道路名称解释
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1、标准轴载:BZZ-100
就是以双轮组单轴荷载100KN作为标准轴载。
一条道路通过的车辆种类很多,重车和轻车对道路的影响当然是不同的,因此设计中以BZZ-100作为标准进行计算,然后将实际中的各种轴载车辆流量换算成标准车的流量,建立这样的流量模型计算对道路的影响。
就是说如果遇到轴载大于100KN的车辆,100个车次换算成BZZ100就要超过100车次,反之,如果轴载小于100KN的车100车次换算成标准轴载,对道路的影响可能就是70次,80车次。
最终根据各种车辆的预测流量加权平均累计计算换算成100KN轴载的车辆的流量进行道路结构计算。
2、道路纵坡
顺着道路前进方向的上下坡,叫道路纵坡。
它与汽车的动力特性、安全正常有很大关系。
道路纵坡包含最大纵坡、最小纵坡、最大(或陡坡)的缓坡,以及相应坡长。
最大纵坡是指载重汽车在油门全开的情况下持续以等速行驶时所能克服的坡度。
最小纵坡是根据路基边沟纵向排水的需要而产生的,一般情况下,道路纵坡等于路基边沟纵坡。
最大缓和纵坡指的是纵坡在3%-0.3%范围内坡度为缓和纵坡或缓坡。
亦称公路纵坡。
3、道路横坡
横坡,是以道路横断面为视角,道路中心或一端到另一端的坡度
双向横坡一般用于没有中心隔离带的道路,如一般的城市道路,是中间高两遍低的一个形态,横坡一般以*%表示一般道路坡度在2%-3% 代表的是高点于低点的高差h与亮点之间距离L的百分比
路堤边坡,一般出现在高出原地面的公路上由于公路高出原地面需要填土以达到设计标高也就是路堤。
填筑路堤需从下向上逐层填筑、碾压,每层的宽度逐渐减小,达到设计高度时,宽度略宽与设计路面宽度,这是路堤两遍会形成一个坡度这个就是边坡了
4、路床
路床【road bed】指的是路槽底部一定深度的部分称路床。
土质路床又称土基。
路床是路面的基础,是指路面底面以下80cm范围内的路基部分。
路床分上、下两层:路面底面以下深度0~30cm范围内的路基称为上路床;路面底面以下深度30~80cm范围内的路基称为下路床。
路床将承受从路面传递下来的、较大的荷载应力,因而要求它均匀、密实,达到规定的强度。
路床所用填料的最大粒径为100mm,填料最小强度(CBR)(%)因公路等级的不同而不同。
5、路基道胎
对公路而言水稳层以下都可以叫道胎。
一般是指路面结构以下的土基,如道胎顶面就是指路面结构以下的土基的顶面
6、弯沉值
弯沉值就是荷载对路基/路面作用前后,路基/路面发生变形的大小,用微米(1/1000毫米)作计算单位。
计算弯沉值表示的是,在某一路段,按20米的间距,用一定轴载的车辆(一般用后轴6吨或10吨车辆)对路基/路面作用前后,产生的残余变形量的加权平均值。
计算弯沉值与路基/路面的设计强度有直接的关系,计算弯沉值越小,则强度越高。
公路改造前,对原有公路进行弯沉测量,可以了解原有公路的路况,并作为设计的指导资料;公路修建中或竣工后,弯沉测量可以检验路基/路面的施工是否达到设计强度要求。
7、回弹模量
回弹模量是指路基,路面及筑路材料在荷载作用下产生的应力与其相应的回弹应变的比值,土基回弹模量表示土基在弹性变形阶段内,在垂直荷载作用下,抵抗竖向变形的能力,如果垂直荷载为定值,土基回弹模量值愈大则产生的垂直位移就愈小;如果竖向位移是定值,回弹模量值愈大,则土基承受外荷载作用的能力就愈大,因此,路面设计中采用回弹模量作为土基抗压强度的指标。
8、土工格栅
土工格栅是用聚丙烯、聚氯乙烯等高分子聚合物经热塑或模压而成的二维网格状或具有一定高度的三维立体网格屏栅,当作为土木工程使用时,称为土工格栅。
土工格栅是一种主要的土工合成材料,与其他土工合成材料相比,它具有独特的性能与功效。
土工格栅常用作加筋土结构的筋材或复合材料的筋材等。
土工格栅分为塑料土工格栅、钢塑土工格栅、玻璃纤维土工格栅和玻纤聚酯土工格栅四大类。
土工格栅是一种新型工程材料。
主要用与高速公路,机场,堤坝,河岸等工程领域。
可给路面增强,补强,防止路面产生裂缝等作用。
9、沥青混凝土
沥青混凝土(bituminous concrete)俗称沥青砼,是经人工选配具有一定级配组成的矿料(碎石或轧碎砾石、石屑或砂、矿粉等)与一定比例的路用沥青材料,在严格控制条件下拌制而成的混合料。
分类:
沥青混凝土按所用结合料不同,可分为石油沥青的和煤沥青的两大类[1];有些国家或地区亦有采用或掺用天然沥青拌制的。
按所用集料品种不同,可分为碎石的、砾石的、砂质的、矿渣的数类,以碎石采用最为普遍。
按混合料最大颗粒尺寸不同,可分为粗粒(35~40毫米以下)、中粒(20~25毫米以下)、细粒(10~15毫米以下)、砂粒(5~7毫米以下)等数类。
按混合料的密实程度不同,可分为密级配、半开级配和开级配等数类,开级配混合料也称沥青碎石。
其中热拌热铺的密级配碎石混合料经久耐用,强度高,整体性好,是修筑高级沥青路面的代表性材料,应用得最广。
各国对沥青混凝土制订有不同的规范,中国制定的热拌热铺沥青混合料技术规范,以空隙率10%及以下者称为沥青混凝土,又细分为Ⅰ型和Ⅱ型,Ⅰ型的孔隙率为3(或2)~6%,属密级配型;Ⅱ型为6~10%,属半开级配型;空隙率10%
以上者称为沥青碎石,属开级配型;混合料的物理力学指标有稳定度、流值和孔隙率等。
性质:
沥青混合料的强度主要表现在两个方面。
一是沥青与矿粉形成的胶结料的粘结力;另一是集料颗粒间的内摩阻力和锁结力。
矿粉细颗粒(大多小于0.075毫米)的巨大表面积使沥青材料形成薄膜,从而提高了沥青材料的粘结强度和温度稳定性;而锁结力则主要在粗集料颗粒之间产生。
选择沥青混凝土矿料级配时要兼顾两者,以达到加入适量沥青后混合料能形成密实、稳定、粗糙度适宜、经久耐用的路面。
配合矿料有多种方法,可以用公式计算,也可以凭经验规定级配范围,中国目前采用经验曲线的级配范围。
沥青混合料中的沥青适宜用量,应以试验室试验结果和工地实用情况来确定,一般在有关规范内均列有可资参考的沥青用量范围作为试配的指导。
当矿料品种、级配范围、沥青稠度和种类、拌和设施、地区气候及交通特征较固定时,也可采用经验公式估算
结构形式:
1 传统的沥青混凝土面层(AC)ps:普通密级配沥青混凝土
《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97,根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究,统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。
其主要原因为:①计量标准向ISO国际标准靠近;②便于参考国外同类结构形式的级配标准;③世行项目增多,便于国际招标、监理及质量检验;④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。
沥青混凝土的符号由原LH改为AC。
1.1 按沥青混合料集料的粒径分类
1.1.1 细粒式沥青混凝土:AC—9.5mm或AC—13.2mm。
在文献资料,考试卷纸中常以AC—9 或AC—13 形式出现
1.1.2 中粒式沥青混凝土:AC—16mm或AC—19mm。
在文献资料,考试卷纸中常以AC—16 或AC—19 形式出现
1.1.3 粗粒式沥青混凝土:AC—26.5mm或AC—31.5mm。
在文献资料,考试卷纸中常以AC—26 或AC—31 形式出现
其组合原则是:沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。
上层宜使用中粒式及细粒式,且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2,中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。
1.2 按沥青混合料压实后的孔隙率大小分类
1.2.1 Ⅰ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(3%~6%)
1.2.2 Ⅱ型密级配沥青混凝土:孔隙率为(4%~10%)
c、AM型开级配热拌沥青碎石:孔隙率为(大于10%)
其组合原则是:沥青面层至少有一层是Ⅰ型密级配沥青混凝土,以防水下渗。
若上面层采用Ⅱ型沥青混凝土,中面层须采用Ⅰ型沥青混凝土,AM型开级配沥青碎石不宜作面层,仅可做联结层。
2 多碎石沥青混凝土面层(SAC)
2.1 产生背景
较大流量的车辆在高速公路上安全、舒适高速地通行,沥青面层必须具有良好的抗滑性能。
这就要求沥青面层不但要有较大的磨擦系数,而且要有较深的表面构造深度(构造深度是高速行车减低噪音和减少水〖LM〗漂、溅水影响司机视线的主要因素)。
近年来的研究成果表明:“沥青面层的抗滑性能是由面层结构的微
观构造和宏观构造两部分形成。
其中宏观构造来源于沥青混合料的配合比,主要由骨料的粗细、级配形式决定”。
80年代中期中国开始修筑高等级公路,从沥青面层的结构形式来看:Ⅰ型沥青混凝土,空隙率3%~6%,透水性小,耐久性好,表面层的摩擦系数能达到要求,但表面构造深度较小,远不能达到要求。
Ⅱ型沥青混凝土空隙率6%~10%,表面构造深,抗变形能力较强,但其透水性、耐久性较差。
为了解决沥青面层的抗滑性能(特别是表面层在构造深度较大的情况下,又具有良好的防水性的结构形式),多碎石沥青混凝土面层被加以研究和使用。
2.2 多碎石沥青混凝土面层的特点
多碎石沥青混合料是采用较多的粗碎石形成骨架,沥青砂胶填充骨架中的孔隙并使骨架胶合在一起而形成的沥青混合料形式。
具体组成为:粗集料含量69%~78%,矿粉6%~10%,油石比5%左右。
经几条高等公路的实践证明,多碎石沥青混凝土面层既能提供较深的表面构造,又具有传统Ⅰ型沥青混凝土那样的较小空隙及较小透水性,同时又具有较好的抗形变能力(动稳定度较高)。
换言之,“多碎石沥青混凝土既具有传统Ⅰ型沥青混凝土的优点,又具有Ⅱ型沥青混凝土的优点,同时又避免了两种传统沥青混凝土结构形式的不足。
”
3 沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)
3.1 形成背景
60年代的德国交通十分发达,根据本国的气候特点(夏季气温20℃左右,冬季不太冷),习惯修筑“浇筑式沥青混凝土”路面。
这种结构中沥青含量12%左右,矿粉含量高。
使用中发现路面的车辙十分严重,另外当时该国家的汽车为了防滑的需要,经常使用带钉的轮胎(包括欧洲一些国家亦如此),其结果是路面磨耗十分严重(1年可减薄4cm左右)。
为了克服日益严重的车辙,减少路面的磨耗,公路工作者对沥青混合料的配合比进行调整,增大粗集料的比例,添加纤维稳定剂,形成了SMA结构的初形。
1984年德国交通部门正式制定了一个SMA路面的设计及施工规范,SMA路面结构形式基本得以完善。
这种新型的路面结构先后在德国、欧洲一些国家逐渐被推广、运用。
90年代初,美国公路界认为其公路路面质量不如欧洲国家的路面质量好。
经考察发现存在两个方面的差距:①在改性沥青的运用上;②在路面的结构形式上(即SMA)。
1991、1992年开始加以研究、推广SMA这种结构形式,最典型的是:1995年亚特兰大市为举办奥运会对公路网进行改建和新建,全部采用了SMA这种结构形式做路面。
3.2沥青玛蹄脂碎石混合料路面(SMA)的组成原理及特点
沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)是一种以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂结合料,填充于间断级配的矿料骨架中,所形成的骨架密实混合料。
其组成特征主要包括两个方面:①含量较多的粗集料互相嵌锁组成高稳定性(抗变形能力强)的结构骨架;②细集料矿粉、沥青和纤维稳定剂组成的沥青玛蹄脂将骨架胶结一起,并填充骨架空隙,使混合料有较好的柔性及耐久性。
SMA的结构组成可概括为“三多一少,即:粗集料多、矿粉多、沥青多、细集料少”。
具体讲:①SMA是一种间断级配的沥青混合料,5mm以上的粗集料比例高达70%~80%,矿粉的用量达7%~13%,(“粉胶比”超出通常值1.2的限制)。
由此形成的间断级配,很少使用细集料;②为加入较多的沥青,一方面增加矿粉用量,同时使用纤维作为稳定剂;③沥青用量较多,高达6.5%~7%,粘结性要求高,并希望选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青(最好采用改性沥青)
SMA的特点:沥青玛蹄脂碎石混合料是当前国际上公认(使用较多)的一种抗变形能力强,耐久性较好的沥青面层混合料。
由于粗集料的良好嵌挤,混合料有非常好的高温抗车辙能力,同时由于沥青玛蹄脂的粘结作用,低温变形性能和水稳定性也有较多的改善。
添加纤维稳定剂,使沥青结合料保持高粘度,其摊铺和压实效果较好。
间断级配在表面形成大孔隙,构造深度大,抗滑性能好。
同时混合料的空隙又很小,耐老化性能及耐久性都很好,从而全面提高了沥青混合料的路面性能。
10、回弹弯沉
回弹弯沉【rebound deflection】指的是路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形,卸载后能恢复的那一部分变形。
路面回弹弯沉量,不仅反映了路基路面结构的整体刚度和强度,而且还与路面的使用状态存在一定的内在联系.通常回弹弯沉值越大,路面结构的塑性变形也越大(刚度差),同时抗疲劳性能也差,难以承受重交通量;反之,则路面结构的抗疲劳性能好,并能承受较重的交通量.此外,回弹弯沉还易于测试,因此我国现行的沥青路面设计方法,采用设计弯沉为路面整体刚度的设计指标.并以标准轴载作用下,路表回弹弯沉值Ls不超过满足路面使用状态和设计使用年限要求的路面设计弯沉值Ld作为设计标准.即:Ls小于等于Ld.。