公路工程技术-路面部分

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1、第三章路面工程路面直接承受汽车荷载的作用和自然因素的影响，并为汽车提供安全、经济、舒适的服务。路面结构修筑技术是路面工程研究的重要内容。第一节概述一、路面的功能与构造1．路面的功能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。路面不仅直接承受车辆荷载的作用，而且要经受自然因素(日光、温度和水等)和其它人为因素的作用。因此，高等级公路的路面必须具备下述功能：1)全天候地、稳定地供汽车行驶，即应保证路面良好的行车性能，使之不受任何季节和气候的影响。2)保证汽车高速和舒适地行驶，即路面应具有和保持较好的平整度，使汽车在高速行驶时不发生颠簸。3)保证汽车安

2、全和经济地行驶，即路面表面应具有和保持一定的粗糙度。使汽车在高速行驶中需要紧急制动时不致因路滑而产生侧向或超长的纵向滑移，乃至冲撞事故。2．对路面的基本要求路面应具有下述一系列性能：1)强度和刚度。指路面整体结构能够抵抗各种外力综合作用，而不发生破坏和过大变形的性能。2)稳定性。指路面在日光、大气、温度、湿度等自然因素影响之下，其整体强度不致迅速降低的性能。3)耐久性。指路面在自然因素和行车荷载多次重复作用下，材料不致迅速衰变、结构不致因疲劳而破坏的性能。4)表面性能。指路面表面的平整度和粗糙度，平整度用路面纵向凹凸量的偏差值表示，而粗糙度则用路面与轮胎的摩

3、擦系数和路表纹理深度表示。3．路面构造及结构层次的划分16路面构造及结构层次的划分见图3-1所示。图3-1路面构造及结构示意图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-土路肩路面由行车道、硬路肩、土路肩、路缘石及中央分隔带等组成。路面结构层次至上而下可分为面层、基层、垫层，有时在面层之下还设有联结层。路面结构组成见图3-2所示。各结构层次的作用如下：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

4、层应具备较高的结构强度，抗变形能力好，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。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。实际上基层是路面结构中的承重层，它应具有足够的强调和刚度，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。基层表面虽然不直接供车辆行驶，但仍然要求

5、有较好的平整度，这是保证面层平整度的基本条件。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。垫层介于土基与基层之间，它的图3-2路面结构组成16功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层及基层的强度、刚度和稳定性不受土基水文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。修筑垫层的

6、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种，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。二、路面的分级与分类1．路面的分级通常按路面面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面分为四个等级，如表3.1所示。表3.1各等级路面所具有的面层类型及其所适用的公路等级路面等级面层类型所适用的公路等级高级水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石高速、一级、二级次高级沥青贯入碎(砾)石、路拌沥青碎(砾)石、沥青表面处治、半整齐石块二级、三级中级泥结或级配碎(砾)

7、石、水结碎石、不整齐石块、其他粒料三级、四级低级各种粒料或当地材料改善土，如炉渣土、砾石土和砂砾土等四级1)高级路面高级路面的特点是强度高、刚度大、稳定性好、使用寿命长、能适应较繁重的交通量，路面平整、无尘埃，能保证高速行车、高级路面养护费用少，运输成本低，但初期建设投资高，需要用质量高的材料来修筑。2)次高级路面次高级路面与高级路面相比，强度和刚度较差，使用寿命较短，所适应的交通量较小，行车速度也较低，次高级路面的初期建设投资虽较高级路面低些，但要求定期修理，养护费用和运输成本也较高。3)中级路面中级路面的强度和刚度低，稳定性差，使用期限短，平整度差，易扬

8、尘，仅能适应较小的交通量，行车速度低。中级路面的初期