第一章路面結(jié)構(gòu)及要求

1、第一章,路面工程概述,,1,,2,,3,,4,,5,,6,,7,,8,道路工程發(fā)展概況,路基路面工程的特點(diǎn),影響路基路面穩(wěn)定的因素,路基土的分類(lèi),公路自然區(qū)劃,路基水溫狀況及干濕類(lèi)型,路面結(jié)構(gòu)及層位功能,路面的等級(jí)與分類(lèi),目 錄,,,,,,,路面,道路,馬路,公路,路基,路基路面工程,是什么！,1 總 論,道路是供各種車(chē)輛（無(wú)軌）和行人通行的工程設(shè)施。按其使用特點(diǎn)分為城市道路、公路、廠礦道路、林區(qū)道路及鄉(xiāng)村道路等。,一、路面概述馬路

2、的起源原是18世紀(jì)末，英國(guó)正處于工業(yè)革命的熱潮之中，工業(yè)的發(fā)展對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊笥鷣?lái)愈高，昔日那種“人走出來(lái)的路”，再也不能適應(yīng)人們的需要了。就在這種情況下，英格蘭人約翰·馬卡丹設(shè)計(jì)了新的筑路方法，用碎石鋪路，路中偏高，便于排水，路面平坦寬闊。后來(lái)，這種路便取其設(shè)計(jì)人的姓，取名為“馬卡丹路”，簡(jiǎn)稱“馬路”。,1.1 道路工程發(fā)展概況,一、道路工程發(fā)展歷史1、建國(guó)以前：最早在夏禹時(shí)代，有道路里程的概念；以后各朝代道路修筑均有

3、所發(fā)展，但緩慢；到建國(guó)前：維持通車(chē)8萬(wàn)km，全國(guó)1/3的縣不同公路，西藏?zé)o公路古代： 唐代2.2萬(wàn)km驛道網(wǎng)近代：1921年中國(guó)修建了第一條公路“長(zhǎng)沙－湘潭”51km,1949年8萬(wàn)km特點(diǎn)：數(shù)量少，質(zhì)量差，標(biāo)準(zhǔn)低。,1 總 論,,,,,,,,,,,,2、建國(guó)后（尤其1978年后） 公路總里程驟增；等級(jí)不斷提高；高速公路從無(wú)到有。截止2003年底 全國(guó)公路總里程180.98萬(wàn)km,其中 等級(jí)公路里程143.87萬(wàn)km，占7

4、9.5％ ，占高速公路29745km.一級(jí) 29903km,二級(jí)211929km,三級(jí)324788km,四級(jí)842373km, 等外路371090km。由有路面公路里程194.74km占91.0％。 高級(jí)路面344271km，次高級(jí)443846km,中級(jí)425986km， 低級(jí)433312km，無(wú)路面162416km.目前，通公路的行政村 占全國(guó)總數(shù)的91.9％，尚有173個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)56693個(gè)行政村不通。 2003年底，全國(guó)橋梁3

5、1.08萬(wàn)座，1246.61萬(wàn)延米；隧道2175處，100.10萬(wàn)延米。國(guó)道交通觀測(cè)站4638個(gè)，連續(xù)式觀測(cè) 站 247個(gè)，間隙式3293個(gè)。,1 總 論,2020年:東部 95%的人口 30分鐘以內(nèi)上高速,中部 85%的人口 60分鐘以內(nèi)上高速,西部 75%的人口 120分鐘內(nèi)上高速,1 總 論,二、道路工程發(fā)展現(xiàn)狀,1、現(xiàn)代交通運(yùn)輸系統(tǒng)：鐵路、公路、水運(yùn)、航運(yùn)、管道五種運(yùn)輸方式各有特

6、點(diǎn)（載體、覆蓋范圍、特色、局限性）2、高速公路現(xiàn)狀：總里程4.5萬(wàn)km，全國(guó)分布密度不均勻3、路基路面技術(shù)現(xiàn)狀（設(shè)計(jì)方法、使用性能、存在問(wèn)題）,1 總 論,存在問(wèn)題：,,1.公路網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)低，數(shù)量少，布局不合理。,2.道路交通管理落后，城市交通擁擠阻塞。,3.規(guī)劃不合理，路網(wǎng)總體服務(wù)水平低,抵御自然災(zāi)害能力差。,4.公路建設(shè)質(zhì)量差，20％高速公路出現(xiàn)早期大修。,課程特點(diǎn)：,1.交叉性 2.實(shí)踐性 3.融合性 4.

7、更新性,1 總 論,存在問(wèn)題：早期破壞、重載,1 總 論,三、道路工程發(fā)展趨勢(shì),技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)：（1）服務(wù)功能方面：安全化（復(fù)雜路況、特殊災(zāi)害性天氣條件、不良地質(zhì)狀況）、智能化（以人為本、彩色、熒光、融雪）、環(huán)?；ㄅ潘⒔翟?、低吸熱、吸收汽車(chē)尾氣）（2）技術(shù)性能方面：資源節(jié)約、環(huán)境友好、壽命延長(zhǎng)、性能提升（高溫、低溫、水穩(wěn)定性、疲勞）,四、國(guó)內(nèi)外道路工程發(fā)展對(duì)比,1、國(guó)外道路發(fā)展2、70年底進(jìn)入大發(fā)展時(shí)期，目前公路網(wǎng)已經(jīng)基本建成

8、3、進(jìn)入全面運(yùn)營(yíng)管理階段4、國(guó)內(nèi)外道路現(xiàn)狀橫比,2002年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),1 總 論,第二節(jié) 路基路面工程的特點(diǎn),公路是指聯(lián)接城市、鄉(xiāng)村和工礦基地之間，主要供汽車(chē)行駛并具備一定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)施的道路稱公路。 公路的主要組成部分有路基、路面、橋梁、涵洞、渡口碼頭、隧道、綠化、通訊、照明等設(shè)備及其它沿線設(shè)施組成。,1 總 論,路基是公路的基本結(jié)構(gòu)，是支撐路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，與路面共同承受行車(chē)荷載的作用，同時(shí)承受氣候變化和各種自然災(zāi)害的侵蝕和影

9、響，是開(kāi)挖或堆填 而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路基結(jié)構(gòu)形式可以分為：填方路基、挖方路基和半填半挖路基三種形。,,,,路面是鋪筑在公路路基上與車(chē)輪直接接觸的結(jié)構(gòu)層，承受和傳遞車(chē)輪荷載，承受磨耗，經(jīng)受自然氣候和侵蝕和影響，是各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。路面結(jié)構(gòu)一般由面層、基層、底基層與墊層組成。,,圖1—2 路面結(jié)構(gòu)組成橫斷面圖1-路面結(jié)構(gòu);2-瀝青面層;3-基層;4-墊層;5-水泥混凝土面層;6-排水基層;7-不透水墊層;8-瀝青路肩面層

10、;9-路肩基層;10-水泥混凝土路肩面層;11-縱向集水溝;12-縱向集水管;13-橫向排水管;14-反濾織物;15-坡面沖刷防護(hù);16-行車(chē)道橫坡;17-路肩橫坡;18-攔水帶;19-路基邊坡;20-路床;21-行車(chē)道寬度;22-路肩寬度;23-塊料面層;24-砂墊層;25-瀝青上面層;26-連續(xù)配筋混凝土下面層;27-平石;28-側(cè)石,二、路基路面的基本特點(diǎn)（宏觀）,1、建筑材料廣、地方性、廢物利用2、工程量大3、線形帶狀,4．

11、施工工藝較簡(jiǎn)單，但季節(jié)性強(qiáng)，講究工序 （水文地質(zhì)情況復(fù)雜，氣候多變）,5．受自然因素和人為因素影響，變異性和不確定性大,1 總 論,三、路基路面應(yīng)具有的基本性能,1. 承載能力：強(qiáng)度與剛度2.穩(wěn)定性3.耐久性（壽命）4.表面平整度（舒適性、表面特性）5.表面抗滑性能（安全性、表面特性） 6．具有足夠的抗?jié)B透性7．具有低噪聲、低揚(yáng)塵性并減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響,1 總 論,第三節(jié) 影響路基路面穩(wěn)定的因素,一、主要影

12、響因素（主要影響路基）1.地理?xiàng)l件（幾何）2.地質(zhì)條件3.氣候條件4.水文和水文地質(zhì)條件5.土的類(lèi)別,1 總 論,第四節(jié) 路基土的分類(lèi),一、土的劃分原則不同的使用目的和場(chǎng)合，劃分原則不同，如農(nóng)業(yè)、公路等公路用路基土，世界各國(guó)大致相近，均依據(jù)土顆粒的粒徑組成、土顆粒的礦物成分或其余物質(zhì)的含量、土的塑性指標(biāo),劃分依據(jù)：土的顆粒組成特征、土的塑性指標(biāo)和土中有機(jī)質(zhì)存在情況分類(lèi)：巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土，并進(jìn)一步細(xì)分為1

13、1類(lèi),二、我國(guó)公路路基土的分類(lèi),1 總 論,三、不同路基土的公路工程性質(zhì),巨粒土：強(qiáng)度和穩(wěn)定性好，良好；也可用于砌筑邊坡級(jí)配良好的礫石混合料：良好；還可用于中級(jí)路面和高級(jí)路面的基層；砂土：無(wú)塑性，強(qiáng)度和水穩(wěn)性好，但易松散，壓實(shí)困難砂性土：良好粉性土：干時(shí)易結(jié)塊，濕時(shí)易流動(dòng)；毛細(xì)作用強(qiáng)烈，須經(jīng)處理才可使用粘性土：具有較大的可塑性，持水能力強(qiáng)。壓實(shí)方法得 當(dāng)，排水設(shè)施合理也可使用。重粘土：不透水、粘聚力大，塑性大，干燥堅(jiān)硬

14、，難以施工,1 總 論,第五節(jié) 公路自然區(qū)劃,一、 公路自然區(qū)劃二、 路基濕度狀況分析,一、 公路自然區(qū)劃,為了區(qū)分各地自然區(qū)域的筑路特性，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究，制定了公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)，見(jiàn)圖3—1(見(jiàn)教材）。 一）、區(qū)劃的原則與分級(jí) 1、區(qū)劃原則 （1）道路工程特征相似的原則（2）地表氣候區(qū)劃差異性的原則（3）自然氣候因素既有綜合又有主導(dǎo)作用的原則,2、區(qū)劃分級(jí) （1）一級(jí)區(qū)劃 以兩條均溫等值線：全年均溫－

15、2℃等值線和一月份均溫0℃等值線；兩條等高線：1000m和3000m作為一級(jí)區(qū)劃的標(biāo)志，將全國(guó)分成七個(gè)一級(jí)區(qū)，見(jiàn)表3-1,（2）二級(jí)區(qū)劃二級(jí)區(qū)劃以潮濕系數(shù)為主要區(qū)分標(biāo)志 。在7個(gè)一級(jí)區(qū)劃內(nèi)進(jìn)一步分為33個(gè)二級(jí)區(qū)和19個(gè)副區(qū)（亞區(qū)），具體見(jiàn)《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》。潮濕系數(shù)K為年降水量（mm）與年蒸發(fā)量（mm）的比值，按區(qū)內(nèi)的K值大小分為六個(gè)等級(jí)，見(jiàn)表3—2表示。（3）三級(jí)區(qū)劃三級(jí)區(qū)劃是二級(jí)區(qū)劃的進(jìn)一步劃分。,0.3.1公路

16、自然區(qū)劃 任務(wù) 0.3 公路自然區(qū)劃與路基干濕類(lèi)型,,,,,,,,,,,圖0.7 全國(guó)公路自然區(qū)劃,二、各自然區(qū)劃的筑路特點(diǎn),（1）I區(qū)——北部多年凍土區(qū)：防止翻漿，應(yīng)采取換土、穩(wěn)定土、砂墊層等處理方法。 （2）Ⅱ區(qū)——東部溫潤(rùn)季凍區(qū)：防止翻漿和凍脹 。（3）Ⅲ區(qū)——黃土高原干濕過(guò)渡區(qū)：黃土對(duì)水分的敏感性，干燥土基強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好 。（4）Ⅳ區(qū)——東南濕熱區(qū)：防止水毀、沖刷、滑坡 。（5

17、）V區(qū)——西南潮暖區(qū)：充分利用當(dāng)?shù)夭牧现?。（6）Ⅵ區(qū)——西北干旱區(qū)：瀝青面層材料應(yīng)具有良好的防透水性 ；砂石路面經(jīng)常出現(xiàn)松散，搓板和波浪現(xiàn)象 。（7）Ⅶ區(qū)——青藏高寒區(qū)：須按保溫原則設(shè)計(jì) 。,二、 路基濕度狀況分析,一）、路基濕度的來(lái)源（1）大氣降水 （2）地面水 （3）地下水 、毛細(xì)水（4）水蒸汽凝結(jié)水 （5）薄膜移動(dòng)水,圖0.8 路基濕度來(lái)源示意圖1-大氣降水；2-地面水；3-地下水上升的毛細(xì)水；4-水蒸氣凝

18、結(jié)的水,二）、路基濕度狀況的預(yù)估,1、按所屬自然區(qū)劃和路基潮濕類(lèi)型估計(jì)（1）干燥類(lèi)（2）中濕類(lèi)（3）潮濕類(lèi)（4）過(guò)濕類(lèi)通過(guò)對(duì)各自然區(qū)劃內(nèi)不同潮濕類(lèi)型路基的濕度狀況進(jìn)行廣泛調(diào)查后，可編制出區(qū)分各類(lèi)路基潮濕類(lèi)型的臨界高度，以及分界相對(duì)稠度值，表3—5和表3—6（見(jiàn)教材）列出其中一部分?jǐn)?shù)值可供參考。,四）、路基干濕類(lèi)型,1、路基按其干濕狀態(tài)不同，分為四類(lèi)：干燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。為了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，一般要求路基處于干燥或中

19、濕狀態(tài)。2、路基臨界高度H:與分界稠度相對(duì)應(yīng)的路基離地下水位或地表積水水位的高度。 3、稠度wc定義:土的含水量w與土的液限wL之差與土的塑限wp與液限wL之差的比值。,,下表所列區(qū)劃界限確定道路所屬的路基干濕類(lèi)型：,,,＞W(wǎng)c1,,,,對(duì)于新建道路可以用路基臨界高度作為判別標(biāo)準(zhǔn)，（1）H1相對(duì)應(yīng)于Wc1，為干燥和中濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)；（2）H2相對(duì)應(yīng)于Wc2，為中濕與潮濕狀態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)；（3）H3相對(duì)應(yīng)于Wc3，為潮濕和過(guò)濕狀

20、態(tài)的分界標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)路基的地下水位或地表積水水位一定的情況下，路基的濕度由下而上逐漸減小,如圖：,第六節(jié) 路面溫度狀況分析,一）、溫度變化路表溫度的周期性起伏，同氣溫的變化幾乎完全同步。 由于部分太陽(yáng)輻射熱被路面所吸收，路面的溫度較氣溫高，面層結(jié)構(gòu)內(nèi)不同深度處的溫度同樣隨氣溫的變化而呈現(xiàn)周期性變化，但起伏的幅度則隨深度的增加而減小，其峰值也隨深度的增加而越來(lái)越滯后出現(xiàn)。,圖3-4和圖3-5分別顯示了夏季晴天的情況下瀝青類(lèi)面層和水泥混凝

21、土面層溫度的日變化觀測(cè)結(jié)果。路表溫度的周期性起伏，同氣溫的變化幾乎完全同步。 圖3-4 瀝青面層溫度日變化曲線圖3-5 水泥混凝土面層溫度日變化曲線,路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度狀況隨深度而變化的情況，可以更明顯地從一天內(nèi)不同時(shí)刻的路面溫度隨深度分布的曲線圖中看出，圖3-6即為水泥混凝土面層的一個(gè)實(shí)例。,溫度沿深度一般呈曲線分布。頂面和底面之間的溫度坡差（或稱梯度），在一天內(nèi)經(jīng)歷了由負(fù)（頂溫低于底溫）到正（頂溫高于底溫）再到負(fù)的循

22、環(huán)變化，具有同氣溫變化近乎同步的周期性特點(diǎn)，見(jiàn)圖3-7。通常在早晨某一時(shí)刻（例如8：00）梯度接近于零，午后某時(shí)刻（例如13：00～14：00）正溫差達(dá)到最大值，而在凌晨某時(shí)刻（例如3：00～5：00）負(fù)溫差達(dá)到最大值。圖3-7 水泥混凝土面層溫度梯度日變化曲線,云和雨對(duì)面層溫度狀況有很大的影響，特別在接近表面處。云層遮住太陽(yáng)時(shí)路面受到的輻射熱降低，因而多云天氣的面層溫度日變化曲線出現(xiàn)局部波動(dòng)，有許多小峰值。雨天時(shí)，日氣溫變動(dòng)很小，

23、面層內(nèi)各深度處的溫度日變化曲線也波動(dòng)很小，并且氣溫始終低于面層內(nèi)溫度，見(jiàn)圖3-8。圖3-8 雨天時(shí)瀝青路面溫度變化曲線,除了日變化之外，面層不同深度處的溫度還隨氣溫而經(jīng)歷著年變化，圖3-9所示為瀝青面層不同深度處的月平均氣溫變化的情況?？煽闯?，平均氣溫為最高和最低的7月和1月份，面層的平均溫度也相應(yīng)為最高和最低值。,二）路面的溫度狀況,自然氣溫每年和每月都發(fā)生周期性變化，與大氣直接接觸的路面表面溫度也相應(yīng)的發(fā)生周期性變化。路面表面溫

24、度周期性起伏與氣溫的變化基本上是一致的。圖3-10示瀝青路面中一天中的溫度變化。可以看出，太陽(yáng)輻射和氣溫對(duì)瀝青路面有極大的影響。,瀝青路面結(jié)構(gòu)內(nèi)不同深度處的溫度，同樣隨氣溫變化也呈現(xiàn)出周期性的變化，但變化的幅度隨離路表深度增大而減小。圖3-11示一個(gè)典型的溫度隨深度變化的情況。,影響路面結(jié)構(gòu)內(nèi)溫度狀況有外部的和內(nèi)在的兩種因素。 外部：氣候條件，例如氣溫、太陽(yáng)輻射、風(fēng)力、降水量、蒸發(fā)量和冷凝作用等 內(nèi)在：從地球長(zhǎng)波輻射熱的散發(fā)和熱的特

25、性,包括路面材料和地基的熱傳導(dǎo)率、熱容量、對(duì)輻射熱的吸收的能力等。,第七節(jié) 路面結(jié)構(gòu)及層位功能,一、路面橫斷面路面橫斷面由行車(chē)道、硬路肩和土路肩組成。隨道路等級(jí)不同而不同。1、槽式橫斷面 形成方式：開(kāi)挖，培槽2、全鋪式橫斷面 排水性路面 考慮遠(yuǎn)期路面的改擴(kuò)建 低等級(jí)公路,1 總 論,0.5.1 路面橫斷面形式,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,1. 槽式橫斷面

26、 在路基上按路面行車(chē)道及硬路肩設(shè)計(jì)寬度開(kāi)挖路槽，保留土路肩，形成淺槽，在槽內(nèi)鋪筑路面。也可采用培槽方法，在路基兩側(cè)培槽，或半填半挖的方法培槽。1. 全鋪式橫斷面在路基全部寬度內(nèi)都鋪筑路面。在高等級(jí)公路建設(shè)中，有時(shí)為了將路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部的水分迅速排出，在全寬范圍內(nèi)鋪筑基層材料，保證水分由橫向排入邊溝。有時(shí)考慮到道路交通的迅速增長(zhǎng)，適應(yīng)擴(kuò)建的需要，將硬路肩及土路肩的位置全部按行車(chē)道標(biāo)準(zhǔn)鋪筑面層。在盛產(chǎn)石料的山區(qū)或較窄的路基上，全

27、寬鋪筑中、低級(jí)路面,圖0.11 路面橫斷面形式a）槽式； b）全鋪式1-路面；2-土路肩；3-路基；4-硬路肩,二 路面結(jié)構(gòu)與層次劃分（一）路面結(jié)構(gòu),為了保證路面上雨水及時(shí)排出，減少雨水對(duì)路面的浸潤(rùn)和滲透而減落路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，路面表面應(yīng)做成直線和拋物線形的路拱。路肩橫坡度一般較路面橫坡度大1%。但是高速公路和一級(jí)公路的硬路肩采用與路面行車(chē)道相同的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)采用與路面行車(chē)道相同的路面橫坡度。,（二）路面結(jié)構(gòu)

28、層次的劃分,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,墊層（或隔離層）,加固路肩,土路肩,土路肩,基層,路緣石,路基,面層,i,i,,,路拱橫坡,二、路拱橫坡度,1.路拱的作用：橫向排水2.路拱橫坡的取值（P23表1-10）：有利于橫向排水，有利于行車(chē)平穩(wěn)；1-4％；路肩橫披度較路面橫坡大1％。,1 總 論,各類(lèi)路面的路拱平均橫坡度,,,路面結(jié)構(gòu)示意圖,1.面層 2.基層 3.墊層,路面結(jié)

29、構(gòu),2.2 路面結(jié)構(gòu)分層及層位功能,1.面層【區(qū)別于路面】基本特點(diǎn)：與外界直接接觸。功能要求：結(jié)構(gòu)性及功能性材料類(lèi)型：水泥混合料、瀝 青混合料及其他混合料結(jié)構(gòu)組成：兩層或三層,道路路面結(jié)構(gòu),1.面層,作用：面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨，不透水；其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。結(jié)構(gòu)：面層有時(shí)分兩層或三層鋪筑，如高速公路瀝青面層總厚度18~20cm，可分為上、中、下三層鋪筑

30、，并根據(jù)各分層的要求采用不同的級(jí)配等級(jí)。材料：水泥混凝土、瀝青混凝土,,厚度53.5cm,,,,,,改性瀝青砼面層 4cm,水泥砼面層 28cm,,二灰碎石基層18cm,石灰土或固化劑處理路床 20cm,沖擊壓實(shí)處理路床（影響深度80cm ）,,,,,,,,,應(yīng)力吸收層2cm,防水聯(lián)接層1.5cm,許尉高速公路長(zhǎng)壽命路面結(jié)構(gòu),道路路面結(jié)構(gòu),2.基層基本特點(diǎn)：行車(chē)荷載擴(kuò)散，功能要求： 結(jié)構(gòu)性材料類(lèi)型：有機(jī)、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)結(jié)

31、構(gòu)組成：兩層或三層,道路路面結(jié)構(gòu),2、基層：,作用：基層主要承受由面層傳來(lái)的車(chē)輛荷載的垂直力，并擴(kuò)散到下面的墊層和土基層中去，是路面結(jié)構(gòu)中的承重層。因此，基層應(yīng)具有強(qiáng)度和剛度，擴(kuò)散荷載能力、水溫穩(wěn)定性。 結(jié)構(gòu)：基層也可分為兩層或三層鋪筑，稱為基層（或上基層、基層）、底基層。對(duì)底基層材料質(zhì)量的要求可低些，可使用當(dāng)?shù)夭牧蟻?lái)修筑。 材料：主要有各種結(jié)合料（如石灰、水泥或?yàn)r青等）穩(wěn)定土或穩(wěn)定碎（礫）石、貧水混凝土、天然砂礫

32、、各種碎石和礫石、片石、塊石或圓石，各種工業(yè)廢渣（如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等）和土、砂、石所組成的混合料等。,對(duì)于瀝青路面來(lái)說(shuō)，基層是主要的承重層；而對(duì)于水泥混凝土路面來(lái)說(shuō)，由于路面板的剛度大，傳遞給基層的應(yīng)力較小，所以基層的主要作用不是承重，而是提供均勻、密實(shí)的支撐。,3.墊層基本特點(diǎn)：承上啟下（土基與基層）功能要求：改善土基的溫度和濕度狀況，進(jìn)一步擴(kuò)散應(yīng)力。材料類(lèi)型：水穩(wěn)定性和隔溫性好的松散材料或穩(wěn)定土。結(jié)構(gòu)組成：一般為

33、一層。,道路路面結(jié)構(gòu),3、墊層：,作用：墊層介于地基與基層之間，它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況，水穩(wěn)定性和隔溫性能。材料：強(qiáng)度要求不一定高，但水穩(wěn)定性和隔熱性能好。常用的墊層材料分為兩類(lèi)，一類(lèi)是由松散粒料，如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層；另一類(lèi)是用水泥或石灰穩(wěn)定土的修筑的穩(wěn)定類(lèi)墊層。,注意每個(gè)層次的作用、特點(diǎn)、材料、常用結(jié)構(gòu),墊層結(jié)構(gòu)位于基層以下，主要用于路基狀況不良的路段，以確保路面結(jié)構(gòu)不受路基中滯留的自由水的浸蝕以及凍融的

34、危害。通常認(rèn)為路基處于以下?tīng)顩r，應(yīng)專門(mén)設(shè)置墊層。(1)地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)的路段；(2)排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段；（3）季節(jié)性冰凍地區(qū)的中期、潮濕路段．可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段； (4)基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段。,道路路面結(jié)構(gòu),從墊層的設(shè)置目的與功能出發(fā)，墊層可分為以下幾類(lèi)：(1)防水墊層；(2)排水墊層；(3)防污墊層：(4)防凍墊層。

35、,道路路面結(jié)構(gòu),2.3 路面的等級(jí)劃分,一、路面類(lèi)型【按照材料組成分類(lèi)】土路面砂石路面塊體路面瀝青路面水泥路面復(fù)合式路面其他,道路路面結(jié)構(gòu),各類(lèi)路面各結(jié)構(gòu)層次可選用的組成材料 表1—1,,例如：,,,,,滬嘉高速公路某段路面結(jié)構(gòu)厚為69cm 面層由 5cm中粒式瀝青混凝土（防滑面） 6cm粗粒式瀝青混凝土組成； 基層由8cm貫入式碎石

36、 35cm粉煤式三渣 15cm礫石砂 組成。,滄州市解放路快、慢車(chē)道路面結(jié)構(gòu),2.3、路面等級(jí)劃分,根據(jù)面層的使用品質(zhì)、材料組成類(lèi)型以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，可以分為四個(gè)等級(jí)。,道路路面結(jié)構(gòu),路面的分級(jí)與分類(lèi),1、高級(jí)路面 ①公路等級(jí)：高速、一、二級(jí)公路用； ②面層類(lèi)型：瀝青砼、水泥砼； ③特點(diǎn)： a.強(qiáng)度、剛度高，穩(wěn)定性好； b.使用壽命長(zhǎng)，

37、能適應(yīng)較繁重的交通量； c.平整無(wú)塵，能保證高速行車(chē)； d.養(yǎng)護(hù)費(fèi)用少，運(yùn)輸成本低； e.投資大。2、次高級(jí)路面 ①公路等級(jí)：二、三級(jí)公路； ②面層類(lèi)型：瀝青貫入式，瀝青碎石、瀝青表面處治；,③特點(diǎn)： a.強(qiáng)度、剛度較高； b.使用壽命較長(zhǎng)，適應(yīng)交通量較多； c.行車(chē)速度較高； d.造價(jià)較低； e.費(fèi)

38、用和成本較高。3、中級(jí)路面 ①公路等級(jí)：四級(jí)公路； ②面層類(lèi)型：碎（礫）石、半整齊塊石、粒料類(lèi)。 ③特點(diǎn)： a.強(qiáng)度、剛度低，穩(wěn)定性差； b.平整度差，易揚(yáng)塵； c.僅適應(yīng)較小交通量； d.行車(chē)速度低，造價(jià)低； e.養(yǎng)護(hù)費(fèi)用高、運(yùn)輸成本高。,4、低級(jí)路面 ①公路等級(jí)：四級(jí)公路； ②面層類(lèi)型：粒料、當(dāng)?shù)夭牧稀?③特點(diǎn)：

39、a.強(qiáng)度、剛度最低； b.水穩(wěn)性、平整度均差，易揚(yáng)塵； c.僅適應(yīng)較小交通量； d. 低速行車(chē)，適用較小交通量； e.造價(jià)低，養(yǎng)護(hù)運(yùn)輸成本高。,2.4 路面分類(lèi)【按照力學(xué)特性分類(lèi)】,柔性路面剛性路面半剛性路面目前三者之間正在不斷轉(zhuǎn)化，無(wú)嚴(yán)格區(qū)分界限。,道路路面結(jié)構(gòu),第三節(jié) 路基路面工程的特點(diǎn)與內(nèi)容,一、路基路面工程的特點(diǎn) 1．變異性大和不確定性因素多 2．設(shè)計(jì)——施工

40、——養(yǎng)護(hù)管理系統(tǒng) 3．路基路面是一種復(fù)合結(jié)構(gòu)二、路基路面工程的研究?jī)?nèi)容（一）路基和路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容 1．勘察調(diào)查 2．路基設(shè)計(jì) 3．路面設(shè)計(jì) 4．設(shè)計(jì)方案比選,第三節(jié) 路基路面工程的特點(diǎn)與內(nèi)容,（二）路基和路面施工的內(nèi)容 1．準(zhǔn)備工作 2．路基施工 3．路面施工 4．質(zhì)量控制和檢驗(yàn)（三）路基和路面的規(guī)劃、監(jiān)測(cè)及養(yǎng)護(hù)維修內(nèi)容 1．規(guī)劃方面

41、2．監(jiān)測(cè)方面 3．養(yǎng)護(hù)維修方面,,,,總論主要包含以下內(nèi)容： 1、路基和路面是道路的主要工程結(jié)構(gòu)物。路基是在天然地表面按照道路的設(shè)計(jì)線形(位置)和設(shè)計(jì)橫斷面(幾何尺寸)的要求開(kāi)挖或堆填而成的巖土結(jié)構(gòu)物。路面是在路基頂面的行車(chē)部分用各種混合料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物。 2、對(duì)路基路面設(shè)計(jì)的要求主要集中于承載力、穩(wěn)定性和耐久性等方面，對(duì)于路面還要求足夠的表面平整度和抗滑性能。 3、根據(jù)我國(guó)

42、各地自然條件及其對(duì)公路建筑物影響的主要特征，制定《公路自然區(qū)劃標(biāo)準(zhǔn)》（JTJ 003-1986），相應(yīng)地列出了不同地理區(qū)域自然條件對(duì)公路工程影響的差異性，并在路基路面的設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)中采取適當(dāng)?shù)募夹g(shù)措施和設(shè)計(jì)參數(shù)。4、我國(guó)公路用土依據(jù)土的顆粒組成特征、土的塑性指標(biāo)和土中有機(jī)質(zhì)存在的情況，分為巨粒土、粗粒土、細(xì)粒土和特殊土四類(lèi)。要根據(jù)各類(lèi)土的工程性質(zhì)合理選用。,任務(wù)小結(jié),,,任務(wù)小結(jié),5、在路基路面設(shè)計(jì)中，把路基干濕類(lèi)型劃分為四類(lèi)：干

43、燥、中濕、潮濕和過(guò)濕。可采用稠度指標(biāo)進(jìn)行判定，對(duì)于新建道路可采用臨界高度判定。為了保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性不受地下水及地表積水的影響，在設(shè)計(jì)路基時(shí)，要求路基保持干燥或中濕狀態(tài)，路槽底距地下水或地表積水的距離，要大于或等于干燥、中濕狀態(tài)所對(duì)應(yīng)的臨界高速 6、路面結(jié)構(gòu)通常是分層鋪筑的，按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同，分成若干層次。通常按照各個(gè)層位功能的不同，劃分為三個(gè)層次，即面層、基層和墊層。各層均

44、具有各自的功能。 7、按照路面材料的不同，路面可分為瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面、瀝青貫入式路面、瀝青碎石路面、瀝青表面處治路面及砂石路面等。按照力學(xué)特性，路面可分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面,一、名詞解釋1.公路自然區(qū)劃 2.路基臨界高度 3.平均稠度 4.路拱 5.柔性路面 6.剛性路面,二、思考題1.簡(jiǎn)述路面結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)、作用及材料。2.路基和路面在公路中各起什么作用？有哪些基本要求？3.路

45、基干濕類(lèi)型有那些劃分方法，干濕類(lèi)型對(duì)路基有哪些影響？4.試述地下水對(duì)路基的影響和氣溫對(duì)路面的影響。5.對(duì)路基填料有什么要求，對(duì)不同性質(zhì)的土，填筑路堤時(shí)要注意哪些問(wèn)題？6.試述面層的作用及對(duì)其基本要求。7.試述基層和墊層的作用及對(duì)各自的基本要求 8.我國(guó)現(xiàn)行路面是怎樣分類(lèi)與分級(jí)的？簡(jiǎn)述其意義。,習(xí) 題,三、計(jì)算題：1 已知某市屬于Ⅳ4區(qū)，有一段粘土路基，路面底面高出地面0.3m，地下水位距地面0.8m，請(qǐng)確定該路