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1、第五章 路面工程绪论 第一节 路面工程发展趋势 第二节 对路面的基本要求 第三节 路面构造 第四节 路面的分类和分级,第一节 路面工程发展趋势,随着国民经济建设的发展，修建高等级高质量的路面工程在交通建设事业中占有越来越重要的地位。其主要特点有：,（1）设计自动化 路面材料和配合比设计，路面应力、应变计算、路面结构选型、各层厚度设计、工程概预算以及路面优化设计，均能使用计算机进行自动设计。,（2）施工机械化 路基路面工程普遍使用高效率的工程机械施工，如振动压路机、沥青洒布机等，对确保工程质量起到重要作用。,（3）设计和质检规范化 对于各类路面材料和结构，强度检验和稳定性检测等我国先后制订了有关
2、设计和工程质量检验标准。,（4）量测自动化 路面工程大量使用自动化测试仪器，如红外线测距仪、全站仪等为路面设计与建筑提供了快速而正确的采集数据的有力工具。,（5）材料和结构多样化 在高等级沥青路面中，广泛采用高性能高粘度的重交通沥青和改性沥青。水泥混凝土路面中广泛使用了减水剂，显著改善了水泥混凝土路面的强度和有关的工程性质。 路面结构呈多样化趋势，如沥青路面采用土工布，水泥混凝土路面有钢纤维路面等,第二节 对路面的基本要求,路面结构暴露在大自然界，在大气和水温变化的条件下，长年经受重复行使的各类车辆荷载的作用，为了保证行车的通畅、舒适和经济耐用的要求，路面应保证具有下列性能：,（1）强度和刚度
3、 路面结构应有足够的强度，以抵抗车轮荷载行使产生的垂直力、水平力、真空吸力和震动力的作用，使路面不致开裂、松散剪切等破坏。同时应具有足够的刚度，不致在车轮作用下产生过大的变形。,（2）水温稳定性 路面结构要能在水分和温度变化的影响下，其强度和刚度应保持必要的稳定性。,（3）耐久性 路面结构要能承受大气和行使车轮的重复作用而不致产生疲劳破坏和过大的塑性变形。,（4）表面平整性 路面要平整坚实，以减少车辆机件的振动磨耗、降低油料消耗，提高行车速度，保证行车平稳和乘客的安全舒适。,（5）抗滑性 路面要保证足够的粗糙性，一般路面最低摩擦系数为0.350.40。,（6）环保性 要求路面在行车过程中尽量减
4、少扬尘和噪声。,第三节 路面构造,一、路面横断面,路面的宽度视公路的等级而定，见教材表P102表2-5-1,路面结构断面有槽式和全铺式两类。,全铺式路面用于路基较窄的中级和低级公路，它可以加固路件，防止边坡冲刷。,槽式断面的特点是路面厚度均匀并节省材料,二、路拱,路拱是为了保证路面排水；但又要保证行车平稳，路拱坡度不能太大，路拱可作成直线线形或抛物线形，如教材P103页图2-5-3所示。抛物线中间部分较平缓，两侧横坡较大，适于低级和中级路面宽度较窄时使用。车辆集中在中间部分行走。为了改善行车条件，可采用改进二次抛物线或一次半抛物线。,高等级公路路面的宽度较大，通常在路拱两侧设倾斜直线，中间插入
5、圆曲线。圆曲线长约为路面宽度的三分之一。,路拱横坡度列于下表，两侧路肩的坡度一般比路拱坡度大1%，以利排水。,面层：承受行车荷载 路面 基层：承受面层竖向力 垫层：排水、隔水、防冻、防污 路面结构层厚度：H=h1+h2+h3,三、 路面结构,h1h2h3 E1E2E3 薄面强基稳垫,（一）路面结构层 1.面层（路面） 作用：直接承受行车荷载和自然因素作用。 要求：耐磨、抗滑移、不透水、无污染。 材料：粘结力强的结合料和强度高的集料 沥青路面、混凝土路面,2.基层 作用：承受面层传来的竖向力，并将应力扩散到垫层或路基上。 要求：具有足够的强度、稳定性、良好的应力扩散性能和水稳定性。 材料：比面层
6、弹性模量低的材料，例如面层采用E1=2800MPa的C30混凝土面层,基层采用E2=1300-1700MPa的二灰砂砾或二灰碎石。,3.垫层 作用：排水、隔水、防冻、防污，调节和改善土路基水温状况，保证面层和基层具有必要的强度、稳定性和抗冻胀的能力，扩散由基层传来的荷载应力，减小土层所产生的变形。 要求：一定的强度，良好的水稳定性、隔热性、吸水性。,材料：一种是松散颗粒材料如砂、砾、炉渣、片石、锥形块石、圆石等修筑的透水性垫层；另一种是整体性材料如水泥稳定土、石灰土、二灰土、石灰煤渣稳定土、沥青土等修筑的不透水性垫层。,（二）基层（垫层）的分类 2大类，6小类： 水泥稳定土 整体性材料 石灰稳
7、定土 石灰工业废渣 级配碎石 松散性材料 级配砾石 填隙碎石,共同特点：压实后比较密实，孔隙率和透水性较小，水温稳定性好，适宜机械化操作，且能就地取材。 力学强度：水泥土和石灰工业废渣石灰土级配碎石和填隙碎石级配砾石； 水稳定性：水泥土、石灰工业废渣不含土的级配碎石含土的级配砾石,第四节 路面的分类分级,一、路面类型 【按照材料组成分类】 土路面 砂石路面 块体路面 沥青路面 水泥路面 复合式路面 其他,二、路面等级划分,根据面层的使用品质、材料组成类型以及结构强度和稳定性， 可以分为四个等级。,三、路面分类【按照力学特性分类】,柔性路面 刚性路面 半刚性路面 目前三者之间正在 不断转化，无严格 区分界限。,刚性路面指水泥混凝土路面。强度高，刚性大，板体性好，有较大的扩散应力的能力。车轮作用下路面的弯沉变形很小。,柔性路面主要有碎（砾）石路面和各类沥青路面。它的刚度较小，抗拉强度较低，荷载作用下变形较大。土基和基层强度对路面结构整体强度有较大影响。此类路面有弹性，柔性较好，路面无接缝，行车舒适。,半刚性路面主要为无机结合料（水泥、石灰）水硬性材料稳定土、砂、砾石和工业废料（粉煤灰、矿渣）。强度比柔性路面高，比刚性路面低。不耐磨，只能作为柔性或刚性路面的基层使用。,