道路路面结构及地基层
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路肩、排水沟、边坡的作用
1、路肩的作用是保护路基稳定和路面完整,对边坡进行防护和加固,可以保护路肩的稳定,防止水侵蚀路基。要求路肩要碾压密实,横坡适度,边缘顺直平整。不允许出现积水、沉陷等问题。由于路肩是道路的备用通行空间,因此,不允许有堆积物。
2、边沟(排水沟)是防止路基和沿线构筑物受水侵害,保证路基排水通畅的重要设施。要根据“防重于治,排水除息”的原则,设计施工中充分调查水源、流量、地形、地貌和地质条件,因地制宜,就地取材,综合安排路基排水。施工中要特别注意不得任意破坏地表植被及堵塞水路,防止引起不良后果。
3、边坡稳定是切实保证路基稳固的重要条件。因此要求边坡要坡面平整、坚实、稳定,不允许边坡出现冲沟、缺口及坍陷等现象。
沥青路面结构层组成
一、路面结构组成
1.沥青路的结构层可由面层,基层、底基层,垫层组成。
2.面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层,可由一至三层组成。表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。
3.基层是设置在面层之下,并与面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基,起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。
4.底基层是设置在基层之下,并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用,起次要承重作用的层次。底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低。
5.基层、底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层或底基层较厚需分两层施工时,可分别称为上基层、下基层,或上底基层、下底基层。
6.垫层是设置在底基层与土基之间的结构层,起排水、隔水、防冻、防污等作用。
面层
刚度和稳定性
面层位于整个路面结构的最上层。它直接承受行车荷载的垂直力、水平力、以及车身后所产生的真空吸力的反复作用,同时受到降雨和气温变化的不利影响最大,是最直接地反映路面使用性能的层次。因此,与其它层次相比,面层应具有较高的结构强度、刚度和稳定性,并且耐磨、不透水,其表面还应具有良好的抗滑性和平整度。道路等级愈高、设计车速愈大,对路面抗滑性、平整度的要求愈高。
修筑高等级道路面层所用的材料主要有沥青混凝土和水泥混凝土等。
沥青面层
往往由2、3层构成。表面层有时称磨耗层,用来抵抗水平力和轮后吸力引起的磨耗和松散,可用沥青玛蹄脂碎石混合料或沥青混凝土铺筑。中面层、下面层为主面层,它是保证面层强度的主要部分,可用沥青混凝土铺筑。
垂直力的作用
基层位于面层之下,垫层或路基之上。基层主要承受面层传递的车轮垂直力的作用,并把它扩散到垫层和土基,基层还可能受到面层渗水以及地下水的侵蚀。故需选择强度较高,刚度较大,并有足够水稳性的材料。
用来修筑基层的材料主要有:水泥、石灰、沥青等稳定土或稳定粒料(如碎石、砂砾),工业废渣稳定土或稳定粒料,各种碎石混合料或天然砂砾。
基层可分两层铺筑
其上层称基层或上基层,起主要承重作用,下层则称底基层,起次要承重作用。底基层材料的强度要求比基层略低些,可充分利用当地材料,以降低工程造价。
考虑到扩散应力的需要和施工的方便,基层的宽度应较面层每侧至少宽出Δ1(cm),底基层每侧比基层至少宽出Δ2 (cm)。透水性基层、级配粒料基层的宽度宜与路基同宽。
垫层是介于基层与土基之间的层次
并非所有的路面结构中都需要设置垫层,只有在土基处于不良状态,如潮湿地带、湿软土基、北方地区的冻胀土基等,才应该设置垫层,以排除路面、路基中滞留的自由水,确保路面结构处于干燥或中湿状态。
垫层主要起隔水(地下水、毛细水)、排水(渗入水)、隔温(防冻胀、翻浆)作用,并传递和扩散由基层传来的荷载应力,保证路基在容许应力范围内工作。
修筑垫层的材料
强度不一定很高,但隔温、隔水性要好,一般以就地取材为原则,选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等松散颗粒材料,或采用水泥、石灰煤渣稳定的密实垫层。一些发达国家采用聚苯乙烯板作为隔温材料。
值得注意的是,如果选用松散颗粒透水性材料作垫层,其下应设置防淤、防污用的反滤层或反滤织物(如土工布等),以防止路基土挤入垫层而影响其工作性能。
垫层宽度每侧应比底基层至少宽出25cm,或与路基同宽。