第七章路面工程设计解析.ppt

第三节 水泥混凝土路面 水泥混凝土路面的结构要求 沥青路面破坏状态与设计标准 沥青路面结构组合设计 第四节 沥青路面结构厚度计算 足够的强度和刚度 足够的稳定性 耐久性 表面平整 表面抗滑 路面是道路的重要工程结构物，它铺筑在路基顶面，是用不同材料或混合料分层铺筑而成的供车辆行驶的一种层状结构物。路面结构直接承受车轮荷载，其质量好坏直接影响到道路的使用品质。 概念 路面要求 第一节 概述 路面结构分层及层位功能：按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，将路面分成若干层次。通常按各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层，如图所示。 路面结构层次划分示意图 i-路拱横坡度；1-面层；2-基层（有时包括底基层）； 3-垫层；4-路缘石；5-加固路肩（硬路肩）；6-土路肩 面层是直接同行车和大气接触的表面层次，它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响 修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等 基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并扩散到下面的垫层和土基层去 ，基层是路面结构中的承重层，它应具有足够的强度和刚度，并具有良好的扩散应力的能力 垫层介于土基与基层之间 功能是改善土基的湿度和温度状况，另—方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力进一步加以扩散，以减小土基产生的应力和变形。同时也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能 垫层材料分为两类 一类是由松散粒料 另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层 根据现行的《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），路面面层 的类型及选用如表所示。（按材料分） 面 层 类 型 适 用 范 围 沥青混凝土 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路 水泥混凝土 高速公路、一级公路、二级公路、三级公路、四级公路 沥青贯入、沥青碎石、沥青表面处治 三级公路、四级公路 砂石路面 四级公路 注：砂石路面是以砂、石等为骨料，以土、水、灰为结合料，通过一定的配比铺筑而成的路面的统称，包括级配碎（砾）石路面、泥结碎（砾）石路面、水结碎石路面、填隙碎石路面及其它粒料路面。 沥青路面是采用沥青材料作结合料，粘结矿料或混合料修筑面层的路面结构 沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料，不仅增强了矿料颗粒间的粘结力，而且提高了路面的技术品质。 沥青施工图片 用不同粒级的碎石、天然砂或破碎砂、矿粉和沥青按一定比例在拌和机中热拌所得的混合料称沥青混凝土混合料。这种混合料的矿料部分具有严格的级配要求，这种混合料压实后所得的材料具有规定的强度和孔隙率时，称作沥青混凝土。按粒径大小可分为：细粒式沥青混泥土、中粒式沥青混泥土、粗粒式沥青混泥土 沥青混凝土概念 沥青混凝土优缺点 ① 质量符合要求的沥青混凝土路面的强度高 ② 具有良好的平整度，表面坚实、无接缝，且经久耐用。 ③ 由于它的透水性小 ④ 混合料通常集中在拌和楼用机械加工拌制，石料的配合比以及沥青用量都得以严格控制，质量容易得到保证。 ⑤ 施工作业面大，操作方便 ⑥ 沥青混凝土面层的可施工期较沥青表面处治和沥青贯入要长。 沥青混凝土路面的施工有层铺法和拌和法两类 层铺法沥青表面处治施工，有先油后料和先料后油两种方法，其中以前者使用较多。现以三层式为例说明其工艺程序。 三层式沥青表面处治路面施工程序为：备料→清扫基层、放样和安装路缘石→浇洒透层沥青→洒布第一次沥青→铺撒第一次矿料→碾压→洒布第二层沥青→铺撒第二层矿料→碾压→洒布第三层沥青→铺撒第三层沥青→碾压→初期养护。 水泥混凝土路面由混凝土面层、基层、垫层、路肩结构和排水设施等组成，如图所示。 1-混凝土面层；2-基层；3-垫层；4-沥青路肩；5-路肩基层；6-土基；7-排水基层；8-不透水垫层； 9-集水管；10-排水管；11-混凝土路肩；12-路面横坡；13-路肩横坡；14-反滤织物；15-拦水带；16-拉杆 水泥混凝土路面 基层准备和模板安装 混凝土的摊铺和震捣 混凝土的拌制和运送 钢筋设置和接缝筑做 抹面和拉毛 养生和填缝 水泥混凝土路面基本施工程序 施工工序图 粒料类路面与基层 由碎石或砾石组成的粒料结构，按强度构成原理可分为嵌锁型与级配型。 嵌锁型包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石等；级配型包括级配碎石、级配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砾石经轧制掺配而成的级配砾、碎石等 碎砾石路面与基层 用加工轧制的碎（砾）石作主骨料，并以石渣和石屑嵌缝，用粘土或石灰土泥浆灌缝，按嵌挤原理压实形成的路面，称碎（砾）石路面，按施工方法及所用填充结合料的不同，分泥结碎石、泥灰结碎石、干压碎石和水结