城市道路工程

第一章城市道路工程,第一节城市道路概述第二节城市道路构造第三节城市道路施工,S1-1城市道路的作用与组成S1-2城市道路系统与分类S1-3城市交通对道路的基本要求,第一节城市道路概述,S1-1城市道路的作用与组成,一、城市道路的作用二、城市道路的组成,一、城市道路的作用,1、最基本的作用是交通作用。安全、迅速、舒适地通行车辆和行人，为城市生产、生活服务。2、除交通作用外，又是布置地下管线、街道绿化、组织沿街建筑、防灾救灾等的重要市政设施。,二、城市道路的组成,城市道路由车行道、人行道、平侧石、附属设施四个主要部分组成。,(一)车行道,机动车道非机动车道一条道路的车行道可由一条或数条机动车道和数条非机动车道组成,(二)人行道,人行道由数条步行带组成，一般宽度在4-5m车站、剧场、商业网点等地段，适当加宽人行道一般高出车行道15-17cm左右,(三)平、侧、缘石,侧、平石是路面排水设施的组成部分，对道路面层结构边缘起保护作用平石的平面宽度属车行道范围,(四)附属设施,1.排水设施2.交通隔离设施3.绿化4.地面上杆线和地下管网5.其他路名牌、交通标志牌、交通指挥设备、消火栓、邮筒，为保护路基设置的挡土墙、护栏、护坡，停车场、加油站等。,S1-2城市道路系统与分类,一、城市道路系统二、城市道路的分类,一、城市道路系统,城市道路系统是城市辖区范围内各种不同功能道路包括附属设施构成的道路体系。城市道路系统一般包括:城市各个组成部分之间相联系、贯通的汽车交通干道系统和各分区内部的生活服务性道路系统,一、城市道路系统,(一)方格式道路网(二)放射环形式道路网(三)自由式道路网(四)混合式道路网,优点：a街坊排列比较整齐b车流分布均匀c有较大的灵活性缺点：a主次干道分工不够明确b对角线方向的交通不便。适于：地形平坦，交通量不大的城市,方格网式,优点：a使市中心与各区之间交通联系便捷b环形干道可将交通均匀分散到各区c易于结合自然地形和道路现状缺点：a易造成城市中心区交通繁忙b房屋朝向不易处理适于：大城市,环形放射式,放射性道路：担负对外交通联系环形道路：担负各区内部的交通,优点：a适应范围广b减少建设投资c丰富城市景观缺点：a路线弯曲，方向多变b形成不规则的街坊c影响建筑物、管线工程布置适于：地形复杂的山地丘陵城市,自由式干道系统,自由式干道系统重庆市,结合城市街道系统现状、城市用地条件将方格网、环形放射道路相结合特点：扬长避短，集中多种路网的优点是目前大中城市常采用的道路形式,混合式：,混合式干道系统北京,二、城市道路的分类和分级,城市道路的功能是综合性的，按照城市道路在道路系统中的地位、交通功能以及沿街建筑物的服务功能等来划分城市道路。城市道路分4类，共12级,1、城市道路的分类,(一)快速路为较高车速较长距离而设的道路，是汽车专用路，具有四条以上的车道。上下行之间应设中间带，出入口全部或部分控制，与高速公路、快速路、主干路相交时必须采用立体交叉的形式。(二)主干路是全市性干道，连接城市各主要分区、构成道路网的骨架。,(三)次干路地区性或分区干道，沟通支路与主干路，辅助主干路构成完整的道路系统。(四)支路居住区道路与联通路，连接次干路，主要用于居住区内部，也可作为居住区及街坊外围的道路。,2、城市道路的分级,根据城镇道路工程技术标准（CJJ-2009)，4类城市道路每类又各分3级（、），故共有12级。根据城市规模，特大城市和大城市应采用各类中的级标准，中等城市应采用各类中的级标准，小城市应采用各类中的级标准。,城市道路等级分类及设计速度,S1-3城市交通对道路的基本要求,一、汽车行驶对道路的要求二、汽车行驶的稳定性三、行车视距四、通行能力和交通量,一、汽车行驶对道路的要求,安全、迅速、经济、舒适为此，主要做好以下几个方面：须合理设置弯道；路面平整粗糙、增加附着力；足够的宽度、净空高度；合理的平面、纵横断面；足够的行车视距；合理安排交叉等等。,二、汽车行驶的稳定性,汽车行驶的稳定性是指汽车行驶时保证不翻车、不倒溜、不侧滑，汽车行驶在坡道上，能抵抗纵向倾覆和侧向滑移的能力。为此，需满足许多技术要求。如道路纵向应设置合理的上下坡；道路平面上应采用合适的平面线型及其组合等等。,三、行车视距,停车视距,会车视距,两辆对向行驶的汽车在同一车道上相遇，及时制动并停车所必须的安全视距称为会车视距。会车视距由三部分组成：双方驾驶员反应时间所行驶的距离；双方汽车的制动距离；安全距离。会车视距的规定值是其长度不应小于停车视距的两倍。,会车视距,会车视距示意图,为使高速公路上车辆之间保持安全距离，通常采用200米，150米，100米，50米等距离法，将标志放在右侧。,北京，中国,四、通行能力和交通量,一个车道的理论通行能力：假定车辆保证一定车速，车辆与车辆之间最小的安全距离，一辆随着一辆连续行驶，在这样的情况下，每小时能通过的最大车辆数。交通量一般是以车辆/小时(人/小时)或辆/日(人/日)表示。（实际交通量一般通过观测得出）一日中某一小时通过最大的车辆数或行人数，则称为高峰小时的车流量或人流量。,第二节城市道路构造,S2-1城市道路宽度与车道布置S2-2城市道路横断面形式、横坡与路拱S2-3城市道路平面构造S2-4城市道路纵断面构造S2-5城市道路的交叉S2-6路基路面构造,S2-1城市道路宽度与车道布置,城市道路的总宽度即道路规划红线之间的宽度，也称路幅宽度。包括城市道路各组成部分:车行道、人行道、绿化带、分车带及预留地等所需宽度的总和。三区六线.doc,城市道路横断面组成,路幅宽度,（1）机动车道宽度车道数一条车道宽度一条车道的宽度3.5米左右（2）非机动车道4.58m（3）人行道宽度主要生活性道路6m次要生活性道路及主要交通干道34m次要交通干道2m,S2-1城市道路宽度与车道布置,一、机动车道宽度的确定二、非机动车道宽度的确定三、人行道宽度的确定四、分车带宽度与长度,一、机动车道宽度的确定,机动车每条车道宽度，一般应为3.75-4.0m为宜大中城市新建的主干路，宜采用八车道(双向)，次干道则采用六车道(双向)对小城市的主干路可采用六车道(双向)，次干道采用四车道为宜据我国各城市道路建设的经验:四车道采用15-16m，六车道23-24m，八车道30-32m,二、非机动车道宽度的确定,非机动车每条车道宽度一般为1.0-2.5m，自行车为1.0m，三轮车、板车为2-2.5m。根据我国各城市多年来的设计实践，非机动车道的基本宽度可采用3.5m(或4.0m)；5.5m(或6.0m)；7.5m(或8.0m)。,三、人行道宽度的确定,大中城市在主次干路上一般不少于6m小城市也不宜少于4m根据我国多年来城市道路建设实践，一侧人行道宽度与道路路幅宽度之比大体上在1:8-1:6范围内是比较合适的。,四、分车带宽度与长度,分车带最小宽度不宜小于1.0m。绿化分车带最小宽度不宜少于1.5m。如果在分车带上考虑设置公共交通车辆停车站台时，其宽度不宜小于2.0m。分段长度越长越好，最短不少于80m，以利行车安全。,青岛滨海大道,青岛滨海大道,滨海大道起自胶南琅琊台终止于即墨丰成，长282.1公里。滨海公路主线新建、改建总计长度约169公里。根据工程建设需要，分南北两段实施。自西往东，依次规划琅琊组团、胶南组团、红岛组团、鳌山组团、田横组团。,南段工程,建设时间：2000年4月，胶南市开始率先建设滨海大道。一期工程：从青岛经济技术开发区至胶南东部新城区，全长15.2公里，路基宽45米，双向8车道，总投资2.18亿元，2002年10月建成通车。二期工程（滨海大道胶南西段）：该段工程从胶南海滨工业园世纪大道至204国道大珠山收费站，全长9.6公里。铺筑路面宽30米，按国家一级公路标准设计，总投资约3000万元。,北段工程,北段滨海公路拦海大坝段：全长1.8公里，宽43.25米，路面共分三个功能道：车行道、停车道和步行道，步行道就位于拦海大坝之上，人们可与大海零距离亲密接触。仰口隧道：仰口隧道全长7763米，其中左线3875米，右线3888米，双孔六车道，建成洞宽14米，洞高12米，起于崂山区王哥庄街道办事处的黄泥崖村，穿越山体后到达北宅街道办事处的几个村落。开通时间：2006年11月28日,崂山段：滨仰路连接滨海大道和崂山景区。滨仰路全长5.14公里，连接滨海大道北段与崂山仰口风景区。滨仰路原来的路宽仅为12米，双向两车道，建成后路面拓宽至24米，双向6车道。仰口隧道南口至辽阳东路段：隧道南口至香港东路全长17.5公里，其中辽阳东路至香港东路3.2公里，已于2005年“十一”建成通车。,北段工程相关数据,64公里：滨海公路北段工程起于即墨市田横镇，经温泉拦海大坝、鳌山卫、仰口隧道，止于崂山区松岭路与香港东路交叉口。工程项目概算为25亿元，其中，主线长64公里，新建段38.87公里，改建段25.41公里，采用一级公路标准建设。连接线长16公里，采用二级公路标准建设，主线共设大桥6座、中桥18座、小桥34座、涵洞109道、通道3处、平面交叉54处、分离式立交2处、隧道1处。,北段工程相关数据,80公里/小时：滨海公路北段采用一级公路标准建设，设计行车速度每小时80公里，桥涵汽车荷载标准为公路级。其中，起点至鳌山卫段26.41公里，路基宽24米，双向四车道；鳌山卫至终点段37.87公里，路基宽32米，双向六车道。7763米：滨海公路北段隧道工程全长7763米，双向六车道，分左右两线实施，其中左线长3875米，右线长3888米。单洞宽14.6米、高8米。两洞中线间距50米，两隧道间每700至1000米设置一处车行横道、每250至500米设置一处行人、消防通道。,北段工程相关数据,100年：滨海公路北段隧道工程设计使用年限100年、安全等级一级、设计荷载公路I级、防水等级二级、耐火等级一级、抗震等级级。配套设施包括：隧道外设管理处、供电系统所用的变电所、蓄水池及高压消防水池。洞内设照明系统、消防系统、监控通讯系统、通风系统等设备。,北段工程相关数据,500米：依据生态保护的原则，我市严格控制组团生态间隔区，制定了青岛市滨海城市组团规划执法情况监督检查实施方案，对滨海公路沿线两侧各500米控制区进行规划执法情况监督检查，对违法建设和违法建筑区别性质、分类实施专项整治，使滨海公路沿线成为生态与都市和产业共生、人与自然和谐相处的绿色廊道。,S2-2城市道路横断面形式、横坡与路拱,一、道路横断面的形式二、道路的横坡及路拱,一、道路横断面的形式,道路横断面：沿着道路宽度方向，垂直于道路中心线所作的剖面。城市道路横断面由车行道、人行道和绿带等部分组成。,(一)基本形式,1.单幅路双向机动车与非机动车混行，车行道不设分车带，机动车在中间，非机动车在两侧，按靠右侧规则行驶，这种横断面型式称单幅路，又称为一块板断面。2.双幅路利用分车带分隔对向车流，将车行道一分为二，每侧机动车与非机动车混行，称为双幅路，又称为两块板断面。3.三幅路用两条分车带分隔机动车与非机动车，将车行道一分为三，机动车道双向行驶，两侧非机动车道车辆为单向行驶，称为三幅路，又称为三块板断面。4.四幅路利用三条分车带，使上、下行的机动车与非机动车全部隔开，各车道均为单向行驶，称为四幅路，又称为四块板断面，是最理想的道路横断面布置形式。,优点：占地少，投资省缺点：车种混杂、不安全适宜：路幅宽度较狭窄，非机动车不多，交通量不大，双向交通不均衡路段,道路横断面形式之一：一块板,一块板：车道上不设分隔带,道路横断面形式之一：二块板,二块板：中间一条分隔带将车行道分为单向行驶的2条车行道,优点：解决了机动车对向行驶的矛盾缺点：车辆行驶灵活性差，车道利用率不高适宜：机动车多，夜间交通量大，且双向交通量比较均匀的情况,道路横断面形式之一：三块板,三块板：由2条分隔带分隔机动车与非机动车流,优点：解决了机动车、非机动车相互干扰道路宽，易于绿化布置、地下管线敷设易于远近结合，分期修建缺点：占地大，工程费用高适宜：路幅宽度较大，机动车交通量大，非机动车多，车速要求高的主要交通干道,(二)郊区道路横断面的形式,郊区道路横断面的特点：明沟排水，车行道为2-4条，路基基本处于低填方或不填不挖状态，无专门的人行道，路面两侧设置一定宽度的路肩。路基横断面的基本形式有三种(如下图)(1)填方路基(路堤)(图a);(2)挖方路基(路堑)(图b);(3)半填半挖路基(图c)。,二、城市道路的横坡及路拱,横坡人行道横坡通常都采用直线形向侧石方向倾斜。路拱车行道一般都采用双向坡面，由路中线向两边倾斜，形成路拱。,(一)道路横坡,横坡度：人行道、车行道、绿带，在道路横向单位长度内升高或降低的数值。常以%或小数值表示。横坡的大小主要决定于路面材料与道路纵坡度。从行车安全角度看，车行道横坡应尽可能小，但从路面排水来要求，横坡就应做得大些。所以选用合适的路拱横坡。,(二)路拱的形式,抛物线形直线形折线形,S2-3城市道路平面构造,一、道路平面的布置二、平曲线、超高及加宽三、道路平面图,一、道路平面的布置,1、确定路线的具体方向;2、选定合适的平曲线半径;3、设置必要的超高、加宽和缓和路段;4、合理布置沿路线车行道、人行道、绿带、分隔带以及其他公用设施等。,二、平曲线、超高及加宽,1、平曲线：使路线在平面上方向发生转折的点，称为路线转向的折点。转向的直线之间，总是用曲线段来连接，就成为道路上的平曲线。道路上的平曲线一般采用圆曲线(如下图)。,圆曲线要素计算示意图,JD交点，相邻直线的转折点；ZY(YZ)直圆点（圆直点），直线于圆曲线的切点；QZ曲中点；偏角（转角）；T切线长；L曲线长；R圆曲线半径；E外距。,道路平面线形,行驶中的汽车其导向轮旋转面与车身纵轴之间有三种关系，即：角度为零；角度为常数；角度为变数。与上述状态对应的行驶轨迹为：曲率为零的线形直线；曲率为常数的线形圆曲线；曲率为变数的线形缓和曲线。正是由上述三种线形组成，即直线、圆曲线和缓和曲线构成，称之为“平面线形三要素”。,圆曲线,在平面线形中，圆曲线是最常用的基本线形，它在路线遇到障碍或地形需要改变方向时设置。各级道路（尤其公路）无论转角大小均应设置圆曲线。圆曲线能较好地适应地形变化，易与地形、地物、景观等配合协调，圆曲线配合得当，可获得圆滑舒顺的路线。圆曲线设计重在曲线半径与曲线长度确定。,缓和曲线,一、缓和曲线：指在直线与圆曲线之间或者半径相差较大的两个转向相同圆曲线之间设置的一种曲率连续变化的曲线。设置目的：缓和离心加速度的急骤变化，且使驾驶员容易做到匀顺地操纵方向盘，提高视觉的平顺度，保持线形的连续性。设置位置：设置在直线与圆曲线间或不同半径的两圆曲线之间,简单型曲线,基本型曲线,S型曲线,C型曲线,2、超高：为抵消车辆在曲线路段上行驶时所产生的离心力，在该路段横断面上设置的外侧高于内侧的单向横坡，称之为超高。当曲线受地形、地物限制，选用不设超高的平曲线不适宜时，就需要设置超高。为了使道路从直线段的双坡横断面转变到曲线段具有超高的单坡倾斜横断面，需要有一个逐渐变化的过渡段，称为超高缓和段。,3、加宽：汽车在曲线路段上行驶时所占有的行车部分要比直线段大。为了保证汽车在转弯中不侵占相邻车道，曲线路段的车行道就需要加宽。加宽条件：R250m曲线路段。加宽位置：通常在弯道内侧。,三、道路平面图,道路平面图的范围：一、道路的平面位置;二、在道路建筑红线之间的平面布置(包括车行道、人行道、分车带、绿化带、停车站、停车场等)，以及沿道路两侧一定范围内的地形、地物与道路的相互关系。道路平面图的比例：在城市道路上一般采用1:500在公路上采用1:2000一1:10000,三、道路平面图,平面图应画明下列内容:(1)工程范围;(2)原有地物情况(包括地上、地下构筑物);(3)起迄点及里程桩号;(4)设计道路的中线，边线，弯道及其组成部分;(5)设计道路各组成部分的尺寸;(6)检查井、雨水井的布置和水流方向，雨水口的位置;(7)其他(如道路沿线工厂、学校等门口斜坡要求，公用事业配合的位置以及附近水准点标志的位置、指北针、文字说明、接图线等),S2-4城市道路纵断面,城市道路纵断面：指沿道路中心线所作的竖向剖面。道路纵断面图包括下列内容：（1）道路中线的地面线；（2）纵坡设计线、竖曲线及其组成要素；（3）道路起点和终点、主要道路交叉点，以及其他特征点；（4）各中线桩的标高及施工填挖高度；（5）桥涵位置、结构类型、孔径和沿线土层地质剖面柱状图，以及地下水位、洪水位高程线、水准点位置与高程等。,纵断面图的比例尺：在技术设计阶段，一般采用水平方向为1:1000-1:500，垂直方向为1:100-1:50的较大比例尺。在城市道路上，一般均以道路车道中心线的竖向线形作为基本纵断面。当道路横断面为两块板或设有专用的自行车道时，则应分别定出各个不同车道中心线的纵断面。施工高度：设计线上各点的标高与原地面线上各对应点标高(即高程)之差，称为施工高度或填挖高度。设计线高于地面线的需填土;低于地面线的需挖上;与地面线重合处可不填不挖。,S2-5城市道路的交叉,一、平面交叉二、立体交叉,一、平面交叉,平面交叉：系指各相交道路中心线在同一高程相交的道口。常见的平面交叉口形式：十字形、X字形、T字形、Y字形、错位交叉和复合交叉等几种。设置交叉口时应尽量设法减少冲突点和交织点，尤其应减少或消灭对交通影响最大的冲突点。,环岛交叉口,在交叉口中央设置环岛，用环道组织交通，车辆都绕岛单向逆行。,环形交叉的优缺点及适用性,特点：连续行车，节约时间；行车方向一致，无冲突点，安全；交通组织简便；中心岛绿化，美化环境。但占地面积大；绕岛行车距离长，尤其左转车；车速低，通行能力不大。适用条件：适用于多路交叉路口、转弯交通大的路口、相交道路夹角大致相等的路口、远期规划为立交的路口。不适用于交通量大的主干路口、自行车和行人多的路口、斜坡地形和桥头引道上。,二、立体交叉,立体交叉：指交叉道路在不同标高相交时的道口。匝道：匝道，是工程学上的术语，通常是指一小段提供车辆进出主干线与邻近的辅路或其他主干线的陆桥、斜道、引线等的连接道，以及集散道等之附属接驳路段。交叉口所谓“匝道”,是指在立交处连接立交上、下道而设置的单车道单方向的转弯道路。,建造立体交叉的适合条件1、相交道路等级高，车速较大时。2、交叉口的交通量大时。3、地形和环境适宜时。4、道路与铁路交叉干扰较大时。,1、立体交叉的组成,2、立体交叉的类型和适用条件,1）按结构物形式分类上跨式：用跨线桥从相交道路上方跨过的交叉方式。特点：施工方便，造价较低，排水易处理，但占地大，引道较长，高架桥影响视线和市容，宜用于市区以外或周围有高大建筑物处。下穿式：用地道（或隧道）从相交道路下方穿过的交叉方式。特点：占地较少，立面易处理，对视线和市容影响小，但施工期较长，造价较高，排水困难。多用于市区。,上跨式立交的主要交叉构筑物高于地面线，又称跨路桥式；下穿式立交的主要交叉构筑物低于地面线，又称隧道式。,2）按交通功能分类,分离式立交构成：仅设跨线构造物一座，使相交道路空间分离，上、下道路无匝道连接的交叉方式。特点：立交结构简单，占地少，造价低，但相交道路的车辆不能转弯行驶。适用：高速道路与铁路或次要道路之间的交叉。,互通式立交构成：设跨线构造物使相交道路空间分离，且上、下道路有匝道连接，以供转弯车辆行驶的交叉方式。特点：车辆可转弯行驶，全部或部分消灭了冲突点，各方向行车干扰较小，但立交结构复杂，占地多，造价高。,1）菱形立体交叉,由四条匝道呈菱形连接相交道路的立交型式。特点：占地较少、结构简单、造价低，适用于主次道路相交的交叉口。实例：上海沪嘉高速公路南翔立交。,3、互通式立交类型举例,2）苜蓿叶形立体交叉,直行车流分层行使，直接右转，环形左转。特点：交通组织好，行车安全，通行能力大；但占地较多。实践中，可改变平面形状，合并左右匝道，考虑非机动车的组织，由分为二、三、四层。实例：天津八里台立交、北京阜成门立交、建国门立交。,苜蓿叶形立体交叉,3）部分苜蓿叶型立体交叉,次路上少设一条或几条环形匝道而保留部分平面交叉。特点：通行能力较菱形立交大，但占地多。适用于主次道路相交的交叉口，或城市用地拆迁困难的路口。实例：武汉1959年建江汉一桥与滨河路立交。,4）喇叭型立体交叉,用喇叭形匝道连接相交道路的立体交叉。特点：结构简单，行车安全，但占地较大。主要用于T形或Y形交叉口。实例：上海南浦大桥,上海南浦大桥-喇叭形立体交叉,5）定向式与部分定向式立体交叉,指各个方向的车流均设有直接的连接匝道。特点：交通便捷、畅通、安全，通行能力大；但交叉构筑物多，工程量大，造价高。适用于直行和转弯交通量均较大的高等级道路相交处。实例：大连市香甘立交合金三角立交。,北京五环五方桥,青岛流亭立交桥,6）环形立体交叉,交织型立体交叉，主要道路的直行交通可不受干扰地直接通过路口，而转弯车辆或次要道路上的直行交通则在环道上行驶。特点：占地较小，通行能力较小。适用于主次道路相交，拆迁困难或用地受限制的路口。环道形状可用圆形或椭圆形。分二、三、四层立交。实例：北京朝阳门立交、南京中央门立交。,环形立体交叉,S2-6路基路面构造,一、路基路面的作用与基本要求二、土路基的强度和稳定性三、路基土的分类及性质四、路面结构层五、路面的等级与分类六、路面基层七、沥青混凝土路面八、水泥混凝土路面,一、路基路面的作用与基本要求,路基：路基是路面的基础，也是整个道路的基础。要求路基具有足够的密实度、强度和稳定性。路面：路面工程是道路建设中的一个重要组成部分，它的技术性能好坏，直接影响行车速度、安全和运营经济。路面应具有充分的强度、刚度、耐久性、稳定性和平整度，并保持足够的表面粗糙度、少尘或无尘。,二、土路基的强度和稳定性,路基品质的好坏，主要取决于它的强度和稳定性。路基的强度是指车辆行驶荷载反复作用下，对通过路面结构层传布下来的车轮压力及相应产生的垂直变形的抵抗能力。路基的稳定性是指在外界自然因素变动作用影响下，路基强度能保持相对稳定，从而在最不利地质、水文与气候条件下，仍能保持一定强度，使由行车荷载引起的路基变形不超过容许限度的能力。,路基的临界高度：当填方路段经过水文条件不良的经常潮湿地带时，为了保证路基具有足够的强度，力求路基荷载应力工作区在最不利季节能处于干燥或中湿状态，应适当提高路基高程设计线，以保证路槽底或路基的路肩边缘距离地下水位和地表积水有相应的最小必要高度。路基的最小填土高度：指路基顶面边缘距原自然地面的最小高度。干燥路基最小填土高度：砂性土为0.3-0.5m;黏性土为0.4-0.7m，粉性土为0.5-0.8m。,三、路基土的分类及性质,路基土的分类：根据粗细颗粒的组成和物理力学性质按统一法进行分类巨粒土粗粒土细粒土特殊土土作为路基建筑材料，砂性土最优，黏性土次之，粉性土属不良材料，最容易引起路基病害。,四、路面结构层,路面结构通常是分层铺筑的，按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，分成若干层次。通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层。,1.面层,要求：面层应具备较高的结构强度，抗变形能力；较好的水稳定性和温度稳定性；耐磨，不透水；其表面应有良好的抗滑性和平整度。材料：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,要求：具有足够的强度和刚度；并具有良好的扩散应力的能力；应具有足够的水稳定性；有较好的平整度。材料：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，各种工业废料(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,功能：功能一，改善土基的湿度和温度状态，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化所造成的不良影响。功能二，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。材料：常用的垫层材料分为两类，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。,五、路面的等级与分类,1.路面等级划分,2.路面分类,按面层所用的材料区划水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等按路面结构的力学特性和设计方法的相似性划分柔性路面：柔性路面主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎(砾)石面层或块石面层组成的路面结构。刚性路面：刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。半刚性路面：用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层，称为半刚性基层。这种基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面。,六、路面基层,1.级配碎(砾)石基层2.工业废渣基层3.水泥稳定砂砾碎石基层,1.级配碎(砾)石基层,级配碎(砾)石是以大小不同的碎(砾)石等材料，按一定的比例配合，逐级填充空隙，并借黏土结合而成。级配路面的结构型式可采用单层或双层。面层的最小压实厚度不得小于5cm，直接铺在砂层上的厚度不应小于12cm。当超过12cm时，应分两层施工，下层厚度为总厚的60%，上层为总厚的40%。,2.工业废渣基层,主要有煤渣、水淬渣、高炉渣、粉煤灰等，其中粉煤灰应用较为普遍。属于半刚性基层，是沥青路面基层的一种良好形式。“二渣”：通常把各种炉渣与石灰下脚料掺合使用称为“二渣”。石灰与煤渣的使用比例，可取石灰:煤渣=30:7020:80(重量比)。“三渣”：如在“二渣”中加碎(砾)石则称为“三渣”。三渣层厚度在干道为30-35cm，常用配比为石灰:粉煤灰:碎石=0.1:0.4:1.0(重量比)，混合料的最佳含水量为25%-35%。,3.水泥稳定砂砾碎石基层,水泥稳定砂砾基层：在天然砂砾中，掺入水泥和水，经拌合、压实及养生而成的基层。要求组成材料中砂砾应符合一定的级配标准，水泥应选用终凝时间较长的，宜在6h以上。经济水泥掺用剂量一般为5%左右，最佳含水量6%左右(重型击实)。整体性好，适宜于各种气候环境和水文地质条件，并具有抗干缩、抗温缩能力，可减轻横向裂缝的产生，可用在高等级道路上。,七、沥青混凝土路面,1.特点2.分类3.路面结构层,1、特点,沥青混凝土路面是一种常见的柔性路面形式。柔性路面基本是多层结构沥青混凝土路面：沥青混凝土是由不同大小颗粒的石料(包括卵石)、石屑(砂)、石粉等，以沥青材料作为结合料，按合理的配合比，经工厂或工地加热拌制而成的混合料，这种混合料送到现场铺筑而成的路面称为沥青混凝土路面。,沥青混凝土路面具有高强度和较大的抵抗自然因素的能力，适应现代高速交通，使用寿命一般可达15-20年。与水泥混凝土路面相比，具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、施工期短、养护维修便宜、适于分期修建等优点。,2、分类,按面层摊铺层数：一层式、二层式按所用石料的最大粒径尺寸：粗粒式(最大粒径尺寸35mm)，中粒式(最大粒径尺寸25mm)，细粒式(最大粒径尺寸15mm)，沥青砂(最大粒径尺寸5mm)按混合料铺筑时的混合料温度：热拌热铺、热拌冷铺,3、路面结构层,八、水泥混凝土路面,水泥混凝土是由水泥、钢筋、碎石、砂和水按一定比例进行不同组合、配比，经拌合、浇捣、硬化而形成的。分类：素混凝土路面钢筋混凝土路面连续配筋混凝土路面预应力混凝土路面,1.水泥混凝土路面的优缺点,优点：强度高，稳定好，耐久性好，养护费用少，有利于夜间行车等。缺点：水泥和水的需要量大，有接缝，开放交通较迟，修复困难，施工前准备工作较多。,2.构造组成,水泥混凝土路面面层比较简单，目前都采用等厚度的面层断面。面层所需厚度，按路上交通的繁重程度，由计算确定，但其最小厚度不得小于18cm。水泥混凝土路面受气温影响较大，当板块很大时，由于热胀冷缩产生过大的温度应力会导致混凝土板的破坏，因此必须设置垂直相交的纵向和横向接缝，将混凝土面层划分为较小的矩形板块。,(1)纵缝构造,纵缝可分为纵向缩缝与纵向施工缝。板的纵缝必须与道路中线平行。纵向缩缝间距即板的宽度，当一次铺筑宽度大于4.5m时，应设置纵向缩缝。板的宽度可按路面总宽、每个车道宽度以及板厚而定。可采用3.5m,3.75m，最大为4.0m。纵向缩缝采用假缝形式，并宜在板厚中央设置拉杆。当一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝。纵向施工缝可分为平缝和企口缝。纵缝内宜加设拉杆。,纵向缩缝,纵向施工缝,(2)横缝构造,横缝可分为胀缝、横向缩缝和横向施工缝。胀缝设置目的：为混凝土板膨胀伸长提供余地，避免产生过大的热压应力。设置条件：、夏季施工，板厚CM，可不设；、其它季节，以为宜；、混凝土板与桥梁或其它构造物、交叉口相接处、板厚变化处、小半径平曲线、竖曲线处；混凝土路面端部二或三条横缝均应设为胀缝。上述位置以外的胀缝宜尽量不设或少设。,胀缝设传力杆型,横向缩缝间距即板的长度，板长应根据当地气象条件、板厚、路基稳定状况和经验确定。一般认为，板长应是板厚的25倍左右，故板长一般为4-5m，最大不得超过6m。而且板的宽长比以1:1.3为宜。缩缝采用假缝形式，缝宽3-8mm，缝深1/4-1/5板厚，板下部混凝土仍连在一起。,（3）施工缝,施工缝尽量做在胀缝或缩缝处，其构造同胀缝与缩缝构造相同。设在胀缝处的施工缝，其构造与胀缝相同；设在缩缝处的施工缝应采用平缝加传力杆型。需设在缩缝之间时，采用设拉杆的企口缝形式。,S1-1路基施工S1-2路面基层施工S1-3路面面层施工,第三节城市道路施工,S1-1路基施工,一、填筑路堤路堤的填筑采用水平分层填筑法，即按照断面全宽分成水平层次逐层向上填筑。若填方分成几个作业段进行施工，当两段交接处不在同一时间填筑时，即先填地段按1：1坡度分层留台阶；当两段交接处同时施工时，则应分层相互交叠衔接，其搭接长度不得小于2m。当采用不同土质进行填筑时，应分层填筑，层次应尽量少，每层厚度不宜小于50，不得混填，应选用透水性较好的土质填筑。,施工准备,基底处理,分层填筑,摊铺平整,洒水晾晒,碾压夯实,路基整修,检验签证,准备阶段,施工阶段,基路整修,1、路堤填筑施工的工艺流程图,2基底处理原地面的处理措施：使填土与原来表土密切结合。1）密实稳定的土质基底较缓时，不作处理：直接在地面上修筑路堤i=1:101:5，除草皮，杂物（深度15cm）i1:5较陡时，除草皮，杂物后，挖台阶(宽1m)i1:2.5，外坡角特殊处理（护脚）,地面横坡较陡,挖台阶再填筑,2）耕地或松土基底清除有机土，种植土压实填筑深耕地（30cm）：翻松，打碎整平压实水田：排水，疏干换填土（基底处理）,清表,3填筑,（1）水平分层填筑法：全宽水平分层（2）纵向分层填筑法：沿纵坡分层,1,2,3,4,5,纵向分层,水平分层,(3)沿横断面一侧填筑的方法加宽旧路堤时：1）与旧路堤相同或相近的土；或透水性较佳的土2）除草，挖台阶3）分层夯实半填半挖陡坡路基：清基底表层松土，再挖1-2米台阶，坡脚附近宜宽一些,1,2,3,4,(4)不同土质路堤填筑,1）分层，不得混填;2）稳定性好的土填在上部;3）透水性差的土在下面时，做成4%双向横坡;4）透水性小的土不应覆盖在透水性大的土的边坡上。,（1）易风化石块：不宜作路堤填料，边坡和形状按土质路堤处理（推土机推平压路机碾压）。（2）不易风化石块：高等级公路：必须分层填筑，分层压实一般公路：路堤下部可采用倾填，边坡采用硬质石料码砌12米厚；规定：高等级公路填石路堤路床顶面以下50cm范围内应填筑路床要求的土并分层压实。其他公路为30cm。,填石路堤：,二、路堑开挖,施工方法考虑深度，长度，以及地形，土质等情况1全断面横挖法较短而深的路堑：横断面全宽,2纵挖法较长路堑1）分层纵挖：横断面全宽纵向分层开挖2）通道纵挖：沿纵向挖一通道，再开挖两边3）混合式开挖法：沿纵向挖通道，再分段横向挖坡面,分层纵挖,通道纵挖,混合式开挖法,3应注意的问题,1)先挖截水沟,做好排水2)弃方不能随意丢弃3)及时设置支挡工程,三、土基压实,碾压工序的控制,1施工现场取土试验，得到最大干密度和最佳含水量2确定工地要求的压实度k3摊铺（厚度）4碾压预压整平、速度适中、先慢后快先轻后重、先两边后中间5检测压实度k6下一层铺筑,S1-2路面基层施工,基层的定义：是指直接位于沥青面层（可以是一层、二层或三层）下用高质量材料铺筑的主要承重层，或直接位于水泥混凝土面层下用高质量材料铺筑的一层结构层。基层（底基层）的分类：碎石层、稳定土和工业废渣。基层施工，一般的施工工艺是：施工准备、拌合、运输、摊铺、碾压、养生等,级配碎（砾）石基层（底基层）级配碎、砾石基层是由各种粗细集料（碎石和石屑、砾石和砂）按最佳级配原理修筑而成，其强度和稳定性取局于内摩擦角和粘结力的大小，具有一定的水稳定性和力学强度。施工分路拌法和厂拌法：级配碎石基层（底基层）路拌法施工流程：拌合、摊铺、压实、接缝处理、养护等。,一、碎（砾）石基层（底基层）施工,1.石灰稳定土定义：在粉碎的或原有松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的石灰和水，经拌和得到的混合料在压实和养护后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为石灰稳定土。2.适用的公路：适用于各级公路路面的底基层，可用作二级和二级以下公路的基层，但不能用作高级公路路面的基层。3.厚度：厚度在80-150mm之间。,二、石灰稳定土基层,三、沥青稳定土基层,1.沥青稳定土定义：以沥青（液体石油沥青、煤沥青、乳化沥青、沥青膏浆等）为结合料，将其与粉碎的土拌和均匀，摊铺平整，碾压密实成型的基层。2.施工方法：拌和、摊铺和碾压,1.水泥稳定土定义：在粉碎的或原有松散的土（包括各种粗、中、细粒土）中，掺入足量的水泥和水，经拌和得到的混合料在压实和养护后，当其抗压强度符合规定的要求时，称为水泥稳定土。2.施工分类：路拌法和厂拌法3.路拌法施工：适用于二级或二级以下的一般公路。,四、水泥稳定土基层,S1-3路面面层施工,一、沥青类路面沥青路面材料分类：沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎石混合料、沥青贯入式和沥青表面处治。按施工工艺分类：层铺法、路拌法和厂拌法,1、沥青表面处治,沥青表面处治是用沥青裹覆矿料，铺筑厚度小于3cm的一种薄层路面面层。其主要作用是防水、抗磨耗、防滑和改善碎（砾）石路面的使用品质，改善行车条件。层铺法沥青表处的施工工艺如下：（1）清理基层（2）洒布沥青（3）铺撒矿料（4）碾压（5）双层式或三层式沥青表面处治施工重复（2）、（3）、（4）步工艺（6）初期养护,2、沥青贯入式路面,在初步压实的碎石（或破碎砾石）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称为沥青贯入式沥青路面。其厚度宜为4cm8cm，但乳化沥青贯入式路面的厚度不宜超过5cm。当贯入式上部加铺拌和的沥青混合料封层时，总厚度宜为6cm10cm，其中拌和层的厚度宜为2cm4cm。,沥青贯入式路面具有较高的强度和稳定性，其强度的构成，主要以矿料的嵌挤为主，沥青的粘结力为辅。由于沥青贯入式路面是一种多空隙结构，为防止路表面水的浸入和增强路面的水稳定性，最上层应撒布封层料或加铺拌和层。乳化沥青贯入式路面铺筑在半刚性基层上时，应铺筑下封层。沥青贯入层作为联结层使用时，可不撒表面封层料。适用于二级及二级以下的公路，城市道路的次干道及支道，也可作为沥青混凝土路面的联结层。,沥青贯入式路面的施工程序如下：(1)整修和清扫基层；(2)浇洒透层或粘层沥青（粘层沥青是为了加强在路面的沥青层与沥青层之间，沥青层与水泥混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层）；(3)撒布主层集料；(4)第一次碾压；(5)浇洒第一层沥青；(6)撒布第一层嵌缝料；(7)第二次碾压；,(8)浇洒第二层沥青；(9)撒布第二次嵌缝料；(10)第三次碾压；(11)洒布第三层沥青；(12)撒布封层料；(13)最后碾压；(14)初期养护。沥青贯入式路面施工要求与沥青表面处治基本相同,3、乳化沥青碎石混合料路面,乳化沥青，就是沥青以细小的微滴状态分散于含有乳化剂的水溶液中，形成水包油状的沥青乳液，这种乳状液在常温下呈液状。由粗颗粒较多并具有一定级配的矿料，用乳化沥青做结合料，按配比均匀拌合，摊铺压实而成。以石料嵌锁为主的路面，其空隙率一般大于10%。乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下公路的沥青面层、二级公路的养护罩面以及各级公路沥青路面的联结层和整平层。,主要工艺包括：拌合、运输、摊铺、碾压、养护等。注意事项：1)乳化沥青碎石混合料宜采用拌合厂机械拌合2)混合料应具有充分的施工和易性，混合料的拌和、运输和摊铺应在乳液破乳前结束。已拌好的混合料应立即运至现场进行摊铺。3)袋装的乳化沥青应紧密封良好，存放期不得超过乳液的破乳时间，乳化沥青混合料拌和时应加入适量的稳定剂。4)拌制的混合料宜用沥青摊铺机摊铺。,5)乳化沥青碎石混合料的碾压，可按热拌沥青混合料的规定进行。6)乳化沥青碎石混合料路面的上封层应在压实成型、路