道路工程結(jié)構(gòu)

道路工程結(jié)構(gòu)1第1頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四柔性路面柔性路面主要包括使用各種基層（水泥混凝土除外）和各類瀝青面層、碎（礫）石面層或塊石面層所組成的路面結(jié)構(gòu)。柔性路面剛度小，在荷載作用下產(chǎn)生的彎沉變形較大，路面本身抗彎拉強(qiáng)度較低。車輪荷載通過各結(jié)構(gòu)層傳遞到土基，使土基受到較大的單位壓力，因而土基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)路面結(jié)構(gòu)的整體強(qiáng)度有較大的影響。剛性路面剛性路面主要是指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。水泥混凝土的強(qiáng)度很高，特別是它的抗彎抗拉強(qiáng)度較之其他各種路面材料高很多，它的彈性模量也較其他材料大得多，故呈現(xiàn)較大的剛性。水泥混凝土路面板在車輪荷載作用下彎沉變形極小，荷載通過混凝土板體的擴(kuò)散分布作用，傳遞到基層上的單位壓力要較柔性路面小得多。從路面力學(xué)特征角度看，一般把路面劃分為柔性路面和剛性路面兩種類型一、路面的分類2第2頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（一）、柔性路面1、路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度組合和最小厚度路面應(yīng)力的分布規(guī)律是上大下小，故路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度組合應(yīng)是面層彈性模量值要高，基層和土基的彈性模量值可依次遞減，各層的強(qiáng)度一般應(yīng)自上而下遞減。道路厚度應(yīng)根據(jù)路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性計(jì)算決定。各類結(jié)構(gòu)的最小厚度可參見下表結(jié)構(gòu)層類型最小厚度瀝青混凝土熱拌瀝青碎石粗粒式5.0中粒式4.0細(xì)粒式2.5瀝青石屑1.5瀝青礫1.0瀝青貫入式4.0瀝青上拌下貫式5.0瀝青表面處治1.5石灰、水泥穩(wěn)定類、石灰工業(yè)廢渣類15*級(jí)配碎（礫）石、泥結(jié)碎石、填隙碎石8.0各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度單位：cm注：表中帶*者，在舊路補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，最小厚度為8cm3第3頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、路面結(jié)構(gòu)組合要有良好的穩(wěn)定性穩(wěn)定性包括氣候穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。路面結(jié)構(gòu)氣候穩(wěn)定性是指水穩(wěn)定性、干穩(wěn)性、高溫穩(wěn)定性和冰凍穩(wěn)定性。為了保證路面結(jié)構(gòu)氣候穩(wěn)定性，防止路面冰凍，要求路面總厚度不小于下表的要求。結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性要求各層次配合得當(dāng)，連接牢靠。冰凍深度土基干濕類型粉性土砂性土、黏性土50～100中濕潮濕30～5040～6030～4035～50100～150中濕潮濕50～6060～7040～5050～60150～200中濕潮濕60～7070～8050～6060～70200以上中濕潮濕70～8080～11060～7070～90路面防凍層最小厚度

單位：cm注：①表中數(shù)值以砂石材料為準(zhǔn)，若采用其他防凍性能好的材料，如煤渣、礦渣及二灰類等，其值可酌情減少。②中級(jí)路面和低級(jí)路面可不考慮防凍最小厚度4第4頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四3、柔性路面厚度設(shè)計(jì)柔性路面設(shè)計(jì)是以雙圓垂直均布荷載作用下的彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)，以路面容許彎拉值作為路面整體強(qiáng)度的控制指標(biāo)，進(jìn)行厚度計(jì)算，并對(duì)整體性材料結(jié)構(gòu)層的彎拉應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。城市道路還要對(duì)面層進(jìn)行容許剪應(yīng)力計(jì)算。5第5頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（二）、剛性路面1、路面結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度組合和最小厚度（1）基層水泥混凝土板剛性大、整體性強(qiáng)，在荷載作用下變形很小，基礎(chǔ)上處于彈性工作狀態(tài)。另外，板體在垂直荷載作用下產(chǎn)生的撓度很小，因而支承它的基層和土基的變形很小。因此，路基應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，整體性好，透水性小，斷面正確，表面平整?；鶎拥淖饔貌粌H能給水泥混凝土板提供均勻而穩(wěn)定的基礎(chǔ)，而且要能防止唧泥和錯(cuò)臺(tái)，抵御冰凍作用，防止水滲入路基。

剛性路面是指水泥混凝土路面，其中路面由水泥混凝土板、基層、墊層所組成，三者形成統(tǒng)一整體，共同承受行車荷載和自然因素的作用。6第6頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（2）墊層在水溫狀況不良路段的路基與基層之間宜設(shè)置墊層。墊層應(yīng)具有一定的強(qiáng)度和較好的水穩(wěn)定性，在冰凍地區(qū)還需具有較好的抗凍性。墊層的最小厚度為15cm。在季節(jié)性冰凍地區(qū)，當(dāng)路面結(jié)構(gòu)總厚度小于下表規(guī)定的最小厚度時(shí)，應(yīng)通過設(shè)置墊層補(bǔ)足。冰凍深度中濕路段潮濕路段黏性土、細(xì)亞砂土粉性土黏性土、細(xì)亞砂土粉性土50～10030～4040～540～5050～65100～15040～6050～7050～7065～80150～20060～7070～8070～9080～100>20070～9590～11090～120100～130水泥混凝土最小抗凍層厚度

單位：cm注：①表中墊層部分所用材料以砂石為準(zhǔn)。如采用隔溫性能良好的材料爐渣等，其墊層厚度可約減小30%。②對(duì)于凍深小于50cm的地區(qū)，一般不設(shè)防凍和墊層，但對(duì)水文、地質(zhì)條件惡劣的路段，路面抗凍層厚度可采用當(dāng)?shù)刈畲髢錾睢＂墼趦錾畲蠡蛲诜郊暗叵滤桓叩穆范?，?yīng)采用高限；凍深小或填方路段，可采用低限。7第7頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、水泥混凝土面板的尺寸和厚度要求（1）板的平面尺寸水泥混凝土面板一般采用矩形。其縱向和橫向接縫應(yīng)垂直相交，縱縫兩側(cè)的橫縫不得互相錯(cuò)位?？v向縮縫間距（即板寬）可按路面寬度和每個(gè)車道寬而定，其最大間距不得大于4.5m。橫向縮縫間距（即板長(zhǎng)）應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)貤l件、板厚和已有經(jīng)驗(yàn)確定，一般為4～5m，最大不得超過6m。（2）板的厚度《公路水泥混泥土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定，混泥土板的厚度，按行車產(chǎn)生荷載疲勞應(yīng)力疊加，溫度疲勞（因板底和板頂溫差產(chǎn)生的翹曲應(yīng)力）之和不大于混泥土設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度的條件確定的板厚。板的最小厚度為18cm。8第8頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四（三）、道路工程特殊結(jié)構(gòu)物1、隧道2、懸出路臺(tái)3、防石廊在山區(qū)地形、地質(zhì)復(fù)雜路段，為了保證道路行車安全，有時(shí)也修筑防石廊。

它是為道路從底層內(nèi)部或水層通過而修建的結(jié)構(gòu)物。當(dāng)?shù)缆贩礁呱交虼┻^深水層時(shí)，為了改善平、縱面線性和縮短路線長(zhǎng)度，可以開鑿隧道。在山嶺地帶的懸崖峭壁上修筑道路時(shí)，為了保證道路連續(xù)、路基穩(wěn)定和確保行車，有時(shí)還需要修筑懸出路臺(tái)9第9頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四4、擋土墻5、排水結(jié)構(gòu)物6、防護(hù)工程它是指陡峻的上坡或沿河一側(cè)路基邊坡受水流沖刷或不良地質(zhì)現(xiàn)象威脅的路段，為了保證路基穩(wěn)定，加固路基邊坡所建的人工構(gòu)造物。常見的防護(hù)工程有：護(hù)坡、碎落臺(tái)、填石路堤、導(dǎo)流堤、坡面防護(hù)等。

在橫坡陡峻的上坡或沿河岸上修筑道路時(shí)，為了保證路基穩(wěn)定和減少填、挖工程量，常需修筑擋土墻。為了確保路基穩(wěn)定，免受地面水和地下水的侵害，還應(yīng)修建專門的排水結(jié)構(gòu)物。地面水的排除系統(tǒng)按其排水方向不同，分為縱向排水河橫向排水。10第10頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二、泥結(jié)石路面泥結(jié)石路面是以碎石作為骨料，泥土作為填充料和粘結(jié)料，經(jīng)壓實(shí)修筑成的一種結(jié)構(gòu)。泥結(jié)石碎石路面厚度一般為8～20cm；當(dāng)總厚度等于或超過15cm時(shí)，一般分兩層鋪筑，上層厚度6～10cm，下層厚度9～14cm，泥結(jié)石路面的力學(xué)強(qiáng)度和穩(wěn)定性不僅有賴于碎石的相互嵌擠作用，同時(shí)也有賴于土的粘結(jié)作用，泥結(jié)石路面雖用同一尺寸石料修筑，但在使用過程中由于行車荷載的反復(fù)作用，石料會(huì)被壓碎而向密實(shí)級(jí)配轉(zhuǎn)化。11第11頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四測(cè)量放線推土機(jī)推土或厚路基修整人工場(chǎng)地平整攤鋪碎石預(yù)壓澆灌泥漿撒嵌縫料碾壓1、泥結(jié)石路面施工工藝12第12頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、推土機(jī)推土

場(chǎng)地清理：主要清除工程區(qū)內(nèi)樹木、樹樁、樹根、雜草、垃圾及監(jiān)理工程師3、人工場(chǎng)地平整認(rèn)為的其他有礙物。含細(xì)根須、植物覆蓋草的表層有機(jī)質(zhì)土壤壓要及時(shí)開挖運(yùn)至指定地點(diǎn)。場(chǎng)地清理及表土清除都采用70KW推土機(jī)推土，推距40～80m。推平采用推土機(jī)將高處土方就近推至低處，使場(chǎng)地平整。

推土機(jī)推平后，鋪以人工整平，以達(dá)到合計(jì)要求的平整度。

4、泥結(jié)石路面施工①材料石料:采用軋制的碎石或天然碎石。石料等級(jí)不低于規(guī)范要求，扁平細(xì)長(zhǎng)顆粒不超過20%，近似正方形有棱角為好，不能含有其它雜物。

②粘土粘土的塑性指數(shù)一般大于12，粘土中不得含腐殖質(zhì)或其它雜物。粘土用量一般不超過碎石干重的15%。13第13頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四③泥結(jié)碎石路面a、路基要求按路堤施工線進(jìn)行施工，若在施工開挖中偏離指定開挖線，應(yīng)重新休整。將開挖路槽的土方棄至兩側(cè)并進(jìn)行碾壓處理。應(yīng)防止雨水侵蝕地基土壤。機(jī)械開挖路槽土方時(shí)，實(shí)際施工的溝槽適當(dāng)留有休整余量，再用人工休整。需先哇好路槽，做好路基。路基土質(zhì)為黏性土，路基中不能含有草皮、樹根、雜草以及地面上的淤泥等物。路基土濕度不得超過20%，路基土要求碾壓或夯實(shí)，新填路基每層回填碾壓厚度為200mm，路中間要比兩邊略高一些，以便要突遇大雨后，可及時(shí)排干雨水?；靥顣r(shí)回填土干容量≥15KN/m3路基橫坡同路面，施工

中注意不能讓路基積水。原有路堤在修彎取直施工時(shí)，對(duì)需要修彎的地段采用挖機(jī)開挖后，由人工修坡取直。對(duì)原有彎道則應(yīng)開挖成臺(tái)階狀，填土分層回填碾壓夯實(shí)?；靥顣r(shí)對(duì)原有基層應(yīng)做好清基，接口修成牙口。14第14頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

b、泥結(jié)碎石面層泥結(jié)碎石面層為8cm，碎石粒徑為2～4cm，等級(jí)不低于3級(jí)，粘土塑性指數(shù)為12～20，用土量不超過碎石的15%（按重量計(jì)）。在壓實(shí)的中基上按松散鋪厚度（壓實(shí)厚度1.2倍）攤鋪碎石，要求碎石大小顆粒均勻分布，厚度一致。碎石鋪好后，用10～12t壓路機(jī)碾壓3～4遍，直至石料無松動(dòng)為止，碾壓速度宜慢，25～30m/分鐘。泥結(jié)石面層施工方法用拌和法，碎石攤鋪后，將規(guī)定的用量土均勻地?cái)備佋谒槭瘜禹斏?，然后拌和，拌和一道后，隨拌隨灑水，一般翻拌3～4遍，直至石料無松動(dòng)為止，碾壓速度宜慢，25～30m/分鐘。泥結(jié)石面層的用量土，均勻地?cái)備佋谒槭瘜禹斏?，然后拌和，拌和一遍后，隨拌隨灑水，一般翻拌3～4遍，以粘土成漿與碎石結(jié)在一起為止，然后用平地機(jī)械或鐵鍬等工具將路面整平，再用12t壓路機(jī)灑水碾壓，使泥漿上冒，表層石縫用有一層泥漿即停止碾壓，過幾小時(shí)后，用15t壓路機(jī)進(jìn)行收漿碾壓1遍后撒嵌縫石屑，再碾壓2遍。15第15頁(yè)，共16頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

壓實(shí)后的土體取樣實(shí)驗(yàn)頻次200m