第六章 路面设计与施工-1.ppt

1、2020/8/29,1,第六章 路面设计与施工,徐州建筑职业技术学院 市政工程学院,2020/8/29,2,第一节 概述,2020/8/29,3,案例1：某段路面结构层次示意图,2020/8/29,4,1.1 面层,满足要求: 强度 刚度 稳定性 耐久性 平整度 抗滑性 少尘性及噪声低,面层层次:一次或多层 面层类型 水泥混凝土面层 沥青混合料面层 碎（砾）石混合料面层 水泥混凝土嵌锁式块料 整齐或半整齐块石,2020/8/29,5,1.2 基层,作用:起承重作用 满足要求： 强度 刚度 水稳定性 耐久性 抗散应力要求 具有一定平整性 具有一定耐冲刷性,基层层次:基层和底基层。 当层厚较厚时，

2、可设上基层和下基层或上底基层和下底基层 设置位置：面层下面,2020/8/29,6,1.2 基层,基层类型 结合料(石灰、水泥或沥青等)稳定土或碎(砾)石混合料； 工业废渣混合料，如化铁炉溶渣(简称水淬渣)、煤渣或粉煤灰等同石灰(或石灰类渣等)组成的混合料(俗称二渣)，或外掺碎石或土的混合料(俗称三渣或二灰土)； 贫水泥混凝土； 各种碎(砾)石混合料或天然砂砾； 片石、块石或圆石,2020/8/29,7,1.3 垫层,设置位置：基层下部 作用：排水、隔水、防冻、防污 垫层材料要求：强度要求不一定高，但其水稳定性要好。 垫层类型： 透水性垫层:由松散的颗粒材料如砂、砾石、炉渣等组成；（粒状材料）

3、 整体性材料:由水泥或石灰稳定土等组成。,2020/8/29,8,1.4 联结层,设置位置：面层与基层之间 作用：加强面层与基层的联结、减少基层裂缝对面层的影响 采用材料：沥青贯入碎石或沥青碎石混合料,2020/8/29,9,2.路面基本要求,路面的使用性能,功能性能 结构性能,断裂或开裂 永久变形 耗损,路面的损坏,路面的承载能力：路面使用的年限,2020/8/29,10,2.路面基本要求,具有足够的强度和刚度 具有足够的稳定性 具有足够的耐久性：抗疲劳强度、抗变形能力、抗老化能力 具有足够的表面平整度 具有足够的表面抗滑性能 少尘性,2020/8/29,11,3.路面分类,3.1 根据材料

4、分类 沥青路面 水泥混凝土路面 块料路面 粒料路面 复合式路面,3.2 根据力学性质分类 柔性路面 刚性路面 半刚性路面,front,2020/8/29,12,沥青路面,沥青碎石混合料 沥青混凝土 沥青表面处治 沥青贯入碎石,back,2020/8/29,13,水泥混凝土路面,普通混凝土 钢筋混凝土 连续配筋混凝土 钢纤维混凝土 预应力混凝土 碾压混凝土,back,2020/8/29,14,复合式路面,连续配筋混凝土,沥青混凝土,碾压混凝土,沥青混凝土,back,2020/8/29,15,块料路面和粒料路面,嵌锁式混凝土块料,整齐和半整齐块石,块料路面,级配碎(砾)石,粒料改善土,粒料路面,泥

5、灰结碎石,back,2020/8/29,16,柔性路面,定义：指刚度较小，在车轮荷载作用下产生的弯沉较大，路面结构本身的抗弯拉强度较低，它通过各结构层将荷载传递给路基，使路基承受较大的单位压力。柔性路面依靠抗压、抗剪切强度来承受车轮荷载作用。 分类：沥青面层、块石面层、砂石路面中的级配碎(砾)石、水结碎石、填隙碎石及其他粒料路面面层。,back,2020/8/29,17,刚性路面,定义：面层板刚度较大，抗弯拉强度较高的路面。 分类：水泥混凝土路面、修筑在水泥混凝土基层上的路面。 特点：结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，主要靠水泥混凝土的抗弯拉强度承受车轮荷载，板体的扩散分布作用大，传递给土

6、基的单位压力很小。 对基层要求：基层的强度不一定很高，但基层应具有足够的稳定性、均匀性和耐冲刷能力。,back,2020/8/29,18,半刚性路面,定义：在半刚性基层上铺筑的路面结构型式叫半刚性路面。 半刚性基层定义：半刚性基层是指用水泥、石灰、工业废渣等无机结合料进行稳定的基层。 半刚性基层特点：该基层在前期具有柔性路面的特点，随着时间的推移其强度和刚度会大幅度增长，但最终强度和刚度还是小于刚性路面。,back,2020/8/29,19,4.路面技术等级分类,4.1 根据面层使用品质和材料组成分类 高级路面 次高级路面 中级路面 低级路面,详见表1-3,2020/8/29,20,表1.3

7、路面等级与类型,2020/8/29,21,沥青路面结构层,2020/8/29,22,三层式面层案例,京津塘高速公路 表面层：沥青混凝土4 中面层：沥青混凝土6 下面层：沥青碎石混合料12,连云港新墟公路 抗滑表面层：沥青碎石混合料3 中面层：沥青混凝土混合料5 下面层：沥青贯入式7,济青高速公路潍坊K135K177段 表面层：SAC多碎石沥青混合料4 中面层：沥青混凝土6 下面层：沥青碎石混合料78,back,2020/8/29,23,二层式路面结构层,104国道徐州城区改线段路面结构层 表面层： 4细粒式沥青混凝土AC-13C 下面层：6粗粒式沥青混凝土AC-25F 封层：乳化沥青 基层：3

8、6cm水泥稳定碎石 底基层：20cm石灰土,2020/8/29,24,1.1.3 单层结构型,适用范围：多用于乡镇公路 采用类型：宜采用骨架密实型沥青混凝土混合料和ACF型密级配沥表混合料。 最大矿料公称尺寸：为结构层厚度的2/3左右。,2020/8/29,25,1.3.1 沥青表面处治,定义：用沥青和集料按层铺法或拌和法施工的厚度不大于3的一种薄层面层。 适用范围：三、四级公路的面层；或旧沥青面层或水泥混凝土路面的封层，以封闭旧面层的裂缝和改善旧面层的抗滑性等表面性能,作用：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。 适用场合： 为碎石路面或基层提供磨耗层或面层， 改

9、善或恢复原有面层的使用品质。 作为多空隙沥青面层的防水层。,适用场合：,2020/8/29,26,分类： 单层式结构 厚度为11.5cm 双层式结构 厚度为1.52.5cm 三层式结构 厚度为2.53cm,1.3.1 沥青表面处治,back,2020/8/29,27,1.3.4 沥青贯入碎石,适用场合：,在初步压实的碎石或碎砾石上分层浇洒沥青，撒布嵌缝料，或在上部铺筑热拌沥青混合料封层，经压实而形成的沥青面层。,定义,矿料颗粒间的锁结作用 沥青的粘结作用 沥青既是粘结剂又是防水剂。,强度来源,2020/8/29,28,1.3.5 沥青混合料,1.按材料组成与结构分类 连续级配 间断级配,3.根

10、据骨料的公称最大粒径划分 特粗式沥青混合料 粗粒式沥青混合料 中粒式沥青混合料 细粒式沥青混合料 砂粒式沥青混合料,适用场合：,2.按矿料组成与空隙率 密级配：3%6% 开级配：18% 半开级配：6%12%,详见表1.11,2020/8/29,29,根据骨料的最大粒径划分,适用场合：,特粗式:公称最大粒径31.5mm 粗粒式:公称最大粒径26.5mm(AC-25) 中粒式:公称最大粒径16mm或19mm(AC-20、AC-16） 细粒式:公称最大粒径9.5mm或13.2mm (AC-13、AC-10） 砂粒式:公称最大粒径9.5mm（AC-5）,2020/8/29,30,表1-8 沥青混凝土分

11、类,2020/8/29,31,4.沥青混合料分类按制造和摊铺工艺,适用场合：,分类,根据制造工艺分类,热拌 冷拌 再生沥青混合料,根据摊铺和压实温度分类,热铺：120160 温铺： 6080 冷铺：常温，不得低于10,对沥青的要求不同,路面成形的时间不同,2020/8/29,32,(2) 沥青碎石混合料,适用场合：,是用粗、细集料与沥青按一定的配合比例均匀拌和形成的。具有较高的强度和热稳定性,定义,密级配沥青稳定碎石：ATB 开级配沥青碎石：OGFC表面层 ATPB基层 半开级配沥青碎石：AM,分类,2020/8/29,33,（4）沥青混凝土,定义:采用不同粒级的碎石、砂、矿粉和沥青按一定比例

12、在拌和机中拌和得到的混合料。 特点：使用寿命长、耐久性好，具有较高的强度和密实度 适用范围：高等级公路与重交通道路上主要采用的路面面层形式,适用场合：,2020/8/29,34,1.3.6 抗滑表面层,定义：用作表面层或磨耗层的沥青混凝土 。,适用场合：,传统的密级配沥青混凝土(AC) 多孔隙沥青混凝土(SAC) 碎石沥青砂胶混凝土(SMA) 开级配抗滑磨耗层（OGFC） 乳化沥青碎石路面,分类,back,2020/8/29,35,多孔隙沥青混凝土(SAC),适用范围：用作排水磨耗层、吸音磨耗层。 特点：空隙率常在20%以上，甚至达30%的沥青混凝土。由于其空隙率大，雨水可以在其内部流通而减少

13、表面溅水和喷射现象，并且具有吸音效果。 层厚：它是一种粗碎石间断级配沥青混凝土，通常层厚为3540，也可铺成20的超薄面层。,适用场合：,back,2020/8/29,36,碎石沥青砂胶混凝土 (SMA),SMA的构成特性：俗称“三多一少” 沥青用量多：达6%左右 矿粉用量多：达8%12% 4.75以上粗集料多：高达70%80% 细集料少：4.75以下细集料少，约12%20%； 纤维用量为沥青碎石混合料总用量的0.30.5%。,定义：以沥青、矿粉、纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂胶泥结合料，填充并裹覆矿料表面和粗集料骨架空隙体积中，形成空隙率为2%4%的沥青混凝土混合料。,优点：耐久性好、抗高温稳定

14、性、抗低温开裂性，抗滑性能好。成型后的路面，高温车辙变形小。,适用场合：,back,2020/8/29,37,开级配抗滑磨耗层（OGFC）,Open Graded Friction Cousses定义：用大孔隙的沥青混合料铺筑，能迅速从其内部排走路表雨水、具有抗滑、抗车辙及降低噪声的路面。,适用范围：OGFC是一种间断级配沥青混合料，空隙率为20%左右，一般用于旧路面罩面或新设计的路面表层。,特点 排水和抗滑性能好 降低噪声性能 高温稳定性好 耐久性差,back,2020/8/29,38,2. 沥青路面基层,1）半刚性基层、底基层 水泥稳定集料 石灰稳定集料 石灰粉煤灰稳定集料,2）柔性基层、

15、底基层 沥青碎石混合料 沥青贯入式碎石 级配碎石、级配砾石 天然砂砾 填隙碎石,3） 刚性基层 贫混凝土 碾压式混凝土 水泥混凝土,4）混合式基层 上部为柔性基层，下部为半刚性基层,2020/8/29,39,3.透层、粘层、封层,透层 定义：为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好，在沥青路面的级配砂砾、级配碎石基层及半刚性基层上浇洒乳化沥青形成的透入基层表面的薄层 沥青材料：乳化沥青、改性乳化沥青、液体沥青、煤沥青。透层使用的基质沥青应与上层沥青混合料使用的沥青相同，以提高粘结性能。 作用：增强沥青混合料面层与基层的结合力。,2020/8/29,40,3.透层、粘层、封层,粘层定义：双层式或三层式沥青混合料路面，底面层铺筑完成后，在铺筑中面层和表面层前铺设的