【7A文】路面工程设计.ppt

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1、1第七讲：路面工程设计路面工程概述路面设计方法沥青路面结构设计水泥路面结构设计路面工程最新发展路面的功能和要求路面结构与层次划分经验设计方法基于力学的设计方法路面结构层次组合设计CBR法AASHO法SHELL法SUPERPAVE法路面的病害与防治路面结构层次的设计沥青路面结构设计方法设计的基本过程路面分类和分级路面种类与材料31.路面工程概述路面的功能和要求路面结构及其层次划分路面的分级与分类我国道路路面种类及材料介绍41.1路面的功能和要求功能：提供汽车在道路上全天候行驶，保证汽车以一定的速度，安全、舒适、经济运行背景知识：与砂石路相比,沥青路面行驶速度从30上升到50-60km

2、/h,油耗降低15-20%,轮胎行驶公里增加20%,运输成本降低18-20%.道路造价中,高级路面占60-70%,低级路面占20-30%。51.1路面的功能和要求要求强度和刚度：力学要求稳定性耐久性表面平整度表面抗滑性能少尘性61.2路面的结构和层次划分结构路拱平均坡度:沥青或水泥混凝土路面:1.5%；厂拌沥青碎石等:1.5-2.5%；石砌路面:2-3%；碎石,砾石路面:2.5-3.5%，土路:3-4%71.2路面的结构和层次划分层次荷载工况特点性能要求常用材料面层行车荷载较大、受降水浸蚀和气温变化影响结构强度，抗变形能力，水、温度稳定性较高。耐磨，不透水；良好的抗滑性和平整度水泥

3、、沥青混凝土、沥青碎(砾)石混合料、块料基层荷载垂直力，经受地下水和渗入雨水足够的强度和刚度，有良好的扩散应力的能力，足够的水稳定性结合料、稳定土石、贫水泥混凝土、砂砾石材，工业废渣垫层改善土基的湿度和温度状况扩散荷载应力水稳定性和隔温性能要好砂石、炉渣透水性垫层，水泥或石灰稳定土稳定类垫层81.3路面的分级和分类分级：各等级公路路面材料路面等级面层类型公路等级高级水泥混凝土、厂伴沥青碎石、整齐石块条石高速、一级、二级次高级沥青灌入碎石、路伴沥青碎石、沥青表面处治、半整齐石块二级、三级中级泥结或级配碎石、水结碎石、不整齐石块三级、四级低级各种粒料或当地材料改善土，炉渣土、砾石土、砂

4、砾土四级91.3路面的分级和分类路面荷载工况特点各层材料柔性路面总体结构刚度较小，弯沉变形较大，路面结构的抗弯拉强度较低，通过各结构层将车辆荷载传递给土基粒料基层和各类沥青面层、碎(砾)石面层或块石面层刚性路面强度高，抗弯拉强度高，刚性较大。水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载，基础上单位压力多。水泥混凝土作面层或基层半刚性路面前期有柔性路面的力学性质，后期的强度和刚度有较大幅度的增长。空隙沥青混凝土注入水泥砂浆的道路路面水泥、石灰处治的土石及含有水硬性结合料的工业废渣101.4路面种类与材料碎石砾石路面和基层块料路面沥青混凝土水泥混凝土路面111.4.1碎石砾石路面和基层土、碎（

5、砾石）石混合料的物理状态121.4.2块料路面131.4.2块料路面141.4.2块料路面151.4.3沥青混凝土路面特点表面平整、无接缝行车舒适、耐磨、振动小、噪声低施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层沥青路面的抗弯强度较低要求在温暖干燥的气候下施工施工161.4.3沥青混凝土路面种类按强度构成原理分：密实类（按最大密实原则设计）和嵌挤类（颗粒尺寸较为单一）按施工工艺分:层铺法，路拌法，厂拌法按技术特性分:沥青混凝上、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型171.4.3沥青混凝土路面劲度模量181.4.3沥青混

6、凝土路面温度变化191.4.3沥青混凝土路面疲劳强度201.4.3沥青混凝土路面稳定性高温稳定性低温抗裂性水稳定性211.4.3沥青混凝土路面各种性能之间的矛盾高温稳定性与疲劳性能、低温抗裂性能的矛盾路面表面特性与耐久性的矛盾221.4.3沥青混凝土路面沥青材料材料：石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和乳化沥青根据路面类型、施工条件、气候选取231.4.3沥青混凝土路面粗集料材料材料：碎石、筛选砾石、破碎砾石、矿渣与沥青有良好的粘附性路面抗滑表面选用坚硬、耐磨、抗冲击好的碎石高等级公路路面符合规定的石料磨光值241.4.3沥青混凝土路面细集料材料天然沙、机制沙石、石屑，临界2.36mm

7、洁净、干燥、无风化、无杂质高等级公路不用碎石251.4.4水泥混凝土路面类型普通混凝土：就地挠筑钢筋混凝土：土板平面尺寸较大，路面板纵横向配筋连续配筋混凝土：高等级路面或机场跑道预应力混凝土装配式混凝土：混凝土预制成板块钢纤维混凝土：使用纤维混凝土261.4.4水泥混凝土路面特点强度高、稳定性与耐久性好色泽鲜明，有利于夜间行车对水泥和水的需要量大有接缝修复困难开放交通较迟271.4.4水泥混凝土路面基层性能预防冲刷和唧泥防水防冻减少路基顶面压应力提高路面的承载能力28