路面路基工程简介及沥青混合料种类及特点[详细]

1、,路面路基工程简介及沥青混合料种类及特点,一、道路概述,三、沥青混合料种类及特点,二、路面路基,一、道路概述,1、道路分类 2、国家干线网介绍 3、,从全国范围考虑的公路网被称为国家干线公路网，简称国道网；国道网中，经济意义特别重大、交通运输特别繁忙、技术标准较高并在国家公路运输网中起主骨架、主通道作用的公路，称为国家主干线公路，简称国道主干线。 九十年代，交通部在参考国外公路交通发展经验及研究分析我国的经济发展布局后提出了国道主干线系统规划。该国道主干线系统的总规模为3.5万公里左右，以专供汽车行驶的高速公路和一级公路为主组成，总体布局上可分为五纵七横共十二条路线，连接全国43%的城市，连接

2、全国所有人口在一百万以上的特大城市和93%的人口在五十万以上的大城市，使全国七大经济区域基本上有高等级公路连通。 2005年将其调整为国家高速公路网，采用放射线与纵横网格相结合的布局，由7条首都放射线、9条南北纵线和18条东西横线组成，简称为“7918”网，总规模约8.5万公里，其中主线6.8万公里，地区环线、联络线等约1.7万公里。,2、国家干线公路网,九五公路建设规划,公路建设规划高速公路“7918”网,二、路面路基,1、路面：是在路基顶面用各种混合料铺筑的层状结构物，是道路工程的主要组成部分。 保护路基处于稳定状态，路基为路面承受荷载提供保证，相辅相成的整体。,2、路基：是路面的基础，是

3、公路工程的重要组成部分，它是按照路线位置和一定的技术 要求修筑的带状构造物，与路面共同承受交通荷载的作用。作为路面的支承结构物，路基必须 具有足够的强度、稳定性和耐久性。,（1）（沥青）路面路基分层,面层 基层 底基层,（2）水泥路面各层位常用材料,组合路面,（3）路基路面的性能要求特点,1. 承载能力(Support Load Ability) 包括强度和刚度两个方面。 2. 稳定性(Stability) 在地表上开挖或填筑路基，会改变原地面地层结构的受力状态，从而造成路基失稳；大气降水、大气周期性变化对稳定性的影响。 3. 耐久性( Durability) 道路工程有较长的使用年限，因此路

4、基路面工程要求有很好的耐久性能。 4. 表面平整度(Surface Smoothness) 是影响行车安全、行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。 5. 表面抗滑性能(Surface Skid Resistance) 保证车轮与路面之间有足够的附着力和摩擦力，以增加行车安全。,（4）路面等级划分,划分依据：面层的使用品质，材料组成类型，结构的强度和稳定性。 划分为四个等级：高级路面、次高级路面、中级路面、低级路面。,（5）路面分类,分类依据：路面结构的力学特性和设计方法的相似性。 分为三类：柔性路面、刚性路面、半刚性路面。,垫层：当路基土质较差，水温状况不良时候宜在路基与基层间设置垫层。起排水

5、（砂垫层）、隔水、防冻、防污或扩散荷载应力（软基）等作用。一般采用水稳性和隔热性较好的砂、砾石、炉渣、片石（透水性垫层）等松散材料或石灰土、炉渣石灰土等整体性材料。,粘层：为加强路面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。,透层：为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好， 在基层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青而 形成的透入基层表面一定深度的薄层。,封层：为封闭表面空隙、防止水分侵入而在 沥青面层或基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料 薄层。铺筑在沥青面层表面的称为上封层，铺筑在 沥青面层下面、基层表面的称为下封层。,透层,粘层,上封层,下封层,路基,1、路

6、面工程造价比重高，约占30%；,2、路面质量同施工工艺有密切关系；,3、复杂多变；,4、经常维修；保证使用性能，延长 路面使用寿命。,特点：,路面工程的功能要求 具有足够的强度和刚度 强度：车辆的垂直力、水平力、振动力和冲击力。 刚度：抵抗变形的能力。变形过大，产生车辙、沉陷或波浪等。 2. 具有足够的稳定性:如降水、温度（高、低）。 3. 具有足够的耐久性 路面承受车辆荷载和大气水温周期性的重复作用，各项性能老化，性能下降， 导致路面损坏，缩短路面的使用年限。 主要指标：平整度。 4.具有良好的表面抗滑性 路面表面要求平整，但不宜光滑。如水泥路面刷毛或刻槽等。 5.具有良好的环保性 灰尘、噪

7、音。,三、沥青混合料种类及特点,1、沥青混合料的一些基本概念,2、沥青混合料的分类,3、沥青混合料的特点,1、沥青混合料的一些基本概念,1）沥青混合料的最大理论密度 假设压实沥青混合料试件全部为矿料（包括矿料自身内部的孔隙）及沥青所占有空隙率为零的理想状态下的最大密度。 2）沥青混合料的表观密度 单位体积（含混合料实体体积与不吸收水分的内部闭口孔隙之和）压实沥青混合料的干质量，又称视密度，由水中重法测定（仅适用于几乎不吸水的密实试件）。 3）沥青混合料的毛体积密度 单位体积（含混合料的实体矿物成分及不吸收水分的闭口孔隙、能吸收水分的 开口孔隙等颗粒表面轮廓线所包围的全部毛体积）压实沥青混合料的

8、干质量，由表干法、蜡封法 或体积法测定。 4）沥青混合料试件的沥青体积百分率 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占试件总体积的百分率，以VA表示。,5）沥青混合料试件的空隙率 沥青混合料内矿料及沥青以外的空隙（不包括矿料自身内部已被沥青封闭的孔隙） 的体积占试件总体积的百分率，以VV表示。 6）沥青混合料试件的矿料间隙率 压实沥青混合料试件内，矿料部分以外的体积占试件总体积的百分率，即试件空隙率与沥青体积百分率之和,以VMA表示。 7）沥青混合料试件的沥青饱和度/沥青填隙率 压实沥青混合料试件内沥青部分的体积占矿料骨架以外的空隙部分体积（VMA）的百分率，以VFA表示。 8）有效沥青含量 沥青

9、混合料中，总的沥青含量减去被集料吸入内部空隙（孔隙）的部分后，有效填充矿料间隙的沥青质量与沥青混合料总质量之比，以百分率计。,（1）按材料组成及结构分为：连续级配、间断级配混合料； （2）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； （3）按公称最大粒径的大小分为：特粗式、粗粒式、中粒式、细粒式、砂粒式。 （4）沥青混合料按制造工艺分为：热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料。,2、沥青混合料的分类,上述概念涉及到的有关定义： 连续级配：沥青混合料的矿料级配曲线平顺圆滑，具有连续的（不间断的）性质，相邻粒径的粒料之间有一定的比例关系（按质量计）。这种由大到小，逐级粒

10、径均有，并按比例互相搭配组成的矿质混合料，称为连续级配混合料。 间断级配沥青混合料： 矿料级配组成中缺少1个或几个粒径档次（或用量很少）而形成一种不连续的混合料 密级配沥青混合料： 按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒的矿料与沥青结合料拌合而成，设计空隙率较小的密实式沥青混凝土混合料（以AC表示）和密实式沥青稳定碎石沥青混合料（以ATB表示）。按关键性筛孔通过率的不同又可分为细型、粗型密级配沥青混合料等。粗集料嵌挤作用较好的也称嵌挤密实型沥青混合料。空隙率一般在6%以下。 半开级配沥青碎石混合料： 由适当比例的沥青粗集料、细集料及少量填料（或不加填料）与沥青结合料拌合而成，经马歇尔标准击实成型

11、试件的剩余空隙率在6%12%的半开式沥青碎石混合料（以AM表示）。 开级配沥青混合料： 矿料级配主要由粗集料嵌挤组成，细集料及填料较少，设计空隙率为不小于18%的混合料。,沥青稳定碎石混合料（简称沥青碎石）： 由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料，按空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少，分为密级配沥青碎石（ATB）、开级配沥青碎石（OGFC表面层及ATPB基层）、半开级配沥青碎石（AM）。沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）属于间断级配沥青混合料。,3、沥青混合料的特点,1）属弹塑粘性材料，具有一定的高温稳定性和低温抗裂性，路面不需设置伸缩缝和施工缝，路面平整且有弹性，行车舒服。 2）路面有

12、一定的粗糙度，雨天具有良好的抗滑性。 3）施工方便，速度快，养护期短，能及时开放交通。 4）沥青混合料可分期改造和再生利用。 5）路面有一定的平整度，高速公路路面平整度可以达1.0mm以下，路面为黑色，无强烈反光，行车比较安全。,二、路面工程的等级,（一）、路面等级 原公路总成技术标准分为四级： 高级、次高级、中级和低级。 现与我国目前的公路实际不相符， 同时与国际也不相同。现行规范 不提公路等级。,国际上分为：铺装、简易铺装、未铺装路面三种。,（二）、路面分类,按面层材料分为：,按路面结构的力学性质分为：,1、柔性路面 以沥青类路面和石料类路面(大块石路面)为主， 其特点是刚度较小、抗弯拉能

13、力小，主要是靠抗 压和抗剪强度来承受车轮荷载的作用，行车振动 小，在车轮荷载作用下，会产生较大的垂直变形， 土基需要承受较大的应力。,水泥混凝土、沥青混凝土、 砂石路面等。,柔性、刚性、半刚性。,2、 刚性路面,以水泥混凝土路面为主。其特点主要 是路面刚度相对柔性路面大，在车轮 荷载作用下，变形较小，扩散应力能 力大。基层和土基相对承受的应力较 小些。,3、半刚性路面,稳定土类和工业废渣类基层。其强度 和刚度较高，特别是其后期强度和刚 度较大具有些刚性路面的特点，为 半刚性基层。半刚基层和铺筑的沥青 面层称为半刚性路面。新材料的发展， 如水泥混凝土的增塑研究，降低刚性， 保留高强度；改性沥青的研究，提高 刚度。,1. 面层的作用：,2. 面层的种类：,3. 面层的构成：,4.面层的结构,承受行车荷载 保证行车通畅 保证行车平稳舒适,沥青类 水泥类 砂石类 块