【文章內(nèi)容簡介】 定各補強層的材料參數(shù) 查路基路面課本抗壓模量取 20 攝氏度的模量，各值均取規(guī)定范圍的中值，因此得到 20攝氏度的抗壓模量，細(xì)粒式密級配瀝青混凝土為 1400MPa,粗粒式密級配瀝青混凝土為 1000MPa,水泥穩(wěn)定碎石為 1500MPa,各層材料的劈裂強度：細(xì)粒式密級配瀝青混凝土為 ,粗粒式密級配瀝青混凝土為 ，水泥穩(wěn)定碎石為 . 設(shè)計資料總結(jié) 表 設(shè)計資料匯總表 材 料 名 稱 h/cm 15℃模量 20℃模量 劈裂強度 容許拉應(yīng)力 細(xì)粒式密級配瀝青混凝土 4 1800 1400 粗粒式密級配瀝青混凝土 6 1200 1000 水泥穩(wěn)定碎石 ? 1500 1500 改建前原路面 根據(jù)補強的設(shè)計方法計算水泥穩(wěn)定碎石層厚度 通過計算機設(shè)計軟件計算得到水泥穩(wěn)定碎石層的厚度 為 33cm，瀝青面層均受壓應(yīng)力，水泥穩(wěn)定碎石層底的最大拉應(yīng)力為 求。 二 . 材料設(shè)計 進行基層、底基層材料的配合比設(shè)計，基層采用水泥穩(wěn)定碎石，底基層采用 水泥 穩(wěn)定細(xì)粒土。 水泥 穩(wěn)定土底基層材料設(shè)計 11 原材料的技術(shù)要求 水泥穩(wěn)定土用做底基層時，單個顆粒的最大粒徑不應(yīng)超過 。水泥穩(wěn)定土的顆粒組成應(yīng)在表 所列 1 號級配范圍內(nèi)，土的均勻系數(shù)應(yīng)大于 5。細(xì)粒土的液限不應(yīng)超過 40%，塑性指數(shù)不應(yīng)超過 17。對于中粒土和粗粒 土，如土中小于 的顆粒含量在 30%以下，塑性指數(shù)可稍大。實際工作中，宜選用均勻系數(shù)大于 塑性指數(shù)小于 12 的土。塑性指數(shù)大于 17 的土，宜采用石灰穩(wěn)定，或用水泥和石灰綜合穩(wěn)定。對于中粒土和粗粒土，宜采用表 中 2 號級配，但小于 的顆粒含量和塑性指數(shù)可不受限制。 表 水泥穩(wěn)定土的顆粒組成范圍 1 2 3 篩孔 尺寸 (mm) 100 100 90~100 100 90~100 19 67~90 72~89 45~68 47~67 50~100 29~50 29~49 18~38 17~35 17~100 8~22 8~22 0~30 0~7 0~7 液限（ %） ＜ 28 塑性指數(shù) ＜ 9 注：集料中 以下細(xì)粒土有塑性指數(shù)時，小于 的顆粒含量不應(yīng)超過 5%；細(xì)粒土無塑 性指數(shù)時，小于 的顆粒含量不應(yīng)超過 7%。 土的界限含水量試驗 目的：本試驗 的目的是聯(lián)合測定土的液限和塑限，為劃分土類、計算天然稠度、塑性指數(shù)，供公路工程設(shè)計和施工使用。 儀器： LP100 型液限塑限聯(lián)合測定儀；錐質(zhì)量為 100g，錐角為 30176。 ，讀數(shù)顯示形式宜采用光電式、游標(biāo)式、百分表式，盛土杯，天平，篩（孔徑 ） ,調(diào)土刀，調(diào)土皿，稱量盒，研缽，干燥器，吸管，凡士林。 步驟： （ 1） 取有代表性的天然含水量或風(fēng)干土樣進行試驗 （ 2） 將制備的土樣編 號 通 過 質(zhì) 量 百 分 率 （ % ） 項 目 12 充分?jǐn)嚢杈鶆?，分層裝入盛土杯，用力壓密，使空氣逸出 （ 3） 當(dāng)用游標(biāo)式或百分式液限塑限聯(lián)合測定儀試驗時，調(diào)平儀器，提 起錐桿（此時游標(biāo)或百分表讀書為零），錐頭上涂少許凡士林 （ 4） 將裝好土樣的試杯放在聯(lián)合測定儀的升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，待錐尖與土樣表面剛好接觸時停止升降，扭動錐下降旋鈕，同時開動秒表，經(jīng) 5s 時，松開旋鈕，錐體停止下落，此時游標(biāo)讀書即為錐入深度 h1 （ 5） 改變錐尖與土接觸位置重復(fù)上兩步驟，得錐入深度 h2, h1 h2允許誤差為 ，否則，應(yīng)重做。取 h1 h2平均值作為該點的錐入深度 h。 （ 6） 去掉錐尖入土處的凡士林，取 10g 以上的土樣兩個，分別裝入稱量盒內(nèi)，稱質(zhì)量，測定其含水量 w1,w2計算含水量的平均值 w0 （ 7） 重復(fù)上五步驟，對其它兩個含水量土樣進行試驗，測其錐入深度和含水量。 （ 8） 用光電式或數(shù)碼式液限塑限聯(lián)合測定儀測定時，接通電源，調(diào)平機身，打開開關(guān)，提上錐體。將裝好土樣的試杯放在升降座上，轉(zhuǎn)動升降旋鈕，試杯徐徐上升，土樣表面和錐尖剛好接觸，指示燈亮，停止轉(zhuǎn)動旋鈕，錐體立刻自行下沉， 5s時，自動停止下落，讀書窗上或數(shù)碼管上顯示錐入深度。試驗完畢，按動復(fù)位按鈕，錐體復(fù)位，讀書顯示為零。 結(jié)果：第一組土運用萬龍軟件處理結(jié)果如下 圖 13 圖 第二組土運用萬龍軟件處理結(jié)果如下 圖 14 圖 ○ 5 對以上兩組 界限含水量試驗進行統(tǒng)計，如下表 界限含水量統(tǒng)計表 類 別 組 別 液限 塑限 塑性指數(shù) 第一組 27． 3 21． 1 6． 2 第二組 27． 5 20． 9 6． 6 ○ 6 結(jié)論： 第一組土的液限ω L=%，塑限ω P=%，塑性指數(shù) IP=；第二組土的液限ωL=%，塑限ω P=%，塑性指數(shù) IP=。 依據(jù)規(guī)范 JTJ034— 2020《路基施工技術(shù)規(guī)范》 水泥 穩(wěn)定土 宜采用 均勻系數(shù)大于 塑性指數(shù)小于 12的土。所以 本 試驗 應(yīng)采用水泥穩(wěn)定 。 混合料 組成 設(shè)計 一般規(guī)定 （ 1） 各級公路用水泥穩(wěn)定土的 7d 浸水抗壓強度應(yīng)符合表 的規(guī)定。 （ 2） 水泥穩(wěn)定土的組成設(shè)計應(yīng)根據(jù)表 的強度標(biāo)準(zhǔn)，通過試驗選取最適宜于穩(wěn)定的土，確定必需的水泥劑量和混合料的最佳含水量，在需要改善混合料的物理力學(xué)性 15 質(zhì)時，還應(yīng)確定摻加料的比例。 水泥穩(wěn)定土的抗壓強度標(biāo)準(zhǔn) 二級和二級以下公路 高速公路和一級公路 基層（ Mpa） ~3 3~5 底 基層（ Mpa） ~ ~ 注 ： ① 設(shè)計累計標(biāo)準(zhǔn)軸次小于 12106 的公路可采用低限值；設(shè)計累計標(biāo)準(zhǔn)軸次超過 12106 的公路可 用中值；主要行駛重載車輛的公路應(yīng)用高限值。某一具體公路應(yīng)采用一個值，而不是某一范圍。 ② 二級以下公路可取低限值；行駛重載車輛的公路，應(yīng)取較高的值；二級公路可取中值；行駛重載車輛的二級公路應(yīng)取高限值。某一具體公路應(yīng)采用一個值，而不用某一范圍。 （ 3） 水泥穩(wěn)定土的各項試驗應(yīng)按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》（ JTJ057）進行。 混合料 的設(shè)計步驟 （ 1） 分別按下列五種 水泥劑量配制同一種土樣、不同水泥劑量的混合料； 塑性指數(shù)小于 12 的細(xì)粒土： 4%， 5%， 6%， 7%， 9% （ 2） 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。其它兩個劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定。 （ 3） 按規(guī)定壓實度分別計算不同 水泥 劑量的試件應(yīng)有的干密度。 （ 4） 按最佳含水量和計算得的干密度制備試件，進行強度試驗最少試件數(shù)量應(yīng)不小于下表的規(guī)定。如試件試驗結(jié)果的偏差系數(shù)大于表中規(guī) 定的值，則應(yīng)重做試驗，如不能降低偏差系數(shù)，則應(yīng)增加試件數(shù)量。 最少試件數(shù)量 ＜ 10％ 10％～ 15％ 15％～ 20％ 細(xì)粒土 6 9 中粒土 6 9 13 粗粒土 9 13 公 路 等 級 層 位 偏 差 系 數(shù) 數(shù) 量 土 類 16 （ 5） 試件在規(guī)定溫度下保濕養(yǎng)生 6d，浸水 24h 后，按《公路工程無機結(jié)合 料 穩(wěn)定材料試驗 規(guī)程》 （ JTJ057） 進行無側(cè)限抗壓強度試驗。 （ 6） 計算試驗結(jié)果的平均值和偏差系數(shù)。 （ 7） 根據(jù)上表的強度標(biāo)準(zhǔn)，選定合適的水泥劑量。在此劑量下試件室內(nèi)試驗結(jié)果的平均抗壓強度應(yīng)符合下式要求： ? ?vd CZRR ??? 1/ （ ） 式中： R 平均抗壓強度（ Mpa）； 設(shè)計抗壓強度（ Mpa）； 試驗結(jié)果的偏差系數(shù)（以小數(shù)計）； 標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表中隨保證率（或置信度 a）而變的系數(shù)，高速公路和一級公路應(yīng)取保證率 K=95%，即 Za 水泥改善土的塑性指數(shù)應(yīng)不大于 6，承載比應(yīng)不小于 240。 （ 8）工地實際采用的石灰劑量應(yīng)比室內(nèi)試驗確定的 劑量多 %～ %。采用集中廠 拌法施工時，可只增 加 %，采用路拌法施工時，宜增加 1%。 （ 9） 水泥的最小劑量應(yīng)符合表 的規(guī)定。 水泥的最小劑量 路拌法 集中廠拌法 中粒土和粗粒土 4% 3% 細(xì)粒土 5% 4% 擊實實驗 不同 水泥 劑量混合料的擊實試驗，即最小劑量、中間劑量和最大劑量，確定各種混合料的最佳含水量和最大干密度。 路基土為細(xì)粒土，選擇 水泥 劑量分別為： 4%、 6%、 9%。 a) 采用三組不同 水泥 劑量的細(xì)粒土進行擊實試驗，備料數(shù)據(jù)結(jié)果如下 ： 水泥 劑量 4%時各料 的質(zhì)量 水泥 劑量 4% 水泥 質(zhì)量（ g） 88 含水量 % % % % % 水質(zhì)量（ g） 干土質(zhì)量（ g） 2200 水泥 劑量 6%時各料的質(zhì)量 拌 合 方 法 土 類 17 水泥 劑量 6% 水泥 質(zhì)量（ g） 132 含水量 % % % % % 水質(zhì)量（ g） 干土質(zhì)量（ g） 2200 水泥 劑量 9%時各料的質(zhì)量 水泥 劑量 9% 水泥 質(zhì)量（ g） 198 含水量 % % % % % 水質(zhì)量（ g） 干土質(zhì)量（ g） 2200 試驗過程：首先取一些土樣篩分在烘箱內(nèi)烘干，按上述幾種不同水泥劑量的試樣加水?dāng)嚢韬髳灹弦灰?，采用重型擊實方法，放在擊實儀上進行擊實試驗。將制備好的試樣分 5 次倒入小筒內(nèi)每次約為 400~500g（其量應(yīng)使擊實后的土樣等于或略高于筒高的1/5），整平表面，并稍加壓緊，然后按規(guī)定的次數(shù) （ 27 次） 進行第一層土的擊實，擊實時擊錘應(yīng)自由的垂直落下，錘跡必須均勻分布于土樣面，第一層擊實完后，進行 “ 拉毛 ” ，然后按上述方法進行其余各層土的擊實。小試筒擊實后，試樣不應(yīng)高出筒頂 5mm。然后用修土刀沿套筒內(nèi)壁削刮，使試樣與套筒脫離后，扭動并取下套筒，齊筒頂細(xì)心削平試樣，拆除底板，擦凈筒外壁，稱量，精確至 1g。再用推土器推出筒內(nèi)試樣，從試樣中心處取樣測其含水量，計算至 % 按下式計算擊實后的干密度： ??? ?? wd （ ） 式中 : d? —— 試樣的干密度（ g／ cm3）； w? — 試樣的濕密度 ? —— 試樣的含水量（ %）。 用萬龍軟件計算出最佳含水量和對應(yīng)的最大干密度，試驗結(jié)果如下圖 （ 1） 水泥 劑量為 4%時的結(jié)果： 18 圖 圖 （ 2）水泥 劑量為 6%時的結(jié)果： 19 圖 圖 （ 3）水泥劑量為 9%時的結(jié)果： 20 圖 圖 21 （ 4）通過對水泥穩(wěn)定土的擊實試驗的數(shù)據(jù)分析，得最佳含水量和最大干密度如下表 不同灰劑量時最大干密度和最佳含水量 水泥劑量（ %） 最佳含水量（ %） 最大干密度（ g/c m3） 4 12 6 12 9 13 （ 5）其他兩個劑量混合料的最佳含水量和最大干密度用內(nèi)插法確定，數(shù)據(jù)匯總?cè)缦卤? 不同灰劑量時最大干密度和最佳含水量 水泥劑量（ %） 最佳含水量（ %） 最大干密度（ g/c m3） 4 12 5 12 6 12 7 9 13 無側(cè)限抗壓強度實驗 按最佳含水量和計算得的干密度制備試件，進行強度試驗。 ○ 1 每個試件質(zhì)量 按公式計算 : M=ρ dmax V （ 1+ω op） K () 式中： M —— 每個試件質(zhì)量 ρ dmax—— 最大干密度 ω op —— 最佳含水量 K —— 壓實度， 95% V —— 筒體積， V=π 5 ○ 2 通過計算得到數(shù)據(jù)； 第一組： 水泥 劑量