沥青路面PPT精品课件

三、松散剥落
?? 定义： 沥青从矿料表面脱落，在荷载作用下面层呈现的松散现象。 沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏。 ?? 原因： 1）沥青与矿料黏附性差（沥青粘性差、集料粘附等级低、集料 潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等）； 2）水的作用； 3）沥青在施工中的过度加热老化
四、表面抗滑不足
2.3 沥青面层
1）材料及技术要求
（1）沥青 根据面层的类型、交通量、气候、施工方法选择沥青的牌号 交通量>500辆/d为重交通荷载，应选用重交通荷载沥青AH型
（2）矿料 矿料包括碎石、砾石、石屑、砂和矿粉。它是粗集料、细集料和矿粉的总称。
? 粗集料—粒径为2.36、4.75、9.5、13.2、16、19、26.5、31.5mm ? 细集料—粒径为0.075~2.36mm ? 矿粉—粒径<0.075mm。
? 二灰结石—石灰+粉煤灰+碎石
=30 ：
石灰：粉煤灰（重量比） =1：2~1：4，（石灰 +粉煤灰）：级配碎石（重量比） =20：80~15 ：85。
特点
? 二灰土强度较石灰土高、抗缩裂性较石灰土强
? 二灰结石具有强度高，抗干缩和湿缩能力强，适合于做高等级公路的基层和
底基层
2）柔性基层
热拌沥青碎石、贯入式沥青碎石、级配碎石（砂砾）和填隙碎石 特点 （1）强度高，刚度小； （2）稳定性好。 适用条件 （1）沥青碎石适用中等交通以上道路的基层、底基层 （2）级配碎石适用各级道路的基层、底基层 （3）级配砾石、天然砂砾用作轻交通的二级及以下公路的基层和各级公 路的底基层 （4）填隙碎石适用于三、四级公路的基层和各级公路的底基层
结构组合形式
? 下层采用贯入式 ? 上层采用密级配热拌沥青混凝土拌和层（ AC-10、AC-13）
厚度 拌和层厚度为2.5~4.0cm，路面总厚度7cm~10cm。 适用条件
次高级路面 下层贯入式路面相同，上层与密级配热拌沥青混凝土路面相同
第二节 沥青路面的损坏类型及成因
一、裂缝 表观形态分有：横裂、纵裂、网裂、块裂、不规则裂锋等
?? 定义： 沥青路面在使用过程中，表面集料被逐渐磨光，或者出现 沥青层泛油，使得沥青层表出现光滑。 ?? 原因： 1）集料软弱，宏观纹理和微观构造小； 2）粗集料抵抗磨光的能力差（由磨光值、棱角性、压碎值等 表征）； 3）级配不当，粗料少、细料多； 4）用油量偏大，或出现水损害； 5）沥青稠度太低； 6）车轮磨耗太严重
纵向裂缝
横向裂缝
块裂及网裂
二、车辙
?? 定义： 路面结构及路基在行车荷载作用下的补充压实，或结构层 及路基中材料的侧向位移产生的累积永久变形。车辙还包括 轮胎磨耗引起的材料缺省。 车辙是高级沥青路面的主要破坏型式，对于半刚性基层 沥青路面，车辙主要发生在中上面层或沥青层表。 ?? 原因： 1）沥青混合料高温稳定性不足，塑性变形累积； 2）路面结构及路基材料的变形累积； 3）车辆渠化交通的荷载磨耗－磨耗型车辙。
2 路面材料及结构类型
2.1垫层
垫层材料
?级配砂砾：采用天然级配砂砾，砾石最大粒径 D<1/2结构厚度 ?石灰土：5%~8%低剂量石灰土
垫层厚度: 15cm~20cm
2.2基层
1）半刚性基层 （1）稳定土类基层
土体稳定方法：压实、加粒料、加结合料等。 分石灰稳定土、水泥稳定土、石灰水泥综合稳定土三大类。 稳定土特点
产生原因： ?? 横向裂缝：分荷载型和非荷载型，非荷载型又分为沥青面层 缩裂和基层反射裂缝。荷载型因拉应力超过材料疲劳极限引 起，从下向上发展；非荷载型沥青面层缩裂因冬季沥青材料 收缩产生的应力大于材料强度引起，反射裂缝因基层收缩开 裂向面层延伸引起。 ?? 纵向裂缝：路面分幅摊铺时，接缝未处理好；路基原因等引 起失稳。 ?? 网裂：上述裂缝未及时处理，水渗入所致；结构强度不足； 沥青老化等
? 强度高，变形小，半刚性 ? 稳定性好、抗冻性好 ? 易收缩开裂（温度收缩、干缩） 适用条件 低等级道路的基层和高等级道路底基层
采用石灰土结构层应注意事项
? 具有干缩和温度收缩特性 ? 不适合做高等级道路的基层 ? 不适合做过湿路段的底基层
防止石灰土缩裂技术措施
? 控制石灰土含水量，压实石灰土含水量不大于最佳含水量 ? 严格控制压实度，达到规定压实度要求 ? 防晒、尽快铺设面层 ? 设置联结层和隔离层
rs
rs
? ? ?? ?
rt
rt
现行柔性路面设计规范方法，以路面容许弯沉值作为路面结构整体 承载能力控制指标，验算高级路面、整体性基础底面弯拉应力。验算停车站 等受水平力较大的地段面层高温条件下的剪应力。即：
控制
l ? ?l ? R
验算
? ? ?? ?
r
r
? ? ?? ? a
l —路面使用末期的不利季节，在设计标准荷载作用下的容许出现最 R
砂和石屑要求级配，含泥量<3%~5%。 ③矿粉（填料，粒径<0.075mm） 由石灰石、白云石磨细的石粉。
要求粒径<0.075mm成分占70% 、含水量<1%
2）面层类型
分类 沥青表面处治、沥青贯入式、沥青上拌下贯式、热拌沥青混凝土 选择依据 道路等级、交通量、使用年限、气候等 （1）沥青表面处治路面 铺筑厚度不大于3cm的一种薄层路面结构。采用层铺法 作用 ? 封闭表面，防水 ? 提高平整度 ? 改善抗滑条件 ? 延长使用寿命 类型 ? 单层式，厚1.0cm~1.5cm ? 双层式，厚1.5cm~2.5cm ? 三层式，厚2.5cm~3.0cm
3）路面结构层次 面层、基层、垫层。
1.3路面分级与分类
1）路面分级 按面层材料的 使用品质、组成类型、结构强度和稳定性 分为4个等级 ? 高级路面 ? 次高级路面 ? 中级路面 ? 低级路面
2 ）路面分类
按路面使用材料类型分 ? 柔性路面 ? 刚性路面 ? 复合路面
1.4路面发展概况
? 沥青路面发展 ? 水泥路面发展 ? 路面设计理论发展 ? 路面施工机械设备发展 ? 路面新技术发展
用于三级、四级公路的面层和铺筑路肩、行人道、修筑破损路面
（2）沥青贯入式路面
沥青贯入式路面是在初步压实的碎石上分层浇洒沥青，撒布嵌缝料，压实 后形成的路面结构。厚度4cm~8cm
特点 ? 强度高，稳定性好 ? 施工简便 ? 空隙率大
（3）热拌沥青混凝土路面
由级配矿料+沥青结合料严格按技术要求拌和，层铺压实成型的路面结构 特点 ? 强度高，稳定性好 ? 密度大 ? 耐久性好。 适合 公路、城市道路
热拌沥青混合料
（一）沥青混合料的典型组成结构类型：
a) 密实-悬浮结构； b) 骨架-空隙结构； c) 密实-骨架结构
连续密级配
连续开级配
间断级配
种类与结构类型
? 密级配沥青混凝土面层AC
?开级配抗滑面层OGFC ?沥青玛蹄脂碎石面层SMA
表热拌沥青混合料分类表
沥青混合料类型
AC
SMA OGFC
第一节 沥青路面概述
1路面概况
1.1路面的要求
路面在规定的使用年限内，保证汽车按道路的设计时速安全、经济的运行 。 ? 有足够的强度和刚度 ? 稳定性好 ? 表面平整度高 ? 表面抗滑性好 ? 耐久性
1.2路面的几何参数及结构层次
1）路面横断面
1-路面； 2a-)土-槽路式肩横；断3面-路基b；)-全4-铺路式缘横石断；面5-加固路肩
2）路面几何尺寸 路面宽度、厚度、路拱坡度
? 路面宽度:由道路等级确定 ? 路面厚度:由道路结构所使用的材料、气温、道路等级等因素决定 ? 路拱：由路面材料和排水要求决定
路拱分直线形、折线形、抛物线形
道路路拱形式 a)-直线形路拱 b)-抛物线形路拱
路拱横坡度
?沥青混凝土、水泥混凝土路面为：1-2% ?沥青类路面为：1.5-2.5% ?碎石路面为：2.5-3.5% ?低级路面为：3-4%。
砂粒式 细粒式 中粒式 粗粒式 细粒式 中粒式 细粒式
最大粒径 公称最大 （mm） 粒径(mm)
9.5
4.75
13.2
9.5
16
13.2
19
16
26.5
19
31.5
26.5
13.2
9.5
16
13.2
19
16
26.5
19
13.2
9.5
16
13.2
级配类型和设计空隙率（ %）
密级配
3~5
3~4
AC-5
AC-10
AC-13
AC-16
AC-20
AC-2MA -16
SMA -20
开级配 >18
OGFC-10 OGFC-13
结构形式 ? 单层式，厚4cm~6cm ? 双层式，厚7cm~9cm ? 三层式，厚 12cm~18cm
组合方式 ? 双层式
上层细粒式或中粒式（AC-13、AC-16） 下层采用中粒式或粗粒式（AC-20、AC-25）；
3）刚性基层
贫水泥混凝土或掺入粉煤灰的贫水泥混凝土 厚度通常为200~280mm，最小厚度为150mm ? 特点 （1）强度高，刚度大，抗变形能力强 （2）稳定性好 ? 适用条件 （1）重交通、特重交通公路； （2）运煤、矿石和建筑材料的公路 ? 组成与技术指标
水泥剂量为8%~12%。粉煤灰掺入量为水泥质量20%~40%
道路工程
（第11章 沥青路面）
第11章 沥青路面结构设计
主要内容 ：
1 路面概括 2 路面材料类型 3 沥青路面损坏模式和设计标准 4 弹性层状体系应力、位移计算 5 路面结构层次的组合 6 新建路面结构设计 7 旧路改造设计
学习要求：
1 熟悉路面材料及路面结构类型 2 了解沥青路面损坏模式和设计指标 3 掌握弹性层状体系理论、实用位移应力计算方法 4 熟悉沥青结构组合设计及我国沥青路面设计规范、理论体系、设计方法 5 会新建路和旧路路面结构设计计算
水泥土结构层特点和使用注意事项 ? 水泥稳定土特别是水泥稳定砂砾具有强度高、稳定性好、抗水耐冻、
缩裂小等特性，常用于高等级公路的基层 ? 碾压要及时，要求从加水拌和到碾压结束时间不超过4~6小时。
强度试验
? 水泥稳定土强度试验与石灰稳定土强度试验基本相同 ? 注意要把水泥水化需要水量加上
③综合稳定土基层
? 三层式
上层细粒式或中粒式（OGFC -13、OGFC -16或SMA -13、SMA -16） 中层采用中粒式或粗粒式（AC-20、AC-25）
下层采用中粒式或粗粒式（AC-20、AC-25） 上述路面结构中至少有一层为密级配沥青混凝土混合料 沥青混凝土路面采用马歇尔试验进行检验
4）沥青上拌下贯入式路面
其它病害
? 包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等。
第三节 路面设计指标
控制指标应该是多种——即多临界状态多设计指标
?疲劳开裂
? ? ?? ?
r
r
?车辙（永久变形）
l ? ?l ?
p
p
?路表面回弹弯沉 ?面层剪切 ?面层断裂（推移） ?低温缩裂
l ? ?l ?
e
e
? ? ?? ? a
? ? ?? ?
组成 土+水泥+石灰+水 土、水泥、石灰的技术要求与石灰稳定土和水泥稳定土要求相同。 水泥：石灰（重量）=6：4~5：5 特点 ? 具有石灰稳定土与水泥稳定土两者特点 ? 强度提高，抗裂性改善，早强
（ 2）石灰（水泥）粉煤灰稳定类
由结合料石灰（水泥）和工业废渣粉煤灰组成 ? 特点
①强度高 ② 稳定性好 ③ 抗冻、裂 ? 适用条件 高等级公路的基层或底基层
③粉煤灰 有效成份（SiO2+Al2O3+Fe2O3）>70% 烧失量<20% 比表面积>2500cm2/g 含水量<35%。
石灰粉煤灰类基层
组成 石灰+粉煤灰 +（土、碎石） +水。
? 二灰—石灰+粉煤灰
石灰：粉煤灰（重量比） =1：2~1：4；
? 二灰土—石灰+粉煤灰+土
石灰：粉煤灰（重量比） =1：2~1： 4，（石灰 + 粉煤灰）：土（重量比） 70~70 ：30；
①碎石（粒径>2.36mm） ? 有足够的强度和耐磨性，压碎值? 25%~28% ? 含泥量<1%，含水量<3% ? 粘结力? 3级，高级路面? 4级。
采用水煮法试验，碱性石料粘结力大，酸性石料粘结力小，采用加入抗剥离 剂方法提高石料与沥青的粘结力。
②砂和石屑 ? 砂（粒径<2.36mm）：天然河砂、山砂、海砂均可 ?石屑（粒径<4.75mm）
? 压实度与强度标准
材料技术要求
① 土：与石灰土相同。 ② 碎石
? 颗粒组成 做底基层符合1号级配范围，最大粒径37.5mm 做基层符合2号级配范围，最大粒径31.5mm
? 压碎值 做基层时高速公路和一级公路 ≤30%，二级和二级以下公路≤35% 做底基层时高速公路和一级公路≤ 35%，二级和二级以下公路≤ 40%