沥青面层
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沥青面层
沥青面层必须能够抵抗轮胎重复荷载的作用和环境的影响。
另外,它必须提供在雨天足够的抗滑性和车辆行驶的舒适度,它也必须对车辙和裂缝有抵抗力。
理想的表层一般不透水,除了多孔性沥青路面。
热压沥青混凝土是一种掺杂少量粗集料的间断级配材料。
事实上,它是将粗集料混在沥青/细集料/矿粉砂浆,其机械性质由砂浆决定。
尽管由于新材料的引进最近使用这种材料降低,但它在英国广泛用于磨耗层。
它提供了一个耐久的有效抵抗裂缝并且更容易压实的路面层。
其中粗集料的含量很低(典型是30%)促使压实的混合物能有光滑的表面。
因此抗滑性不够,为了避免这个不足在铺设的时候会在表面涂上预拌集料。
在苏格兰,HRA磨耗层依然是主干路包括高速公路磨耗层的首选,但是自1999年以来,在英格兰和威尔士人们更倾向于薄层表面处治。
从1999年来在北爱尔兰人们把HRA磨耗层和薄层表面处治都作为首先考虑的对象。
多孔性沥青路面(PA)是一种均匀级配的材料,它用来提供大量的气体空间这样水就可以排到面层厚度中的边缘。
如果磨耗层很管用的话,下面的基层必须要防水而且PA必须要有保持自身开放的构造特性一段时间的能力。
同时需要有厚的吸附沥青膜来抵抗水的破坏和结合剂的老化,使用时,这种材料能最大限度地降低水雾,和密集配混合料相比,它能提供低噪音路面,并减少滚动磨阻力。
现在英国的习惯用法是沥青玛蹄脂碎石(SMA)和专业的薄层表面处治尽管有时会因为环境因素而改变。
已经出现很多侧面的例子说明PA磨耗层使用寿命很短,很快就断裂了。
在每天的载重车超过6000辆的路段公路局不推荐使用PA 材料。
沥青混凝土和密集配沥青碎石(DBM)都是连续级配混合料,理论上相似,只是DBM的最大粒径更小一点,用于路基和基层。
沥青混凝土的分级更密,在除了英国的全世界用于铺设路面。
使用DBM比其他的HRA、SMA或PA都更难与英国的抗滑指标一致这个问题可以通过使用分开的表面处理方法来解决,不过这么做导致DBM在经济上不占优势。
SMA材料过去在德国和斯堪的纳维亚很受欢迎,现在广泛用于英国。
SMA 有一种粗的碎石骨架,像PA一样,但是那些空隙是由细集料/矿粉/沥青砂浆填充。
使用石油沥青的混合料中,加入纤维用来吸收混合料中的沥青(防止沥青粘结料流失)。
如果用了聚合物改性沥青,一般就没必要用纤维了。
SMA是一种间断级配材料,对车辙拥有较好的抵抗力和不错的耐久性。
它跟HRA不同,砂浆只是用来填补粗集料的缝隙。
然而在HRA中,粗集料添加进粗集料并不提供一种连续的石头基质。
但是石料含量更高的HRA和SMA很相似,但在英国没有广泛用于磨耗层,而是用于路基和基层的施工。
大量的薄层和超薄层表面处治(现在的趋势是用术语薄层统称薄层和超薄层)这些年来被引进法国,理论上是集中发展的结果。
这些材料在具体的成分上有所不同,但通常和SMA的集料级配相似,有时和聚合物改性沥青混合。
他们可能用于高劲度的路基和基层上,或用于已经存在的路面的置面。
对于使用率很强的路面(即设计使用年限达40年)来说,养护原则是最小的车道占有率,允许这些“长寿”的路面结构定期置换磨耗层。
薄层表面处治的新时代让这个要求很方便地完成。
上面描述的不同的混合物类型可以参考图12.1进行力学特性和耐久性方面
地比较。
这说明了在理论上低石料含量的HRA,沥青混凝土,SMA和PA混合物是怎样调动对交通荷载的抵抗力的。
沥青混凝土(图12.1a)代表了一种设计良好的中间状态,因为密集的集料级配能对导致车辙的剪切产生的应力产生良好的抵抗力,而足够的粘合剂含量能对导致裂缝的拉应力产生合适的抵抗力。
一般是集料起决定性作用。
DBM的级配稍微稀疏一点,因此性质趋向于好的抗车辙性而抗裂缝能力偏离。
HRA(图12.1b)尤其能对抗裂缝尽管粗集料颗粒之间有充足的粘合剂砂浆。
同时这也提供了良好的耐久性但是粗集料的缺少抑制了它对车辙的抵抗力。
SMA和PA在同一个图(图12.1c)中为了强调粗集料的决定性作用。
在两种情况下,主要使用混合良好的石料。
在PA中,空间留出来便于排水,然而在SMA中,这些空间是用细集料/矿粉/沥青/纤维砂浆填充的。
两种材料穿过粗集料成分具有良好的抗车辙的能力。
PA的抗拉强度很低而SMA可能足够,不过还未经力学实验数据验证这一想法。
1.如今为公路设计一条好的线形已经变成一种要求考虑很多因素的艺术。
比方
说,人们已经懂得过长的直线会让驾驶员有想睡觉的趋势因此很危险。
2.如今很明显,桥是线形的一部分,它的修建必须适应线形的变化。
3.对于越过山谷的桥来说,沿桥的竖向线形取决于以后的路的走向。
4.向下的弯桥的图片在很多刊物上受到大量的评论。
从山谷上来看,这座桥看
起来相当自然,没人察觉到连续梁的纵断面悬着而产生不舒服的感觉,大多数人甚至没有意识到它的独特性。
5.当斜桥很宽时只有一种好的解决方法:所有的线形和横向构件都要和河或山
谷的方向平行,这样才能使线形的方向最少。
在河里,桥墩在任何情况下都要和流水的方向平行是出于某种水力学原因,因为这样可以减少水的冲刷。
在河岸边,桥台和路正交,和河水流向平行看起来更美观。