级配碎石层半刚性沥青路面结构设计探讨
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0引言对于无结合料粘结的级配碎石基层,其强度形成主要源于碎石本身强度和颗粒之间的嵌挤作用。
高质量碎石、良好级配和精细施工是保证级配碎石结构层嵌挤密实、具有良好路用性能的关键。
现就沥青路面级配碎石基层的路面结构形式和施工工艺这2方面谈一下级配碎石基层的应用现况[1-3]。
1沥青路面级配碎石基层的路面结构形式用级配碎石作为基层材料一般不允许直接将其铺筑在路基上,它可以铺在半刚性材料的上部和其他调平性材料的上部[4]。
这2种结构形式在国内外的道路实践中已得到了具体应用。
1.1铺筑半刚性底基层上这种结构在沪宁高速公路无锡试验路,河北正定试验路等公路中得到了运用,对路面的防裂有着明显的提高,并取得了良好的效果。
其结构形式如图1所示。
1.2铺筑在其他一些透水性调平层上由德国沥青路面结构组合设计可知,高等级公路路面一般分为面层、联结层和承重层。
以高速公路为例,德国沥青路面组合设计共分为7类,其中5~7类都是以级配碎石作为承重层,其路面结构形式如图2所示。
1.32种结构形式的比较对于第一种结构形式,由于半刚性基层具有比柔性基层大的强度和刚度,弹性模量相对于全级配碎石沥青路面级配碎石基层的路面结构及施工分析杨刚1,梁乃兴1,姚琳宁2,夏小兰3(1.重庆交通大学土木建筑学院,重庆400074;2.临沂兰山区公路管理局,山东临沂276000;3.湖北省路桥有限责任公司,湖北武汉430056)摘要:从级配碎石基层的研究现状出发,讨论了级配碎石在级配良好并得到充分压实的情况下,利用其嵌挤作用,具有良好的承载能力、排水性能。
深入分析了级配碎石基层的路面结构形式和施工工艺,对级配碎石广泛应用于路面基层具有一定的指导意义。
关键词:沥青路面;级配碎石基层;结构形式;施工工艺中图分类号:U416.2文献标识码:B文章编号:1000-033X(2006)12-0027-03Analysis of Structure Forms and Construction of UnboundGraded Aggr egate Base in Asphalt PavementYANG Gang 1,LIANG Nai-xing 1,YAO L in-ning 2,XIA Xiao-lan 3(1.School of Civil Engineering and Architecture,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China;2.Department of Highway Adiminstr ation of Lanshan,Linyi 276000,S handong,China;3.Road &Bridge Co.Ltd.of Hubei Province,Wuhan 430056,Hubei,China)Abstr act:On the basis of current unbound graded base,this paper discusses w ell-graded and w ell-co mpact-ed unbound aggreg ate mixture,w hich form sto ne-o n-stone skeleton,makes a significant structural contribu-tion,and show s a goo d drainage performance.T he structure forms and the construction craft of unbound graded aggreg ate base are analysed.It will be o f some use in unbo und g raded base which are used fo r base of ro ad.Key wor ds:asphalt pav ement;unbound g raded base;structure form;construction craft图1下设半刚性基层的级配碎石基层沥青混凝土路面路面机械与施工技术Pave ment Machinery &Construction Technology基层来说较高,因此沥青混凝土相对于第二种形式来说用量较省,造价偏低。
浅谈半刚性沥青路面特点及病害摘要:简要叙述了半刚性沥青路面的发展及应用。
针对半刚性材料的特点和半刚性材料的干缩特性及温度收缩特性,介绍了半刚性沥青路面的早期病害,并对半刚性沥青路面裂缝产生的机理进行了分析。
关键词:半刚性沥青路面;半刚性材料;路面特点;早期病害1.半刚性材料1.1半刚性材料的特点(1)具有一定的抗拉强度各种半刚性材料都具有一定的抗拉强度。
测定半刚性材料的抗拉强度共有三种方法。
一种方法是利用梁式试件,并用三分点加载方法,进行弯拉试验,直到试件破坏,用此法测得的试件抗拉强度称作抗弯拉强度。
第二种方法是利用梁式试件或圆柱体试件进行直接拉伸试验,直到试件破坏,这种方法测得的试件抗拉强度称作直接抗拉强度。
第三种方法是利用圆柱体试件并沿其直径方向用接近于线压力进行试验,直到破坏,用此法得到的试件抗拉强度称为间接抗拉强度或劈裂强度。
(2)环境温度对半刚性材料强度的形成和发展有很大影响环境温度越高,半刚性材料内部的化学反应就越快和越强烈,因此其强度也越高。
(3)强度和刚性都随龄期增长(4)刚性为原柔性材料(即未用结合料的材料)的数倍,但有明显小于水泥混凝土。
1.2半刚性材料的干缩特性半刚性材料产生体积干缩的程度或干缩性(最大干缩应变与平均干缩系数)的大小与下列因素有关:结合料的类型和剂量、被稳定(或处治)土的类别(细粒土、中粒土或粗粒土)、粒料的含量、小于0.5mm的细土含量和塑性指数、小于0.002mm的粘粒含量和矿物成分、制作(室内试件)含水量和龄期等。
1.3半刚性材料的温度收缩特性组成半刚性材料的三个相,即不同矿物颗粒组成的固相、液相和气相在降温过程中相互作用的结果,使半刚性材料产生体积收缩,即温度收缩。
就组成固相的矿物颗粒而言,原材料中砂粒以上颗粒的温度收缩系数较小;粉粒以下颗粒,特别是粘土矿物的温度收缩性较大。
粘土及其他胶体颗粒的温度收缩性的大小与其扩散层厚度成正比。
半刚性材料中胶结物各矿物有较大的温度收缩性。
设置沥青稳定碎石排水层的沥青路面结构探讨吕 海 澜 王 芳(上饶市公路管理所 上饶 33400) (上饶市公路勘察设计室 上铙 334000)摘 要:将高等级沥青路面的典型结构作为未设置排水层的结构原型,分析了设置沥青稳定碎石排水层对路面结构响应的影响和可能的破坏原因,通过结构分析对沥青稳定碎石排水层材料的模量和厚度提出了要求。
关键词:道路工程;沥青稳定碎石排水层;结构分析0 前 言大量的路面损坏状况调查和路面使用经验表明,进入路面内部的自由水是造成或加速路面损坏的重要原因。
高等级半刚性基层沥青路面的基层材料多采用无机结合料稳定碎砾石,由于沥青稳定碎石排水层材料孔隙率大(孔隙率≥20%),其模量值相对于沥青面层和半刚性基层来说较低。
这就形成一种“软”夹层结构,将会改变原路面结构面层的应力状态。
此外,加入排水层还会对基层应力、路表弯沉和土基变形等产生影响。
这些问题需要通过结构计算予以分析。
本文将高等级半刚性基层沥青路面的典型结构作为未设置排水层的结构原型,分析了设置沥青稳定碎石排水层对路面结构响应的影响和可能的破坏原因,从结构优化的角度对沥青稳定碎石排水层材料的模量和厚度提出了要求。
1 设置排水层沥青路面的破坏原因半刚性基层沥青路面是80年代以来我国重交通道路上使用最广泛的路面结构形式。
这种结构的特点是:基层刚度大、强度高、并随龄期增长、基层较厚、而面层较薄。
沥青稳定碎石排水层的加入可在一定程度上削减半刚性基层干缩引起的反射裂缝,同时具有—定透水性的沥青稳定碎石排水层在功能上起到排水作用,解决了半刚性路面排水问题,从而提高路面使用性能,延长使用寿命。
但是设置排水基层的半刚性沥青路面在受力上与典型半刚性路面略有不同。
首先,这种结构仍然不能改变半刚性基层所受拉应力及拉应变最不利这一状况。
因此,半刚性基层底面疲劳开裂仍然是导致这种半刚性沥青路面结构破坏的主要原因之一。
其次,由于沥青稳定碎石排水层的模量小于半刚性基层材料的,沥青面层底面所受拉应力及应变会略大于典型半刚性基层沥青路面,因而面层出现疲劳破坏的可能性较典型结构大。
柔性与半刚性组合基层沥青路面应用分析摘要】本文针对路面结构形式单一、半刚性基层沥青路面易开裂的问题,对沥青稳定碎石(或级配碎石)联结层+半刚性基层的组合基层路面结构形式的设计方法进行了分析研究,以期达到优化组合。
【关键词】沥青路面结构;半刚性基层;柔性基层;组合基层Application analysis of asphalt pavement with flexible and semi-rigidLu Xiu-juan, Shi Lin, Zhu Yan-hua(Beijing Guanya Weiye civil construction design Co., Ltd. municipal engineeringbranchBeijing100034)【Abstract】The artical will be aimed at the problems: the single of pavement structure form ,and the half rigid base asphalt pavement which is easy to be cracking, study the design methods of bituminous stabilized macadam(or graded aggregate)Optimum Combination combined withsemi-rigid base , in order to achieve the Optimum Combination.【Key words】Asphalt pavement structure; Semi-rigid; Flexible base; Combination of grass-roots我国的绝大部分高等级公路都采用半刚性基层沥青混凝土路面,基层刚度大,在车辆荷载作用下半刚性材料层是压缩性很小,基层有板体效应提高了路面结构的整体刚度。
合理化的半刚性基层沥青路面结构以及影响其因素[摘要]:随着我国经济的迅速发展,高速公路的里程不断增加,半刚性基层沥青路面已经成为我国高等级公路沥青路面的主要结构类型。
但我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟,有待于进一步研究。
[关键词]:半刚性沥青路面;路面结构;影响因素一、半刚性沥青路面的应用半刚性基层因具有强度大,稳定性好及刚度大等特点,被广泛用于修建高等级公路沥青路面的基层或底基层。
在我国已建成的高速公路路面,90%以上是半刚性基层沥青路面,在今后的国道主干线建设中,半刚性基层沥青路面仍将是主要的路面结构形式。
因为它具有较高的强度和承载能力,其材料具有较高的抗压强度和抗压弹性模量,并具有一定的抗弯拉强度,且它们都具有随龄期而不断增长的特性,因此半刚性沥青路面通常具有较小的弯沉和较强的荷载分布能力。
然而随着半刚性沥青路面的大量使用实践证明,如果面层不够厚,路表面会很快产生裂缝,初期产生的裂缝对行车无明显影响,但随着表面雨水或雪水的浸入,在大量行车荷载反复作用下,会导致路面强度明显下降,产生冲刷和唧泥现象,使裂缝两测的沥青路面碎裂,加速沥青路面的破坏,影响沥青路面的使用性能。
所以路面究竞要多厚,还没有一个确定的观念。
也就是说,我国高速公路的半刚性基层沥青路面设计还没有成熟,在设计方法上存在着随意性和一定程度上的盲目性。
二、合理化的半刚性沥青路面结构图式从路段的路面结构和实际的使用状况,以及半刚性基层沥青路面实体工程设计成果来看,半刚性基层沥青路面的承载能力主要依靠半刚性基层。
因此承载能力改变时主要通过改变基层的厚度来实现。
沥青面层的厚薄主要考虑道路等级(交通量)的影响。
1、半刚性基层沥青路面结构根据参数分析,推荐的基本原则及国内外路面结构设计原则,对半刚性基层沥青路面共推荐60种典型结构,供有关单位设计时直接选用,下图是其中之一:重交通道路沥青路面典型结构图表1注:AC--沥青混凝土;LFGA--二灰碎石;LFS--二灰土2、结构推荐和验算的几点说明(1)沥青面层厚度在8~15cm之间,这主要根据调查结果及我国道路建设的现状和水平。
半刚性沥青路面设计引言:半刚性沥青路面是一种结合了沥青和水泥的路面结构,具有较好的刚性和柔性特性,广泛应用于高速公路、城市主干道等重要路段。
在半刚性沥青路面设计中,需要考虑沥青混合料的配合比、沥青稳定剂、路面层厚度等因素,以确保路面结构的稳定性和使用寿命。
本文将详细介绍半刚性沥青路面设计的相关内容。
一、半刚性沥青路面设计的目标1.路面结构稳定性:通过合理的路面结构设计,确保路面承载能力满足设计要求,避免渗水、龟裂等问题的发生。
2.路面平稳度:通过路面层的设计和施工控制,减少车辆在路面行驶过程中的颠簸和振动,提高行驶的平稳度和舒适性。
3.路面使用寿命:通过选择合适的材料和施工工艺,延长路面的使用寿命,降低维护和修复成本。
二、半刚性沥青路面设计的步骤1.确定设计交通量和设计服务年限:根据路段的实际情况和交通量预测,确定设计交通量和设计服务年限,作为设计的依据。
2.确定路面层厚度:根据设计交通量、设计服务年限和材料特性等因素,确定不同层次的路面层厚度。
一般来说,半刚性沥青路面主要包括底基层、基层和面层。
3.确定沥青混合料的配合比:根据沥青的稳定性和路面的要求,确定沥青混合料的配合比。
配合比的选择需考虑沥青含量、矿料粒径分布、稳定剂和填充料的种类和含量等因素。
4.选择合适的沥青稳定剂:半刚性沥青路面中的稳定剂起到增加路面强度和稳定性的作用。
根据沥青的品种和路面的要求,选择合适的稳定剂。
5.确定施工工艺:根据沥青混合料的配合比和沥青稳定剂的使用要求,确定合适的施工工艺。
包括热拌或冷拌砂浆施工工艺、摊铺温度和摊压工艺等。
6.检测和验收:在施工过程中,对沥青混合料的配合比和摊铺质量进行检测和验收,确保施工质量符合设计要求。
三、半刚性沥青路面设计的注意事项1.考虑路段特点:不同路段的交通流量、车速、地貌等因素都会影响路面设计。
需要根据路段的特点,选择合适的路面结构和材料。
2.合理控制沥青含量:沥青含量对路面的强度和耐久性有重要影响,在确定配合比时需要合理控制沥青含量。
浅谈沥青路面基层结构设计摘要:沥青路面基层是主要承重层,应具有稳定、耐久、较高的承载能力,可为单层或双层。
无论是沥青混合料、粒料类柔性基层,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。
关键词:基层;承载能力;力学性能Abstract: the asphalt pavement is the main bearing layer, should be stable, durable, high bearing capacity, but as a single layer or double. Whether asphalt mixture, aggregates kind of flexible grass-roots, or semi-rigid base, rigid grass-roots, are required to have relatively high physical and mechanical performance index.Keywords: grassroots; Carrying capacity; Mechanical properties中图分类号:TU318文献标识码:A 文章编号:沥青路面的基层承担着沥青面层向下传递的全部负荷,支承着面层,确保面层发挥各项重要的路面性能。
与此同时,基层结构还承受着由于土基水温状况多变而发生的地基支承能力变化的敏感性,使之不致影响沥青面层的正常工作。
基层结构是承上启下保证路面结构耐久、稳定的承重结构层,因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。
与沥青面层相比,由于基层不直接与车轮和大气接触,相对于路面表面性能指标(如抗滑性能、抗剪切变形等)可以略为放宽。
沥青路面的基层按材料和力学特性的不同可以分为柔性基层(有机结合料稳定碎石,或无机结合料稳定碎石)、半刚性基层(水泥、石灰、工业废渣等无机结合料稳定碎石)和刚性基层(低强度等级混凝土)三种。