1、第一節(jié)路面工程概述一、路面的功能與構造I.路面的功能路面是用各種筑路材料鋪筑在路基上供車輛行駛的層狀構造物。高速公路、一級公路的路面 必須具備下述功能：（1）全天候地、穩(wěn)定地供汽車行駛。（2）應具有和保持較好的平整度。（3）路面外表應具有和保持一定的粗糙度。2.對路面的基本要求路面應具有下述一系列性能：（1）強度和剛度（2）穩(wěn)定性（3）耐久性（4）外表性能：指路面外表的平整度和粗糙度。3.路面構造及結構層次的劃分路面由行車道、硬路肩、土路肩、路緣石及中央分隔帶等組成。路面結構層次自上而下可分 為面層、基層、功能層，有時在面層之下還設有聯(lián)結層。圖1-3路面構造及結構組成（1）面層。應具備較高的結

2、構強度，抗變形能力好，有較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且 應 當耐磨，不透水，其外表還應有良好的抗滑性和平整度。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。（2）基層?；鶎邮锹访娼Y構中的承重層，它應具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴散應力的能力； 應具有足夠的水穩(wěn)定性。修筑基層的材料主要有各種結合料（如石灰、水泥或瀝青等）穩(wěn)定土或穩(wěn)定碎（礫）石、貧水 泥 混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、面屋下層塊石或圓石，各種工業(yè)廢渣（如煤渣、粉 煤灰、 礦渣、石灰渣等）和土、砂、石所組成的混合料等。（3）功能層（墊層）改善土層

3、的濕度和溫度狀況，以保證面層及基層的強度、剛度和穩(wěn)定性不受土層水文狀況變 化而產(chǎn)生不良影響。常用的功能層（墊層）材料分為兩種，一類是由松散粒料，如砂、礫石、爐渣等組成的透水性 墊 層；另一類是用水泥或石灰穩(wěn)定土等修筑的穩(wěn)定類墊層。二、路面分類從路面結構的力學特性和設計方法的相似性出發(fā)，將路面劃分為柔性路面、剛性路面和半剛 性路面三類。.柔性路面主要包括各種未經(jīng)處理的粒料基層和各類瀝青面層、碎（礫）石面層或塊石面層組成的路面 結構。.剛性路面剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結構。3.半剛性路面用水泥、石灰等無機結合料處治的土或碎（礫）石及含有水硬性結合料的工業(yè)廢渣修筑的基 層，在前期

4、具有柔性路面的力學性質(zhì)，后期的強度和剛度均有較大幅度的增長，但是最終的強度 和剛度仍遠小于水泥混凝土。三、路面工程材料選擇（一）瀝青面層材料選擇1.瀝青的分類石油瀝青的化學組分按三組分法分為油分、樹脂和瀝青質(zhì)；按四組分法分為飽和分、芳香分、 膠質(zhì)和瀝青質(zhì)。瀝吉路面采用的瀝青結合料，主要有兩大類：一類來源于石油系統(tǒng)，天然存在或經(jīng)人工提煉 而得到，稱為地瀝青；另一類為各種有機物干儲的焦油，經(jīng)過再加工而得到，稱為焦油瀝青。地瀝青按其產(chǎn)源又可分為天然瀝青和石油瀝青。石油瀝青分為石蠟基瀝青、中間基瀝青和環(huán)烷基瀝青。按狀態(tài)可分為液體瀝青和黏稠瀝青。按照交通標準分，可分為重交通瀝青、輕交通瀝青和中交通瀝青。

5、按照使用的道路等級和層位，可分為A級瀝青、B級瀝青和C級瀝青。2.瀝青路面材料的選擇1）瀝青拌制瀝青混合料用的瀝青材料的技術性質(zhì)，隨氣候條件、交通性質(zhì)、瀝青混合料的類型和施 工條件等因素而異。在較熱的氣候區(qū)、較繁重的交通情況下，細粒式或砂粒式的混合料那么應采用黏度較高的瀝青；反之，采用黏度較低的瀝青。較黏稠的瀝青配置的混合料具有較高的力學強度和穩(wěn)定性，但如果黏度過高，那么瀝青混合料 的低溫變形能力較差，瀝青路面容易產(chǎn)生裂縫。采用黏度較低的瀝青，雖然配置的混合料在低溫時具有較好的變形能力，但在夏季高溫時， 往往由于穩(wěn)定性缺乏而使路面產(chǎn)生推擠現(xiàn)象。高速公路的下面層、瀝青穩(wěn)定碎石基層、一級和二級公路

6、瀝青質(zhì)量應符合A級或B級瀝青技 術要求，C級瀝青宜用于三級及三級以下的公路。瀝吉面層所采用的瀝青標號，宜根據(jù)公路的等級、氣候條件、交通條件、路面類型及在結構 層位、施工方法。（1）按照瀝青路面氣候分區(qū)的條件。對夏季溫度高、高溫時間長的地區(qū)，宜采用貓度大的瀝青, 也可提高一個高溫氣候分區(qū)選用瀝青等級；對冬季寒冷的地區(qū)，宜選用黏度小、低溫延度大的瀝 青；對溫度日溫差、年溫差大的地區(qū)應選用針入度指數(shù)大的瀝青。（2）根據(jù)交通條件。對重載交通量路段、高速公路等實行渠化交通的路段、行車速度慢的路段, 宜采用黏度大的瀝青，也可提高一個高溫氣候分區(qū)選用瀝青等級，同時又是炎熱地區(qū)時可以提高 兩個氣候分區(qū)選擇瀝青

7、等級；對交通量小、公路等級低、混合交通的路段選用黏度較小的瀝青等 級；對旅游公路應選用黏度較小的瀝青等級。（3）瀝青面層用的瀝青標號，應根據(jù)氣候、路面類型、施工方法和礦料類型等來選用。通常 面 層的上層采用較稠的瀝青，下層或黏結層采用較稀的瀝青。對于渠化交通的道路，宜采用較稠的 瀝青。2）粗集料瀝青混合料用的粗集料，可以采用碎石、破碎礫石和礦渣等。潔凈、干燥、無風化、不含雜 質(zhì)。在力學性質(zhì)方面，壓碎值和洛杉磯磨耗率符合要求?？够韺拥拇旨?，應該選用堅硬、耐磨、韌性好的碎石或碎礫石，礦渣及軟質(zhì)集料不得用于 防滑 表層。鋼渣作為粗集料時，僅限于一般道路，并應經(jīng)過試驗論證取得許可后使用。酸性巖石花

8、崗巖、石英巖等用于高速公路、一級公路、城市快速路、主干路時，宜使用針入度 較 小的瀝青，并采用抗剝離措施，使其對瀝青的黏附性符合要求： 用干燥的生石灰或消石灰粉、水泥作為填料的一局部，其用量宜為礦料總量的現(xiàn)2機在瀝青中摻加抗剝離劑。將粗集料用石灰漿處理后使用。3）細集料用于拌制瀝青混合料的細集料，可以采用天然砂、人工砂或石屑。細集料應潔凈、干燥、無風化、不含雜質(zhì)，并有適當?shù)募壟浞秶?）細集料熱拌瀝青混合料的細集料宜采用優(yōu)質(zhì)的天然砂或人丁.砂，在缺砂地區(qū)，也可使用石屑，但用 于高速公路、一級公路、城市快速路、主干路瀝青混凝土面層及抗滑表層石屑用量不得超過砂的 用量。細集料應與瀝青有良好的黏結能

9、力，高速公路、一級公路、城市快速路、主干路瀝青面層使用 與 瀝青黏結性能差的天然砂及用花崗巖、石英巖等酸性巖石破碎的人工砂或石屑時，應采用前述的 粗集料的抗剝離措施。4）填料瀝青混合料地礦粉必須采用石灰?guī)r或巖漿巖中的強基性巖石（憎水性石料）經(jīng)磨細得到。高速公路、一級公路的瀝青面層不宜采用粉煤灰作填料拌和機采用干法除塵，石粉塵可作為礦粉的一局部同收使用。5）瀝青改性劑的性能和要求改性瀝青可單獨或復合采用高分子聚合物、天然瀝青或其他改性材料制作。用作改性劑的SBR乳膠中的固體物含量不宜少于45%,使用中嚴禁長時間暴曬或遭冰凍。改 性瀝青宜在固定式工廠或在現(xiàn)場設廠集中制作，也可在拌和場現(xiàn)場邊制作邊使

10、用，改性瀝 青的加工溫度不宜超過180?，F(xiàn)場制作的改性瀝青宜隨配隨用，需做短時間保存。運送到附近的工地時，使用前必須攪拌 均勻，在不發(fā)生離析的狀態(tài)下使用。（二）水泥混凝土面層材料選擇1.水泥配制水泥混凝土一般可采用硅酸鹽水泥、普通硅酸鹽水泥、礦渣硅酸鹽水泥、火山灰質(zhì)硅酸 鹽水泥和粉煤灰硅酸鹽水泥。必要時也可采用快硬硅酸鹽水泥或其他水泥。1）定義（1）硅酸鹽水泥。凡由硅酸鹽水泥熟料、0%5%&灰石或粒化高爐礦渣、適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料。硅酸鹽水泥分兩種類型，不摻加混合材料的稱為I型硅酸鹽水泥，代號P.I;在硅酸鹽水泥熟 料粉磨時摻加不超過水泥質(zhì)量5%石灰石或?；郀t礦渣混合材料的稱為I

11、I型硅酸鹽水泥，代號 P. Iio（2）普通硅酸鹽水泥。凡由硅酸鹽水泥熟料、6%15%混合材料和適量石膏磨細制成的水硬性膠凝材料，代號P.Oo 2）組分材料（1）硅酸鹽水泥熟料（2）石甘（3）活性混合材料（4）非活性混合材料（5）窯灰硅酸鹽水泥熟料主要由CaO、Si02、A1203和Fe2O3四種氧化物組成。水泥粉磨時還允許加入主要起助磨作用不損害水泥性能的助磨劑。3）強度等級硅酸鹽水泥分為42.5、42. 5R、52.5、52. 5R、62.5, 62. 5R六個強度等級；普通硅酸鹽水泥分 為32. 5、32. 5R、42.5、42. 5R、52.5、52. 5R六個強度等級。R型水泥屬于快硬型，對其3d強度 有較高的要求。4）技術要求不溶物、氧化鎂、三氧化硫、燒失量、細度、凝結時間、安定性、強度、堿。2.粗集料的技術性質(zhì)普通混凝土常用的粗集料有碎石和卵石，由天然巖石或卵石經(jīng)破碎、篩分而得。1）物理性質(zhì)（1）物理常數(shù)表觀密度、毛體積密度、堆積密度、空隙率。（2）級配（3）堅固性（4）針片狀顆粒含量（5）含泥量和泥塊含量2）化學性質(zhì)（1）有害雜質(zhì)含帚（2）堿活性反響3）力學性質(zhì)（1）強度（2）壓碎值3.細集料的技術性質(zhì)（1）物理常數(shù)（2）級配（3）有害雜質(zhì)含量泥、泥塊、云母輕物質(zhì)、硫酸鹽硫化物