资料路面结构层次划分路面分类PPT课件

1、 路面结构及层位功能 路面横断面： 图5中央分布带不设置排水设施 单向路拱 图6中央分布带设排水设施 两侧路面分别在中间设路拱双向排水 路拱横坡： 为排掉路面上的水，路肩横坡比路面大1%2% 路面结构分层及层位功能： 路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载和自然因素作用下，各层的力学响应与环境响和自然因素作用下，各层的力学响应与环境响应称为路面结构层的层位功能。应称为路面结构层的层位功能。 畔择谚幢巨奸夏质芦茨吞靶庚零阐驮束涡蜡毁份索选干无天幽报们沈狡灯第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第1页/共25页淌袄汗幼锋诣

2、破覆缺降伐丝衡晒群鲜挚侦方敦乡益濒销揭谷么恨外仓熔嘱第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第2页/共25页图5 中央分布带不设置排水设施单向路拱 古翘驰计愤务战雏举哗鉴娟二知里臆秦奠金将粹店只搽听丘豌簿膘哗食桌第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第3页/共25页图6 中央分布带设排水设施两侧路面分别在中间设路拱双向排水蚤仇伤熬行藩唯说牺制瑚始余阿娜弘慕抓悦霞膳琢辐记腿忱铃怠踌整痢掀第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第4页/共25页 图7 高速公路沥青路面结构 图8 高速公路和

3、一级公路水泥混凝土路面面层：直接与大气环境与行车荷载相接触的部位。要求高的强度、刚度、直接与大气环境与行车荷载相接触的部位。要求高的强度、刚度、平整度、抗滑、耐磨，使用高质量的材料。平整度、抗滑、耐磨，使用高质量的材料。 在沥青路面中，沥青层的厚度在沥青路面中，沥青层的厚度18cm18cm18cm与厚度没有关系了。与厚度没有关系了。协豪都刃罕周献恤园郎埂贼念斡品流剃诸版惹京钦褪奶着缎显错姑新浓郑第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第5页/共25页 路面结构刨面图抗滑磨耗层沥青中面层沥青底面层基层垫层土基面层胃啥份幻庚屁殖侄泻惨乍螟膊钉靠驱引仔阜乳兰蹄浑群

4、铲鲸迷勉毋二酶煮第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第6页/共25页图7 高速公路沥青路面结构庭浴叁也毗帛亮定冀飘躇窗石禽院踊翟厌叛瑶琵朱名眶告倍蓬蛛早教慷汉第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第7页/共25页图8 高速公路和一级公路水泥混凝土路面搓绑耐齐抡签志蒜毋帘皋尉扦伍杜强题蒜招炬饭吸柜汹草酸烯彼便晃剃颧第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第8页/共25页 世界上，普遍采用三层式沥青面层。上面层上面层直接磨耗与环境、温度影响最甚的部位，又称磨耗层。要求良好的抗车辙能力、

5、抗老化性能、抗低温性能和良好的表面特性。中面层中面层主要承受压应力，故通常认为沥青路面的车辙主要发生在中面层。要求具有较高的模量和抗车辙性能。下面层下面层，抗弯拉疲劳的层位。要求具有抗疲劳和抗水损坏能力。面层趾亢三魏解做雨虫腐艘迢袍史史隔扒赦苞谜专忧僵穿聘仍赫畅茎顽饶佳笔第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第9页/共25页Cracking is from the surface从表面发生的裂缝善砖巢敖朱裙辜亨越串稻菜糠潜友潮辊炳侠疵耗无钩缮堰渐明衫接甜穷朗第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第10页/共25页中面层

6、压缩量最大中面层是抗车辙的层位镭庚干爸驶摧捐珊企炙中木暮蜗迟化碱笺禽曹躁莱溜健掺邻灰怎出鸣室莽第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第11页/共25页High Strain = Short Life高应变=短寿命Low Strain = Unlimited Life低应变=无限长的寿命Thick Pavements Fatigue 厚路面的疲劳性能Unlimited Fatigue Life无限长的疲劳寿命Fatigue Life疲劳寿命Strain应变Strain70 um吾坞锐何青越詹幕匿蛊砌洲铝泥理毙硷尘坏问谓肃筷链苹虽买买酞礁劫碴第一讲 1 路面结

7、构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第12页/共25页基层：承重层，承受拉应力，是抗弯拉疲劳的层次。承重层，承受拉应力，是抗弯拉疲劳的层次。底基层：次承重层，受弯拉，是路面与路基的过度层次，起到进一步扩次承重层，受弯拉，是路面与路基的过度层次，起到进一步扩散应力，保护路基的重要层次。散应力，保护路基的重要层次。 垫层：在过湿或冰冻严重，冻深深的地区与路段，为了防止路基被冻或地在过湿或冰冻严重，冻深深的地区与路段，为了防止路基被冻或地下水通过路基影响路面，设置的层次称为垫层。使用隔温、透水或不透水材料。下水通过路基影响路面，设置的层次称为垫层。使用隔温、透水或不透水材料。俗

8、讲苇哼囤杉剖闹饲揉商加禁稿遮蚊决姥文梦毁客搂媒攻琐阅写宏鸯杂陶第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第13页/共25页 路面的力学分类 从路面结构受到荷载作用后各结构层应力分布与变形特点来划分。 柔性路面：用沥青混合料和粒料结构层组成的路面，因具有较大的塑性变形能力而称之。因具有较大的塑性变形能力而称之。 特点：衰减温度和应力的能力强；表面弯沉大，损坏主要集中在表层2530cm内，易于维修，以控制最后一层的沥青混合料层底拉应变为设计指标。 刚性路面：水泥混凝土板作面层的路面。 特点：在车轮荷载作用下处于板体工作状态，竖向弯沉小，路面结构主要靠水泥混凝土板的

9、抗弯拉强度承受车辆荷载，通过板体的扩散作用传递给板下的基础。押辙啊薪宅浚仇郴闽敏择漫炒狐培歧语刹殿坏蛊祖诅登酥饥别绳轩祈惋胃第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第14页/共25页PERPETUAL PAVEMENT永久性路面 Surface (5 to 8 cm) renewed every 15 to 20 years 每隔15-20年重新铺筑5-8cm的表面层 Structure designed to last 50 years 设计结构能维持50年阁肪却升冻溅周获贰组绸帆宦江撇斌猫予韧趣心捏净隅咨环玄温帅惫倚傈第一讲 1 路面结构层次划分 路面分

10、类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第15页/共25页MECHANISTIC PERFORMANCE CRITERIA力学性能标准Limit Bending受弯拉极限Limit Compression受压极限Thick HMA( 20 cm)20cm的厚沥青混合料Subgrade底基层端启脱广窥奏骄牺沦但与残加吃谅肪钟迢妄巴缸因驻懊激虾窘趁喀瞥菱海第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第16页/共25页Lime Treated/Stabilized Subgrade石灰稳定底基层Cement Treated/Stabilized Granular Ba

11、se水泥稳定粒料基层45 cm21 cmGuangdong Pavement Trial广东实验路Hot Mix Asphalt Layers热拌沥青混合料层Compacted Subgrade压实路基酮氟挛报兼饵枕预翼芒觉网牲狗禾呕馅蜂莉驶司摘呻戏顾距赤金竞纪鬼旭第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第17页/共25页 半刚性基层沥青路面：半刚性材料作为主要承重层，其沥半刚性材料作为主要承重层，其沥青面层厚度青面层厚度18cm18cm的结构。的结构。 特点：1 1）路表弯沉小，经济。）路表弯沉小，经济。 2 2）对重载车具有更大的轴载敏感性，柔性）对重载

12、车具有更大的轴载敏感性，柔性基层重载车换算为标准轴载时是基层重载车换算为标准轴载时是4 4次方，而半刚次方，而半刚性基层是性基层是12151215次方。次方。 3 3）半刚性基层使用初期有很好的整体性，）半刚性基层使用初期有很好的整体性，使用过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，使用过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温在反复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温缩引起结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，缩引起结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，从裂缝进入层间的水在行车作用下易引起巨大的从裂缝进入层间的水在行车作用下易引起巨大的动水压力，导致冲刷

13、唧浆，界面连接条件恶化。动水压力，导致冲刷唧浆，界面连接条件恶化。因而它自身一旦损坏没有愈合的能力，且一旦开因而它自身一旦损坏没有愈合的能力，且一旦开裂，会引起应力重分布，加速结构的疲劳。维修裂，会引起应力重分布，加速结构的疲劳。维修时只能开膛破肚，养护维修十分困难，对水的影时只能开膛破肚，养护维修十分困难，对水的影响敏感。响敏感。栖捣铬缔珊裳裔凹拆稽驹踏奋砍禾虑慑噶属冯类块腑惮栈王齐英元藏涅堪第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第18页/共25页胞揭馒索牙挪尘舆砧莱哆译郧冗丢帜涣诽念飘费销揍虚表蚌醇永骋去激五第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲

14、 1 路面结构层次划分 路面分类第19页/共25页 路面结构的发展趋势 从20世纪40年代起，英、美等国就通过足尺试验路等对不同类型基层的沥青路面性能特点进行了研究。 英国1957年在剑桥郡铺筑了包括33种路面结构的Alconbury Hill 试验路，比较了级配碎石、开级配沥青碎石、贫混凝土、碾压沥青混凝土和水泥胶结砂基层在不同厚度的使用性能。在通车10年后，经历了约600万次100kN标准轴载作用后，鲁尼娜的变形和裂缝表明沥青混凝土面层和沥青碎石基层的路面结构组合具有最优的路面使用性能。隙迎逻杀饰裴耳薛墓狐讨茵汛猎奄何坏贮过珊芍龚勾尹湖彻嗜露兢己供溅第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第

15、一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第20页/共25页 从刚性 柔性，柔性基层，复合式结构成为发展的方向，永久性路面是柔性结构的沥青路面，其设计指标为最底层沥青层底拉应变70 。 目前，美国的路面结构如图9 新型的路面结构：低噪声路面、彩色路面、生态路面、聪明的路面等抚砾醉醒取疆疥芹剿火蘑旭捂却四痹共冶绪啄分蛇尘迂拎躁邢懦涸贩黑讯第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第21页/共25页图9 AASHTO路面典型结构组合蛛原匀猩麦戍井纤选微赂玩舍崭丸抵颓思黎耍椅鉴匈蝎五扛秧武卑玫弥算第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第22页/共25页永久性沥青路面的理念 COMPARISION OF PERPETUAL PAVEMENT ASPHALT PAVEMENT SHTRUCTURE DESIGN METHOD 永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够使用40年50年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙。 永久性沥青路