城市道路与交通规划第八章ppt课件.ppt

第8章 城市道路路面基本知识,城市道路与交通规划（1）,第8章 城市道路路面基本知识,8.1 概述城市道路的路面是城市道路的重要组成部分。它由各种材料铺筑在路基上供车行、人行的层状构筑物。路面质量的好坏，直接影响到行驶、速度、安全和运输成本。为满足对城市道路的通畅、安全、舒适、经济等各方面的要求，对道路路面就有一定的要求。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.1 路面的基本要求城市交通要求道路路面：能承受各种车辆行驶而不受破坏；能保证全天候通行；能在一定的通行速度下保证安全和舒适。 因此，对城市道路的路面有以下要求： 8.1.1.1 强度和刚度路面应有足够的强度和刚度，以承受行车荷载的作用。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.1.1 强度和刚度路面应有足够的强度和刚度，以承受行车荷载的作用。强度车辆行驶，路面结构内会产生不同的压应力、拉应力和剪应力。如果路面的强度不足，不能抵抗这些应力的作用，路面就会出现断裂、凹陷、碎裂、波浪等破坏现象，影响正常行车。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.1.1 强度和刚度刚度刚度是指路面抗变形的能力。强度与刚度是两个不同的特性，有联系又有不同。同样强度路面，刚度可能不同。在强度足够，刚度不足的情况下，也会使路面产生变形，如波浪，凹陷等破坏现象。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.1.2 稳定性路面暴露在自然环境中，在水份、温度的影响下，路面的性能会发生变化，影响路面的强度和刚度，为此必须选择适合于当地情况的路面结构与材料，使其变化减少到最低。8.1.1.3 平整度道路的平整度对使用的安全性和舒适性有很大的影响。平整度差会影响行车速度，同时因车辆颠簸会加快路面破坏和车辆损坏。道路路面要求有较好的平整度，行车速度越快，对平整度要求越高。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.1.4 粗糙度路面的粗糙度 - 是指路表面与行驶车辆轮胎之间应具备足够的摩擦阻力，以满足车辆滚动前进或制动停车的安全需要。光滑的路面使车轮缺少足够的摩阻力，容易空转打滑导致交通事故。尤其在行车速度高，或是曲线路段、爬坡路段，更应保证足够的粗糙度。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2 路面结构组成行车的动态影响主要包括水平力和动力作用。水平力 - 是指车辆行驶时，轮胎对路面产生的水平反力。在车辆紧急制动时，对路面产生的水平推力最大，可达竖向力的80。动态作用 - 车辆在路面上行驶时，由于自身的震动和路面的不平整，车轮以一定频率和振幅在路面上跳动，使作用于路面上的轮载呈时大时小的变化作用。行车的动态作用主要影响路面的受力状况，对路基影响较小。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2 路面结构组成从行车荷载对于路面作用分析，其竖向应力和应变随深度而递减，因而对各层材料的强度和弹性模量的要求也可随深度而相应减小。因此，路面分层构筑，按强度和弹性模量自上而下递减的组合，既能充分发挥各层材料的能力，又能充分利用当地材料，以降低造价。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2.1 面层面层是路面结构最上面一个层次，直接受行车、自然条件等因素的影响，并将荷载传递至基层。因此，要求面层有较好的强度和刚度，良好的水、热稳定性，耐磨不透水，其表面有良好的平整度和粗糙度。路面的使用品质主要取决于面层。修筑面层的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料、碎(砾)石掺土(或不掺土)混合料和块石等。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2.1 面层面层材料的单价较高，因此常根据结构层所受的应力不同，分两层或三层修筑，如沥青混凝土可作面层上层，沥青碎石作为面层下层。为加强面层与基层共同作用或减少基层裂缝对面层影响，面层与基层间加设联结层。为改善行车条件，延长使用寿命，面层上常铺有23cm的磨耗层。而为延长磨耗层使用期限，提高平整度，有时在磨耗层上再铺保护层。联结层、磨耗层、保护层都是路面面层的一部分，或是一种养护措施，或是因结构需要而设。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2.2 基层基层在面层以下，是路面的主要承重层，主要承受由面层传递的荷载垂直力。基层应有足够的强度和刚度，并有良好的扩散应力的性能。强基层才能薄面层。基层也应有平整的表面，以保证面层厚度均匀。它还可能受地表水或地下水侵入，应有足够的水稳定性，以防止受湿变形而影响强度。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2.2 基层用作基层的主要材料有：碎石、砾石、石灰土、用水泥或沥青处治的碎(砾)石、工业废碴组成的混合料和片石、块石等。基层有时也可分为两层，其厚度根据施工碾压的要求而定。8.1.2.3 垫层垫层设置在基层以下与土基之间，作用主要是隔水、排水、防冻和扩散应力，改善土基和基层的工作条件。此外还能阻止路基土挤入基层，起隔离作用，保证路面稳定性。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.2.3 垫层用作垫层的材料强度不一定要高，但要求水稳定性或隔热性能好。常用材料有两种类型。一是松散颗粒材料，如砂、砾石、炉碴、片石等用于修筑透水性垫层；二是整体性材料，如石灰土、炉碴石灰土类等用于修筑稳定性垫层。8.1.3 路面分类按路面结构在行车荷载作用下的力学特征，分为柔性路面和刚性路面两类。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.3.1 柔性路面柔性路面主要包括用各种块料面层、各类有机粘结料面层和各种基层(水泥混凝土基层除外)所组成的路面结构。其结构强度主要是依靠有颗粒级配的石料相互密实嵌挤，再加上适量有粘性、弹塑性的结合料共同作用而得的。从受力特点来看，柔性路面抗压，不抗弯拉。在行车荷载的作用下有一定的塑性，允许产生弯沉变形之后又回复到原位时，残留一些微小的变形。但一旦累计变形过量，即引起柔性路面的破坏。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.3.1 柔性路面因此，在柔性路面的构造中，“密实嵌挤”的原则十分重要。一般来说，面层的造价比较贵，而基层、垫层相对比较便宜。面层的厚度一般相对薄些，但应高强、抗剪、耐磨和热稳定性好。基层可以厚些，承受压力，越往下层，应力越小，对所需的材料要求也可以相对低。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.3.2 性刚路面刚性路面主要指水泥混凝土作面层或基层的路面结构。由于水泥混凝土路面是整体的板块，其强度、特别是抗弯拉(抗折)强度，远高于其它路面材料；它的弹性模量也较其他各种路面材料大得多，呈现较大的刚性。在行车荷载的作用下，垂直变形极小；荷载通过混凝土板体的扩散分布，传递到路基上的压力较柔性路面小得多。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.3.2 性刚路面但水泥混凝土路面在重载下一旦强度不足，就立刻会引起刚性路面板被折断、损坏。常在纵向板块缩缝之间加传力杆，横向板块之间加企口纵缝，以增强板块间分担荷载的作用。用无机结合料(水泥或石灰)、稳定的土或处治碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废碴基层，在前期具有柔性结构的力学特性，而后期强度刚度均有较大增长，但最终强度刚度仍较刚性路面低的路面结构-半刚性路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.3.2 性刚路面按路面特性，交通要求不同，可分为高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面四类。城市快速路、主干路、次干路采用高级路面；支路、街坊道路可采用次高级路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4 路面结构选择 8.1.4.1 机动车道车行道路面结构的选择，应根据城市道路的等级、承担的交通量、使用年限、当地气候、地质条件和当地材料情况等因素确定。沥青类路面。沥青类路面表面平整，耐磨、行车舒适，施工期短，养护维修简便，宜于分期修建，可以适用于各种城市道路路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.1 机动车道沥青类路面。城市快速路、主干路、次干路、支路根据等级性质不同，可以采用不同类型的沥青路面。在重交通道路上应采用沥青混凝土路面、强度大承载力高的基层和坚实的路基；在潮湿多雨地段则应采用密实性好、渗水少的沥青类路面；在纵坡大于3的路段，宜采用粗粒式沥青碎石或粗面式沥青表面处治；,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.1 机动车道沥青类路面。在纵坡大于6路段则不宜采用沥青路面；通行履带式车辆的道路也不宜采用沥青路面。水泥混凝土路面水泥混凝土路面具有较高的承载能力、扩散荷载的能力和较好的耐疲劳作用特性。在荷载重和交通量大的城市道路上，宜采用水泥混凝土路面，特别是在土基软弱时，水泥混凝土路面更显优越性。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.1 机动车道水泥混凝土路面水泥混凝土的水稳定性和温度稳定性均较好。在过水路面、冰冻地区、或炎热地区，适宜于采用水泥混凝土路面。水泥混凝土路面粗糙度好，抗滑，适用于纵坡大，或小半径平曲线道路。水泥混凝土路面的致命缺点是在遇到强烈地震后，路面板块翘曲变形，接缝间高低错落不平，无法通行救灾交通，事后翻建难度大。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.1 机动车道其它路面结构整齐块石铺砌的高级块石路面，坚固耐久，可以适应重交通，必须要有很坚实的基层。块石路面施工速度慢，建设成本高，只适用于特殊的城市道路的车行道，如通行履带式车辆路段、铁路平交道口或陡坡路段等处。其它块料铺砌路面和碎石路面一般不适用于城市快速路、主次干路、支路和街坊道路的车行道面层，通常作为路面的基层和底基层使用。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.1 机动车道其它路面结构城市道路上的公交站点对路面强度要求很高,这是由于：车辆进站制动引起的向前水平推力很大，出站时，加速向后的水平力也很大。路面的抗剪强度不足，路面易起拱，起搓板公交站点不宜采用沥青路面，可用水泥混凝土或块料铺砌路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.2 非机动车道非机动车道主要供自行车、客货三轮车行驶。由于荷载较轻，可采用简单路面结构，尽量采用地方材料(尤其是基层)。面层可以采用沥青混凝土、沥青碎石、沥青表面处治等；基层可采用石灰稳定类、天然砂砾等。在色彩上，自行车道可以铺筑成与机动车道不同，国外常采用赭红色的路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.2 非机动车道非机动车道的路面要平整，其粗糙度可比机动车道的低些；使两者有明显的区别，以确保骑车人的安全。在常用的三幅路断面上，沿路两侧单位出入的机动车，有时需在非机动车道上顺向行驶一段距离，再进入机动车道。所以，非机动车道的路面，也应考虑少量机动车辆行驶的要求。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.3 人行道城市道路上人行道铺装应平整、抗滑、耐磨、美观，其厚度应保证施工最小厚度的要求。面层可采用各种规格的预制混凝土方砖、预制混凝土联锁块、细粒式沥青混凝土、沥青石屑、水泥混凝土等。基层和土路基一定要有较高的强度和稳定性；否则基层容易产生不均匀下沉，雨后路面砌块缝间溅水，行人都走到车行道，引起交通不安全。,第8章 城市道路路面基本知识,8.1.4.3 人行道彩色预制混凝土连锁块铺装，能拼出各种彩色图案、美化市容，乐为城建部门采用。凡是采用彩色块料铺装路面，一般禁止机动车辆驶入(特殊急救车辆除外)，以确保步行者安全。车辆出入口处的人行道路面结构和厚度，应根据车辆荷载情况而定。在公园的步道上，还可以用带缺角的预制混凝土联锁块，或有密格子的工程塑料做成的联锁盘铺装成路面，在其缺角或格子内载上草皮，形成一条绿色的步道。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2 土路基和基层8.2.1 土路基路基是路面的基础，一般由压实的自然土壤组成，又称土路基。路基坚强稳定，不仅有利于提高路面强度和道路的使用品质，还可以减薄路面结构层的厚度，降低路面工程造价。反之，若路基松软，在行车荷载的长期作用下，过量变形，会引起路面的不均匀沉陷，影响路面平整度，导致路面过早破坏。这在桥墩与路面的连接处表现得特别明显。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1 土路基土路基的品质主要取决于其刚度和稳定性。8.2.1.1 土路基填料的选择一般不含有害杂质的土，大多均可用作路基填料。但各种填料的工程性质和运用性是由差别的：不易风化的石块：透水性极大，强度高，水稳性好，使用场合和施工季节均不受限制，为最好的填料。但石块之间要嵌挤密实，以免在自重和行车荷载作用下石块松动位移产生凹坑变形。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.1 土路基填料的选择各种填料的工程性质和运用性是由差别的：碎(砾)石土：透水性大，内摩擦系数高，水稳性好，施工压实方便，是很好的填料。若细粒土含量增多，则透水性和水稳性就会下降。砂：可塑性、透水性和水稳性均好毛细上升高度很小，具有较大的内摩擦系数。但粘性小，易于松散，对流水冲刷和风蚀的抵抗能力弱。可适当掺入一些粘性大的土，或将边坡表面予以加固，以提高路基稳固性。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.1 土路基填料的选择各种填料的工程性质和运用性是由差别的：含低液限细粒土的砂(俗称砂性土)：内摩擦系数较高，又有一定的粘结性，易于压实，使获得足够的强度和稳定性，是填筑路基的良好材料。中、高液限粒性土(俗称黏性土)：干燥时坚硬而不易挖掘，浸水后强度下降较多。干湿循环因胀缩引起的体积变化也大，过干或过湿时都不利施工。在给予充分压实和良好的排水条件下，可作路基材料。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.1 土路基填料的选择各种填料的工程性质和运用性是由差别的：低、中液限细粒土(俗称粉性土)：因含有较多的粉粒，毛细现象严重。干时易被风蚀，浸水后很快被湿透。在季节性冰冻地区常引也起冻胀和翻浆，水饱和时遇震动有砂土液化问题。粉质土，特别是粉土，是稳定性差的填料，不得已使用时，宜掺配其他材料，并加强排水与隔离等措施。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.1 土路基填料的选择各种填料的工程性质和运用性是由差别的：很高液限细粒土(俗称重黏土)：几乎不透水，粘结力特强。干时难以挖，湿时膨胀性和塑性都很大。在重黏土中，以蒙脱土最差，不宜用来填筑路基。高岭土虽好，但它是瓷器原料，用之可惜。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.1 土路基填料的选择各种填料的工程性质和运用性是由差别的：易风化的软质岩石(如泥灰岩、硅藻岩等)：浸水后易崩解，强度显著降低，变形量大。一般不宜用作路基填料。此外，泥岩腐殖土及易溶岩(如石膏等)含量超过容许限度的土均不宜用来填筑路堤。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施影响土路基的刚度的主要因素是水的作用，水会导致土路基软化，引起刚度变化，稳定性下降。水的来源甚多，主要有：大气降水：当路面排水不良时，地面水可通过渗透或毛细润湿作用进入路基。蒸发则使水从土路基逸出。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施水的来源主要有：地下水和温度：地下水的毛细上升作用会影响土路基湿度，土壤的毛细管越细，毛细水上升越高。当昼夜温度变化，使水份以液态或气态向上移动。由于路面面层为不透水层，上升的水份就容易积聚在土路基内。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施水的来源主要有：地下给排水管道的渗漏：土路基水温湿度的变化，在北方季节性冰冻地区会造成冬寒冻胀和春融翻浆；在南方非冰冻地区会造成土基过分湿软；这些都将导致路基的刚度在某一时期过于降低，致使路面发生破坏。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施为调节不利土路基的水温湿度状况，避免产生上述侵害，对于城市道路路基，可以采用以下工程措施。加强路基路面排水合理布设排水系统，使地面水得以迅速排除；及时维修路面，不使之产生裂缝和坑穴，以避免积水下渗路基。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施压实土基对土路基在最佳含水量时施以充分的压实，达到规定的压实度(压实度是工地上实际达到的干密度与最大密度之比)，使之具有一定抵抗水份浸湿能力，也即保证具有足够的刚度。换土用强度高、水稳性好、压缩性小的填筑材料替换土路基上层水稳性差、强度低的土。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施换土对于弹簧土、橡皮土等含水量大、压不实的土，宜采用换土措施。换土同时，宜采用分层夯实、不同土质层次恰当组合等填筑方法。石灰稳定对于过湿土路基，可掺拌少量石灰或打石灰桩；借石灰吸湿作用干燥土基。在土基顶面可铺设石灰土或石灰炉碴土等垫层，减少湿软土基对路面不良影响。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施城市道路路基范围内往往有大量的地下管线。基于管道周围部位回填土的实际困难和为保护管道结构本身，沟槽回填压实度达不到技术规定的要求，在近期内需铺筑路面时，必须采取防止沉陷的措施。城市道路的路基还由于城市地下管线增容，要经常被挖开，使路基的强度和水稳定性遭到严重破坏。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.1.2 影响土路基刚度的主要因素及改善措施因此，在回填土方和修复路基时，应按技术要求认真实施，不能敷衍了事，否则会不断在原有路面上加厚结构层，抬高路面标高，使整条道路行道树干枝下的净空高度缩小，公共汽车无法靠站，道路排水向街坊内倒灌，引起城市交通和排水系统的混乱，造成难以挽回的经济损失。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2 路面基层8.2.2.1 块石基层块石基层采用锥形块石、片石或圆石手工摆砌，并用石屑嵌缝压实而成。块石基层一般铺在砂、沙砾垫层上，当土基干燥良好时，也可直接铺在压实的土基上。铺砌时，块石大面朝下，尖端向上，石块排砌紧密，不得有叠铺现象。块石基层具有良好的强度和稳定性，但整体性差，且难以实现机械化施工。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.1 块石基层块石若铺在软弱土基上，可产生位移，造成路面沉陷变形。但在盛产石料地区取材方便，如能把好质量关，采用块石基层，还是一定优越性的。8.2.2.2 碎石基层碎石基层是按嵌挤原理将碎石摊铺压实而成的一种基层。它的强度主要是依靠压实得到的碎石间的嵌挤锁结作用。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.2 碎石基层嵌挤力的大小取决于石料的强度和形状、颗粒均匀性和施工时碾压程度。通常可作为沥青路面的基层。碎石粒径分类表。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.2 碎石基层所用的填充结合料及施工方法不同，又可分为:1. 填隙碎石基层：以单一尺寸的粗碎石为骨料，形成嵌挤作用，用碾压中碾碎石屑石粉作粘结材料，增加密实度和稳定性的碎石基层。一层铺筑厚度通常为碎石最大粒径的1.52倍，约1012cm。从施工方法分，有干法和湿法两种，前者称干压碎石基层，后者称水结碎石基层，施工时洒水碾压石灰岩碎石而成。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.2 碎石基层所用的填充结合料及施工方法不同又可分为:2. 泥结碎石基层：以碎石为骨料，粘土作填充料和结合料，经压实而成的基层，一般厚度在820cm。泥结碎石基层施工简便，造价低，但因含一定数量的粘土，水稳定性较差，一般不宜作沥青路面的基层，或控制用于干燥路段。3. 沥青贯入式碎石基层：在碎石层碾压密实后，分层浇灌沥青，撒布嵌缝石屑经压实而成的基层。沥青贯入式碎石基层的稳定性好。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.2 碎石基层所用的填充结合料及施工方法不同又可分为:4. 泥灰结碎石基层：以碎石为骨料，采用一定数量的石灰土作为粘结填缝料做的基层。由于掺入石灰，所以强度和水稳性较泥结碎石好，可在潮湿与中湿路段作为沥青路面的基层。5. 级配砾(碎)石基层：用粒径大小不同的粗细砾(碎)石集料和砂(或石屑)各占一定比例的混合料，填充空隙并起粘结作用，经压实后形成密实的结构，具有较高的力学强度和水稳定性。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 碎石基层所用的填充结合料及施工方法不同又可分为:6. 级配砾石基层：用粒径大小不同的粗细砾石、砂等逐级填充空隙，并借助粘土粘结，经碾压后获得最大压实度的一种路面基层。砾石主要起骨架作用，一般粒径不超过40mm50mm，粗砂或中砂起填充粒料空隙作用。 7. 级配碎石基层：用粗细碎石集料和石屑各占一定比例的混合料，使其颗粒组成符合密实级配要求做成的基层。碎石最大粒径不超过40mm，不含粘土等杂质。石屑可以使用一般碎石场细筛余料或专门轧制。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 碎石基层所用的填充结合料及施工方法不同又可分为:8. 天然砂砾基层：用天然砂砾摊铺压实做成的基层。虽具有较高强度，但结构本身整体性较差，在行车荷载作用下，砂砾移位会产生变形。天然砂砾可就地取材，造价低廉，含土少，水稳定性好，一般宜作路面底基层和垫层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层稳定土基层按土中所拌入的掺加剂不同，又分为石灰稳定土类基层、水泥稳定土基层、沥青稳定土基层和综合稳定土基层等。近年来，稳定土应用得到较快发展，稳定土具有较高的抗压强度和抗弯拉强度，而且强度随龄期不断增长；同时稳定性好，具有抗冻性，结构本身自成半刚性板体，稳定土用作基层时，产生的累计变形小，传到下承层上的受力面积大而且均匀，有良好的路面使用品质。在修筑水泥混凝土路面和沥青路面时常被用作基层或底基层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层石灰稳定类基层：在粉碎的土中按技术要求掺入适量的石灰和水，经拌和，在最佳含水量下摊铺、压实及养生成型得到的路面基层。石灰稳定土的抗压抗弯强度较好，且能随龄期逐渐增加，稳定性好。宜作高级路面的底基层。缺点是易受冰冻影响产生收缩裂缝，低温施工时强度增长慢，雨季施工有困难。在冰冻地区潮湿路段不宜采用石灰土体基层。沥青面层，不宜直接铺在石灰稳定类基层上，其层间应设置碎石联结层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层水泥稳定类基层：在粉碎的土(包括各种粗、中、细粒土)中，按技术要求掺入适当水泥和水，经拌和摊铺，在最佳含水量时压实及养护成型，成为路面基层。水泥是水硬性结合料，绝大多数的土类(高塑性粘土和有机质较多的土除外)都可以用水泥来稳定，并能改善其物理力学性质，适应各种不同的气候条件与水文地质条件。水泥稳定土基层具有良好的整体性、足够的力学强度、抗水性和耐冻性。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层水泥稳定类基层水泥稳定土可用于各种道路的基层。初期强度较高，且随龄期增长，应用范围很广。在冰冻地区潮湿路段不宜采用石灰土体基层。沥青面层，不宜直接铺在石灰稳定类基层上，其层间应设置碎石联结层。在高级沥青或水泥混凝土路面下只能用做底基层，其间应设置碎石联结层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层综合稳定土基层：在粉碎的各种粗、中、细粒之中，掺入适量的水泥和石灰(用量比为6:45:5)或其它稳定剂，经加水拌和、摊铺、碾压及养护后成型的基层。因在结合料中掺有水硬性材料水泥，其强度、早期强度和稳定性介于前二者之间。沥青稳定土基层：在粉碎的、粘性不大的土中，以沥青材料为结合料，按一定技术要求，经拌和均匀，摊铺、碾压密实成型的基层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层沥青稳定土基层 沥青稳定的土以塑性指数较低的砂性土和粉性土为宜，不宜采用粘性大的土。沥青稳定土在自然因素下，强度和稳定性变化较大，而且施工操作比水泥稳定土和石灰稳定土都要困难，用做路面基层并不普遍，仅用于路基上的隔水层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层工业废碴基层：利用工业废碴铺筑路面基层，可以提高路面使用品质，降低造价，而且“变废为宝”，综合利用，有很大的经济意义。目前道路施工中常用工业废碴有：煤炭废碴(包括煤矿的煤矸石、火电发电厂的粉煤灰和煤碴)、钢铁工业废碴(包括高炉碴和钢碴)、化学工业废碴(包括电石碴，漂白粉碴、硫铁矿碴)等。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层工业废碴基层用工业废碴修筑道路基层，主要是利用其中含有的二氧化硅、氧化钙或氧化铝等物质。此类物质与一定比例石灰结合料加水拌合成的混合料做成基层，具有水硬性，形成板体，强度高、稳定性好，抗水，抗冻，抗裂，且收缩性小，强度随龄期不断增加，适应各种气候和地质条件。,第8章 城市道路路面基本知识,8.2.2.3 稳定土基层工业废碴基层石灰稳定工业废碴常用做高等级道路的基层或底基层。按具体工业废碴的不同，常用的有石灰煤碴(简称二碴)基层，石灰粉煤灰基层(简称二灰)，或在二碴中加入钢碴或石料等粗骨料(简称三碴)作为基层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3 路面(面层)8.3.1 沥青路面8.3.1.1 概述沥青路面是泛指用沥青材料作结合料，铺筑成面层的路面结构。因其路面呈黑色，又称黑色路面。沥青路面的特点沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料，使经嵌挤压实的矿料之间的粘结力大大加强，使路面的使用质量和耐久性都大为提高。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的特点沥青路面表面平整，坚实、无接缝、行车平稳、舒适、噪音小；沥青路面的强度可根据矿料的粒径、颗粒级配和沥青用量的不同进行调节，以适应不同的需要。沥青面层透水性小，特别是密实沥青混凝土面层透水性更小，能大大防止地表水进入路面基层和路基，从而使路面强度稳定。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的特点但同时土基和基层内水分也难以排出，在潮湿路段，若路面结构处理不当，易发生土基和基层变软，导致路面破坏。沥青混合料的生产可以工厂化，质量易于得到保证。沥青面层适宜于机械化施工，且施工进度快，摊铺完成后就可以开放具体，分期建设和后期修补也比较方便。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的特点但沥青路面抗弯强度低，温度稳定性差，夏季高温曝晒，路面易变形而破坏；冬季低温时，沥青材料会变脆而开裂。另外，履带式车辆不能在沥青路面上行驶。沥青路面的分类沥青路面主要类型有：沥青表面处治、沥青贯入式、沥青碎石、沥青混凝土四类。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的分类沥青混凝土和沥青碎石路面，承载能力大，可承受5000pcu/d以上交通量，一般使用寿命1520年。沥青表面处治、沥青贯入式路面，承载能力较小，承受3005000pcu/d的交通量，一般使用寿命在812年之间。在城市道路上，较多采用沥青混凝土和沥青碎石路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的施工按施工工艺沥青路面可分为三类：层铺法：用分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。按这种方法重复几次，做成一定厚度的面层。优点是施工工艺和设备简便、工效高、进度快、造价低。缺点是路面成型期长，沥青洒布不匀容易泛油。沥青表面处治和沥青贯入式路面按此法修筑。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的施工按施工工艺沥青路面可分为三类：路拌法：在施工现场以不同的方式(人工或机械)将冷料热油或冷油拌和，摊铺和碾压。通过拌和，沥青分布比层铺法均匀，可缩短路面成型期。路拌沥青碎石混合料和拌和式沥青表面处治即按此法修筑。由于污染较大，在城市中现已很少使用。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.1 概述沥青路面的施工按施工工艺沥青路面可分为三类：厂拌法：集中设置拌和基地，采用专用设备，将具有一定级配的矿料和沥青加热拌和，然后将混合料运至工地热铺或冷铺，碾压成型。此法需粘稠的沥青和精选的矿料，混合料质量高，使用寿命长，但一次造价高。采用厂拌法施工的沥青路面有沥青混凝土和厂拌沥青碎石。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.2 沥青路面的结构组合沥青路面的结构组合基本原则如下：面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。交通量大、轴载重时，应采用高等级面层与强度较高结合料稳定类基层。结构层层数不宜过多。层间结合必须紧密稳定，以保证结构的整体性和应力传布的连续性。在半刚性基层上铺筑沥青面层时，对等级较高的道路应适当加厚面层或采取其它措施以减轻由基层向上反射的裂缝。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.2 沥青路面的结构组合沥青路面的结构组合基本原则如下：各结构层的材料回弹模量应自上而下递减，基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3，土基回弹模量与基层比值为0.080.4。沥青路面的土基要求有较高强度和稳定性。基层主要利用稳定土类基层和工业废碴基层。在路基潮湿和过湿地段，以及冰冻地段，应加设垫层。常用结构层厚度见表。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.3 沥青混凝土路面沥青混凝土路面是由几种颗粒大小不同的矿料(如碎石、轧制砾石、石屑、砂和矿粉等)按级配原理选配，用沥青作结合料，按一定比例配合，在严格控制条件下拌和，经压实成型的路面。这种沥青混和料称为沥青混凝土混合料。沥青混凝土路面的强度是按密集原则构成的，其中采用一定数量的矿粉是沥青混凝土的一个显著特点。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.3 沥青混凝土路面矿粉的混入使沥青混凝土中的粘稠沥青以薄膜形式分布，从而产生很大的粘结力。其粘结力比单纯的沥青要大数十倍，是沥青混凝土强度构成的重要因素，而骨料的磨擦力和嵌挤作用则占次要地位。沥青混凝土路面具有密实度大，整体性好，强度高，抵抗自然因素破坏的能力强等优点，是一种适合现代汽车交通的高级路面，适用于城市道路和交通量大的高等级公路。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.3 沥青混凝土路面沥青混凝土面层根据材料、空隙率和结构形式的不同,有下列分类方法：按沥青混合料的最大粒径分类：沥青混凝土混合料按矿料的最大粒径由大到小，分为粗粒式(LH-35、LH-30)、中粒式(LH-25、LH-20)、细粒式(LH-15、LH-10)和沥青砂(LH-5)七种。按结构空隙率分类：根据沥青混凝土混合料按标准压实后剩余空隙率，可分为型(剩余空隙率36%和)型(剩余空隙率为610%)。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.3 沥青混凝土路面沥青混凝土面层分类按结构形式分类：沥青混凝土路面可修筑为单层式或双层式。各城市有其经验的做法。沥青混凝土路面面层宜采用双层式或三层式结构，上层采用中粒式或细粒式沥青混凝土，下层采用粗粒式或中粒式沥青混凝土，使用年限可超过15年。沥青混凝土路面要求有十分坚固的基层。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.3 沥青混凝土路面沥青薄膜粘结力所构成、并获得的强度对温度很敏感，在高温季节，当沥青混凝土中的矿粉含量多，温度稳定性较差时，易产生波浪、推挤和拥包现象。8.3.1.4 沥青碎石路面沥青碎石混合料的材料组成与沥青混凝土相似，主要的差别，一是空隙率大，一般都在10%以上；二是材料中不掺或掺很少量的矿粉。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.4 沥青碎石路面用沥青碎石混合料铺筑的路面能充分发挥其颗粒的嵌挤作用，提高温度稳定性。在高温季节不易形成波浪和拥包，而且拌合摊铺较易，路面铺筑后成型较快。由于上述优点，近年来，在我国的公路和城市道路中应用较广。其主要缺点是空隙率疏松，其强度和耐久性都不如沥青混凝土，在超重车辆碾压下易遭破坏。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.1.4 沥青碎石路面沥青碎石混合料可用作高等级道路沥青路面的联结层、基层及整平层。一般道路可铺筑沥青碎石路面，在面层的上层再加铺一层沥青混凝土混合料。8.3.2 水泥混凝土路面8.3.2.1 概述水泥混凝土路面是以混凝土路面板和基层、垫层所组成的路面。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.1 概述根据对材料的要求及组成分为：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、钢纤维混凝土路面、装配式混凝土路面等。其中素混凝土板只在接缝处和局部范围配置钢筋，是使用最广的一种水泥混凝土路面。水泥混凝土路面是以水泥和水合成的水泥浆为结合料，碎(砾)石为骨料，砂为填充料，按适当的配合比例，经拌和，摊铺，振捣，整平和养生而筑成。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.1 概述水泥混凝土路面能适应快速交通和重载运输的要求，常在城市道路、厂矿道路、停车场上采用。水泥混凝土路面的能见度好，很适用于隧道内。水泥混凝土路面具有以下特点：养护维修费用小：水泥混凝土路面虽然一次建造投资大，但使用年限长，每年养护维修费少，从长远计，经济效益高。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.1 概述水泥混凝土路面具有以下特点：强度高：具有较高的抗压，抗弯压强度和抗磨耗能力。稳定性好：水泥混凝土路面受到水和自然气温影响时，引起的强度变化小，没有像沥青路面那样的“老化”情况，同时抗侵蚀能力也较强，特别适用于过水路面。耐久性好：一般能使用2040年，而且能通行包括履带式车辆在内的运输工具。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.1 概述水泥混凝土路面具有以下特点：抗滑性能好：水泥混凝土路面粗糙度好，抗滑能保证车辆有较高安全行驶速度。水泥混凝土路面也有弱点：接缝较多：水泥混凝土路面在温度影响下，板面要伸缩，就要设置许多胀缝和缩缝。接缝增加了施工和养护的复杂性，而且接缝被车轮长期磨耗后，车辆驶过接缝处容易引起跳动，影响形成舒适。水泥混凝土路面的板边和板角部位是薄弱点，易被折断。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.1 概述水泥混凝土路面也有弱点：养生期长：水泥混凝土路面铺筑后，一般需23星期湿治养生后，强度达到形成要求才能开放使用。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.2 对土基和基层的要求对土基的要求土基是混凝土路面的基础。水泥混凝土路面有刚度较高的面层板，传到土基上压应力很小，但若对土基的水稳定性处理不当，在自然水温变化影响下，土基局部强度降低，导致土基对面层不均匀支撑，是面层板在荷载作用下板底产生过大的弯拉应力而破坏。因此，土基应保证有足够的稳定和均匀的强度，同时应坚固而密实。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.2 对土基和基层的要求对土基的要求要加强排水设计，对可能产生危害的地面水和地下水，采取必要的防水排水措施。在潮湿地段的土基上，设置垫层来改善土基水温状况。此外，不应在水泥混凝土路面上开挖、埋管。对基层的要求水泥混凝土路面板下设置基层的主要作用是给面板提供均匀稳定的支撑和自由的伸缩，防止唧泥和冻胀的不良影响。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.2 对土基和基层的要求对基层的要求因此，要求基层刚度大，整体性强，稳定性和平整度好，并且有抗冻性。基层一般采用无机结合料稳定类基层为好。特重和重交通道路基层采用贫混凝土、水泥稳定砂砾、水硬性工业废碴稳定类为宜；中等和较轻交通的道路，可采用水泥稳定土、石灰土或级配碎石基层。基层厚度以20cm左右为宜。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.3 路面构造横断面形式及板厚水泥混凝土路面表面具有良好的排水能力，所以路面可采用较平缓的横坡，一般在1% 1.5%。路拱多采用直线型和折线形。面板横断面有等厚式和厚边式两类。我国采用等厚式较多。交通量繁重的道路，可采用厚边式，即将板外侧60100cm内，加厚至中部板厚的1.25倍左右。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.3 路面构造路面接缝水泥混凝土路面面层板一年四季受气温变化，产生不同程度的膨胀和收缩，处理不当，会产生不规则隆起和缩断，导致路面破坏。因此在路面板纵横两个方向都要建造接缝，将路面划分为许多矩形板块。纵缝横缝,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.3 路面构造路面接缝 - 纵缝指平行于道路中线的接缝，板块纵向施工缝和纵向缩缝。一次铺筑宽度小于路面宽度时，应设置纵向施工缝，形式上可采用加拉杆的平口缝或企口缝。纵向施工缝间距大于4.5m时，其间应增设纵向缩缝，以减小收缩应力和温度翘曲应力。纵向缩缝宜采用带螺纹钢筋拉杆的假缝。,第8章 城市道路路面基本知识,8.3.2.3 路面构造路面接缝 - 横缝垂直于道路中线的接缝，包括缩缝、胀缝和施工缝。横向缩缝是为减小收缩应力和温度翘曲应力。横向缩缝间距即为板长，一般为45m，最大不超过6m。板宽与板长之比1:1.3为宜。采用假缝的形式，在交通繁重的道路上可增设传力杆。,第8章 城市道路路面基