3行,路中部如用方石,應按橫向或嵌花式鋪砌(圖2);如用長方石,應按橫向或45°角或人字形鋪砌(圖3)。
方石和長方石路面基礎可採用水泥混凝土、結合料(石灰、水泥、瀝青)穩定土或穩定砂礫、錐形塊石或工業廢渣等材料。墊層可採用水泥砂、瀝青砂或粗砂等材料。填縫料可採用砂、水泥砂漿或由瀝青、石粉、石棉粉和橡膠粉配製成的瀝青瑪?脂。
粗琢塊石、拳石和片彈石路面  粗琢塊石的強度為1~3級,拳石和片彈石可以是天然的,也可以是經手工稍加打琢而成。粗琢塊石常用尺寸:高為11~13厘米,長和寬都為9.5~10.5厘米。拳石常用尺寸:高為 15~16厘米,頂面不一定要方形,但其直徑宜在12~18厘米。片彈石常用尺寸:寬為5~8厘米、高和長都為10~13厘米。這些塊石的底面面積不得小於頂面的60%,頂面和底面應大致平行。鋪砌時,石塊要大面朝上,路邊以較大石塊鋪砌,路中部石塊要儘可能使其長邊與路中線垂直。石塊要相互靠緊,縫隙要錯開,嵌入墊層要有一定深度。
粗琢塊石、拳石和片彈石路面可以不設基層,如土基不穩定,也可設碎石、礫石或碎磚基層。墊層可採用砂、爐渣或石屑等材料,壓實厚度為5~10厘米。填縫料也用砂或石屑。

碎石路面

馬克當碎石路面改進發展起來的一類路面,其強度主要取決於碎石間的相互嵌擠鎖結作用(粘結料的粘結作用是次要的)。
碎石路面用做面層的最小厚度為 8厘米;用作基層的厚度應根據設計強度確定。如果厚度超過16厘米,則應分兩層鋪築路面。所用石料強度應不低於 3級,碎石尺寸一般用50~75毫米和35~50毫米兩種。
泥灰結碎石基層為20世紀60年代初期中國所首創。這是由泥結碎石發展而來,在碎石空隙中灌注石灰粘土漿作填隙粘結料的一種碎石基層。其強度和水穩性都優於泥結碎石基層。其鋪築方法與泥結碎石基層相同。這種基層用的石灰約占灰土總重的 6%,石灰土用量不應超過混合料總重的20%。這種基層必須採用灌漿法施工。
水結碎石路面 碎石經灑水碾壓形成的路面。這種路面以碎石和水碾壓形成的石粉漿為粘結料,因此所用石料應有一定的粘結力。通常採用的碎石有石灰岩碎石和白雲岩碎石。鋪築時,先攤鋪碎石,用中型壓路機預壓;灑水後再用重型壓路機壓緊;然後分兩次撒鋪嵌縫料(第一次用15~25毫米的石屑,第二次用 5~15毫米的石屑)。每次撒鋪後,均需灑水碾壓緊密。如果用水結碎石作基層,可不必鋪撒第二次嵌縫料。
泥結碎石路面 以粘土作為粘結料的碎石路面。作為面層的粘土塑性指數和用量(占碎石與土總重的百分率)的乘積應不超過150;用作基層則不應超過100。這種路面採用灌漿法鋪築應先攤鋪碎石,用中型壓路機預壓;再向碎石空隙中灌入粘土漿(以體積計,粘土與水各占一半);隨即撒鋪尺寸小於15毫米的嵌縫料,厚約1.5厘米,碾壓密實。採用拌和法施工應將碎石與土拌和後再攤鋪壓實。採用碎磚或礓石代替碎石鋪築的路面稱為泥結碎磚或泥結礓石路面。

級配路面

用礫石、碎石、礦渣或其他含有粗細顆粒的粒料同土配合成最佳級配的混合料,經攤鋪、壓實形成的路面。這種路面用的混合料中,較小一級顆粒依次逐級填充較大一級顆粒的空隙中,並借粘土粘結,形成最密實的結構。美國於20世紀30年代即已開始研究鋪築級配路面,它的強度和水穩性雖不如碎石路面,但有平整、均勻、密實以及利於就地取材的優點。
級配路面用做面層時,其最小厚度為8厘米;用做基層時,其厚度應根據設計強度來確定。如果厚度超過16厘米,則應分兩層鋪築。級配路面所用石料的強度應不低於 4級,並符合最佳密實級配要求。石料最大顆粒尺寸:用做面層為25~35毫米;用做基層或墊層為40~50毫米。混合料中小於 0.5毫米細料的塑性指數:用做面層時為 8~12;用做基層或墊層為4~6。鋪築時按照石料、粘土、砂的順序攤鋪後,按最佳含水量要求加水拌和,再攤平壓實。
如果天然砂礫的顆粒組成接近最佳級配,可直接攤鋪、灑水、壓實。它的強度較差,只宜作為基層,稱為天然砂礫基層。在潮濕路段用級配材料作基層時,為提高其強度和水穩性,可摻入為粘土重 8%~12%的石灰,並適當增多細顆粒含量,稱為級配摻灰基層。
在泥結碎石或級配路面上,常須加鋪厚2~4厘米的砂石磨耗層,以抵抗車輪水平力的磨損和乾濕氣候的破壞作用,並保證路面平整度。磨耗層所用的石、砂要堅硬耐磨,其最大尺寸為10~20毫米,並符合最佳密實級配要求。石、砂中小於 0.5毫米細料的塑性指數一般取為10~14。
為了鎮塵和增強密實度,可於磨耗層上再撒布氯化鈉或氯化鈣。氯化鈉可為粒狀或液態,氯化鈣常用粒狀。每平方米麵積每厘米磨耗層厚度約需用量0.1~0.3公斤。20世紀50年代,中國在公路養護中,為了定期恢復磨耗層,首創採用鋪築保護層的措施。保護層厚0.5~1厘米,有穩定保護層和鬆散保護層兩種。前者是先撒布粘土,灑水成漿後,再撒鋪粗砂或石屑,藉行車碾壓而成;後者是均勻撒鋪尺寸為3~5毫米的粗砂或礫屑,並經常予以掃勻。
參考書目
C.H.Oglesby,Highway Engineering,3rd edition, John Wiley & Sons,New York,London,Sydney,Toronto, 1975.

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