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
塊石路面
方石、長方石和粗琢塊石路面適用於城市道路、廣場、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
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
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
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.