公路路面层位功能及要求路面的等级与分类[详细]课件.ppt

1、P2路面基本知识路面基本知识粒料类路面与基层粒料类路面与基层沥沥 青青 路路 面面无机结合料稳定类基层无机结合料稳定类基层水泥混凝土路面水泥混凝土路面 学习目标学习目标 1. 1.掌握路面的基本要求，路面的层位功能及要求，路面的等级与分掌握路面的基本要求，路面的层位功能及要求，路面的等级与分类。类。 2. 2.掌握路面排水设施的构造与布置要求。掌握路面排水设施的构造与布置要求。 3. 3.掌握粒料类路面与基层结构特点、材料要求。掌握粒料类路面与基层结构特点、材料要求。 4. 4.掌握无机结合料稳定类基层的主要类型、结构特点、适用范围。掌握无机结合料稳定类基层的主要类型、结构特点、适用范围。 5

2、. 5.掌握沥青路面的分类、抗滑标准、损坏类型。掌握沥青路面的分类、抗滑标准、损坏类型。 6. 6.掌握水泥混凝土路面的构造特点、接缝构造与布置形式、损坏类掌握水泥混凝土路面的构造特点、接缝构造与布置形式、损坏类型。型。一、路面的基本要求一、路面的基本要求1.1.强度和强度和刚度刚度2.2.稳定性稳定性3.3.表面平整度表面平整度4.4.表面抗滑性表面抗滑性5.5.耐久性耐久性6.6.其他其他二、路面结构及层次划分二、路面结构及层次划分1.1.面层面层2.2.基层基层3.3.底基层底基层4.4.垫层垫层5.5.联结层联结层二、路面结构及层次划分二、路面结构及层次划分图图5-1 5-1 路面结构

3、层次路面结构层次11面层；面层；22基层（有时包括底基层）；基层（有时包括底基层）；33垫层；垫层；44路缘石；路缘石；55加固路肩；加固路肩；66土路肩；土路肩；ii路拱横坡度路拱横坡度三、路面的等级及分类三、路面的等级及分类1.路面的等级三、路面的等级及分类三、路面的等级及分类2.路面分类1 1）柔性路面柔性路面2 2）刚性路面刚性路面3 3）半刚）半刚性路面性路面四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置1.1.路面表面排水路面表面排水2.2.中央分中央分隔带排水隔带排水3.3.路面内部排水路面内部排水四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-2 5-

4、2 拦水带横断面参考尺寸（单位：拦水带横断面参考尺寸（单位：cmcm）四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-3 5-3 纵坡坡段上拦水带设泄水口的平面布置（单位：纵坡坡段上拦水带设泄水口的平面布置（单位：cmcm）WTBZWTBZ11水流流向；水流流向；22硬路肩边缘；硬路肩边缘；33低凹区；低凹区；44拦水拦水带顶；带顶；55路堤边坡坡顶；路堤边坡坡顶；66急流槽急流槽四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-4 5-4 超高路段上设置缝隙式圆形集水管或碟超高路段上设置缝隙式圆形集水管或碟形浅沟（单位：形浅沟（单位：cmcm）WTBZWTBZ1

5、1中央分隔带；中央分隔带；22护栏；护栏；33铺面；铺面；44缝隙式圆形缝隙式圆形集水管；集水管；55碟形混凝土浅沟碟形混凝土浅沟四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-5 5-5 中央分隔带格栅式泄水口布置（单位：中央分隔带格栅式泄水口布置（单位：cmcm）WTBZWTBZ11上游；上游；22格栅；格栅；33低凹区低凹区四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-6 5-6 中央分隔带下设排水渗沟中央分隔带下设排水渗沟WTBZWTBZ11中央分隔带；中央分隔带；22路面；路面；33路床顶面；路床顶面；44隔渗层隔渗层；55反滤织物；反滤织物；66纵

6、向排水渗沟；纵向排水渗沟；77横向排水管横向排水管四、路面排水设施的构造与布置四、路面排水设施的构造与布置图图5-8 5-8 排水基层排水系统排水基层排水系统WTBZWTBZ11面层；面层；22排水基层；排水基层；33不透水垫层；不透水垫层；44路肩面层或水泥混路肩面层或水泥混凝土路肩面层；凝土路肩面层；55纵向集水沟；纵向集水沟；66纵向排水管；纵向排水管；77横向出水管横向出水管；88反滤织物；反滤织物；99路基路基一、碎石路面与基层一、碎石路面与基层2.2.泥灰结碎石泥灰结碎石3.3.填隙碎石填隙碎石 1.1.泥结碎石泥结碎石二、级配砾（碎）石路面与基层二、级配砾（碎）石路面与基层 级配

7、砾级配砾(碎碎)石路面，是由各种集料石路面，是由各种集料(砾石、碎石砾石、碎石)和和土，按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。级配砾土，按最佳级配原理修筑而成的路面层或基层。级配砾(碎碎)石路面的厚度一般为石路面的厚度一般为816 cm，当厚度大于，当厚度大于16 cm时应分两层铺筑，下层厚度为总厚度的时应分两层铺筑，下层厚度为总厚度的0.6倍，上层为倍，上层为总厚度的总厚度的0.4倍。如基层和面层为同样类型的结构，且倍。如基层和面层为同样类型的结构，且总厚度在总厚度在16 cm以下时，可分两层摊铺，一次碾压。以下时，可分两层摊铺，一次碾压。 级配砾（碎）石路面所用材料主要为天然砾石或较级配砾

8、（碎）石路面所用材料主要为天然砾石或较软的碎石。软的碎石。三、其他粒料类基垫层三、其他粒料类基垫层1.优质级配碎石基层优质级配碎石基层2.天然砂砾天然砂砾基（垫）层基（垫）层一、稳定土概述一、稳定土概述一、稳定土概述一、稳定土概述 在粉碎的或原来松散的土中掺入一定量的无机结合料在粉碎的或原来松散的土中掺入一定量的无机结合料（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到混合（包括水泥、石灰或工业废渣等）和水，经拌和得到混合料，在压实与养生后，如其抗压强度符合规定要求，则称料，在压实与养生后，如其抗压强度符合规定要求，则称为无机结合料稳定材料，以此修筑的路面称为无机结合料为无机结合料稳定材料，以此

9、修筑的路面称为无机结合料稳定路面。具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板稳定路面。具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成板体等特点，但其耐磨性差，因此多用于修筑路面结构的基体等特点，但其耐磨性差，因此多用于修筑路面结构的基层和底基层。我国常用的稳定土路面结构有石灰稳定类、层和底基层。我国常用的稳定土路面结构有石灰稳定类、水泥稳定类和石灰工业废渣稳定类三种。水泥稳定类和石灰工业废渣稳定类三种。二、石灰稳定类基层二、石灰稳定类基层1.1.石灰稳定基层概述石灰稳定基层概述 在粉碎或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒土）在粉碎或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的石灰和水，经拌和得到

10、混合料，该混合中，掺入足量的石灰和水，经拌和得到混合料，该混合料在压实及养生后，如其抗压强度符合规定，则称其为料在压实及养生后，如其抗压强度符合规定，则称其为石灰稳定材料。用石灰稳定细粒土得到的混合料简称石灰稳定材料。用石灰稳定细粒土得到的混合料简称“石灰土石灰土”。仅使用少量石灰改善级配砾石的塑性指数。仅使用少量石灰改善级配砾石的塑性指数或提高级配砾石的强度，使其能适应做轻交通量道路上或提高级配砾石的强度，使其能适应做轻交通量道路上沥青面层的基层，但达不到规范规定的石灰稳定土的强沥青面层的基层，但达不到规范规定的石灰稳定土的强度要求时，这种材料称作石灰改善土。度要求时，这种材料称作石灰改善土

11、。二、石灰稳定类基层二、石灰稳定类基层2.石灰稳定材料的强度影响因素2 2）灰质）灰质1 1）土质）土质4 4）含水量）含水量3 3）石灰）石灰剂量剂量6 6）石灰土）石灰土的龄期的龄期5 5）密实度）密实度7 7）养生）养生条件条件二、石灰稳定类基层二、石灰稳定类基层3.石灰土基层的特点和应用 石灰稳定土具有良好的力学性能，并有较好的水稳石灰稳定土具有良好的力学性能，并有较好的水稳定性和一定程度的抗冻性，它的初期强度和水稳性较定性和一定程度的抗冻性，它的初期强度和水稳性较低，后期强度较高。由于其干缩、温缩系数较大，因低，后期强度较高。由于其干缩、温缩系数较大，因此易产生裂缝。石灰稳定土适用于

12、各级公路路面的底此易产生裂缝。石灰稳定土适用于各级公路路面的底基层，也可用作二级和二级以下公路的基层，但不应基层，也可用作二级和二级以下公路的基层，但不应用作高级路面的基层。在冰冻地区，当石灰稳定土用用作高级路面的基层。在冰冻地区，当石灰稳定土用于潮湿路段时，石灰稳定土层中可能产生聚冰现象，于潮湿路段时，石灰稳定土层中可能产生聚冰现象，从而使其结构遭受破坏，强度明显下降，使沥青路面从而使其结构遭受破坏，强度明显下降，使沥青路面产生过早破坏。在非冰冻地区，如果石灰稳定土经常产生过早破坏。在非冰冻地区，如果石灰稳定土经常处于过分潮湿状态，也不易形成较高强度的板体。因处于过分潮湿状态，也不易形成较高

13、强度的板体。因此，在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿此，在冰冻地区的潮湿路段以及其他地区的过分潮湿路段，不宜采用石灰稳定土做基层。若只能采用石灰路段，不宜采用石灰稳定土做基层。若只能采用石灰稳定土时，则应采取措施防止水分侵入石灰稳定土层。稳定土时，则应采取措施防止水分侵入石灰稳定土层。三、水泥稳定类基层三、水泥稳定类基层1.水泥稳定类材料概述 在破碎或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒在破碎或原来松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中掺入适量的水泥和水，经拌和得到混合料，该土）中掺入适量的水泥和水，经拌和得到混合料，该混合料在压实和养生后，其抗压强度符合规定要求的混合料在压实和养生后，其

14、抗压强度符合规定要求的称为水泥稳定材料，以此修建的路面基层称为水泥稳称为水泥稳定材料，以此修建的路面基层称为水泥稳定类基层。定类基层。三、水泥稳定类基层三、水泥稳定类基层1.水泥稳定类材料概述（3 3）水泥稳定细）水泥稳定细粒土。粒土。（2 2）水泥稳定中）水泥稳定中粒土。粒土。（1 1）水泥稳定粗）水泥稳定粗粒土。粒土。水泥稳定材料分类水泥稳定材料分类三、水泥稳定类基层三、水泥稳定类基层2.影响水泥稳定土强度的因素1 1）土质）土质3 3）含水量）含水量 2 2）水泥的）水泥的成分和剂量成分和剂量 4 4）施工工艺）施工工艺过程及养生过程及养生三、水泥稳定类基层三、水泥稳定类基层3.水泥土基

15、层的特点和应用 水泥稳定材料是一种经济实用的筑路材料，具有优水泥稳定材料是一种经济实用的筑路材料，具有优良的性能。其强度随养护龄期的增加而增加，并且早期良的性能。其强度随养护龄期的增加而增加，并且早期的强度较高；同时其强度的可调范围较大，由几兆帕到的强度较高；同时其强度的可调范围较大，由几兆帕到十几兆帕。水泥稳定土的水稳定性和抗冻性也较其他稳十几兆帕。水泥稳定土的水稳定性和抗冻性也较其他稳定材料好。所不足的是：水泥稳定土在温度、湿度变化定材料好。所不足的是：水泥稳定土在温度、湿度变化时，易产生裂缝而影响面层的稳定性；当细颗粒含量高、时，易产生裂缝而影响面层的稳定性；当细颗粒含量高、水泥用量大时

16、开裂更为严重。水泥稳定土可适应各种不水泥用量大时开裂更为严重。水泥稳定土可适应各种不同的气候条件与水文地质条件，可用于路面结构的基层同的气候条件与水文地质条件，可用于路面结构的基层和底基层。但水泥稳定土禁止作为高速公路或一级公路和底基层。但水泥稳定土禁止作为高速公路或一级公路路面的基层，只能用做底基层。路面的基层，只能用做底基层。四、工业废渣稳定类基层四、工业废渣稳定类基层1.常用工业废渣稳定类材料的特点 公路上常用的工业废渣有火力发电厂的粉煤灰和煤渣，钢铁厂的高炉公路上常用的工业废渣有火力发电厂的粉煤灰和煤渣，钢铁厂的高炉渣和钢渣，化肥厂的电石渣，以及煤矿的煤矸石等。粉煤灰和煤渣中含有渣和钢

17、渣，化肥厂的电石渣，以及煤矿的煤矸石等。粉煤灰和煤渣中含有较多的二氧化硅、氧化钙或氧化铝等活性物质。石灰稳定工业废渣材料主较多的二氧化硅、氧化钙或氧化铝等活性物质。石灰稳定工业废渣材料主要由石灰与工业废渣组成，主要有石灰粉煤灰类及石灰其他废渣类。用石要由石灰与工业废渣组成，主要有石灰粉煤灰类及石灰其他废渣类。用石灰稳定工业废渣时，石灰在水的作用下形成饱和灰稳定工业废渣时，石灰在水的作用下形成饱和Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液，废渣的溶液，废渣的活性氧化硅和氧化铝在活性氧化硅和氧化铝在Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液中发生火山灰反应，生成水化硅酸溶液中发生火山灰反应，生成水化硅酸钙和铝酸钙

18、凝胶。这些凝胶把颗粒胶凝在一起，随水化物的不断产生而结钙和铝酸钙凝胶。这些凝胶把颗粒胶凝在一起，随水化物的不断产生而结晶硬化，即具有水硬性。当温度较高时，材料强度增长快，因此，石灰稳晶硬化，即具有水硬性。当温度较高时，材料强度增长快，因此，石灰稳定工业废渣最好在高温季施工，并加强保湿养生。定工业废渣最好在高温季施工，并加强保湿养生。 石灰稳定工业废渣基层具有以下优点：强度高，水硬性、缓凝性、稳石灰稳定工业废渣基层具有以下优点：强度高，水硬性、缓凝性、稳定性好，成板体且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂性能好，且收定性好，成板体且强度随龄期不断增加，抗水、抗冻、抗裂性能好，且收缩性小，能够适应

19、各种气候环境和水文地质条件等。缩性小，能够适应各种气候环境和水文地质条件等。四、工业废渣稳定类基层四、工业废渣稳定类基层2.常用的石灰稳定工业废渣基层1 1）石灰粉煤）石灰粉煤灰类基层灰类基层2 2）石灰煤渣（简）石灰煤渣（简称称“二渣二渣”）基）基层层3 3）石灰水淬）石灰水淬渣基层渣基层一、沥青路面的分类一、沥青路面的分类1.按强度构成原理分类1 1）密实类沥青路面）密实类沥青路面2 2）嵌挤类沥青路）嵌挤类沥青路面面一、沥青路面的分类一、沥青路面的分类2.按施工工艺分类1 1）层铺法层铺法2 2）路拌法路拌法3 3）厂拌法厂拌法一、沥青路面的分类一、沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性

20、分类沥青混凝土混沥青混凝土混合料和沥青碎合料和沥青碎石混合料石混合料乳化沥青碎乳化沥青碎石混合料石混合料（2 2）（5 5）（3 3）（4 4）（1 1）沥青贯入式沥青贯入式沥青玛蹄脂碎沥青玛蹄脂碎石混合料石混合料2 2）5 5）3 3）4 4）1 1）沥青表面处治沥青表面处治一、沥青路面的分类一、沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分类图图5-9 5-9 沥青玛蹄脂碎石混合料的组成沥青玛蹄脂碎石混合料的组成二、沥青路面的抗滑标准二、沥青路面的抗滑标准1.沥青路面的抗滑标准及其测定 影响路面抗滑性能的因素很多，但主要因素是石料影响路面抗滑性能的因素很多，但主要因素是石料的抗滑性能。在正常施工

21、条件下，石料的抗滑性能对路的抗滑性能。在正常施工条件下，石料的抗滑性能对路面的抗滑性能的影响幅度为面的抗滑性能的影响幅度为30%30%50%50%，因此，应当选用，因此，应当选用抗滑性能好的集料（即强度高、耐磨耗、表面粗糙、有抗滑性能好的集料（即强度高、耐磨耗、表面粗糙、有棱角、接近立方体等）作面层骨料，并采用优质沥青或棱角、接近立方体等）作面层骨料，并采用优质沥青或掺配添加剂（包括掺水泥或掺石灰来处理酸性石料等）。掺配添加剂（包括掺水泥或掺石灰来处理酸性石料等）。 根据我国的实际情况，并结合国外的抗滑标准，规根据我国的实际情况，并结合国外的抗滑标准，规定采用摩擦系数、石料磨光值和路表宏观构造

22、（即构造定采用摩擦系数、石料磨光值和路表宏观构造（即构造深度）三项指标作为沥青路面的抗滑标准，并规定摩擦深度）三项指标作为沥青路面的抗滑标准，并规定摩擦系数用摆式仪测定，石料磨光值采用石料磨光机测定，系数用摆式仪测定，石料磨光值采用石料磨光机测定，构造深度用砂补仪测定。构造深度用砂补仪测定。二、沥青路面的抗滑标准二、沥青路面的抗滑标准2.沥青路面的防滑措施（1 1）选择适宜的沥青标号与沥青用量，）选择适宜的沥青标号与沥青用量，尽可能使用优质沥青，在满足耐久性的尽可能使用优质沥青，在满足耐久性的前提下尽量减少沥青用量。前提下尽量减少沥青用量。（2 2）注意选择坚硬耐磨、有棱角、表面）注意选择坚硬

23、耐磨、有棱角、表面粗糙的集料，并注意集料的级配组成，粗糙的集料，并注意集料的级配组成，一般开级配集料组成比密级配好。一般开级配集料组成比密级配好。（3 3）修筑抗滑表层。）修筑抗滑表层。三、沥青路面的损坏类型三、沥青路面的损坏类型裂缝裂缝车辙车辙表面磨光表面磨光松散剥落松散剥落三、沥青路面的损坏类型三、沥青路面的损坏类型3 3）网状裂缝）网状裂缝（1 1）荷载型裂缝。）荷载型裂缝。2 2）纵向裂缝）纵向裂缝1 1）横向裂缝）横向裂缝（2 2）非荷载型裂缝。）非荷载型裂缝。1.裂缝一、水泥混凝土路面的构造一、水泥混凝土路面的构造1.路基结构 路基是路面的基础。若地基出现过量的塑性变形，路基是路面

24、的基础。若地基出现过量的塑性变形，特别是不均匀变形，会使板底局部脱空，从而使面板特别是不均匀变形，会使板底局部脱空，从而使面板在受荷时底部产生过大的弯拉应力，导致混凝土路面在受荷时底部产生过大的弯拉应力，导致混凝土路面提早产生破坏。混凝土路面下的路基必须密实、稳定提早产生破坏。混凝土路面下的路基必须密实、稳定和均匀，可以为路面结构提供可靠的支撑。为控制路和均匀，可以为路面结构提供可靠的支撑。为控制路基的不均匀变形，通常需在填料、压实、排水等方面基的不均匀变形，通常需在填料、压实、排水等方面采取相应的措施。采取相应的措施。2.垫层结构防冻垫层防冻垫层排水垫层排水垫层加固垫层加固垫层3.基层结构提

25、高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命。提高路面结构的承载能力，延长路面的使用寿命。防唧泥。防唧泥。（1）防冰冻。防冰冻。（2）减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变减小路基顶面的压应力，并缓和路基不均匀变形对面层的影响。形对面层的影响。（3）防水。防水。（4）为面层施工（如立侧模，运送混凝土混合料为面层施工（如立侧模，运送混凝土混合料等）提供方便。等）提供方便。（5）（6）3.基层结构图图5-10 5-10 兼起排水作用的粒料基层兼起排水作用的粒料基层WTBZWTBZ11盲沟；盲沟；22通过路肩的基层通过路肩的基层4.混凝土面层图图5-11 5-11 混凝土板的分块与接缝混凝土板的分块与

26、接缝WTBZWTBZ11盲沟；盲沟；22通过路肩的基层通过路肩的基层4.混凝土面层图图5-12 5-12 混凝土面层变截式横断面混凝土面层变截式横断面图图5-13 5-13 温度引起混凝土的变形与破坏温度引起混凝土的变形与破坏5.接缝的构造与布置图图5-14 5-14 横向缩缝构造（单位：横向缩缝构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ5.接缝的构造与布置图图5-15 5-15 二次锯切槽口构造（单位：二次锯切槽口构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ5.接缝的构造与布置图图5-16 5-16 胀缝构造（单位：胀缝构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ图图5-17 5-17 横向施工缝构造（单位

27、：横向施工缝构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ5.接缝的构造与布置图图5-18 5-18 纵向缩缝的构造（单位：纵向缩缝的构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ5.接缝的构造与布置图图5-19 5-19 纵向施工缝的构造（单位：纵向施工缝的构造（单位：mmmm）WTBZWTBZ6.钢筋的布置图图5-20 5-20 边缘钢筋的布置（单位：边缘钢筋的布置（单位：mmmm）WTBZWTBZ7.特殊部位混凝土路面的处理1 1）混凝土路面与沥）混凝土路面与沥青路面相接青路面相接 2 2）混凝土路面与）混凝土路面与桥梁相接桥梁相接7.特殊部位混凝土路面的处理图图5-22 5-22 混凝土路面与沥青路面

28、相接段的构造布置（混凝土路面与沥青路面相接段的构造布置（单位：单位：mmmm）WTBZWTBZ7.特殊部位混凝土路面的处理图图5-23 5-23 混凝土路面与斜混凝土路面与斜交桥梁相接时的构造交桥梁相接时的构造二、水泥混凝土路面的损坏类型二、水泥混凝土路面的损坏类型1.1.断裂类断裂类2.2.竖向变形类竖向变形类3.3.接缝损坏类接缝损坏类 4.4.表层损坏类表层损坏类二、水泥混凝土路面的损坏类型二、水泥混凝土路面的损坏类型1 1）唧泥）唧泥2 2）错台）错台3 3）拱起）拱起4 4）接缝挤碎）接缝挤碎5 5）填缝料损坏）填缝料损坏接缝损坏类接缝损坏类包括：包括：二、水泥混凝土路面的损坏类型二、水泥混凝土路面的损坏类型5 5）磨光）磨光4 4）松散）松散3 3）麻面、露骨）麻面、露骨2 2）孔洞、坑槽）孔洞、坑槽1 1）起皮、剥落）起皮、剥落表层损坏表层损坏类包括：类包括：三、其他类型的水泥混凝土路面三、其他类型的水泥混凝土路面1.1.钢筋混凝土路面钢筋混凝土路面2.2.连续配筋混凝土路面连续配筋混凝土路面3.3.钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面4.4.水泥混凝土预制块铺砌路面水泥混凝土预制块铺砌路面5.5.碾压混凝土路面碾压混凝土路面