2015路面工程講義（墊層+底基層+基層+面層+聯(lián)合層+封層、透層與黏層）

1、足夠的強度和剛度足夠的穩(wěn)定性耐久性表面平整表面抗滑路面是道路的重要工程結構物，它鋪筑在路基頂面，是用不同材料或混合料分層鋪筑而成的供車輛行駛的一種層狀結構物。路面結構直接承受車輪荷載，其質量好壞直接影響到道路的使用品質。路面概念路面要求 一、路面工程概述 （一）按結構強度分類：1.路面工程概述路面分類 （二）按力學特性分類： 1.路面工程概述路面分類 路面工程是路床頂面以上的各種結構層的總稱，包括路面結構層、中央分隔帶、土路肩及路面排水等項目。 路面工程由路面結構、封層、透層、黏層、中央分隔帶、路肩和路面排水等部分組成。 1.路面工程概述路面工程結構組成高速公路路基標準橫斷面（整體式）整體式、

2、分離式的高速公路a） 整體式 b） 分離式 5 路面工程組成上路床下路床上路堤下路堤00.3m0.30.8m0.81.5m1.5m路基部分基層墊層封層、透層與黏層路 肩路面邊緣排水系統(tǒng)路面工程底基層路緣石人行道主體結構附屬結構面層硬路肩土路肩聯(lián)結層墊層是介于土基與基層之間的路面結構層。功能： 1、改善土基的濕度和溫度狀況； 2、將基層傳下的車輛荷載應力進一步加以擴散，以減小土基產(chǎn)生的應力和變形； 3、同時也能阻止路基土擠入基層中，影響基層結構的性能。 2.墊層墊層按其結構分為排水墊層、隔離墊層、防凍墊層等。1、排水墊層主要起排除滲入基層和墊層中的水分，防止路基過濕而影響路面的整體強度的作用；2

3、、隔離墊層主要起隔離負溫度下的水分向路面結構層內滲透的作用；3、防凍脹墊層主要起隔離保溫作用，在季節(jié)性冰凍地區(qū)路面總厚度小于最小防凍厚度要求時設置。 其中防凍墊層和排水墊層宜采用砂、砂礫、碎石等顆粒材料鋪筑。半剛性墊層宜采用低劑量無機結合料穩(wěn)定粒料或土。2.墊層水泥穩(wěn)定碎石墊層砂礫墊層的鋪設基層是路面結構中的承重層，主要承受由面層傳來的車輛荷載的豎向力，并把面層下傳的應力擴散到下面的墊層和路基去 ，且為面層施工提供穩(wěn)定而堅實的工作面，控制或減少路基不均勻凍脹或沉降變形對面層產(chǎn)生不利影響。性能主要指標：1、應滿足結構強度、擴散荷載的能力以及水穩(wěn)定和抗凍性的要求；2、不透水性。 3.基層基層按力學

4、特性，分為剛性基層、半剛性基層和柔性基層。1、柔性基層： 采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結合料的粒料類等材料鋪筑的基層。 特 性： 不易產(chǎn)生溫縮和干縮開裂，可以有效抑制和減少瀝青路面反射裂縫的產(chǎn)生。3.基層瀝青碎石基層攤鋪2、半剛性基層： 用無機結合料穩(wěn)定土鋪筑的能結成板體并具有一定抗彎強度的基層。特性： 基層整體好、承載力高、剛度大、水穩(wěn)定性好，作為路面的主要承重層，可以減薄瀝青面層厚度，節(jié)省工程造價。 主要材料： 水泥穩(wěn)定粒料、二灰穩(wěn)定粒料 3.基層水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪3、剛性基層： 采用普通混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土等材料鋪筑的路面

5、基層。 特性： 剛度大、強度高、穩(wěn)定耐久、板體性好等特點。3.基層普通混凝土基層 按照不同材料劃分，基層可分為無機結合料穩(wěn)定類和粒料類。 無機結合料穩(wěn)定類有：水泥穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、石灰工業(yè)廢渣穩(wěn)定土； 粒料類分級配型和嵌鎖型，前者有級配碎石（礫石），后者有填隙碎石等。3.基層3.基層 在具有一定級配的碎石中，摻入足量的水泥和水，經(jīng)拌和得到的混合料在壓實和養(yǎng)生后，當其強度符合規(guī)定的要求時，稱為水泥穩(wěn)定碎石。 它的初期強度高，并且強度隨齡期而增加很快結成板體，因而具有較高的強度，抗?jié)B度和抗凍性較好。3.基層1、水泥穩(wěn)定碎石基層基層施工拌合基層施工碾壓1基層施工碾壓2水泥穩(wěn)定碎石基層攤鋪水泥穩(wěn)定碎

6、石基層攤鋪 在粉碎或原來松散的土中摻入足量的石灰和水，經(jīng)拌和、壓實及養(yǎng)生得到的混合料，當其抗壓強度符合規(guī)定要求時，稱為石灰穩(wěn)定土。石灰穩(wěn)定土具有良好的力學性能，并有較好的水穩(wěn)性和定的抗凍性，它的初期強度和水穩(wěn)性較低，后期強度較高；但由于干縮、冷縮，易產(chǎn)生裂縫。石灰穩(wěn)定土可適用于各類路面的基層和底基層，但石灰土不宜用作高級路面的基層，而宜用作底基層 。3.基層石灰穩(wěn)定土基層拌和機拌合石灰進場人工布灰石灰均勻分布在下承層上石灰穩(wěn)定土拌和機拌合水穩(wěn)攤鋪機穩(wěn)定土基層攤鋪水泥穩(wěn)定土基層 在粉碎的土或原狀松散的土中，加入適量的水泥，加水拌和經(jīng)攤鋪，碾壓養(yǎng)護成型的基層，稱水泥穩(wěn)定土基層 。水泥穩(wěn)定類基層具有

7、良好的整體性和足夠的力學強度及足夠的抗水性和抗凍性.可適用于各種交通類別的基層和底基層，但水泥土不應用作高級瀝青路面的基層，只能作底基層。在高速公路和一級公路的水泥混凝土面板下，水泥土也不應用作基層。 3.基層上圖為水泥穩(wěn)定土施工流程水泥穩(wěn)定土基層三、基層攤鋪水泥由各種大小不同粒徑碎（礫）石組成的混合料，當其顆粒組成符合技術規(guī)范的密實級配的要求時，稱其為級配碎（礫）石。級配碎石可用于各級公路的基層和底基層，可用作較薄瀝青面層與半剛性基層之間的中間層。級配礫石可用于二級和二級以下公路的基層及各級公路的底基層。3.基層級配碎（礫）石基層用單一尺寸的粗碎石作主骨料，形成嵌鎖作用，用石屑填滿碎石間的空

8、隙，增加密實度和穩(wěn)定性，這種結構稱為填隙碎石。可用于各級公路的底基層和二級以下公路的基層。3.基層填隙碎石基層4.透層透層：使瀝青面層與非瀝青材料基層結合良好，在基層上澆灑乳化瀝青、煤瀝青或液體瀝青而形成的透入基層表面的薄層。適用條件 ： 符合下列情況，應澆灑透層瀝青： 瀝青路面的級配砂礫、級配碎石基層。 水泥、石灰、粉煤灰等無機結合料穩(wěn)定土。 粒料的半剛性基層上必須澆灑透層瀝青。瀝青路面結構層水泥混凝土路面結構層透層5.粘層粘層：為加強路面的瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面之間的粘結而灑布的瀝青材料薄層。適用條件 ： 符合下列情況，應澆灑粘層瀝青： 雙層式或三層式熱拌熱鋪瀝青混合料

9、路面在鋪筑上層前，其下面的瀝青層已被污染。 舊瀝青路面層上加鋪瀝青層。 水泥混凝土路面上鋪筑瀝青面層。 瀝青路面結構層與新鋪瀝青混合料接觸的路緣石、雨水進水口、檢查井等的側面。粘層6.封層封層：封閉表面空隙、防止水分浸入面層或基層而鋪筑的瀝青混合料薄層。 鋪筑在面層表面的稱為上封層，鋪筑在面層下面的稱為下封層。適用條件 ： 符合下列情況，應在瀝青面層上鋪筑下封層： 位于多雨地區(qū)且瀝青面層空隙較大，滲水嚴重。 在鋪筑基層后，不能及時鋪筑瀝青面層，且須開放交通。瀝青路面結構層水泥混凝土路面結構層封層6.封層適用條件 ： 符合下列情況，應在瀝青面層上鋪筑上封層： 瀝青面層的空隙較大，透水嚴重。 有裂

10、縫或已修補的舊瀝青路面。 需加鋪磨耗層改善抗滑性能的舊瀝青路面 需鋪筑磨耗層或保護層的新建瀝青路面。稀漿封層：是用適當級配的石屑或砂、填料(水泥、石灰、粉煤灰、石粉等)與乳化瀝青、外加劑和水，按一定比例拌和而成的流動狀態(tài)的瀝青混合料，將其均勻攤鋪在路面上形成的瀝青封層封層宜采用層鋪法表面處治或稀漿封層法施工。面層施工稀漿封層7.聯(lián)結層聯(lián)結層為加強面層與基層共同作用或減少基層裂縫對面層的影響，設在基層上的結構層，為面層的組成部分。一般采用瀝青碎石（ATB）或瀝青貫入式處理。面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用，同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影

11、響 。因此要求面層應具有良好平整度、抗滑性能和足夠的承載能力，以及密水性等特性。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎（礫）石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等 面層根據(jù)現(xiàn)行的公路工程技術標準（JTG B01-2003），路面面層的類型及選用如表所示。（按材料分）面 層 類 型適 用 范 圍瀝青混凝土高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路水泥混凝土高速公路、一級公路、二級公路、三級公路、四級公路瀝青貫入、瀝青碎石、瀝青表面處治三級公路、四級公路砂石路面四級公路面層 瀝青路面是指在礦質材料中摻入路用瀝青材料鋪筑的各種類型的路面。瀝青結合料提高了鋪路用粒料

12、抵抗行車和自然因素對路面損害的能力，使路面平整、少塵、不透水、經(jīng)久耐用。因此，瀝青路面是道路建設中一種被最廣泛采用的高級路面。 瀝青路面業(yè)內人士俗稱“黑道”，又稱柔性路面，其優(yōu)點為： （1）瀝青路面由于車輪與路面兩級減振，因此行車舒適性好、噪音??；瀝青路面概念9.瀝青路面瀝青路面優(yōu)缺點（2）柔性路面對路基、地基變形或不均勻沉降的適應性強； （3）瀝青路面修復速度快，碾壓后即可通車。 瀝青路面的缺點： （1） 壓實的混合料空隙率大，耐水性差，宜產(chǎn)生水損壞，一個雨季就可能造成路面大量破損； （2） 瀝青材料的溫度穩(wěn)定性差，脆點到軟化點之間的溫度區(qū)間偏小，冬季易脆裂，夏季易軟化； （3）瀝青是有機高

13、分子材料，耐老化性差，使用數(shù)年后，將產(chǎn)生老化龜裂破壞； （4）平整度的保持性差，不僅沉降會帶來平整度劣化，而且材料軟化會形成車轍。9.瀝青路面瀝青路面優(yōu)缺點瀝青路面按技術品質和使用情況分類：瀝青混凝土路面、瀝青碎石路面、瀝青貫入式、瀝青表面處治。瀝青混凝土路面由適當比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青，加熱到一定溫度后拌合，經(jīng)攤鋪壓實而成的路面面層。特點：透水性小、水穩(wěn)定性好、耐久性高，使用年限達1520年以上，適用各級公路面層，但路面允許拉應變值較小，容易產(chǎn)生橫向裂縫。瀝青碎石路面高溫穩(wěn)定性好，不易產(chǎn)生波浪，冬季不易產(chǎn)生凍結裂縫。材料組成設計比較容易滿足要求；瀝青用料少，且不用礦粉，造價

14、低。但孔隙大易滲水和老化。適用于面層下層、聯(lián)接層或整平層。9.瀝青路面瀝青路面類型瀝青貫入式路面需要23周的成型區(qū)，在行車碾壓與重力作用下，瀝青包裹石料，填充空隙，形成整體的穩(wěn)定結構層，溫度穩(wěn)定性好。適用于三、四級公路，也可作為瀝青混凝土面層的聯(lián)結層。瀝青表面處治，用瀝青和集料按層鋪法或拌合法鋪筑而成的厚度不超過3cm的瀝青面層。使用壽命比貫入式的短。一般用于三、四級公路，也可用作瀝青面層的磨耗層、防滑層。瀝青路面按組成結構分類：密實懸浮結構、骨架空隙結構、密實骨架結構。瀝青路面按按礦料級配分類：密級配、開級配、半開級配。9.瀝青路面密實懸浮結構骨架空隙結構密實骨架結構9.瀝青路面如：AC-I

15、型瀝青混凝土如：瀝青碎石混合料（AN）如：瀝青碎石瑪蹄脂混合料（SMA）9.瀝青路面根據(jù)鋪筑和壓實時瀝青混合料的溫度，瀝青碎石可分為熱鋪、溫鋪和冷鋪三種。特點 ： 由于瀝青碎石的強度主要靠石料顆粒間的嵌鎖力，受瀝青軟化的影響較小，因此其熱穩(wěn)性較好 瀝青碎石的瀝青用量較瀝青混凝土和瀝青貫入式為少，因此，瀝青碎石的工程造價較低。瀝青碎石混合料可以在廠內或中心站集中拌制，質量容易得到保證 瀝青碎石面層的可施工期比瀝青貫入式面層長 瀝青碎石的主要缺點是：孔隙率較大，空氣和表面水易透入 9.瀝青路面瀝青穩(wěn)定碎石層瀝青混凝土路面由適當比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青，加熱到一定溫度后拌合，經(jīng)攤鋪壓

16、實而成的路面面層。按粒徑大小可分為：細粒式瀝青混泥土、中粒式瀝青混泥土、粗粒式瀝青混泥土。特點：透水性小、水穩(wěn)定性好、耐久性高，使用年限達1520年以上，適用各級公路面層，但路面允許拉應變值較小，容易產(chǎn)生橫向裂縫。瀝青混凝土路面的施工有層鋪法和拌和法兩類。瀝青混凝土瀝青混凝土優(yōu)缺點 質量符合要求的瀝青混凝土路面強度高 具有良好的平整度，表面堅實、無接縫，且經(jīng)久耐用。 透水性小 混合料通常集中在拌和樓用機械加工拌制，石料的配合比以及瀝青用量都得以嚴格控制，質量容易得到保證。 施工作業(yè)面大，操作方便。 瀝青混凝土面層的可施工期較瀝青表面處治和瀝青貫入要長。9.瀝青路面面層施工拌合運輸瀝青混凝土面層

17、攤鋪瀝青混凝土面層碾壓瀝青混凝土路面施工面層施工攤鋪面層施工碾壓（鋼輪）面層施工碾壓（膠輪）面層施工攤鋪面層施工-攤鋪測高程 瀝青貫入式路面指在初步壓實的碎石(或破碎礫石)上，分層澆灑瀝青、撒布嵌縫料，或再在上部鋪筑熱拌瀝青混合料封層，經(jīng)壓實而成的瀝青面層。瀝青貫入式路面9.瀝青路面施工工藝如右圖 表面處治路面施工程序為：備料清掃基層、放樣和安裝路緣石澆灑透層瀝青灑布第一次瀝青鋪撒第一次礦料碾壓灑布第二層瀝青鋪撒第二層礦料碾壓灑布第三層瀝青鋪撒第三層瀝青碾壓初期養(yǎng)護。9.瀝青路面 瀝青表面處治路面，是用瀝青和集料按層鋪或拌和法施工，其厚度不大于3cm的一種薄層面層。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料

18、的遍數(shù)不同，分為單層式、雙層式、三層式。其作用主要是對非瀝青承重層起保護和防磨耗作用一般用于三、四級公路，也可用作瀝青路面的磨耗層、防滑層。瀝青表面處治澆灑瀝青 鋪撒礦料 鋪撒礦料 水泥混凝土路面是指以水泥混凝土為主要材料做面層的路面，簡稱混凝土路面。它是一種高級路面。水泥混凝土路面有素混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預應力混凝土、鋼纖維混凝土和裝配式混凝土等各種路面。 目前我國采用得最廣泛的是現(xiàn)場澆筑的普通混凝土路面，這類混凝土路面除接縫區(qū)和局部范圍(邊緣或角隅)外，不配置鋼筋，亦稱素混凝土路面。10.水泥混凝土路面水泥砼路面概念普通水泥混凝土路面連續(xù)配筋水泥混凝土路面水泥混凝土路面俗稱

19、“白道”，又稱剛性路面，其優(yōu)點是： （1） 水穩(wěn)定性較高，在暴雨及短期浸水條件下，路面可照常通行； （2） 溫度穩(wěn)定性高，無車轍現(xiàn)象； （3） 水泥混凝土是無機膠凝材料，主要水化產(chǎn)物水化硅酸鈣既是其強度的主要來源，既耐老化，又無污染。水泥石風化與瀝青老化相比，時間長10倍以上，不構成工程問題。 （4） 平整度的保持期長。 （5） 在相同技術和工藝水平下，水泥路面大修前的使用年限長。高速公路水泥路面的設計基準期30年，瀝青路面的設計基準期15年。我國目前的基本狀況是超載和重交通路段高速公路瀝青路面可使用5年，水泥路面可使用10年。10.水泥混凝土路面水泥砼路面優(yōu)缺點水泥路面的缺點： （1） 在相

20、同平整度條件下，由于剛性路面不減振，因此行車舒適性不及瀝青路面；噪音較大，我國對低噪音水泥路面尚未開展研究和應用； （2） 在路基、地基變形或不均勻沉降條件下，易形成脫空，附加應力很大，極易產(chǎn)生斷裂破壞，對路基穩(wěn)定性要求高，對不均勻沉降的適應性差。 （3） 水泥路面強度高、硬度大，即使斷板后也難于清除，修復難度大，新澆筑面板的養(yǎng)護期較長。10.水泥混凝土路面水泥砼路面優(yōu)缺點按作用的不同，接縫可分為縮縫、脹縫和施工縫三類 設置位置和構造應能滿足三方面的要求： 1、控制溫度伸縮形力和翹曲應力所引起的開裂出現(xiàn)的位置； 2、能提供一定的荷載傳遞能力； 3、防止路表水下滲和堅硬雜物貫入縫隙內。水泥混凝土

21、路面的接縫10.水泥混凝土路面縱縫橫縫10.水泥混凝土路面普通混凝土路面接縫構造縱縫縱縮縫一般按34.5m設置縫壁涂瀝青，縫的上部留寬68mm的縫隙，內澆灌填縫料拉桿長5070cm，直徑1820mm異形鋼筋,間距1.01.5m a) 平頭縫縱縮縫的構造形式b)平頭縫加拉桿c)企口縫加拉桿道路平面圖縮縫施工縫a) 平頭縫縱縮縫的構造形式橫縫脹（伸）縫縮縫施工縫套筒式傳力桿脹縫普通混凝土路面接縫構造道路平面圖脹縫間距一般為100200m,在橋涵兩端以及小半徑平、豎曲線處應設置脹縫。是真縫縫內填彈性嵌縫板，縫上部灌填縫料傳力桿為直徑2025mm的光圓鋼筋縮縫間距一般為46m通常是假縫構造形式同縱縫縮

22、縫施工縫：每天工作結束或因臨時原因而中斷施工時，需設置施工縫?；炷烈淮武佒挾刃∮诼访鎸挾葧r，需設置縱向施工縫。橫向施工縫應盡可能設在縮縫處，做成設傳力桿的平縫形式。如有困難而設在縮縫之間時，施工縫采用設拉桿的企口形式，以保證縫隙不張開?？v向施工縫則采用設拉桿的平縫或設拉桿的企口縫形式。4.4 水泥混凝土路面b)平頭縫加拉桿c)企口縫加拉桿a) 平頭縫施工縫：每天工作結束或因臨時原因而中斷施工時，需設置施工縫?；炷烈淮武佒挾刃∮诼访鎸挾葧r，需設置縱向施工縫。橫向施工縫應盡可能設在縮縫處，做成設傳力桿的平縫形式。如有困難而設在縮縫之間時，施工縫采用設拉桿的企口形式，以保證縫隙不張開?？v向施工縫則采用設拉桿的平縫或設拉桿的企口縫形式。10. 水泥混凝土路面b)平頭縫加拉桿c)企口縫加拉桿a) 平頭縫支模振搗三輥軸施工表面整修切縫填縫 軌道式攤鋪機施工： 人工設置模板，利用攤鋪機、拌和機和運輸車輛、振搗器的組合 水泥滑模式混凝土攤鋪機路面的附屬工程路緣石硬路肩土路肩人行道路面排水結構路表排水中央分隔帶排水路面結構排水 路緣石 預制成型澆水養(yǎng)護路肩及攔水帶路肩排水中央分隔帶排水滲溝超高路段排水中央分隔帶橫向排水布置中央分隔帶縫隙式縱向排水管集水井路肩邊緣排水11.路面工程現(xiàn)場試驗檢測采用3m直尺檢測平整度采用3m直