《路面工程》讲义

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第一章路面工程总论

本章的主要内容：

1.国内、外路面工程发展概况;

2.路面的功能及对路面的要求;

3.路面结构设计的原理、任务与内容, 设计理论与方法。本章的重点:

路面的基本要求;

路面结构构造、层次划分与作用;

路面技术等级与类型。

1－１路面发展概况及对路面的基本要求

一．路面的发展概况

古代：砂石、条石、块石和石板铺筑的路面

建国初期：大部分为砂石路面，沥青或水泥路面全国仅315km；

20世纪60年代：广泛采用泥结碎石、级配碎（砾）石路面，在北方，由于石油的开采，逐渐采用沥青路面；

20世纪80年代：广泛采用沥青路面；

20世纪90年代：大量采用水泥混凝土路面；

21世纪：黑白并举，并采用复合式路面、新型路面结构；

二、路面学科的范围：

1、路面结构组合与设计方法；

2、路面材料性能及施工方法；

3、路面工程试验检测；路面工程养护、维

修和管理

三、路面及其功能

１．路面：用各种材料铺筑在路基上供车辆行驶的层状构造物。

２．功能：①保护路基，并反映了道路的使用品质；②直接承受行车荷载和大气的破坏作用

四、对路面的要求

１．强度和刚度２．稳定性３．表面平整度４．表面抗滑性５．耐久性 6.少尘性

1－２路面的构造

一．路面断面形式

路面横断面的形式随道路等级的不同，通常分为槽式横断面和全铺式横段面。

１.槽式横断面：在路基上按路面行车道及硬路肩设计宽度开挖路槽，保留土路肩，形成浅槽，再槽内铺筑路面。2.全铺式横断面：在路基全部宽度内都铺筑路面。在盛产石料或路基较窄的砂石路面上采用。

（a）槽式（ b）全铺式

1．路面；2．土路肩；3．路基；4．路缘石（侧石）；5．加固路肩

图1-1 路面横断面形式

二．路拱及路拱横坡度

１.路拱：

为保证路面上雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和渗透而减弱路面结构强度，路面表面应做成中间高两边低的形状，称路拱。

２.路拱形式：

①直线形路拱（双边直线中间插入圆弧）——在路拱两侧采用倾斜直线，在中间插入一段圆曲线，圆曲线长约为路面宽度的1/3，但不得超过３ｍ，圆曲线半径不得小于５０ｍ。多适用于较小的路拱横坡度和沥青、水泥等路面。

②抛物线路拱——形式较圆顺，中间坡度小，两边坡度大，有利于排除雨水，但会使中间行车集中，而且增加施工难度。适宜砂石路面。

三、路拱横坡度的选择

从利于行车平稳和有利于横向排水两方面考虑。在干旱和有积雪、浮冰地区应采用低值，多雨地区应采用高值；当道路纵坡较大或路面较宽，或行车速度较高时，或交通量和车辆载重较大时，或拖挂车较多时，应采用平均坡度的低值；反之应采用高值。

表1-1 各类路面的路拱平均横坡度

路面类型路拱平均横坡

沥青混凝土、水泥混凝土1～2

热拌沥青碎石、路拌沥青 1.5～2.5

半整齐石块，不整齐石块2～3

碎石、砾石等粒料路 2.5～3.5

炉渣土、砾石土、砂砾土3～4

4. 路肩横坡度

①硬路肩一般与行车道路面相同

②土路肩或草皮路肩横坡度比路面大1%－２％，以利排水。５．路拱横断面

①中央分隔带未设置排水设施，由单向横坡向路肩方向排水

②中央分隔带设置排水设施，两侧路面分别做成中间高，两边低的路拱，向中间排水设施和路肩两个方向排水。

三．路面结构够分层及层位功能

行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱。因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，通常按各层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层。

１．面层

①面层：

是路面结构层最上面的一个层次，直接承受车辆荷载和自然因素的影响并将荷载传递到基层。

②对面层的要求：

较高的强度、刚度、表面平整、抗滑、耐磨、不透水、水温稳定性好。

③修筑面层的常见材料：

沥青混凝土、水泥混凝土、路拌、厂拌沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治、整齐块石、半整齐块石、不整齐块石碎、砾石路面炉渣土、砾石土、砂砾土等。

面层有时分两到三层铺筑，分别称上、中、下面层。但联结层、封层、碎砾石路面的磨耗层和保护层，以及厚度不超１ｃｍ的沥青表面处治，不能作为一个独立的层次，应看作面层的一部分。

２．基层

①基层：

是面层以下的结构层，主要承受由面层传来的车辆荷

载的垂直力，并扩散到下面的基层和土基中去，是路面结构中的承重层。

②对基层的要求

应具有足够的强度和刚度、良好的应力扩散能力、平整的表面，以保证面层厚度均匀，它还可能受到地表水或地下水的浸入，应具有足够的水稳性，以防湿软变形过大而影响路面结构强度。

③修筑基层的主要材料：

水泥、石灰、沥青稳定土，稳定碎、砾石，贫混凝土，天然砂砾、碎砾石，各种工业废渣和土、砂、石组成的混合料等。

基层厚度太厚时，可分两到三层铺筑，当采用不同材料铺筑时，最下层称底基层。

3.垫层

①垫层：

介于土基和基层之间，改善土基的水温状况，以保证面层和基层不受水温状况变化造成的不良影响，将基层传来的荷载应力加以扩散，以减小土基的应力和变形，也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构性能。

②对垫层的要求：

水温性和隔温性能要好，如土基软弱，应力扩散能力要好。

③修筑垫层的常用材料：