沥青路面工程概述

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基层(含底基层):主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基( 含垫层及土基),因此,它也应具有足够的强度与刚度,并应具有良好的扩散应力 的能力;基层受大气影响较面层小,但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿,故 也应具有足够的水稳定性;同时,为保证面层平整,它还应具有较好的平整度。
2、路面结构分层及层位功能
反射裂缝
Down-top crack Top-down Crack
2、沥青路面的损坏类型及其成因
1)裂缝 纵向裂缝
2、沥青路面的损坏类型及其成因
2、沥青路面的损坏类型及其成因
1)裂缝 横向裂缝
2、沥青路面的损坏类型及其成因
2、沥青路面的损坏类型及其成因
1)裂缝 块裂及网裂
2、沥青路面的损坏类型及其成因
容易泛油,反之则影响强度和防水效果。
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沥青路面结构组合设计
沥青层厚度 =16-20cm
沥青层厚度 =20-22cm
沥青层厚度 =28-30cm
面层 稳定基层
稳定底基层
路基
Structure Ⅰ
面层 沥青稳定基层
稳定底基层
路基 Structure Ⅱ
路面类型
面层 沥青稳定基层
级配碎石
稳定类底基层
路基 Structure Ⅲ
(在机场跑道、高速公路上尤其需要) ; (5)易于维修,可再利用; (6)强度和稳定性受基层、土基影响较大; (7)沥青混合料力学性能受温度影响大; (8)沥青会老化,沥青结构层易出现老化破坏。
2、沥青路面的损坏类型及其成因
1)裂缝 横向裂缝
裂缝 纵向裂缝
网状裂缝
荷载型横向裂缝
温缩裂缝
非荷载型横向裂缝
波浪、拥包、坑槽、啃边
路面上形成有规则的低洼和凸起变形 沥青路面产生坑槽的原因是面层的网裂、龟裂未及时养护而逐渐形成坑槽。
2、沥青路面的损坏类型及其成因
表面泛油图片
2、沥青路面的损坏类型及其成因

沥青路面的水稳定性









3、对沥青路面的基本要求
①强度与刚度(开裂、变形) ②稳定性(高、低温、水稳定性) ③耐久性(疲劳、老化) ④平整性(舒适、动荷) ⑤抗滑性(安全) ⑥少尘性(环保)
2、路面结构分层及层位功能
(1)路面分层
面层 基层 垫层(必要时) 路基
沥青混凝土路面
(2)路面各层的要求
面层:面层是直接同行车及大气接触的表面层次,它承受较大行车荷载的垂直力、水平 力和冲击力的作用,同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响,因此,同其它层次 相比,它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性,且 应耐磨、不透水,表面还应有良好的抗滑性与平整度。
2、沥青路面的损坏类型及其成因
车辙图片
2、沥青路面的损坏类型及其成因
2、沥青路面的损坏类型及其成因
3)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(沥青黏性差、集料黏附等级低、 集料潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等);
沥青路面结构组合设计
表面层 抗滑与抗车辙层 受压区
中间联结层
表面压应力 中间高压应力和高温区
拉压过渡层
中层压拉应力过渡层
下层抗疲劳层
下层拉应力区
受拉区
路基层
沥青路面结构组合设计
合理的结构组合设计(重载 不均匀沉降等)
沥青面层
沥青疲劳层
级配碎石 稳定类
(底)基层
路基
结构
沥青路面结构组合设计
中间拉压过渡区 按需要进行材料设计
沥青玛蹄脂碎石混合料
由沥青结合料与少量的纤维稳定剂、细集料以及较 多量的填料(矿粉)组成的沥青玛蹄脂,填充于间断级配的 粗集料骨架的间隙,组成一体形成的沥青混合料,简称 SMA。
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油石比是指沥青混凝土中沥青与矿料质量比的百分
数,它是沥青用量的指标之一。
它的用量高低直接影响路面质量,油石比大则路面
2)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,车辙主要发生在中面层或沥青表层。
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。
1. 沥青路面重要术语及特性
1.1 沥青路面重要术语
沥青结合料 :在沥青混合料中起胶结作用的沥青类材
料(含添加的外掺剂、改性剂等)的总称。
乳化沥青:石油沥青与水在乳化剂、稳定剂等的作用
下经乳化加工制得的均匀的沥青产品,也称沥青乳液 。
液体沥青:用汽油、煤油、柴油等溶剂将石油沥青稀
释而成的沥青产品,也称轻制沥青或稀释沥青。
压碎值、集料中<0.5 mm细料的塑性指数。
②严格控制级配碎石基层材料的级配组成。从而获得高密实
度、高强度及保证具有良好透水性的关键因素。
③高密实度级配碎石基层。高密实度(压实度≥100%)是保证
碎石基层具有高强度(CBR值)和良好抗永久性变形性能的重 要保证。
施工图片
2、施工要求
无机结合料稳定材料层的施工
良,路基经常处于潮湿状态的路段;排水不良的土质路堑; 有裂隙水,泉眼水等水文不良情况的岩石挖方路段;季节性 冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段;
基层可能受污染的路段。
2、路面结构分层及层位功能
(2)路面各层的要求
2、路面结构分层及层位功能
面层
上面层(表面层) 中面层 下面层
基层
上基层 下基层(底基层)
施工要求
准备工作
施工机械、质量检测仪器
试铺段
高速公路和一级公路在正式开工之前,应铺筑试铺段。 试铺段应选择在经验收合格的层位上进行,其长度为300
~600 m,每一种方案各试验100~200 m。
施工
原材料检查、拌和、运输、摊铺、碾压 质量价差
无机结合料稳定材料层的施工
(1)注意无机结合料稳定材料类型选择;
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开级配沥青混合料
矿料级配主要由粗集料嵌挤组成,细集料及填料较 少,设计空隙率18%的混合料。
半开级配沥青碎石混合料
由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填 料)与沥青结合料拌和而成,经马歇尔标准击实成型试 件的剩余空隙率在6%~12%的半开式沥青碎石混合料( 以AM表示)。
间断级配沥青混合料
砂石路面
高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路
高速公路、一级公路、二级公路、三级 公路、四级公路
三级公路、四级公路
四级公路
1、沥青路面的基本特性
◆沥青路面的优缺点(与普通水泥路面相比)
(1)表面平整无接缝、行车较舒适; (2)结构较柔,振动小,行车稳定性好; (3)车辆与路面的视觉效果好; (4)施工期短、施工成型快,能够迅速交付使用
(2)路面各层的要求
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。
按其作用可分为排水层、隔离层、防冻胀层等。 路基处于下列状况的路段应设置垫层:地下水位高,排水不
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。
2、沥青路面的损坏类型及其成因
表面抗滑来自百度文库定
2、沥青路面的损坏类型及其成因
5)其它病害
包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等。
在行车水平力作用下,沥青面层材料的抗剪强度不足则易产生推挤拥包。 在行车作用和自然因素影响下,沥青路面边缘不断缺损,参差不齐,路面宽度减小。
粘层:为加强路面沥青层与沥青层之间、沥青层与水泥
混凝土路面之间的粘结而洒布的沥青材料薄层。
封层:为封闭表面空隙、防止水分侵入而在沥青面层或
基层上铺筑的有一定厚度的沥青混合料薄层。铺筑在沥 青面层表面的称为上封层,铺筑在沥青面层下面、基层 表面的称为下封层。
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稀浆封层
用适当级配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、 石粉等)与乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌和而成的 流动状态的沥青混合料,将其均匀地摊铺在路面上形成的沥 青封层。
Transportation College, Southeast University
3、对沥青路面的基本要求
高温稳定性-高温下抵抗永久变形的能力; 低温抗裂性-抵抗低温抗裂的能力; 水稳定性-抵抗水损害的能力,密级配路面抗渗和排水路
面透水;
耐久性—抵抗老化与荷载重复作用的能力; 抗滑能力—保证不利情况下车辆安全形势的能力。
2、路面施工机械
间歇式拌合设备
2、路面施工机械
沥青混凝土拌合楼
2、路面施工机械
间歇式拌合设备
2、路面施工机械
2、路面施工机械
连续式拌合设备
2、路面施工机械
浇洒粘层或透层沥青
2、路面施工机械
检测
2、施工要求
级配碎石基层的施工要求
①严格控制碎石原材料的质量。严格控制碎石原材料强度、
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改性沥青 :掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青
、磨细的橡胶粉或者其他材料等外掺剂(改性剂),使 沥青或沥青混合料的性能得以改善而制成的沥青结合料 。
改性乳化沥青:在制作乳化沥青的过程中同时加入聚合
物胶乳,或将聚合物胶乳与乳化沥青成品混合,或对聚 合物改性沥青进行乳化加工得到的乳化沥青产品。
路基
上路床 下路床
上路堤 下路堤
(3)沥青路面分层
4~5cm 5~6cm 6~8cm 20~40cm
30cm 50cm 70cm
70~80cm
2、路面结构分层及层位功能
沪宁高速拓宽跣刨断面
2、路面面层类型及适用范围
面层类型
适用范围
沥青混凝土路面
水泥混凝土路面
沥青贯入路面 沥青碎石路面 沥青表面处治路面
稳定细粒土如石灰土、水泥土、石灰水泥土及二灰
天然沥青:石油在自然界长期受地壳挤压、变化,并与
空气、水接触逐渐变化而形成的、以天然状态存在的石 油沥青,其中常混有一定比例的矿物质。按形成的环境 可以分为湖沥青、岩沥青、海底沥青、油页岩等。
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透层:为使沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基
层上喷洒液体石油沥青、乳化沥青、煤沥青而形成的透 入基层表面一定深度的薄层。
2、路面施工机械
水泥稳定粒料拌合楼
2、路面施工机械
运输车辆
2、路面施工机械
水泥稳定土拌合楼
水泥稳定碎石拌合楼
2、路面施工机械
沥青混凝土和水泥稳定粒料摊铺机
摊铺机
2、路面施工机械
压路机
胶轮压路机
双钢轮压路机
单钢轮压路机
2、路面施工机械
几种不同类型的振动式压路机
压路机
2、路面施工机械
2)水的作用; 3)沥青在施工中的过度加热老化。
2、沥青路面的损坏类型及其成因
2、沥青路面的损坏类型及其成因
松散剥落图片
2、沥青路面的损坏类型及其成因
4)表面抗滑不足
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,使得沥青表层出现抗滑能力不足。 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
沥青路面工程概述
一、路面的性能要求
路面工程
公路路面是直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构,应具有 良好的稳定性和足够的强度、刚度,其表面还应满足平整、抗滑和排水 的要求。
各级公路的行车道、路缘带、匝道、变速车道、爬坡车道、硬路肩和 应急停车带等均应铺筑路面;高速公路和一级公路应采用高级路面,二 级公路应采用高级或次高级路面,三级公路宜采用次高级或中级路面, 四级公路宜采用中级或低级路面。
沥青混合料
由矿料与沥青结合料拌和而成的混合料的总称。 按材料组成及结构分为连续级配、间断级配混合料,按 矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配 混合料。按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒 径等于或大于31.5mm)、粗粒式(公称最大粒径26.5mm)、中 粒式(公称最大粒径16或19mm)、细粒式(公称最大粒径9.5或 13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于9.5mm)沥青混合料。按 制造工艺分热拌沥青混合料;冷拌沥青混合料;再生沥青混 合料等。
矿料级配组成中缺少1个或几个档次(或用量很少)而 形成的沥青混合料。
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沥青稳定碎石混合料(简称沥青碎石)
由矿料和沥青组成具有一定级配要求的混合料,按 空隙率、集料最大粒径、添加矿粉数量的多少,分为密 级配沥青碎石(ATB),开级配沥青碎石(OGFC表面层及 ATPB基层)、半开级配沥青碎石(AM) 。
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