1.7路面结构及其层次划分
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1设计原始资料和依据该公路处于II 5 区,路线经过地区属于湿暖带半湿润季风气候区,海洋型和大陆型过渡的气候特征比较明显,气候温暖、四季分明、雨量充沛、冬寒夏热。
年内夏、秋季降水相对集中,易出现暴雨造成涝灾,其余季节降水偏少。
气候区内年平均气温13.7 o C,以7、8月份最热,年平均最高气温19.4 o C,年平均最低气温9.1 o C,历年极端最高气温39.9 o C,历年极端最低气温-22.4 o C。
历年最大积雪深度20cm,最大冻土深度33 cm,历年平均无霜期163.5天。
气候区内年平均降雨量884.0mm,历年最大降雨量1358.0mm,以7~10月降雨相对较为集中。
区域内常年主导风向为东北风,历年平均风速3.3m/s。
最大风速16.8m/s。
8、9月份受台风影响区内空气湿度较高,年平均相对湿度为70%左右,最小相对湿度65%、最大相对湿度85%。
设计线路经过地段主要由第四系松散沉积层所组成。
第四纪沉积层由全新(Q4a1)的低~高液限粘土夹中粗砂及上更新(Q3a1)的低~高液限粘土所组成。
由于古河道多次变迁作用,地层厚度分布不均,堆积层厚度上部全新(Q4a1)一般在3~9m局部达10m,地层岩性主要为低~高液限粘土,其CBR为2%~10%;下部上更新统(Q3a1)沉积层厚度一般为10~40m,地层岩性主要为低~高液限粘土,呈中~高压缩性。
1.1.1路线服务范围交通运输要求和经济技术调查资料由于此路段处于江地势平缓,沿线以农业为主,该路段经过两条大渠和一条铁路,故该道路的修通对于完善苏北地区贸易交往,改善该地区的投资环境具有深远的意义。
另外修建该路所需的路基填料、石灰、碎石等集料在附近地区都非常丰富,并且都能满足技术指标要求。
1.1.2交通量资料交通量平均增长率7.5%表1-1 交通量资料车型小客车中客车SH141大客车CA50小货车BJ130交通量(辆/日)1400 500 1100 1800车型中货车EQ140 大货车JN150铰接挂车SP9250交通量(辆/日)970 230 801.2设计依据本设计AB段高速公路位于徐州市洞山地区,根据沿线地形、地貌、地质、水文、气象等自然条件进行设计,依据的有关规范、规程具体如下:1) 部颁《公路工程技术标准》(JTG B01-2003);2) 部颁《公路路线设计规范》(JTG D20-2006);3) 部颁《公路路基施工技术规范》(JTG F10-2006);4) 部颁《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004);5) 部颁《公路路面基层施工技术规范》(JTJ 034-2000);6) 部颁《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80-1-2004);7) 部颁《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006);8) 部颁《公路路基设计规范》(JTG D30-2004);9) 部颁《公路排水设计规范》(JTJ018-97);10)《京福高速公路绕徐州城西段设计说明书》;11) 拟建公路的设计原始资料;12) 拟建公路所处地区的地区地形图。
沥青路面施工工艺生活隐居百家号17-10-1401:30路面工程的结构层由面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成见图。
1、面层是直接承受车轮荷载反复作用和各种自然因素影响,并将荷载传递到基层以下的结构层,因此,它应满足表面功能性和结构性的使用要求。
面层可为单层、双层或三层。
双层结构称为表面层、下面层;若采用三层结构称为表面层、中面层、下面层。
表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久的服务功能,同时应具有高温抗车辙、抗低温开裂、抗老化等。
中、下面层应密实、基本不透水,并具有高温抗车辙、抗剪切、抗疲劳的力学性能。
2、基层是主要承重层,应具有稳定、耐久、较高的承载能力。
基层可为单层或双层,双层称为上、下基层,无论是沥青混合料或粒料类基层,还是半刚性基层、刚性基层,均要求具有相对较高的物理力学性能指标。
3、底基层是设置在基层之下,并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用的次要承重层,因此,对底基层材料的技术指标要求可比基层材料略低,底基层也可分为上、下底基层。
4、垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污及减少层间模量比、降低半刚性底基层拉应力的作用。
以上是路面结构层组成,各级公路应根据具体情况设置必要的结构层,对三、四级公路最少不得低于两层,即面层和基层。
不同面层的适用范围见表。
表路面面层类型及适用范围一、路面基层(底基层)施工常用的基层有以下两类:一类是半刚性基层,包括水泥稳定类、石灰稳定类、石灰工业废渣稳定类基层等;另一类是柔性基层,包括级配型粒料基层(如级配碎(砾)石)、嵌锁型粒料基层(如泥结碎石、填隙碎石)以及沥青碎石。
下面介绍半刚性基层施工在粉碎的或原状松散的土(包括各种粗、中、细粒土)中掺入适量的无机结合料(水泥、石灰、工业废渣等)和水,经拌和、压实及养生后形成的半刚性基层,也叫做稳定土基层。
半刚性基层的施工方法分为路拌法和厂拌法。
1、路面基层路拌法施工路拌法常用的施工机械有粉料撒布机、稳定土拌和机、推土机、平地机、装载机和压路机。
实用标准文案附件 2注册土木工程师(道路工程)执业资格考试专业考试大纲(2019 版)1 道路路线设计1.1一般要求1.1.1熟悉道路分级、设计车辆、交通量、设计速度、建筑限界、抗震设计。
1.1.2熟悉路线设计中通行能力与服务水平的分析与运用。
1.1.3熟悉城市道路工程无障碍设计的内容和要求。
1.1.4熟悉现行标准、规范中有关路线设计的内容及其主要技术指标的规定。
1.1.5了解道路勘测设计的阶段和任务。
1.2总体设计1.2.1掌握总体设计的内容和目的。
1.2.2熟悉总体设计应考虑的因素与设计要点。
1.2.3了解城市道路工程与城市总体规划、交通专项规划、市政管线规划等的相互关系。
1.3路线平面设计1.3.1掌握平面设计线形要素的组合类型及其设计方法。
1.3.2熟悉平面设计中各线形要素的性质与作用。
1.3.3了解各线形要素主要技术指标的规定与运用。
1.3.4了解平面线形设计中超高、加宽、视距、回头曲线等的规定与运用。
1.4路线纵断面设计1.1.6掌握纵断面设计标高与路基设计洪水频率的有关规定。
1.1.7掌握竖曲线、最大纵坡、最小坡长、桥隧两端路线纵坡、合成坡度等的一般规定与运用。
1.1.8熟悉纵断面的设计方法和步骤。
1.5横断面设计1.2.4掌握各级道路路基标准横断面组成的特点和要求。
1.2.5熟悉路基宽度各个组成部分,如:车道、中间带、路肩、路拱坡度、加速车道、减速车道、紧急停车带、错车道、爬坡车道、避险车道等的一般规定与运用。
1.2.6了解横断面设计方法和要求。
1.6线形设计1.3.5掌握线形设计的原则、要求和内容。
1.3.6熟悉平、纵、横线形设计及其组合设计,线形与桥隧的配合、与沿线设施的配合、及其与环境的协调等的一般规定与运用。
1.7选线1.7.1掌握不同设计阶段选线所必须遵循的原则与要点。
1.7.2熟悉选线所包括的确定路线基本走向、路线走廊带、路线方案以至选定线位等全过程的基本设计要求和内容。
道路结构层次解析集团档案编码:[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]道路结构一般分为:,路基填筑,结构(碎石)垫层,铺筑砼基层,沥青面层,然后是附属结构路面结构层指的是构成路面的各铺砌层,按其所处的层位和作用,主要有、基层和垫层。
面层刚度和稳定性面层位于整个路面结构的最上层。
它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用,同时受到降雨和气温变化的不利影响最大,是最直接地反映路面使用性能的层次。
因此,与其它层次相比,面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性,并且耐磨、不透水,其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。
道路等级愈高、设计车速愈大,对路面抗滑性、平整度的要求愈高。
修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。
沥青面层往往由2、3层构成。
表面层有时称磨耗层,用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散,可用或沥青混凝土铺筑。
中面层、下面层为主面层,它是保证面层强度的主要部分,可用沥青混凝土铺筑。
基层垂直力的作用基层位于面层之下,垫层或路基之上。
基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用,并把它扩散到垫层和土基,基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。
故需选择强度较高,刚度较大,并有足够水稳性的材料。
用来修筑基层的材料主要有:水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾),工业废渣稳定土或稳定粒料,各种碎石混合料或天然砂砾。
基层可分两层铺筑其上层称基层或上基层,起主要承重作用,下层则称下基层,起次要承重作用。
底基层材料的强度要求比基层略低些,可充分利用当地材料,以降低工程造价。
考虑到扩散应力的需要和施工的方便,基层的宽度应较面层每侧至少宽出Δ1(cm),底基层每侧比基层至少宽出Δ2(cm)。
透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。
基层指路面面层以下,路床以上的结构层,一般为半刚性基层,也有柔性基层和刚性基层。
底基层是指下层的基层垫层垫层是介于基层与土基之间的层次垫层指铺设于基层和路床之间的过渡层,一般为级配砂砾或级配碎石。
§2路面结构及其层次划分一.路面断面路拱平均坡度:沥青或水泥混凝土路面:%厂拌沥青碎石等:石砌路面:2-3%碎石,砾石路面:土路:3-4%二.层次划分和作用1.面层: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。
因此,同其它层次相比,面层应具备较高的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还应有良好的抗滑性和平整度。
修筑面层所用的材料主要有:水泥混凝土、沥青很凝土、沥青碎(砾)石混合料、砂砾或碎石掺上或不掺土的混合料以及块料等。
2.基层: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中去,上基层是路画结构中的承重层,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.基层遭受大气因素的影响虽然比面层小,但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水,所以基层结构应具有足够的水稳定性。
基层表面虽不直接供车辆行驶,但仍然要求有较好的平整度,这是保证面层平整性的基本条件。
修筑基层的材料主要有各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石,各种工业废渣(如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石所组成的混合料等。
3.垫层:垫层介于路基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。
另一方面的功能是将车辆荷载应力加以扩散,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。
修筑垫层的材料,强度要求不一定高,但水稳定性利隔温性能要好。
常用的垫层材料分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。
第二节环境因素对道路的影响1、温度湿度对道路的影响概述图2-1 温度对沥青混凝土动弹性模量的影响图2-2 湿度对路基刚度的影响2、温度对道路的影响温度造成路基体的膨胀与收缩,甚至引起路基的冻胀;温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割;温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及低温开裂。
第三篇路面路面是用各种筑路材料铺筑在路基上供车辆行驶的层状构造物,是公路的重要组成部分。
路面除了直接承受行车荷载外,还受到温度、水等自然因素的影响。
路面质量的好坏直接影响行车速度、运输成本、行车安全和舒适性。
为此,对路面施工应予以足够重视,以确保路面工程具有良好的使用品质。
第一章概论第一节路面结构及其层次划分一、路面断面与宽度路面的标准构造横断面如图1-2-19。
路面的宽度视公路等级而定,如表3-1-1。
表3-1-1 路面宽度路基填挖到设计标高位置后,在路基上按路面设计宽度范围将路基挖成与路面厚度相同的浅槽;或路基填筑到路床顶面位置后,按路面设计宽度范围在两侧的路肩部位培土(压实)形成与路面厚度相同的浅槽;也可采用半挖半培的方法形成浅槽,然后在浅槽内铺筑路面。
一般公路路面都采用槽式横断面,如图3-1-2a)。
槽式断面的特点是路面厚度均匀并节省材料。
全铺式路面,即在路基全部宽度内都铺筑路面,如图3-1-2b)。
主要用于路基较窄的中级或低级路面,它可以加固路肩,防止边坡冲刷。
160图3-1-1 路面结构断面a)槽式;b)全铺式1-路面;2-土路肩;3-路基;4-路缘石;5-硬路肩二、路拱及路拱横坡度为了保证路面上雨水及时排出,减少雨水对路面的浸润和渗透,从而保证路面结构强度,路面表面应做成中间高、两侧低的形状,称之为路拱,常采用直线形或抛物线形两种路拱形式。
路面表面的高差与水平距离的百分比称为路拱横坡度。
路拱横坡度的大小与路面类型、公路等级和当地气候有关,既要有利于行车平稳,又要有利于路面排水。
高级路面透水性小,平整度和水稳性好,通常采用直线形路拱和较小的路拱横坡度;低级路面,为了有利于迅速排除路表积水,一般采用抛物线形路拱和较大的路拱横坡度。
干旱和积雪地区也应采用较小路拱横坡度;潮湿多雨地区选用较大路拱横坡度。
高速公路和一级公路设有中央分隔带,通常采用两种方式布置路拱横断面。
若分隔带未设置排水设施,则做成中间高、两侧路面低,由单向横坡向路肩方向排水;若分隔带设置排水设施,则两侧路面分别单独做成中间高、两侧低的路拱,向中间排水设施和路肩两个方向排水。
水泥混凝土路面结构认知1.基层:基层是路面结构中最底层的一部分,主要作用是承载上部结构的荷载,将荷载均匀分散到地基上。
基层可以由各种材料组成,如砾石、碎石、碎石填充料等。
基层的厚度根据工程需要来确定,经常会进行夯实处理,以提供更好的承载能力。
2.底基层:底基层位于基层之上,主要用于支撑和加强上部结构。
它在承载上部结构荷载的同时,还可以通过补充扩散和水平分散作用来减少上部结构的应力集中。
底基层的厚度通常较基层厚,可以使用碎石、砾石、石灰碎石混凝土等材料作为填料。
3.配底层:配底层是用于进一步加固路面结构的一层。
它通过优化填料类型和粒径来提高路面的荷载分散能力和抗水平移能力。
常见的配底层材料包括碎石、砾石、砂石等,其厚度通常在100毫米到200毫米之间。
4.配筑层:配筑层是路面结构中的关键层,也是最上部的一层。
它通常是由水泥混凝土材料制成,其主要功能是承载交通荷载、分散荷载到下面的层,提供舒适、平稳的行驶表面。
配筑层的厚度可以根据设计要求来确定,通常在150毫米到250毫米之间。
5.路面结构的保护层:为了保护路面结构免受水、化学物质和机械作用的损害,常常需要在路面上涂覆一层保护层。
保护层可以防止水分渗入路面结构,减少裂缝和破坏的发生。
常见的保护层材料有乳胶、沥青、聚合物改性材料等。
总之,水泥混凝土路面结构是一种复杂的体系,由多个层次的材料构成。
通过合理设计和施工,可以提高路面的承载能力、耐久性和行驶舒适性。
因此,在进行道路铺设和维护时,需要对水泥混凝土路面结构进行充分认知,并按照规范要求进行施工。
1沥青路面设计1.1路面设计原则①路面设计应根据使用要求和气候、水文等自然条件,结合当地实际经验进行。
②在满足交通量和使用要求的前提下,应因地制宜,选择合理方案。
③结合当地实际,在路面设计方案中应用有效的新材料、新工艺、新技术。
④路面设计方案应注重环境保护和施工人员的健康安全。
⑤为提高路面工程质量,应进行机械化施工。
⑥高速公路和一级公路的路面不得分期修建。
1.2新建沥青路面设计1.2.1设计标准①由《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)可得,路面结构的目标可靠度和目标可靠指标不应低于表1.1的规定1.1目标可靠度和目标可靠指标公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路目标可靠度(%) 95 90 85 80 70目标可靠指标β 1.65 1.28 1.04 0.84 0.52②该公路为二级公路,根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)的规定(如下表1.2所示)路面结构设计年限为12年。
1.2路面结构设计使用年限(年)公路等级 设计使用年限 公路等级 设计使用年限高速公路、一级公路 15 三级公路 10 二级公路 12 四级公路 8③采用下表1.3的参数,标准荷载为BZZ-100。
表1.3设计轴载的参数1设计轴载(KN) 轮胎接地压强(Mpa)单轮接地当量圆直径(mm)两轮中心距(mm)100 0.70 213.0 319.51.2.2交通荷载参数分析①根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)附录A.1车型分类。
②交通数据调查该项目交通量见表1.4,交通增长率为7.0%,方向系数取0.5,可靠度系数β取为1.04,根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)采用水平3的车道系数,根据表1.5取为1.0。
表1.4 交通组成交通组成 交通量(辆/日) 车型 交通组成 交通量(辆/日) 车型 小客车 739 小 跃进NJ131105 小66 中大客车 285 大 五十铃NPR595G北京BJ130 250 小 江淮196 中HF140A交通SH361 102 大 江淮HF150155 中太拖拉138 83 大 东风KM340189 中85 特大 金杯SY132 395 小 东风SP9135B46 特大 金杯SY450 345 小 五十铃EXR181L1.5 车道系数单向车道数 1 2 3 ≥4高速公路 - 0.70-0.85 0.45-0.60 0.40-0.50其他等级公路 1.00 0.50-0.75 0.50-0.75 - 各类车型技术参数见表1.6。
《公路路面工程标准施工技术》目录第一节路面基础知识 (2)第二节路面基层、底基层施工技术 (3)第三节路面面层施工技术 (14)第四节中央分隔带施工技术 (29)第五节路肩施工 (33)公路路面工程标准施工技术第一节路面基础知识路面是指用各种筑路材料铺筑在道路路基上直接承受车辆荷载的层状构造物。
质量良好的路面应有足够的强度和良好的稳定性,其表面应达到平整、密实和抗滑的要求。
路面结构由面层、基层与垫层组成。
1.路面各结构层次路面横断面由行车道、硬路肩、土路肩、路缘石及中央分隔带等组成。
路面结构层自上而下可分为面层、基层、垫层,有时在面层下还设有联结层。
各结构层次的作用如下:(1)面层。
直接承受行车荷载的垂直力、水平力和冲击力作用,以及大气变化的最不利影响。
(2)基层。
主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力,并把它扩散到垫层和土基中去。
(3)垫层。
主要作用是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层及基层的强度和刚度的稳定性以及不致产生冻胀与翻浆的病害。
2.路面的分类(1)柔性路面。
刚度较小,抗弯拉强度较低,主要靠抗压、抗剪强度来承受车辆荷载作用的路面;主要包括各种基层(水泥混凝土除外)和各类沥青面层、碎砾石面层、块石面层所组成的路面结构。
(2)刚性路面。
主要指水泥混凝土做面层或基层的路面结构,刚性路面与柔性路面的主要区别在于路面的破坏状态和分布荷载到路基上的状态有所不同。
(3)半刚性路面。
采用二灰(石灰、粉煤灰)或水泥稳定土或水泥处治沙砾基层,这些基层的特性前期强度较低,但随着时间的推移其强度和刚度不断增大。
这类基层叫作半刚性基层,含有这类基层的路面结构称为半刚性路面。
路面工程包含路面基层(底基层)施工技术,沥青路面施工技术,水泥混凝土路面施工技术,路面防、排水施工技术,特殊沥青混凝土路面施工技术,路面试验检测技术等。
3.路面基层、底基层施工方法路面基层施工方法通常有场拌法和路拌法两种基本的类型。
高等级公路的半刚性基层一般采用场拌法,而低等级公路半刚性基层可以采用路拌法。
第四篇南非沥青路面设计方法南非《城市间与乡村道路柔性路面结构设计规范》是南非公路技术建议系列中的一个重要组成部分,由南非共和国交通部出版发行,第一版发表于1985年,分别于1989、1992、1995、1996年再版,并于1995和1996年进行了修订,1996年版为现行标准。
南非《城市间与乡村道路柔性路面结构设计规范》提出了城市间与乡村道路柔性和半刚性路面结构设计与选择的方法,基于不同的道路服务目标,划分了四个不同道路类型,充分体现了交通类型、行车质量和安全标准的不同要求。
其路面结构设计过程中考虑了服务目标、道路类型、寿命期决策、交通荷载谱、路面材料与性能、环境条件、工艺要求等诸多因素,最终设计结果的确定依据路面类型、要求的寿命周期决策以及经济分析结果和15年间的重车模拟实验成果。
第一章路面设计有关概念1.1 路面结构设计的目的()路面结构设计的目的是提供一个良好的路面结构层,保护路基,抵抗车辆荷载作用,满足所选定的服务水平,并与分析期间路面的维修与管理相结合,达到尽可能经济的效果。
1.2 服务目标(SO)管理部门认定的在一定区域内需要改善可达条件或交通承受能力时,应首先作出两个基本决策以确定路面结构设计所必需的输入条件,其一是道路或设施完善的功能性服务水平;其二是预计服务时段的分析期,该条件即为项目服务目标,其与假定的目标背景和现况基础设施系统条件有关,涉及到道路连接重要性、行车质量、安全性、交通承受能力、投资等。
服务目标大体决定了道路结构与线形设计标准,也可根据需要在道路寿命期间发生改变,这又反过来影响到将来的道路管理对策,所以,应以历史发展的观点看待整个路面设计过程。
1.3 功能性服务水平(FSL)道路的功能性要求与结构性要求是不同的,前者是为满足服务目标的需要;而后者与结构承载力有关,并以结构设计可靠度保证服务目标的实现。
道路的功能性服务水平是对给定位置处道路使用状况的定性量度,与该条件下的驾驶者感觉密切相关,它主要由车速、运行时间、延误、交通流自由度、安全性和驾驶舒适性等因素决定。
道路结构层次解析-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1道路结构一般分为:地基处理,路基填筑,结构(碎石)垫层,铺筑砼基层,沥青面层,然后是附属结构(路肩石,栏杆等)。
路面结构层指的是构成路面的各铺砌层,按其所处的层位和作用,主要有面层、基层和垫层。
面层刚度和稳定性面层位于整个路面结构的最上层。
它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用,同时受到降雨和气温变化的不利影响最大,是最直接地反映路面使用性能的层次。
因此,与其它层次相比,面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性,并且耐磨、不透水,其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。
道路等级愈高、设计车速愈大,对路面抗滑性、平整度的要求愈高。
修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。
沥青面层往往由2、3层构成。
表面层有时称磨耗层,用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散,可用沥青玛蹄脂碎石混合料或沥青混凝土铺筑。
中面层、下面层为主面层,它是保证面层强度的主要部分,可用沥青混凝土铺筑。
基层垂直力的作用基层位于面层之下,垫层或路基之上。
基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用,并把它扩散到垫层和土基,基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。
故需选择强度较高,刚度较大,并有足够水稳性的材料。
用来修筑基层的材料主要有:水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾),工业废渣稳定土或稳定粒料,各种碎石混合料或天然砂砾。
基层可分两层铺筑其上层称基层或上基层,起主要承重作用,下层则称下基层,起次要承重作用。
底基层材料的强度要求比基层略低些,可充分利用当地材料,以降低工程造价。
考虑到扩散应力的需要和施工的方便,基层的宽度应较面层每侧至少宽出Δ1(cm),底基层每侧比基层至少宽出Δ2 (cm)。
透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。
基层指路面面层以下,路床以上的结构层,一般为半刚性基层,也有柔性基层和刚性基层。
§1—7路面结构及其层次划分
一、路基横断面
在路基顶面铺筑面层结构,沿横断面方向由行车道、硬路肩和土路肩所组成。
分为:1、槽式横断面 2、全铺式横断面
图1-5路面横断面形式
a) 槽式;b) 全铺式
1-路面;2-土路肩;3-路基;4-路缘石(侧石);5-加固路肩
二、路拱及路拱横坡度
为了保证路面上雨水及时排出,减少雨水对路面的浸润和渗透,减弱路面结构强度,路面表面应做成直线型或抛物线型的路拱。
等级高的路面,平整度和水稳定性较好,透水性也小,通常采用直线型路拱和较小的路拱横坡度。
等级低的路面,为了有利于迅速排除路表积水,一般采用抛物线型路拱和较大的路拱横坡度。
表1-10列出了各种不同类型路面的路拱平均横坡度。
选择路拱横坡度,应充分考虑有利于行车平稳和有利于横向排水两方面的要求。
在干旱和有积雪、浮冰地区,应采用低值,多雨地区采用高值;当道路纵坡较大或路面较宽,或行车速度较高时,或交通量和车辆载重较大时,或常有拖挂汽车行驶时,应采用平均横坡度的低值;反之则应取用高值。
高速公路和一级公路设有中央分隔带。
通常采用两种方式布置路拱横断面。
若分隔带未设置排水设施,则作成中间高,两侧路面低,由单向横坡向路肩方向排水。
若分隔带设置排水设施,则两侧路面分别单独作成中间高两边低的路拱,向中间排水设施和路肩二个方向排水。
路肩横坡度一般较路面横坡大1%。
但是高速公路和一级公路的硬路肩采用与路面行车道相同的结构时,应采用与路面行车道相同的路面横坡度。
三、路面结构层划分及其作用
1、层次划分面层(上、中、下面层)
基层(基层、底基层)
垫层
如图1-6所示。
图1-6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;6-土路肩
2、要求
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。
因此,同其它层次相比,面层应具备较高的结构强度,抗变形能力,较好的水稳定性和温度稳定性,而且应当耐磨,不透水;其表面还应有良好的抗滑性和平整度。
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中去,实际上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。
基层遭受大气因素的影响虽然比面层小,但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸湿,所以基层结构应具有足够的水稳定性。
基层表面虽不直接供车辆行驶,但仍然要求有较好的平整度,这是保证面层平整性的基本条件。
垫层介于土基与基层之间,它的功能是改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。
另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,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。
3、材料
面层: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:各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石,各种工业废渣(如煤渣、
粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石所组成的混合料等。
垫层:修筑垫层的材料,强度要求不一定高,但水稳定性和隔温性能要好。
常用的垫层材料分为两类,一类是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。