路面结构层和常用材料(课堂PPT)
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道路的基本组成ppt课件
•垫 层
在路基排水不良或 有冻涨翻浆的路段 设置。
按荷载作用下路面的工作特征分：
• 柔性路面：如沥青混凝土路面、泥结碎石路面。 • 刚性路面：如砼路面。 • 半刚性路面：如用石灰或水泥稳定土或石灰炉渣等材料建成的
路面。
按路面的质量级别分：高级、次高级、中级、低级。
3、桥涵 (bridge and culvert)
排水系统
5、隧道
特长隧道：——L＞3000m 长 隧 道：——3000m≥L≥1000m 中 隧 道：——1000m＞L＞500m 短 隧 道：——L≤500m
6、防护工程
填石 路基
砌石 路基
挡墙 路基
护脚 路基
7、特殊构造物
悬出路台
半山桥
8、特殊构造物
明洞
半山洞 特殊构造物
9、交通服务设施(traffic device)
指路标志：
禁令标志： 警告标志： 指示标志： 旅游区标志： 道路施工标志：
交通服务设施 (traffic device)
交通服务设施(traffic device)
§1.3 道路的基本组成
2.城市道路的组成
§1.3 道路的基本组成
2.城市道路的组成
• 供城市中各类车辆行驶用的机动车道、非机动车 道和人行道、绿化带；
•面 层
2、路面 (pavement)
位置、作用、质量要求。
要保证结构强度、刚度、不透水性、温度稳定性、平 整度、粗糙度和耐磨性。
• 联结层
作用是为加强面层 与基层的联结，提 高面层的抗疲劳能 力。
•基 层
2、路面 (pavement)
一般用碎（砾）石灰土或工业废渣修筑。
• 底基层 重要道路和高速公路多采用。
16公路路面结构设计讲解ppt课件
▪
C、中级路面
▪
D、低级路面
第二节 路面类型及基本要求
▪ 3、根据路面结构的力学特性和设 计方法的相似性，可分为：
▪ A、柔性路面 ▪ B、刚性路面 ▪ C、半刚性路面
第二节 路面类型及基本要求
▪ 柔性路面〔flexible pavement）
▪ 用柔性结构层组成的路面称柔性 路面。
▪ 特点：刚度较小
第二节 路面类型及基本要求
▪ 三、影响路面结构稳定的因素 ▪ 1．大气水分与路基湿度状况 ▪ 2．气温周期变化
第二节 路面类型及基本要求
▪ 柔性基层〔flexible base） ▪ 用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯
入碎石、以及不加任何结合料的粒料类 等材料铺筑的基层，包括级配碎石、级 配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砂 砾经轧制而成的级配碎、砾石、以及泥 结碎石、填隙碎石等材料结构层。
第一节 路面结构及层次划分
▪ 3、垫层 ▪ 在路基土质较差、水温情况不
良时，宜在基层之下设置垫层， 起排水、隔水、防冻、防污或扩 散荷载应力等作用。
第一节 路面结构及层次划分
▪ （1〕作用 ▪ A、改善土基湿度和温度状况 ▪ B、将基层传下的荷载应力加以扩
散
第一节 路面结构及层次划分
▪ （2〕修筑材料 ▪ A 由松散粒料〔砂、砾石、炉渣〕
第一节 路面结构及层次划分
▪ （1〕作用 ▪ 承受较大行车荷载、水平力和
冲击力。 ▪ （2〕特性 ▪ 高强度、抗变形、稳定性、耐
久性、耐磨、不透水
第一节 路面结构及层次划分
▪ （3〕修筑材料
▪ 主要是水泥砼、沥青砼
▪
沥青碎〔砾〕石混合料
▪
砂砾
▪
道路路面结构图 PPT
路面结构图5级配碎石20cm沥青混凝土5cm沥青碎石7cm石灰处置泥置岩h25cm5720h2015行车道结构层10501520沥青混凝土5cm石灰稳定碎石土15cm石灰稳定碎石土20cm路肩部分结构图培路肩go51520行车道结构层路肩部分结构图25cm557720hh201510501520培路肩551520
25cm
行车道结构层
10
50
培路肩
15 20
？
路肩部分结构图
GO
GO
7.5
10 7 5 18
20 7 5
60 A1
填土 A2
25
15 5
75
A3 A4 A5
45
中央分隔带结构图 go幻灯片 15
go
3.路面工程量计算
以一幅每延米为单位计算： （1）沥青混凝土上面层：
长（750+175-10）cm，厚5 cm. V=9.15×0.05×1=0.4575m3
2、B图：（1）行车道：与A图相同，基层厚 度h2； （2）路肩：面层水泥混凝土12cm；
基层：级配砂砾12cm厚，宽出面层10cm 以1： 1坡度向下延伸。
3、C图：问题：（1）缘石尺寸？ 平石：15×25；侧石：12/15×30 （2）座浆厚度？
9cm
（2）要求：水稳定性好，隔热性，吸水性 好。
（3） 材料：颗粒材料，结合稳定料
4.联结层
（1）作用：在面层与基层之间，起着加强 面层与基层的共同作用，减少基层的放 射裂缝。
（2） 材料：沥青贯入式和沥青碎石及沥 青透层、粘层。
此图路拱 为抛物线 型，横坡 i=1.5%
（二）路拱大样图
0.91 2.16 3.58
+（0.3-0.07） × 0.15 =0.04395m3 填土V=(A1+A2+A3+A4+A5) ×1 = 0.26875m3
25cm
行车道结构层
10
50
培路肩
15 20
？
路肩部分结构图
GO
GO
7.5
10 7 5 18
20 7 5
60 A1
填土 A2
25
15 5
75
A3 A4 A5
45
中央分隔带结构图 go幻灯片 15
go
3.路面工程量计算
以一幅每延米为单位计算： （1）沥青混凝土上面层：
长（750+175-10）cm，厚5 cm. V=9.15×0.05×1=0.4575m3
2、B图：（1）行车道：与A图相同，基层厚 度h2； （2）路肩：面层水泥混凝土12cm；
基层：级配砂砾12cm厚，宽出面层10cm 以1： 1坡度向下延伸。
3、C图：问题：（1）缘石尺寸？ 平石：15×25；侧石：12/15×30 （2）座浆厚度？
9cm
（2）要求：水稳定性好，隔热性，吸水性 好。
（3） 材料：颗粒材料，结合稳定料
4.联结层
（1）作用：在面层与基层之间，起着加强 面层与基层的共同作用，减少基层的放 射裂缝。
（2） 材料：沥青贯入式和沥青碎石及沥 青透层、粘层。
此图路拱 为抛物线 型，横坡 i=1.5%
（二）路拱大样图
0.91 2.16 3.58
+（0.3-0.07） × 0.15 =0.04395m3 填土V=(A1+A2+A3+A4+A5) ×1 = 0.26875m3
7-路面结构荷载及材料ppt课件
面 层： 直接同行车荷载、大气接触，承受较大的行车荷载作用（包括冲 击），同时受到降水、气温等的影响。与其它层次相比，它应具有较高的 结构强度、抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应耐磨、不 透水、抗滑、平整（另外还应能适应基层开裂对其影响或旧路面病害的反 映）。材料的使用应能适应此功能要求。
垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面 层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态； 同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻 止路基土挤入基层。一般垫层修于特定状况道路工程结构中，如防砂土 基础挤入基层、软土地基扩散应力、冻土保温隔温等。
水泥稳定碎石或二灰碎石 30cm-40cm
二灰土或石灰土 20cm-40cm
土基 半刚性基层沥青路面结构
• 3、水泥混凝土路面（水泥路面）
水泥混凝土路面 路基
基层
– 普通混凝土（JPCP） – 钢筋混凝土（JRCP） – 连续配筋混凝土（CRCP） – 钢纤维混凝土
◆4、路面的结构层次与材料要求
动弹性模量（MPa）
回弹模量（MPa）
-01234温2100度（℃）
40
图2-9 温度对沥青混凝土动弹性 模量的影响
0
10
20
30
含水量ω(%)
图2-10 湿度对路基刚度 的影响
◆2、温度对道路的影响 温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路
基的冻胀
温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割
温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及 低温开裂
第一节 路面结构及其分类
• 1、沥青路面(Asphalt Pavement)
沥青路面
基层和底基层 路基
垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面 层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态； 同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻 止路基土挤入基层。一般垫层修于特定状况道路工程结构中，如防砂土 基础挤入基层、软土地基扩散应力、冻土保温隔温等。
水泥稳定碎石或二灰碎石 30cm-40cm
二灰土或石灰土 20cm-40cm
土基 半刚性基层沥青路面结构
• 3、水泥混凝土路面（水泥路面）
水泥混凝土路面 路基
基层
– 普通混凝土（JPCP） – 钢筋混凝土（JRCP） – 连续配筋混凝土（CRCP） – 钢纤维混凝土
◆4、路面的结构层次与材料要求
动弹性模量（MPa）
回弹模量（MPa）
-01234温2100度（℃）
40
图2-9 温度对沥青混凝土动弹性 模量的影响
0
10
20
30
含水量ω(%)
图2-10 湿度对路基刚度 的影响
◆2、温度对道路的影响 温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路
基的冻胀
温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割
温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及 低温开裂
第一节 路面结构及其分类
• 1、沥青路面(Asphalt Pavement)
沥青路面
基层和底基层 路基
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耗层在路面力学计算中不作为一个独立的层次来看，
但作用不可忽视。
3
砂石路面
4
基层
• 基层位于面层下面的一个层次。 • 主要承受来自于面层的垂直力，并将力传递到底基
层、垫层或土基上。 • 基层是承重层。 • 具有良好的扩散应力的能力。应具有足够的强度和
一定的刚度，具有一定的水稳定性。 • 基层表面要有较好的平整度，这是保证面层平整性
结构层具有稳定性好、抗冻性能强、结构本身自成
板体等特点，广泛用于修筑路面结构的基层和底基
层。但其耐磨性差，不宜用作面层。
14
应力--应变特性
强度和模量随龄期的增长而不断增 长，逐渐具有一定的刚性性质
无
机
结 合
疲劳特性
抗拉强度远小于其抗压强度，强度愈 大则刚度愈大，其疲劳寿命就愈长
料
石灰稳定类＞水泥稳定类＞石灰粉煤灰稳定类
的ห้องสมุดไป่ตู้
力 学
干缩特性
水分挥发和混合料内部的水化作用， 混合料的水分会不断减少，引起收缩
特
性
温缩特性
无机结合料稳定土的外观胀缩性是三相 的不同的温度收缩性的综合效应的结果
水泥稳定类＞石灰粉煤灰稳定类＞石灰稳定类
15
水泥稳定类
在集料或粉碎的（或原来松散的）土(包括各种粗粒土、中粒 土和细粒土)中，掺入足够数量的水泥和水，经拌和得到的混 合料经摊铺压实及养生后，当其抗压强度符合规定要求时， 称为水泥稳定类材料。
路面结构层和常用材料
1
水泥混凝土
强度高，刚度大，稳定性好， 使用寿命长，适应的交通量大
以碎石为集料，沥青为结合料，如
面
沥青混合料
沥青混凝土、沥青碎石、SMA、 乳化沥青碎石、沥青贯入碎石、
沥青表面处治、Superpave等
层
粒料面层
以土作为结合料的各种碎石或砾 石混合料，如泥结碎石、级配砾石等
材
料
4、刚性类：贫水泥混凝土和碾压混凝土等。（刚性） ❖ 根据使用性能也可分为、刚性基层、半刚性基层和柔性基层。
6
基层
• 基层厚度太厚时，为保证工程质量可分为 两层或三层铺筑。当采用不同材料修筑基 层时，基层的最下层称为底基层，对底基 层材料质量的要求较低，可使用当地材料 来修筑。
• 上基层和下基层。
7
底基层和土基间
设在路基处于潮湿 和过湿以及有冰 冻翻浆的路段
垫层
加强土基、改善 基层的工作条件
蓄水、排水、 隔热、防冻而设
8
在地下水位较高地区铺设的能 起隔水作用的垫层称隔离层
垫
在冻冻较深地区铺设的能 起防冻作用的垫层称防冻层
层
修筑垫层的材料，强度要求不一 定高，但水稳定性和隔温性能要好。
9
垫层材料
• 用水泥稳定级配碎石、未筛分碎石所得到的混合料称为水泥稳定碎石（水稳） • 用水泥稳定级配砂砾、天然砂砾得到的混合料称为水泥稳定砂砾（水泥砂砾） • 用水泥稳定粗粒土所得到的混合料称为水泥碎石土 • 用水泥稳定中粒土所得到的混合料称为水泥砾石土 • 用水泥稳定细粒土所得到的混合料，简称水泥土； • 用水泥和石灰、水泥和粉煤灰稳定某种土得到的混合料，简称综合稳定土。
的基本条件。
5
基层
❖ 修筑基层的材料主要有结合料稳定类(有机结合料和无机结 合料）和无机结合料的粒料类及刚性类。
1、有机结合料主要包括热拌沥青碎石或乳化沥青碎石混合料、 沥青贯入碎石等。（柔性）
2、无机结合料稳定类包括水泥稳定类、石灰稳定类及工业废 渣稳定类材料。（半刚性）
3、粒料类主要包括泥结碎石、泥灰结碎石、填隙碎石、级配 碎（砾）石等。（柔性）
一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层 另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层
10
垫层
• 一般公路：基层宽度每侧宜比面层宽25cm，底基 层每侧比基层宽15cm。在多雨地区，因粒料底基 层透水性好，宜铺至路基全宽，以利于排水。
• 高速与一级公路：基层和底基层宽度应分别比上 层宽出10cm和15cm。
• 用石灰稳定细粒土得到的混合料，简称石灰土。 • 用石灰稳定粗粒土或中粒土得到的混合料，视所用原材料而定，
原材料为天然砂砾土时，简称石灰砂砾土；原材料为天然碎石 土时，简称为石灰碎石土。 • 用石灰土稳定级配砂砾(砂砾中无土)或级配碎石(包括未筛分碎 石)时，也分别简称石灰稳定砂砾和石灰稳定碎石。 • 同时用石灰和水泥稳定某种土得到的混合料，简称综合稳定土。
18
石灰稳定类
石灰剂量是石灰质量占全部土颗粒的干质量的百分率， 即石灰剂量＝石灰质量／干土质量。
适用场合
• 石灰稳定类材料一般可以用于二级和二级以下公路路面的基层。 • 但石灰稳定类材料的收缩裂缝多、水稳定性较差，不应作高速
公路或一级公路的基层，必要时可以用作底基层。 • 在冰冻地区的潮湿路段以及其它地区的过湿路段，也不宜采用
• 二级及以下的公路路肩横坡比路拱大1%，干旱区 可相同。
11
基层、底基层常用材料
12
基层、底基层常用材料
13
半刚性类（无机结合料稳定类）
在集料或粉碎的（或原来松散的）土(包括各种粗粒土、 中粒土和细粒土)中，掺入一定量的无机结合料（包括 水泥、石灰和工业废渣等）和水，经拌和得到的混合 料经摊铺压实及养生后，当其抗压强度和耐久性符合 规定要求时，称为无机结合料稳定类；以此修筑的路 面结构层称为无机结合料稳定类结构层。 （半刚性材料）（半刚性基层或底基层）
16
水泥稳定类
良好的力学性能和板体性，适应性强，良好的整体 性、足够的力学强度、水稳定性和抗冻性 适用场合
• 水泥稳定类材料可适应于各种交通类别的道路基层和 底基层，但水泥土不应用作高等级沥青路面的基层， 只能作底基层。
• 在高等级公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不应作 基层。
17
石灰稳定类
在集料或粉碎的（或原来松散的）土(包括各种粗粒土、中粒 土和细粒土)中．掺入足够数量的石灰和水，经拌和得到的混 合料经摊铺压实及养生后，当其抗压强度符合规定要求时， 称为石灰稳定类材料。
石灰稳定土作基层。 • 石灰稳定类材料也不得用作二级公路高级路面的基层。 19
块料面层
由水泥混凝土嵌锁式块料，整齐或 半整齐块石、其他材料块料铺筑而成。
复合式路面
由水泥混凝土作下面层，沥青混合料 或水泥混凝土作上面层组成。 经久耐用的优质面层。
2
上面层
抗 滑层
高
速
公
路 沥
中面层
至少有一层是I型密级配沥
青
面
青混凝土，以防止雨水下
层
渗，影响基层和路基。
下面层
用作防止雨水渗入的封层和厚度不超过3厘米的磨