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交通部公路科学研究院交通部公路科学研究院 农村公路路面设计农村公路路面设计 主讲人：主讲人：曹东伟曹东伟博士博士/副研究员副研究员 交通部西部项目农村公路建养技术推广应用课题组交通部西部项目农村公路建养技术推广应用课题组 2008年年10月月 培训课程培训课程 资料来源资料来源 培训教材培训教材: 农村公路路面设计与施工农村公路路面设计与施工 技术规范技术规范: 现行路面设计、施工规范现行路面设计、施工规范 农村公路建设暂行技术要求农村公路建设暂行技术要求 推广的技术成果：推广的技术成果： 低造价县乡道路修筑技术的研究（西部项目）低造价县乡道路修筑技术的研究（西部项目） 西部地区农村公路建设关键技术研究（西部项目）西部地区农村公路建设关键技术研究（西部项目） 四川省农村公路路面典型结构研究四川省农村公路路面典型结构研究 湘西通县公路改造技术研究（西部项目）湘西通县公路改造技术研究（西部项目） 混凝土预制整齐块体弹石路面技术研究混凝土预制整齐块体弹石路面技术研究 1. 路面工程概述路面工程概述 路面的功能和要求路面的功能和要求 路面结构及其层次划分路面结构及其层次划分 路面的分类与力学特性路面的分类与力学特性 我国道路路面种类我国道路路面种类 1.1 路面的功能和要求路面的功能和要求 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、经济运行一定的速度，安全、舒适、经济运行 背景知识：路面与交通运输的很多方面紧密相关。如运输经济，背景知识：路面与交通运输的很多方面紧密相关。如运输经济， 与砂石路相比与砂石路相比,沥青路面行驶速度从沥青路面行驶速度从30上升到上升到50-60km/h,油耗降油耗降 低低15-20%,轮胎行驶公里增加轮胎行驶公里增加20%,运输成本降低运输成本降低18-20%.普通道普通道 路造价中路造价中,高级路面占高级路面占60-70%,低级路面占低级路面占20-30%。 1.1 路面的功能和要求路面的功能和要求 要求要求 强度和刚度：力学要求强度和刚度：力学要求 稳定性稳定性 耐久性耐久性 表面平整度表面平整度 表面抗滑性能表面抗滑性能 少尘性少尘性 6 1.2 路面的结构和层次划分路面的结构和层次划分 结构结构 路拱坡度路拱坡度:沥青或水泥路面沥青或水泥路面:1.5%；厂拌沥青碎石等；厂拌沥青碎石等:1.5-2.5% ；石砌路面；石砌路面:2-3%；碎石；碎石,砾石路面砾石路面:2.5-3.5%，土路，土路:3-4% 1.2 路面的结构和层次划分路面的结构和层次划分 层次层次荷载工况特点荷载工况特点性能要求性能要求常用材料常用材料 面层面层 行车荷载较大、行车荷载较大、 受降水浸蚀和受降水浸蚀和 气温变化影响气温变化影响 结构强度，抗变形能力，结构强度，抗变形能力， 水、温度稳定性较高。耐水、温度稳定性较高。耐 磨，不透水；良好的抗滑磨，不透水；良好的抗滑 性和平整度性和平整度 水泥、沥青混凝土、沥青水泥、沥青混凝土、沥青 碎碎( (砾砾) )石混合料、块料石混合料、块料 基层基层 荷载垂直力荷载垂直力 ， 经受地下水和经受地下水和 渗入雨水渗入雨水 足够的强度和刚度足够的强度和刚度 ，有，有 良好的扩散应力的能力良好的扩散应力的能力 ， 足够的水稳定性足够的水稳定性 结合料稳定土石、贫水泥结合料稳定土石、贫水泥 混凝土、砂砾石材，工业混凝土、砂砾石材，工业 废渣废渣 垫层垫层 改善土基的湿改善土基的湿 度和温度状况度和温度状况 扩散荷载应力扩散荷载应力 水稳定性和隔温性能要好水稳定性和隔温性能要好 砂石、炉渣透水性垫层，砂石、炉渣透水性垫层， 水泥或石灰稳定土稳定类水泥或石灰稳定土稳定类 垫层垫层 1.3 路面的分类与力学特征路面的分类与力学特征 路面路面荷载工况特点荷载工况特点各层材料各层材料 柔性柔性 路面路面 总体结构刚度较小，弯沉变形较大，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各结构层将车辆荷载传递给土基 粒料基层和各类沥粒料基层和各类沥 青面层、碎青面层、碎( (砾砾) )石石 面层或块石面层面层或块石面层 刚性刚性 路面路面 强度高，刚性较大。水泥混凝土板强度高，刚性较大。水泥混凝土板 的抗弯拉强度承受车辆荷载，基础的抗弯拉强度承受车辆荷载，基础 上单位压力多。上单位压力多。 水泥混凝土作面层水泥混凝土作面层 或基层或基层 半刚半刚 性路性路 面面 后期的强度和刚度有较大幅度的增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长。空隙沥青混凝土注入水泥砂浆 的道路路面的道路路面 水泥、石灰处治的水泥、石灰处治的 土石及含有水硬性土石及含有水硬性 结合料的工业废渣结合料的工业废渣 1.3.1沥青路面特征沥青路面特征 表面平整、无接缝表面平整、无接缝 行车舒适、耐磨、振动小、噪声低行车舒适、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要求在温暖干燥的气候下施工施工 1.3.2 水泥混凝土路面特征水泥混凝土路面特征 强度高、稳定性与耐久性好强度高、稳定性与耐久性好 色泽鲜明，有利于夜间行车色泽鲜明，有利于夜间行车 对水泥和水的需要量大对水泥和水的需要量大 有接缝有接缝 修复困难修复困难 开放交通较迟开放交通较迟 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 2.1交通荷载交通荷载 农村公路上的车辆以畜力车、摩托车、拖拉机、机动三轮农村公路上的车辆以畜力车、摩托车、拖拉机、机动三轮 车、农用汽车、小型客车和中型客车为主，同时也有少量的车、农用汽车、小型客车和中型客车为主，同时也有少量的 大型客车和货车。大型客车和货车。 按照轴载换算估算方法计算标准轴载累计作用次数按照轴载换算估算方法计算标准轴载累计作用次数 车辆荷载对路面的要求和影响不显著，路面的寿命和耐久车辆荷载对路面的要求和影响不显著，路面的寿命和耐久 性主要受环境因素的影响性主要受环境因素的影响 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 2.2水的影响水的影响 水对路面的危害体现在多个方面：路基软化、半刚性基层水对路面的危害体现在多个方面：路基软化、半刚性基层 强度、沥青混合料粘附能力、水泥混凝土接缝损坏等。强度、沥青混合料粘附能力、水泥混凝土接缝损坏等。 路基干湿类型：路基干湿类型：以实测不利季节路床顶面以下以实测不利季节路床顶面以下80cm深度内深度内 的平均稠度的平均稠度 分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。直接用以路直接用以路 基模量的选取。基模量的选取。 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 2.3温度的影响温度的影响 温度荷载：绝对温度过高或过低的影响温度荷载：绝对温度过高或过低的影响 温度变化影响稳定性温度变化影响稳定性 冰冻影响冰冻影响 2.农村公路路面设计考虑的因素和参数农村公路路面设计考虑的因素和参数 3.农村公路沥青路面设计方法农村公路沥青路面设计方法 设计方法的类别设计方法的类别 3.农村公路沥青路面设计方法农村公路沥青路面设计方法 设计方法的类别设计方法的类别 3.农村公路沥青路面设计方法农村公路沥青路面设计方法 3.1基本设计原理基本设计原理 双圆垂直均布荷载作用下的弹性层状体系理论，轮隙中间的弯沉、沥双圆垂直均布荷载作用下的弹性层状体系理论，轮隙中间的弯沉、沥 青层层底拉应力和半刚性基层层底拉应力不得超过限值。青层层底拉应力和半刚性基层层底拉应力不得超过限值。 3.农村公路沥青路面设计方法农村公路沥青路面设计方法 3.1基本设计原理基本设计原理 破坏形式破坏形式: 泛油、波浪、拥包、松散、坑槽、裂缝等。在材料选择与结泛油、波浪、拥包、松散、坑槽、裂缝等。在材料选择与结 构设计中必须多项指标综合考虑。构设计中必须多项指标综合考虑。 3.2 农村公路设计标准农村公路设计标准 结构整体刚度结构整体刚度:公路沥青路面设计规范（公路沥青路面设计规范（JTG D502006）规定，三级、四级公路路面以规定，三级、四级公路路面以 表面设计弯沉值为设计指标。表面设计弯沉值为设计指标。 路表在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不路表在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不 大于设计（容许）弯沉值。大于设计（容许）弯沉值。 l ls sl ld d bsced AAANl 2 . 0 600 3.5农村公路沥青路面设计方法框图农村公路沥青路面设计方法框图 收集、调查交 通量，并计算 累计标准轴次 根据公路等级、面层、 基层类型及累计标准 轴次计算设计弯沉值 土基类型划分，确 定土基回弹模量 拟定路面结构方案 确定材料抗压回弹模量 按设计弯沉值设计路面厚度 气象资料、 材料调查及 混合料试验 是否验算防 冻层厚度 验算防冻厚度 是 否 是否有下 一个结构 否 是 进行技术经济比较，确 定采用的路面结构方案 3.6沥青路面结构组合设计的一些结论沥青路面结构组合设计的一些结论 了解不同因素的影响规律，非常有助于结构的优 化 3.6.1面层、基层厚度对路面面层、基层厚度对路面弯沉弯沉的影响的影响 面层、基层厚度的增加，路面弯沉面层、基层厚度的增加，路面弯沉 都将减小都将减小 随着基层厚度的增加，弯沉迅速减随着基层厚度的增加，弯沉迅速减 小；后期减小速率很缓慢。小；后期减小速率很缓慢。 面层厚度较小时，增加厚度的效果面层厚度较小时，增加厚度的效果 是很好的，但后期的效果逐渐变差是很好的，但后期的效果逐渐变差 效果变差的分界点以图中的红线为效果变差的分界点以图中的红线为 界，不同结构可能不同，但规律类界，不同结构可能不同，但规律类 似似 3.6.2路基和面层模量对路基和面层模量对弯沉弯沉的影响的影响 随着面层和路基模量的增加，随着面层和路基模量的增加， 路面弯沉都随之减小路面弯沉都随之减小 随着路基模量的增加，弯沉显随着路基模量的增加，弯沉显 著减小；但减小到一定水平时著减小；但减小到一定水平时 ，效果变得越来越差，效果变得越来越差 面层模量的影响与路基模量的面层模量的影响与路基模量的 影响类似影响类似 效果变差的分界点以图中的红效果变差的分界点以图中的红 线为界线为界 .3竖向荷载作用下的竖向荷载作用下的面层底面弯拉应力面层底面弯拉应力状况状况 随着基层模量的增大或面层模随着基层模量的增大或面层模 量的减小，面层底面弯拉应力量的减小，面层底面弯拉应力 迅速减小迅速减小 面层厚度很小时，底面将会产面层厚度很小时，底面将会产 生压应力生压应力 图中不同的曲线并不平行，说图中不同的曲线并不平行，说 明了底面应力变化的复杂性明了底面应力变化的复杂性 根据交通调查和预测数据，计算设计年限内设计车道的标根据交通调查和预测数据，计算设计年限内设计车道的标 准轴载累计作用次数准轴载累计作用次数 N 。由设计轴次由设计轴次 N 计算确定容许弯计算确定容许弯 沉值。沉值。 参考设计和使用经验，拟定几种路面结构层组合和厚度。参考设计和使用经验，拟定几种路面结构层组合和厚度。 分析结构层组合和厚度方案的合理性，并进行相应的调整分析结构层组合和厚度方案的合理性，并进行相应的调整 和方案选择。和方案选择。 3.7农村公路沥青路面设计方法农村公路沥青路面设计方法 设计算例设计算例 4.水泥混凝土路面设计方法水泥混凝土路面设计方法 4.1基本设计原理基本设计原理 弹性半空间地基上的有限矩形薄板弹性半空间地基上的有限矩形薄板 标准轴载作用下板纵向边缘中部的弯拉应力。标准轴载作用下板纵向边缘中部的弯拉应力。 P La1LLa2 Ba2BBa1 E,u,h E,u,h1 k a) 剖面图b) 平面图 4.水泥混凝土路面设计方法水泥混凝土路面设计方法 4.1基本设计原理基本设计原理 设计标准为：在设计期内，在交通和环境条件下，荷载疲劳设计标准为：在设计期内，在交通和环境条件下，荷载疲劳 应力和温度梯度疲劳应力的和不超过混凝土弯拉强度。应力和温度梯度疲劳应力的和不超过混凝土弯拉强度。 概率小于目标可靠度。概率小于目标可靠度。 4.24.2损坏模式损坏模式 板的断裂板的断裂 包括横向裂缝包括横向裂缝、纵向裂缝纵向裂缝、斜向裂缝斜向裂缝、板角隅断裂板角隅断裂、 破碎板破碎板。 原因：强度不足；未设置传力杆和拉杆；板底脱空；原因：强度不足；未设置传力杆和拉杆；板底脱空； 荷载、温度重复作用，达到疲劳极限；荷载过重。荷载、温度重复作用，达到疲劳极限；荷载过重。 接缝损坏接缝损坏 出现在接缝附近的损坏，如剥落、碎块等。出现在接缝附近的损坏，如剥落、碎块等。 4.24.2损坏模式损坏模式 4.24.2损坏模式损坏模式 唧泥唧泥 泥浆泥浆、灰浆从板底挤出和喷射而出灰浆从板底挤出和喷射而出。 原因：基层材料不耐冲刷原因：基层材料不耐冲刷。 lala ha P v 脱空区 错台错台: :接缝或裂缝两侧出现高程差。接缝或裂缝两侧出现高程差。 原因：唧泥等原因：唧泥等，行车造成的水压使泥灰浆从后载板向行车造成的水压使泥灰浆从后载板向 先载板迁移先载板迁移，造成先载高造成先载高、后载板低的现象；未设置后载板低的现象；未设置 传力杆传力杆。 拱起拱起: :温度引起的屈曲失稳而向上隆起的现温度引起的屈曲失稳而向上隆起的现 象。象。 原因：温度太高；胀缝间距太大；接缝原因：温度太高；胀缝间距太大；接缝、尤其是胀缝尤其是胀缝 内填满了杂物而失效；胀缝设置工艺不当而使其无法内填满了杂物而失效；胀缝设置工艺不当而使其无法 伸缩伸缩。 4.24.2损坏模式损坏模式 4.3 4.3 结构组合设计结构组合设计 素混凝土路面（预留接缝的混凝土路面），除角隅、边缘素混凝土路面（预留接缝的混凝土路面），除角隅、边缘 外，板内不配钢筋。外，板内不配钢筋。 连续配筋混凝土路面，不设接缝，连续配筋。大大改善了连续配筋混凝土路面，不设接缝，连续配筋。大大改善了 混凝土路面的行驶舒适性。面板厚度基本不减小。混凝土路面的行驶舒适性。面板厚度基本不减小。 钢筋混凝土面层：设置纵向、横向钢筋网，形成钢筋混凝钢筋混凝土面层：设置纵向、横向钢筋网，形成钢筋混凝 土结构层。土结构层。 预应力混凝土层：预应力混凝土层： 目前使用很少目前使用很少 。 钢纤维混凝土面层：在混凝土中掺入不同形状的钢纤维，钢纤维混凝土面层：在混凝土中掺入不同形状的钢纤维， 以形成均匀的混凝土加筋层以形成均匀的混凝土加筋层。 目前农村公路常用的是素混凝土路面。目前农村公路常用的是素混凝土路面。 面层面层 作用与要求作用与要求 为面层提供均匀的基础支撑，为面层施工提供稳定、坚实的为面层提供均匀的基础支撑，为面层施工提供稳定、坚实的 工作面工作面 防止冲刷、唧泥和错台的产生防止冲刷、唧泥和错台的产生 控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对路面的影响。控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对路面的影响。 常用基层材料常用基层材料 细集料含量应严格控制细集料含量应严格控制 贫混凝土、沥青稳定粒料、水泥稳定粒料贫混凝土、沥青稳定粒料、水泥稳定粒料 级配碎石级配碎石 基层和垫层基层和垫层 4.34.3结构组合设计结构组合设计 水泥路面强度高、对变形适应性小（敏感），所以水泥路面强度高、对变形适应性小（敏感），所以 不要求路基有很高的强度，但对不均匀变形要求较不要求路基有很高的强度，但对不均匀变形要求较 高，是路基设计的主要内容。高，是路基设计的主要内容。 路表水的排除路表水的排除 渗入路面结构内部水的排除，内部排水系统渗入路面结构内部水的排除，内部排水系统 路基路基 排水排水 4.34.3结构组合设计结构组合设计 断裂类损坏主要由厚度设计解决，材料设计和平面断裂类损坏主要由厚度设计解决，材料设计和平面 设计予以保证，设计予以保证，设计标准设计标准是板底最大疲劳应力；是板底最大疲劳应力； 唧泥、错台主要通过材料设计和排水设计予以解唧泥、错台主要通过材料设计和排水设计予以解 决；接缝损坏靠接缝设计解决。决；接缝损坏靠接缝设计解决。 式中：式中： r r可靠度系数可靠度系数 p rp r行车荷载疲劳应力行车荷载疲劳应力 t rt r温度梯度疲劳应力温度梯度疲劳应力 frfr水泥混凝土弯拉强度标准值水泥混凝土弯拉强度标准值 rftp 4.4 4.4 设计计算设计计算 rtr r pr f)( 荷载应力荷载应力 荷载应力荷载应力 温度翘曲应力温度翘曲应力 设计框图设计框图 收集、调查交通量， 并计算累计标准轴 次，并确定交通等级 拟定路面结构方案 标准荷载临界 荷位荷载应力 行车荷载疲劳应力 荷载疲劳 应力系数 接缝传荷能力 的折减系数 偏载和动载的 综合影响系数 公路等级 安全等级 目标可靠度变异水平等级 公路自然区划 温度梯度 最大温度应力 温度疲劳应力 温度疲劳 应力系数 可靠度系数 是否满足 设计标准 否 是 混凝土设计 弯拉强度 结束 4.54.5构造设计构造设计 间距间距一般为一般为4 4- -6m6m 布置布置等间距，变间距；横缝垂直于路中线，与路中等间距，变间距；横缝垂直于路中线，与路中 线斜交线斜交 构造：假缝；假缝传力杆；传力杆构造：假缝；假缝传力杆；传力杆 在横缝位置处：施工缝设成平缝传力杆在横缝位置处：施工缝设成平缝传力杆 在板中部位置时：施工缝设成企口缝拉杆在板中部位置时：施工缝设成企口缝拉杆 缩缝缩缝 施工缝施工缝 纵缝处需要设拉杆纵缝处需要设拉杆。 拉杆：螺旋钢筋拉杆：螺旋钢筋，两端无需涂覆沥青两端无需涂覆沥青，应保持与混凝应保持与混凝 土的握裹土的握裹。纵缝形式：平缝拉杆；企口缝拉杆纵缝形式：平缝拉杆；企口缝拉杆 ；假缝拉杆；假缝拉杆。 贯穿板厚度的平缝，接缝应有一定宽度。设传贯穿板厚度的平缝，接缝应有一定宽度。设传 力杆。力杆。 填缝板，填缝料填缝板，填缝料。 纵缝纵缝 胀缝胀缝 填缝料填缝料 4.54.5构造设计构造设计 4.6 水泥混凝土路面计算算例水泥混凝土路面计算算例 5.嵌挤类路面设计方法嵌挤类路面设计方法 5.1设计理论设计理论 常用的弹石表面尺寸一般小于标准轴载的当量圆，其路面常用的弹石表面尺寸一般小于标准轴载的当量圆，其路面 结构受力具有柔性路面的特征，可采用等效模量、等效厚结构受力具有柔性路面的特征，可采用等效模量、等效厚 度法。度法。 1）采用弹性多层体理论；）采用弹性多层体理论； 2）沿用沥青路面设计方法；）沿用沥青路面设计方法； 3）砂垫层只起构造作用，不参与结构受力。）砂垫层只起构造作用，不参与结构受力。 5.嵌挤类路面设计方法嵌挤类路面设计方法 5.2具体设计方法具体设计方法 收集、调查交 通量，并计算 累计标准轴次 根据公路等级、面层、 基层类型及累计标准 轴次计算设计弯沉值 土基类型划分，确 定土基回弹模量 拟定路面结构方案 确定材料模量 按设计弯沉值设计路面厚度 确定基层厚度 进行技术经济比较，确 定采用的路面结构方案 6.农村公路典型结构设计农村公路典型结构设计 6.1 思路思路 设计发生在较小区域，交通地理条件较为单一设计发生在较小区域，交通地理条件较为单一 材料较为固定材料较为固定 设计经费较为紧张或项目规模过小设计经费较为紧张或项目规模过小 技术力量薄弱技术力量薄弱 在考虑区域气候、土壤、地质和水文等各种自然因素，结合当地在考虑区域气候、土壤、地质和水文等各种自然因素，结合当地 的建筑材料、投资预算、既往经验教训等，制定适应于不同交通的建筑材料、投资预算、既往经验教训等，制定适应于不同交通 条件的路面典型结构，设计时根据项目信息直接对号入座。条件的路面典型结构，设计时根据项目信息直接对号入座。 6.2典型结构的组合原则典型结构的组合原则 1)本地的交通状况；本地的交通状况； 2)气候条件；气候条件； 3) 充分利用地方材料；充分利用地方材料； 4) 路基、土壤、地质和水文；路基、土壤、地质和水文； 5) 经济性：经济性：结构层成本、投资预算；结构层成本、投资预算； 6）技术的实用性和可操作性；）技术的实用性和可操作性； 7）既往经验教训：成熟度和可靠度）既往经验教训：成熟度和可靠度 6.2典型结构的组合原则典型结构的组合原则 6.2典型结构的组合原则典型结构的组合原则 施工技术与工艺：施工技术与工艺：1 方便；方便；2 路面性能受工艺波动的影响路面性能受工艺波动的影响 6.3 路面面层的选择路面面层的选择 水泥混凝土面层水泥混凝土面层 VS 沥青面层沥青面层 6.4沥青类面层类型沥青类面层类型 沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式、沥青沥青混凝土、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。表面处治五种类型。 沥青混凝土面层沥青混凝土面层 按施工工艺分按施工工艺分:层铺法，路拌法，厂拌法层铺法，路拌法，厂拌法. 按材料组成及结构：分为连续级配、间断级配混合料按材料组成及结构：分为连续级配、间断级配混合料. 按矿料级配组成及空隙率大小：分为密级配、半开级配、开级配混合料按矿料级配组成及空隙率大小：分为密级配、半开级配、开级配混合料. 按公称最大粒径的大小：分为特粗式按公称最大粒径的大小：分为特粗式(31.5mm)、粗粒式、粗粒式(26.5mm)、中、中 粒式、细粒式粒式、细粒式(9.5 或或13.2mm)、砂粒式、砂粒式. 按制造工艺分热拌沥青混合料；冷拌沥青混合料；再生沥青混合料等。按制造工艺分热拌沥青混合料；冷拌沥青混合料；再生沥青混合料等。 6.4沥青类面层类型（表处）沥青类面层类型（表处） 沥青表面处治沥青表面处治(简称表处简称表处) 是指用沥青和集料按拌和法或层铺法施工，厚度不超过是指用沥青和集料按拌和法或层铺法施工，厚度不超过 3cm的一种薄层面层。的一种薄层面层。 沥青表面处治，因厚度较薄，对路面结构的整体强度提沥青表面处治，因厚度较薄，对路面结构的整体强度提 高不多。它的主要作用是抵抗车轮磨耗，增强抗滑和防水能高不多。它的主要作用是抵抗车轮磨耗，增强抗滑和防水能 力，提高平整度，改善路面的行车条件。力，提高平整度，改善路面的行车条件。 可采用道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青等施工可采用道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青等施工 6.4沥青类面层类型（表处）沥青类面层类型（表处） 表面处治大多用于下列场合：表面处治大多用于下列场合： 1磨耗层或面层。磨耗层或面层。 2改善或者恢复原有面层的使用品质。原路面磨损较严重改善或者恢复原有面层的使用品质。原路面磨损较严重 者，过于光滑时。者，过于光滑时。 3作为空隙较多的沥青面层的防水层作为空隙较多的沥青面层的防水层(封层封层)。 6.4 沥青类面层类型（封层）沥青类面层类型（封层） 稀浆封层、微表处、开普封层等。稀浆封层、微表处、开普封层等。 乳化沥青稀浆封层是用适当级配的石屑或砂、填料乳化沥青稀浆封层是用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、水泥、 石灰、粉煤灰、石粉等石灰、粉煤灰、石粉等)与乳化沥青、外加剂和水，按一定与乳化沥青、外加剂和水，按一定 比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，并将其均匀地摊铺比例拌和而成的流动状态的沥青混合料，并将其均匀地摊铺 在路面上的沥青封层。在路面上的沥青封层。 稀浆封层的厚度宜为稀浆封层的厚度宜为3mm一一6mm。 6.4沥青类面层类型（封层）沥青类面层类型（封层） 乳化沥青稀浆封层的作用：乳化沥青稀浆封层的作用： 1具有封闭裂缝和提高路面平整度的作用。具有封闭裂缝和提高路面平整度的作用。 2具有很好的防水性具有很好的防水性 。 3有一定的耐磨性。有一定的耐磨性。 4具有良好的抗滑性能具有良好的抗滑性能 ，摩擦系数显著增加。，摩擦系数显著增加。 6.4沥青类面层类型（沥青贯入式）沥青类面层类型（沥青贯入式） 是在初步压实的碎石是在初步压实的碎石(或破碎砾石或破碎砾石)上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料，上，分层浇洒沥青、撒布嵌缝料， 或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而成的沥青面层。其厚度或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而成的沥青面层。其厚度 一般为一般为4cm8cm。 加铺拌和的沥青混合料成为上拌下贯式路面，拌和层的厚度宜不小于加铺拌和的沥青混合料成为上拌下贯式路面，拌和层的厚度宜不小于 1.5cm。 沥青贯人式施工较简便，不需要复杂的机具，但对碎石材料的要求较沥青贯人式施工较简便，不需要复杂的机具，但对碎石材料的要求较 高，并且施工质量同操作者的技术水平和经验有很大关系。高，并且施工质量同操作者的技术水平和经验有很大关系。 可采用道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青等施工可采用道路石油沥青、乳化沥青、煤沥青等施工 6.4 沥青类面层类型（冷拌沥青混合料）沥青类面层类型（冷拌沥青混合料） 冷拌沥青混合料宜采用乳化沥青或液体沥青拌制，也可采用改性乳化冷拌沥青混合料宜采用乳化沥青或液体沥青拌制，也可采用改性乳化 沥青。沥青。 冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下的公路的沥青面层、沥青路面冷拌沥青混合料适用于三级及三级以下的公路的沥青面层、沥青路面 的基层、联接层或整平层。的基层、联接层或整平层。 冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。冷拌改性沥青混合料可用于沥青路面的坑槽冷补。 冷拌沥青混合料宜采用密级配沥青混合料，当采用半开级配的冷拌沥冷拌沥青混合料宜采用密级配沥青混合料，当采用半开级配的冷拌沥 青碎石混合料路面时应铺筑上封层。青碎石混合料路面时应铺筑上封层。 可采用人工拌和、人工摊铺。可采用人工拌和、人工摊铺。 6.5水泥混凝土面层水泥混凝土面层 普通混凝土：就地浇筑普通混凝土：就地浇筑 钢筋混凝土：板平面尺寸较大，路面板纵横向配筋钢筋混凝土：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连续配筋混凝土：高等级路面或机场跑道 预应力混凝土预应力混凝土:混凝土或钢筋施加预应力混凝土或钢筋施加预应力 装配式混凝土：混凝土预制成板块装配式混凝土：混凝土预制成板块 钢纤维混凝土：使用纤维混凝土钢纤维混凝土：使用纤维混凝土 农村公路大多数为普通混凝土路面。农村公路大多数为普通混凝土路面。 6.6弹石路面弹石路面 弹石路面是用经过人工或机器加工后形成的半整齐块石弹石路面是用经过人工或机器加工后形成的半整齐块石 或整齐块石，用人工铺砌在砂垫层上，通过嵌缝填隙、或整齐块石，用人工铺砌在砂垫层上，通过嵌缝填隙、 压实后，成为一种坚固耐久、清洁少尘，适应中重型车压实后，成为一种坚固耐久、清洁少尘，适应中重型车 辆通行。辆通行。 6.6弹石路面弹石路面 宜于养护翻修、投资较少、方便群众投工投劳；适宜在宜于养护翻修、投资较少、方便群众投工投劳；适宜在 石料丰富的山区公路铺砌。石料丰富的山区公路铺砌。 可在道路急弯陡坡地段、沿线城镇、村寨附近的路面以可在道路急弯陡坡地段、沿线城镇、村寨附近的路面以 及土基尚不稳定的桥头和高填土路基，或在老路面上加及土基尚不稳定的桥头和高填土路基，或在老路面上加 铺弹石路面面层。铺弹石路面面层。 不整齐、半整齐、整齐块体不整齐、半整齐、整齐块体 结构层类型结构层类型施工最小厚度施工最小厚度 cm结构层适宜厚度结构层适宜厚度cm 沥青混凝土、沥青混凝土、 热拌沥青碎热拌沥青碎 石石 粗粒式粗粒式5.05-8 中粒式中粒式4.04-6 细粒式细粒式2.52.5-4 沥沥 青青 石石 屑屑1.51.5-2.5 沥沥青青砂砂1.01-1.5 沥青贯入式沥青贯入式4.04-8 沥青上拌下贯式沥青上拌下贯式6.06-10 沥青表面处治沥青表面处治1.0层铺层铺1-3，拌和，拌和2-4 水泥稳定类水泥稳定类15.016-20 石灰稳定类石灰稳定类15.016-20 石灰工业废渣类石灰工业废渣类15.016-20 级配碎、砾石级配碎、砾石810-15 泥结碎石泥结碎石810-15 填隙碎石填隙碎石1010-12 6.7 各类材料层典型厚度各类材料层典型厚度 6.7 农村公路路面基层典型结构农村公路路面基层典型结构 基层类型基层类型厚度适宜的范围厚度适宜的范围*（mm) 贫砼、碾压砼基层贫砼、碾压砼基层120200 水泥稳定粒料或石灰粉水泥稳定粒料或石灰粉 煤灰稳定粒料基层煤灰稳定粒料基层 150250 沥青混凝土基层沥青混凝土基层4060 沥青稳定碎石基层沥青稳定碎石基层80100 多孔隙水泥稳定碎石排多孔隙水泥稳定碎石排 水基层水基层 100140 沥青稳定碎石排水基层沥青稳定碎石排水基层80100 级配粒料基层级配粒料基层150200 西南片区（西南片区（）县乡公路路面典型结构）县乡公路路面典型结构 秦山地湿润区秦山地湿润区V V 潮湿系数潮湿系数1.01.01.75 1.75 年降雨量年降雨量80080014000mm 14000mm 道路等级：三级道路等级：三级 交通水平：交通水平：10102525万次万次 土基类型（土基类型（E E0 0）典型结构一典型结构一典型结构二典型结构二典型结构三典型结构三典型结构四典型结构四使用说明使用说明 S1S1 E E0 0252535Mpa35Mpa 或代表弯沉或代表弯沉 L330(0.01mm)L330(0.01mm) 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 典型结构一典型结构一 、二主要用于、二主要用于 石料丰富的地石料丰富的地 区；典型结构区；典型结构 三、四主要用三、四主要用 于缺乏石料的于缺乏石料的 地区。地区。 级配碎石级配碎石252532cm32cm 石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或 泥灰结碎石泥灰结碎石171720cm20cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土181822cm22cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土181823cm23cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)20cm)20cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)20cm)20cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)20cm)20cm 石灰石灰( (二灰二灰) )土土16cm16cm S2S2 E E0 0353545MPa 45MPa 或或 代表弯沉代表弯沉 L230(0.01mm)L230(0.01mm) 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 级配碎石级配碎石202026cm26cm 石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或 泥灰结碎石泥灰结碎石181820cm20cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土181822cm22cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土161618cm18cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)20cm)20cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)15 cm)15 cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)15cm)15cm 石灰石灰( (二灰二灰) )土土16cm16cm S3S3 E E0 0454555Mpa55Mpa 或代表弯沉或代表弯沉 L190(0.01mm)L190(0.01mm) 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 1.51.52cm2cm沥青表处或沥青表处或 1.51.52cm2cm碎石封层碎石封层 1.51.52cm2cm沥青表处或沥青表处或 1.51.52cm2cm碎石封层碎石封层 级配碎石级配碎石171722cm22cm 石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或 泥灰结碎石泥灰结碎石161618cm18cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土171720cm20cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土16cm16cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)20cm)20cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)15cm)15cm 填隙碎石填隙碎石( (天然砂砾、未筛分碎天然砂砾、未筛分碎 石石)15cm)15cm 石灰石灰( (二灰二灰) )土土16cm16cm S4S4 ( (旧路基旧路基) ) E E0 0555570Mpa70Mpa 或代表弯沉或代表弯沉 L160(0.01mm)L160(0.01mm) 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 2.02.02.5cm2.5cm沥青表处或沥青表处或 2.02.02.5cm2.5cm碎石封层碎石封层 1.51.52cm2cm沥青表处或沥青表处或 1.51.52cm2cm碎石封层碎石封层 1.51.52cm2cm沥青表处或沥青表处或 1.51.52cm2cm碎石封层碎石封层 级配碎石级配碎石303036cm36cm 石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或石灰煤渣碎石、二灰煤矸石或 泥灰结碎石泥灰结碎石202022cm22cm 水泥水泥( (二灰二灰) )稳定软质集料或固稳定软质集料或固 化土化土222224cm24cm 固化土或稳定土固化土或稳定土222224cm24cm 旧路基旧路基旧路基旧路基旧路基旧路基旧路基旧路基 6.8 农村公路典型结构设计图表举例农村公路典型结构设计图表举例 通乡沥青路面通乡沥青路面 成本 交通量 10104140104 20104370104 路面 结构 沥青混凝土(38cm) 二灰(水泥)稳定集料(1825cm) 砂砾/级配碎石(2030cm) 土基 二灰(水泥)稳定集料(1825cm) 沥青混凝土(38cm) 石灰土(2030cm) 土基 调平层(1015cm） 说明 适用于交通量较大 适用于交通量较大的干燥路段 类型 成本 交通量 310450104 500014104 路面 结构 二灰(水泥)稳定集料(1825cm) 沥青混凝土(38cm) 砂砾/碎石(1520cm) 土基 沥青混凝土(38cm) 二灰(水泥)稳定集料料/ 水泥土/二灰土(1825cm) 土基 说明 适用于水网地区 适用于交通量中等 6.8 农村公路典型结构设计图表举例农村公路典型结构设计图表举例 通乡沥青路面通乡沥青路面 表 2-15 通乡公路的简易铺装路面典型结构 类型 I II 成本 交通量 100010000 150019000 路面 结构 沥青碎石(35cm) 石灰土/水泥土/石灰 稳定集料(1825cm) 土基 下封层(0.51cm) 调平层(1015cm) 沥青碎石(35cm) 水泥土(1825cm) 土基 调平层(1015cm) 下封层(0.51cm) 说明 适用于缺乏石料且路段然干燥的地区 适用于交通量中等 类型 III VI 成本 交通量 402300 20800 路面 结构 沥青上拌下贯(4.58cm) 泥结碎石(1020cm) 土基 下封层(0.51cm) 调平层(1015) 沥青表面处治(23.5cm) 级配碎石/填隙 碎石(1020cm) 土基 下封层(0.51cm) 说明 适用于经济交通量小、干燥的路段 适用于经济交通量小的路段 通通乡水泥混凝土路面乡水泥混凝土路面 水泥混凝土路面水泥混凝土路面 类型 成本 交通量 1501042000104路面 结构 调平层(1015cm) 土基 水泥稳定砂砾(2030cm) 二灰(水泥)稳定集料集料(1825cm) 水泥混凝土(2024cm) 水泥混凝土(2024cm) 水泥稳定砂砾/水 泥土(1825cm) 土基 调平层(1015cm) 说明 适用于经济比较发达的地区 适用于经济比较发达的地区 类型 成本 交通量 60104700104 10104180104 路面 结构 水泥混凝土(2024cm) 山砂/石灰土(2030cm) 土基 二灰(水泥)稳定砂砾(1825cm) 水泥混凝土(2024cm) 石灰土/石灰稳 定集料(1825cm) 土基 说明 适用于经济比较发达的地区 适用于经济欠发达地区 通乡与通村公路简易路面通乡与通村公路简易路面 表 2-18 通乡公路和通村公路的未铺装路面典型结构 类型 砂石路面（1） 砂石路面（2） 成本 交通量 3350 6250 路面结构 泥结碎石(820cm) 未筛分碎石/手摆 片石(1020cm) 土基 砂砾土/碎石土/粗砂(12cm) 级配碎石/砂砾/灰土 /粒料加固土(1016cm) 未筛分碎石 /手摆片石(1020cm) 土基 粒料改善土(12cm) 说明 适用于交通量小的山区 适用于交通量小的山区 类型 石砌路面（1） 石砌路面（2） 成本 交通量 5450 1200 路面 结构 石砌路面(1015cm) 天然砂砾/碎石 /手摆片石(2030cm) 土基 石砌路面(1015cm) 土基 调平层(1015cm) 说明 适用于交通量小路段 适用于旧路改善 类型 砖砌路面（1） 砖砌路面（2） 成本 交通量 2150 0100 路面 结构 砖砌路面(1015cm) 稳定土/改善土(1525cm) 土基 砖砌路面(1015cm) 土基 调平层(510cm) 说明 适用于缺少石料的地区 适用于旧路改善、缺少石料的地区 类型 弹石路面（1） 弹石路面（2） 交通量 3350 250 路面 结构 弹石路面(812cm) 未筛分碎石/天然 砂砾(1020cm) 土基 弹石路面(812cm) 土基 调平层(510cm) 说明 适用于交通量小路段 适用于旧路改善 柔性基层柔性基层 倒装结构倒装结构 碾压水泥混凝土路面碾压水泥混凝土路面 胶粉沥青碎石封层胶粉沥青碎石封层 6.9几种值得关注的农村路面新结构类型几种值得关注的农村路面新结构类型 柔性底基层 1530cm 双层式沥青封层 23cm 柔性基层 1520cm 路基 柔性基层 1215cm 柔性底基层 1530cm 双层式沥青封层 23cm 路基 半刚性底基层 1530cm 半刚性基层 1520cm 沥青面层 36cm 路基 6.9几种值得关注的农村路面新结构类型几种值得关注的农村路面新结构类型 柔性基层柔性基层 半刚性基层是我国路面结构中最常用的基层类型，在各等级公路的沥青半刚性基层是我国路面结构中最常用的基层类型，在各等级公路的沥青 路面都得到了极其广泛的应用。路面都得到了极其广泛的应用。 世界上的许多国家，如美国、澳大利亚、德国、南非、加拿大都经常使世界上的许多国家，如美国、澳大利亚、德国、南非、加拿大都经常使 用柔性基层。美国应用最多的是传统的柔性路面：沥青面层级配碎石用柔性基层。美国应用最多的是传统的柔性路面：沥青面层级配碎石 基层级配碎石底基层基层级配碎石底基层 6.9几种值得关注的农村路面新结构类型几种值得关注的农村路面新结构类型 半刚性基层半刚性基层强度高、板体性好、承载能力大、造价低。但近年来通强度高、板体性好、承载能力大、造价低。但近年来通 过大量的工程实践，发现半刚性基层也有一定缺陷，主要有三个方面：过大量的工程实践，发现半刚性基层也有一定缺陷，主要有三个方面： 1）由于半刚性基层干缩和温缩特性，不可避免地导致沥青面层出现反）由于半刚性基层干缩和温缩特性，不可避免地导致沥青面层出现反 射裂缝；射裂缝；2）半刚性基层致密，不排水，通过沥青面层空隙与裂缝渗入）半刚性基层致密，不排水，通过沥青面层空隙与裂缝渗入 的雨水会滞留于基层顶面