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文檔簡介

1、第一章 路基路面工程的性能要求:承載能力、穩(wěn)定性、耐久性、表面平整 度、路面抗滑性 路基橫斷面包括路基和路面結(jié)構(gòu)兩部 分,路基寬度沿橫斷面 方向由 行車道、中間帶、硬路肩和土路肩組 成,路面以下的路基可 以根據(jù) 材料和使用分為上路堤,下路堤,上路床,下路床 路面橫斷面可分為槽式橫斷面和全鋪式橫斷面 為了保證路面上 的雨水及時排出,防止路面被雨水浸潤和滲透,保 持路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度 ,通常采用 直線形路拱或拋物 線形路拱 ,等級高的 公路,通常采用 直線形路拱和 較大的 路拱橫坡度,等級低的公路, 通常采用拋物線形路拱和較小的路拱橫坡度 面層是同行車和大氣直接接觸的表面層次,它不僅承受行車荷載較 大的

2、垂直力、水 平 剪切力和沖擊力的作用,而且還要受降水的侵蝕 和大氣氣溫的影 響。 基層主要承受由面層傳遞的車輛荷載作用力,并將垂直力傳遞到下 部的墊層和土基 中去,承受壓應(yīng)力作用并維持良好的耐久性。 路 面的分類:柔 性基層瀝青路面,半剛性基層瀝青路面,剛性基礎(chǔ) 瀝 青路面,組合 式基層瀝青路面 路基路面穩(wěn)定性影響的因素:地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件、氣候條件、水文 條件,土的類別 公路自然區(qū)劃的三個原則: 道路工程特征相 似的原則、地表氣候區(qū)域差異性的原則、自然氣候 因素既有綜合又 有主導(dǎo)作用的原則 一級區(qū)劃的主要指標(biāo):全國均溫-2 攝氏度等值線、一月份 0 攝氏度 等值線、我國地 勢的三級階梯的兩條

3、等高線 二級區(qū) 劃的主要指標(biāo) :潮濕系數(shù) K 三級區(qū)劃的主要指標(biāo):第一種地貌、水溫、土質(zhì),第二種水熱、地 理、地貌 第二章 按照土的顆粒組 成特征、塑性指標(biāo)和土的有機(jī)質(zhì)含量土分為: 巨粒 土( 60mm)、粗粒土(0.075mm-60mm)、細(xì)粒土(0.075mm)和 特殊土四類,特殊土又分為:黃土、 膨脹土、紅黏土、鹽漬土和凍 土 路基填料的選擇: 路基填料應(yīng)選擇強(qiáng)度高、水穩(wěn)性好、壓縮性小, 且運(yùn)輸便利,施 工 方便的天然土源,土作為路基建筑材料,砂性土 最優(yōu),黏性土次 之 ,粉性土屬不良材料,最易形成路基病害,重黏 土特別是蒙脫土 也是不良路基土。 路基濕度的來源:大氣降水、地面水、地表水

4、、毛細(xì)水、水蒸氣凝 結(jié)水、薄膜移動 水 路基按其干燥狀態(tài)不同分為干燥、中濕、潮濕、過濕,為了保證路 基路面的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性,一般要求路基 處于干 燥或中濕狀態(tài) 路面竣工后,路 基在整個使用期內(nèi)處于非飽和狀態(tài),其溫度狀況由 基質(zhì)吸力決定 在路基某一深度?處,車輛荷載引起的垂直 應(yīng)力?與? 路 基土自重引 起的垂直應(yīng)力?相比所占比例很小時,(僅為 1/5-1/10 ),該深度范 圍內(nèi)的路基稱為路基工作區(qū) 當(dāng)工作區(qū)深度?大于路堤高度H時,路基應(yīng)被充分壓實(shí),提高路面 強(qiáng)度,增加路面厚度 路基的承載能力參數(shù)有:路基回彈模量,路基反應(yīng)模量,加州承載 比 路基回彈模量:圓形承載板加載卸載法 為了確定合理的 邊坡

5、坡度,路基進(jìn)行穩(wěn)定性分析時,需要確定相應(yīng) 的抗剪強(qiáng)度 第三章 路基承受行車荷 載作用,主要是在應(yīng)力作用區(qū),其深度在路基頂面 以下 0.8m 范圍以內(nèi),即 路面結(jié)構(gòu)的路床部分 路基的典型橫斷面形式根據(jù)填挖情況分為:路堤、路塹、填挖結(jié)合 填土 高度小于1.5m時,屬于矮路堤,填土高度大于 18m或20m時,屬于 高路堤矮路堤的設(shè)計及選用:1)平坦地區(qū)的地勢 低,水文條件較差,易受地下水和地表水的影響, 設(shè)計應(yīng)滿足填土 最小高度的要求2)矮路堤的填土高 度應(yīng)小于或接近路基工作區(qū)的深度,除填方路堤 要求滿足規(guī)定的 要 求外,天然地面應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行壓實(shí),達(dá)到規(guī)定的 壓實(shí)度,必要時 進(jìn) 行換土或加固處理,以

6、保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn) 定性3)在路基兩側(cè)設(shè)置 取 土坑,使之與排水溝相結(jié)合,為保護(hù)填方坡腳不受流水侵害, 保證邊坡穩(wěn)定性,可在坡腳與溝渠設(shè)置 1-2m 或大于 4m 的護(hù)坡道4)地面橫坡較陡時,為防止填方路堤沿山體向下滑動,應(yīng)將天然地 面設(shè)置成臺階或 石砌坡腳路堤的幾種斷面形式:矮路堤、普通路堤、浸水路堤、護(hù)腳路堤、 挖溝填筑路堤高路堤和浸水路 堤的邊坡,可采用上陡下緩的折線形式或臺階形式 如在邊坡中部設(shè) 置 護(hù)坡道,為了防止水流侵蝕和沖刷破面,高路堤 和浸水路堤的邊 坡 應(yīng)采用適當(dāng)?shù)闹鹾图庸檀胧?,如鋪草皮,砌?等取土 坑和棄土堆的原則:借之有利,棄之無害 積沙或積雪地段 的棄土堆,有利

7、于防沙防雪,可放在迎風(fēng)一側(cè),并 具有足夠距離。路基的主要病害:路基沉陷、路基邊坡塌方、路基沿邊坡滑動,其 他病害,例如凍 脹,翻漿路基防治原則:(1)設(shè)計:正確設(shè)計 路 基橫斷面,和路線設(shè)計相結(jié)合,繞避危險地 質(zhì)構(gòu)造,避免深 挖 高填,無法為避免時進(jìn)行穩(wěn)定性分析,檢驗(yàn)其安 全。(2)排水:地下水較 深時抬高路基,正確進(jìn)行排水設(shè)計,設(shè)置隔水 層,隔溫層,砂 墊層。(3)施工:選擇良好 的路基填料,必要時進(jìn)行穩(wěn)定性處理,按正確 的填筑方式施工 ,達(dá)到要求的壓實(shí)度。(4)防護(hù)與支擋:在 以上技術(shù)無法保障特殊工況路段的穩(wěn)定與安全 時,需要考慮防 護(hù)與支擋。一般 路基設(shè)計包括:( 1)選擇路基斷面形 式

8、,確定路基高度和路基寬度( 2)選擇路基填料與 壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)( 3)確定邊坡形狀和 坡度(4)路基排水系統(tǒng)的 布置和排水結(jié)構(gòu)的設(shè)計 特殊路基還需要進(jìn)行以下設(shè)計:(1)坡面防護(hù)與加固 設(shè)計(2)附屬設(shè)施的設(shè)計 路基寬度:行車道路面寬度以及兩側(cè)路肩寬度之和。路基高度:指的是路堤填筑高度和路塹開挖深度,是路基設(shè)計高程 與原地面高程之差。路基中心高度:指的是路基中心線處的設(shè)計高程與原地面高程之差新建公路的路基 設(shè)計高程為路基邊緣高程,在設(shè)置超高、加寬地段, 是設(shè)置超高、加 寬地段前的路基邊緣高程。改建公路的路基設(shè)計高 程與新建公路相 同,也采用路基中心線高程,設(shè)有中央分隔帶的高 速公路、一級公 路,其路基

9、設(shè)計高程為中央分隔帶的外側(cè)邊緣高程。為保證路基穩(wěn)定 ,應(yīng)盡量滿足路基最小填土高度的要求。沿河及受水浸淹 的路基,其高度應(yīng)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計洪水頻率,求得設(shè)計水 位,再增加 0.5 米的余量。H:b=1:n路基邊坡的坡度 取 決于邊坡的土質(zhì)、地質(zhì)構(gòu)造以及水文條件等自然 因素和邊坡的高 度 ,邊坡的坡度對路基的穩(wěn)定性和工程經(jīng)濟(jì)的合理 性至關(guān)重要。直線滑動面的邊 坡以砂類土為主,曲線滑動面的邊坡以黏性土為主。圓弧滑動面假定的圓心輔助線確定方法:4.5H法,36線法。 路基變形包括兩個方向上的指標(biāo): 豎向位移和水平位移。填方路基的豎向 位移常被定義為沉降。 軟土地基的總沉降可分為:瞬時沉降,主固結(jié)

10、沉降和次固結(jié)沉降, 后兩者與固結(jié)時 間有很大影響。地面排水設(shè)施: 邊溝、截 水溝、排水管、跌水與急流槽、倒虹吸與 渡水槽、蒸發(fā)池 。地下 排水設(shè)施: 暗溝、滲 溝、滲井第四章路基 防護(hù)與加固措施:邊坡坡面防護(hù)、沿河路提防護(hù)與加固。 坡面防護(hù):( 1)植物防護(hù):種草 、植樹、鋪草皮(2)工程防護(hù):砂漿 抹面、勾縫或噴涂以及石砌護(hù)坡或護(hù)面墻 沖刷防護(hù):( 1)直接防護(hù)措施:植物防護(hù)、石砌防護(hù)、拋石與石籠防護(hù)、土工 織物軟體沉排、 單片墊、土工模袋(2) 間接防護(hù)措施:設(shè)置導(dǎo)冶結(jié)構(gòu)物、裁彎取直、挖灘改道、清除 孤石導(dǎo)冶結(jié)構(gòu)物分為:丁壩、順壩、格壩支擋結(jié)構(gòu)主要有:擋土墻、抗滑樁、預(yù)應(yīng)力錨索等支護(hù)和錨固

11、結(jié)構(gòu) 按支擋位置分:路堤擋土墻、路塹擋土墻、路肩擋土墻、山坡?lián)跬?墻按支擋結(jié)構(gòu)材料分:石砌擋土墻、混凝土擋土墻、鋼筋混凝土擋土墻、 磚砌擋土墻、木質(zhì)擋土墻和鋼板墻按支擋形式與作用機(jī)理分:重力式擋土墻、懸臂式擋土墻、扶壁式 擋土墻、錨桿式擋土墻、抗滑樁、土釘墻、預(yù)應(yīng)力錨索等擋土墻的組成結(jié)構(gòu):墻頂、墻面、墻背、墻身、基礎(chǔ)、墻趾、墻踵、 基底按墻背傾斜方向的不同,墻身斷面形式可分為:俯斜、垂直、仰斜、 凸形折線式、衡重式,附斜最穩(wěn)定擋土墻的基礎(chǔ)設(shè)計主要包括基礎(chǔ)形式的選擇和基礎(chǔ)埋置深度的確定。為防止因地基不均勻沉降而引起墻身開裂,應(yīng)根據(jù)地基地質(zhì)條件和 墻高、墻身斷面的變化情況,設(shè)置沉降縫。為了減少圬工

12、砌體因硬化收縮和溫度變化作用產(chǎn)生的裂縫,須設(shè)置 伸縮縫。擋土墻設(shè)計中,換算均布土層厚度h0可直接由擋土墻確定的附加荷 載強(qiáng)度計算:?0=?第五章路基施工的方法,按其技術(shù)特點(diǎn)分為:人工及簡易機(jī)械化、綜合機(jī) 械化、水力機(jī)械和和爆破方法等。路基壓構(gòu)松散, 壓實(shí),來土質(zhì)路基的填挖,首先必須做好排水設(shè)施,包括開挖臨時排水溝槽 及設(shè)法降低地下 水位,保持施工場地的干燥。土質(zhì)路堤按施工順序可分為分層平鋪和豎向填筑兩種方案。 實(shí)的意義與機(jī)理:路基施工破壞了土體的天然狀態(tài),致使結(jié) 顆粒重組,為使路基具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性,必須予以 提高路基密實(shí)程度。 影響路基壓實(shí)的因素:內(nèi)因:土質(zhì)以及土的級配和濕度外因:壓實(shí)功

13、能、壓實(shí)方式、以及呀時候的外界和自然人為的其他 因素土基壓實(shí)機(jī)具主要分為碾壓式、夯擊式、振動式碾壓式:光面碾、羊足碾、氣胎碾夯擊式:(1)人工設(shè)備:石硪、木夯(2)機(jī)動設(shè)備:夯錘、夯板、風(fēng)動夯、蛙式夯機(jī)振動式:振動器、振動壓路機(jī)正常條件下,對 于砂性土的壓實(shí)效果,振動式較好,夯擊式次之, 碾壓式較差,對 于黏性土的壓實(shí)效果:碾壓式和夯擊式較好,振動 式較差。土基壓實(shí)時,在 機(jī)具類型、土層厚度以及行程遍數(shù)已經(jīng)確定的條件 下,壓實(shí)操作應(yīng) 先輕后重,先慢后快,先邊緣后中間(超高路段應(yīng) 先低后高),壓實(shí)時,相鄰兩次的輪跡重疊輪寬的 1/3,保持壓實(shí)均 勻,不漏壓,對 于壓不到的邊角,應(yīng)輔以人力或小型機(jī)

14、具壓實(shí)。在 壓實(shí)全過程中,應(yīng)經(jīng)常檢驗(yàn)含水率和密實(shí)度,以達(dá)到符合規(guī)定壓實(shí) 度的要求。土質(zhì)路基的壓實(shí)度試驗(yàn)方法可采用灌砂法、環(huán)刀法、灌水法、核子 密度檢測儀法土質(zhì)路塹開挖,根據(jù)挖方數(shù)量大小及施工方法的不同,按掘進(jìn)方向 可分為縱向全寬掘進(jìn)和橫向通道掘進(jìn),同時又在高度上分為單層或 雙層和縱橫掘進(jìn)混合等。石方路塹開挖的方式主要有爆破法和松土法,爆破法主要有鋼釬法、 深孔爆破、葫蘆 炮、光面/預(yù)裂爆破以及拋坍爆破。第六章單輪組車軸當(dāng)量圓半徑:?=雙輪組車軸當(dāng)量圓直徑:/8Pi4P單圓?= ;??雙圓??= - ?交通量:一定時間間隔內(nèi)各類車輛通過某一道路橫斷面的數(shù)量。軸 載譜:將實(shí)測的軸載次數(shù)和相應(yīng)的軸重

15、整理的直方圖作為該道路 通 行各級軸載的軸載譜。總軸載通行次數(shù)按一定的規(guī)律分布在車道橫斷面上,稱為輪跡的橫 向分布。軸載換算的目的:道路上通過的車輛不僅類型和軸重不同,而且通 過的車輛數(shù)量也不同,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計中,考慮在使用年限內(nèi),車輛 對路面的綜合累計損失作用,必須對現(xiàn)有的交通組成,軸載組成以 及增長規(guī)律進(jìn)行調(diào)查和預(yù)估,并通過適當(dāng)?shù)姆绞桨阉麄儞Q算成當(dāng)量 標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計作用次數(shù)。軸載換算的原則:換算以達(dá)到相同臨界狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。對某一種交通,不論以那種標(biāo)準(zhǔn)軸載進(jìn)行換算,由換算所得的軸載 作用次數(shù)所計算的路面厚度是相等的。瀝青混凝土以彎沉為指標(biāo)的軸載換算公式:?以彎沉為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/d

16、)?被換算車型的各級軸載作用次數(shù)(次/d)?被換算車型的各級軸載(KN?標(biāo)準(zhǔn)軸載(KN?-軸數(shù)系數(shù)2-輪組系數(shù),單輪組6.4,雙輪組1,四輪組0.38當(dāng)軸間距大于3m時,應(yīng)按單獨(dú)的一個軸載進(jìn)行計算,此時軸數(shù) m=1; 當(dāng)軸數(shù)的間距小于3m時,按雙軸或多軸進(jìn)行計算,軸數(shù)系數(shù) 為:1 = 1+1.2 ( m-1)m-軸數(shù)瀝青混凝土以半剛性層的層底拉應(yīng)力為指標(biāo)的軸載換算公式:尸 1 2 ?N. =? ?(? ?= 1以彎沉為指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/d)?被換算車型的各級軸載作用次數(shù)(次/d)?被換算車型的各級軸載(KN?標(biāo)準(zhǔn)軸載(KN1 -軸數(shù)系數(shù)2-輪組系數(shù),單輪組18.5,雙輪組1,四輪組

17、0.09當(dāng)軸間距大于3m時,應(yīng)按單獨(dú)的一個軸載進(jìn)行計算,此時軸數(shù) m=1; 當(dāng)軸數(shù)的間距小于3m時,按雙軸或多軸進(jìn)行計算,軸數(shù)系數(shù) 為:i = 1+?(m-1)m-軸數(shù)水泥混凝土路面的軸載換算方法?16N?s=?= 1N?100kN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)?單軸,單輪、單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸雙輪組軸型i級軸 載的總重(kN) n-軸型和軸載級位數(shù)?各類軸型i級軸載的作用次數(shù) 累計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)?365?(1 + ? 1?叫?設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)(次)?匚設(shè)計年限?1-路面竣工后第一年雙向日平均標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)(次/d)?皺計年限內(nèi)的交通量?跡青路面稱為

18、車道系數(shù),水泥路面稱為輪跡橫向分布系數(shù)瀝青路面的交通荷載等級分為四級分別是:輕交通、中等交通、重 交通、特重交通瀝青混合料的彎沉計算時抗壓回彈模量的試驗(yàn)溫度是 20攝氏度瀝 青混合料的層 底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時的抗壓回彈模量的試驗(yàn)溫度是 15攝 氏度,劈裂強(qiáng)度的試驗(yàn)溫度是15攝氏度 水泥穩(wěn)定類材料的齡期是90天,其他穩(wěn)定類材料的齡期是180天第七章根據(jù)剛度將基層分為三種:柔性基層、半剛性基層、剛性基層。 柔性基層指碎石類材料和瀝青穩(wěn)定碎石半剛性基層指石灰、粉煤灰和水泥等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料或綜合穩(wěn) 定土剛性基層指碾壓混凝土、貧混凝土和水泥混凝土材料對穩(wěn)定粒料類,三類半剛性材料的干縮特性的大小次序?yàn)椋菏?/p>

19、灰穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類 二灰穩(wěn)定類 對穩(wěn)定細(xì)粒土,三類半剛性材料的干縮特性的大小次序?yàn)椋菏彝了?泥土和水泥石灰土 二灰土 影響石灰穩(wěn)定類基層強(qiáng)度的因素:土質(zhì)、灰質(zhì)、石灰的劑量、含水 率、密實(shí)度、石灰土的齡期、養(yǎng)生條件 影響水泥穩(wěn)定類基層強(qiáng)度的因素:土質(zhì)、水泥的成分和劑量、含水 率、施工工藝過程 工業(yè)廢渣:火力發(fā)電廠的粉煤灰和煤渣、鋼鐵廠的高爐渣和鋼渣、 化肥廠的電石渣以及煤礦的煤矸石 二灰 :石灰粉煤灰二渣 :石灰煤渣公稱最大粒徑:指保留在最大尺寸的標(biāo)準(zhǔn)篩上的顆粒含量不超過 10%的 最小標(biāo)準(zhǔn)篩篩孔尺寸。第八章瀝青混凝土路面的優(yōu)點(diǎn):(1) 有足夠的強(qiáng)度, 能 夠承受車輛荷載是施加的各種作用力。(

20、2) 一定的彈性和塑 性 變形能力,能承受應(yīng)變而不破壞(3) 與汽車輪胎有較 好 的附著力,保證安全行駛(4) 有高度的減振性 , 使汽車快速行駛并降低噪聲。(5) 不揚(yáng)塵,易清掃 和沖洗(6) 維修工作比較簡 單(7) 經(jīng)濟(jì)耐久(8) 有利于分期修建(9) 有良好的視野(10) 施工工期短,施 工成型快,有利于迅速投入使用 高等級瀝青路面出現(xiàn)的損害現(xiàn)象有:裂縫(橫向、縱向、網(wǎng)狀)、車 轍、松散、剝落、表面磨光、泛油、 坑洞、 擁包、波浪、啃邊 橫向裂縫的成因:按成因不同分類, 橫向裂縫分為荷載型裂 縫和非 荷載型裂縫,荷載型裂縫是由于車輛 荷載引起的瀝青路面層 底拉應(yīng) 力超過其疲勞強(qiáng)度而引起

21、的開裂,一 般發(fā)生在瀝青路面結(jié)構(gòu) 底層, 逐漸向上擴(kuò)展至表面。非荷載型裂縫 分為瀝青面層縮裂和基 底反射 裂縫,瀝青面層縮裂一般發(fā)生在冬季 ,當(dāng)瀝青面層的平均溫 度小于 斷裂溫度時,產(chǎn)生的拉應(yīng)力超過在該 溫度的抗拉強(qiáng)度,瀝青 面層發(fā) 生斷裂?;追瓷淞芽p是由于半剛性 基底比瀝青面層先發(fā)生 開裂, 在荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的共同作用下,在基底開裂的面層地步發(fā)生 應(yīng)力集中而導(dǎo)致面層底部開裂,然后逐漸向上擴(kuò)張使裂縫貫穿面層 全厚度??v向裂縫成因:1) 瀝青路面分路幅攤鋪時,兩幅接茬處未處理好,在行車荷載 和大 氣 因素作用下,逐漸開裂。2) 由于路基壓實(shí)度不均勻或路基邊緣受降水侵蝕發(fā)生不均勻沉 降引 起

22、 的。3) 行車輪跡帶邊緣高壓輪胎引起的瀝青路面 表層疲勞開裂 網(wǎng)狀裂縫成因:1) 主要 由于路面整體 強(qiáng)度不足引起2) 由于路面出現(xiàn)橫向或縱向裂縫未及時填補(bǔ),致使水分下降, 加劇 了 路面的損害。3) 由于瀝青在施工期間以及長期使用過程中 的老化 瀝青路面的性能要求:高溫穩(wěn)定性、低溫抗裂性,抗滑性、耐久性、 水穩(wěn)定性啃邊: 在行車作用和自然因素作用下,瀝青路面邊緣不斷缺損,參差 不齊,路面寬度 不斷減小的現(xiàn)象。擁包:在行車水平作用力下,瀝青路面材料的抗剪強(qiáng)度不足則易產(chǎn) 生推擠和擁包。車轍的成因:1) 瀝青路面高溫穩(wěn)定性不足引起的塑性變形 累積;2) 路基 結(jié)構(gòu)以及路基 材料引起的變形累積;3

23、) 車輛 渠化交通引起 的荷載磨耗; 瀝青面層的分類按強(qiáng)度構(gòu)成原理 分:密實(shí)型和嵌擠型按施工工藝分: 層鋪法、路拌法、廠拌法按技術(shù)特性分: 瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、瀝青 貫入式、瀝青表 面處治 瀝青混合料是一種具有空間網(wǎng)絡(luò)體系的多相體,從宏觀上看,它是 由集料、瀝青和空氣所組成的三相體。影響瀝青混合料 壓實(shí)性能的因素主要有:壓實(shí)溫度、壓實(shí)速度、壓 實(shí)應(yīng)力、瀝青用 量 瀝青混合料的力學(xué)特性:壓實(shí)成型的瀝青混合料由石質(zhì)集料、瀝青 膠結(jié)料和殘余空 隙組成,是一種具有空間網(wǎng)絡(luò)的多相體系,它的強(qiáng) 度主要取決于集 料 顆粒之間的摩擦力和嵌擠力,瀝青膠結(jié)料的黏結(jié) 力以及瀝青和集 料之間的黏附

24、性等。不同級配的瀝青混合料,具有 不同的空間結(jié)構(gòu) 類型,也就是說具有不同的內(nèi)摩擦力和粘結(jié)力。因 此,瀝青混合料 的組成對其強(qiáng)度有很大的影響。瀝青混合料的三 種典型結(jié)構(gòu)以及所代表的路面: 密實(shí)懸浮結(jié)構(gòu) 我國的瀝青混凝 土路面 骨架空隙結(jié)構(gòu) 大空隙瀝青混凝 土路面 密實(shí)骨架結(jié)構(gòu) 瀝青馬蹄脂碎石 混凝土 瀝青混合料的性質(zhì):一般認(rèn)為,瀝青混合料是一種黏、彈、塑性綜 合體,在低溫小 變形范圍內(nèi)接近于線彈性體,在高溫大變形范圍內(nèi) 表現(xiàn)為黏塑性體 ,而在通常溫度過渡范圍內(nèi)則為一般黏彈性體。 蠕 變:當(dāng)應(yīng)力為一恒定值時,應(yīng)變隨時間而增加的過程。應(yīng)力 松弛:當(dāng)應(yīng)變?yōu)橐缓愣ㄖ禃r,應(yīng)力隨時間減少的過程。瀝青路面的高

25、溫穩(wěn)定性不足表現(xiàn)為: 車轍、推移、擁包、搓板、泛 油 車轍 的定義:瀝青路面在行車 荷載的反復(fù)作用下產(chǎn)生的永久變形的 累積。車轍的成因:1) 失穩(wěn) 型車轍:瀝青路面結(jié)構(gòu)層 在車輪荷載作用下,內(nèi)部材料 流動,產(chǎn)生橫向 位移而發(fā)生,通常集中在輪跡處2) 結(jié)構(gòu) 型車轍:路面結(jié)構(gòu)在交通 荷載作用下產(chǎn)生整體永久變形 而形成,主要是 由于路基變形傳遞到面層而產(chǎn)生。3) 磨耗 型車轍:瀝青路面結(jié)構(gòu)頂 層材料在車輪磨耗和自然因素 作用下持久不斷 損失而形成。嚴(yán)重程度:失穩(wěn) 型車轍、磨耗型車轍、結(jié)構(gòu)型車轍影響瀝青路面車 轍的主要因素有:集料、結(jié)合料、混合料類型、荷 載、環(huán)境條件、 壓實(shí)方法車轍的防治措施:失穩(wěn)

26、型車轍:確保瀝青混合料 中含有較多的經(jīng)破碎的集料;集料級 配中含有足夠的 礦粉;大尺寸集料有良 好的表面紋理和粗糙度;集料級配含有足夠的粗顆 粒;瀝青結(jié)合料 有 足夠的黏度;集料表面的瀝青膜有足夠的厚度, 確保瀝青和集料 之間的黏聚力。結(jié)構(gòu) 型車轍:確?;鶎釉O(shè)計滿 足工程點(diǎn)的實(shí)踐要求;基層材料滿足 規(guī)范規(guī)定的要求 ,含有較多經(jīng)破碎的顆粒;混合料含有足夠的礦粉; 基層應(yīng)充分壓實(shí) ,工后不附加壓密;路基壓實(shí)應(yīng)滿足規(guī)范規(guī)定的要 求。磨耗型車轍:增加交通管制,改善混合料級配 瀝青路面低溫開裂的措施:1) 注意瀝青油源, 在冬季采用針入度大,黏度低的瀝青,但同時滿 足夏天的要求。2) 選取溫度敏感性 較

27、小的瀝青3) 采用吸水率小于 %2的集料和 100%軋制的碎石集料4) 控制馬歇爾用量 在%0.5范圍內(nèi),但應(yīng) 滿足高溫穩(wěn)定性5) 摻加纖維,使用 改性瀝青 提高 水穩(wěn)定性技術(shù)措施:1 ) 完善路面結(jié)構(gòu)排 水系統(tǒng)2 ) 瀝青材料要考慮 選擇黏度大的瀝青和表面活性成分含量較高 的瀝青。3 ) 集料選擇,在其 他各項(xiàng)指標(biāo)滿足的要求下,盡量選擇 ?2?含? 量較低的堿性集 料,在不可能得到堿性集料的情況下,應(yīng)摻加外摻 劑,以改善黏附 性,如消石灰、抗剝離劑4 ) 施工時保持集料 干燥,無雜質(zhì),拌和充分,攤鋪時不發(fā)生離 析,碾壓時達(dá)到 壓實(shí)度要求。瀝青老化一般分為兩個階段短期老化和長期老化即 :施工過

28、程中 的熱 老化和路面使用 過程中的長期老化瀝青 的短期老化分為三個階段:運(yùn)輸和儲存過程中的老化,拌和過 程中的熱老化, 施工期的老化高速公路、一級 公路和二級公路的瀝青路面除了按彎沉設(shè)計路面結(jié) 構(gòu)外,還須對瀝 青面層,基層,底基層進(jìn)行彎拉應(yīng)力的驗(yàn)算。 路 面設(shè)計彎沉值 是表征路面整體剛度的大小。設(shè)置墊層的目的:防水、 排水、防污、防凍 瀝青路面各結(jié)構(gòu) 層間因緊密結(jié)合,不因?qū)娱g滑動或松散而喪失結(jié)構(gòu) 整體效應(yīng)。瀝青面層與基層之間設(shè)置透層瀝青或 黏層瀝 青 我國瀝青混凝土路面設(shè)計方法采用雙圓垂直均布荷載作用下的層狀 彈性體系理論第九章水泥混凝土路面類 型包括:普通水泥混凝土路面、鋼筋水泥混凝土 路

29、面、連續(xù)配筋 混凝土路面、預(yù)應(yīng)力混凝土路面、裝配式混凝土路 面和鋼纖維混凝 土路面 水泥混凝土路面的優(yōu)點(diǎn):強(qiáng)度高、穩(wěn)定性好、耐久性好、有利于夜 間行車 水泥混凝土路面的缺點(diǎn):對水泥和水的需求量大、有接縫、開放交 通較遲、修復(fù)困 難 水泥混凝土路面的分類:普通水泥混凝土路面、鋼筋混凝土路面、 鋼纖維混凝土路 面、連續(xù)配筋混凝土路面、復(fù)合式混凝土路面、碾 壓混凝土路面、 貧混凝土板、混凝土預(yù)制塊路面、裝配式混凝土路 面普通水泥混凝土路面基層厚度以20cm左右為宜基層寬度應(yīng)比混 凝土路面板每測寬出 25-35cm 或 50-60cm 輪載作用于中部 時,路面板產(chǎn)生的最大應(yīng)力約為輪載作用于邊部的 2/

30、3混凝土面層是由 一定厚度的混凝土面板組成,它具有熱脹冷縮的性 質(zhì),由于一年四 級氣溫的變化,混凝土面板會產(chǎn)生不同程度的膨脹 和收縮水泥混凝土路面 設(shè)置接縫的目的:水泥硬化過程中的收縮、施工過 程中應(yīng)設(shè)置橫向 工作縫和縱向工作縫、混凝土面板的熱脹冷縮 橫 向接縫是垂直 于行車方向的接縫,主要有脹縫、縮縫、施工縫, 脹 縫寬度為20-25mm縫內(nèi)設(shè)置傳力桿,傳力桿采用光圓鋼筋 縱縫 是平行行車 方向的接縫,有平頭縫,在平頭縫上設(shè)置拉桿,拉 桿采 用螺紋鋼筋混凝土板橫、縱 向自由邊緣下的基礎(chǔ)可能會產(chǎn)生較大的塑性變形時, 應(yīng)在邊緣處和角 隅處設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)鋼筋在混凝土面板必 須設(shè)置窨井或雨水口時,宜設(shè)置在

31、板中和接縫處, 井口邊上設(shè)置脹 縫與混凝土面板分開,構(gòu)造縫周圍的混凝土面板應(yīng) 用鋼筋加固混凝土路面與橋 梁搭接處,宜設(shè)置鋼筋混凝土搭板 普通水泥混凝土路面設(shè)計內(nèi)容:結(jié)構(gòu)組成設(shè)計, 平面尺寸、接縫及路肩設(shè)計,配筋設(shè)計,材料組成 設(shè)計,路面厚度 設(shè)計,排水設(shè)計普通混凝土水泥 路面基于彈性地基小撓度薄板經(jīng)典理論?+ ? ? - J -?+? / ? ? ? ? ?臨界荷位:指混凝土面板上的某一位置,當(dāng)設(shè)計荷載作用在該位置 時,板內(nèi)出現(xiàn)的彎拉應(yīng)力最大結(jié)構(gòu)可靠度的定義:在規(guī)定的時間內(nèi),規(guī)定的條件下,結(jié)構(gòu)能完成 預(yù)定功能的概率彈性地基單層板模型一適用于粒料類基層上混凝土面層,舊瀝青路 面加鋪混凝土面層彈性地基雙層板模型一適用于無機(jī)結(jié)合料類基層或?yàn)r青類基層上混 凝土面層,舊

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