一建市政教材解讀：1K411012 瀝青路面結(jié)構(gòu)組成特點

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　　1K411012 瀝青路面結(jié)構(gòu)組成特點

　　一、結(jié)構(gòu)組成

　　(一)基本原則

　　(1)城鎮(zhèn)瀝青路面道路結(jié)構(gòu)由面層、基層和路基組成，層間結(jié)合必須緊密穩(wěn)定，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應力傳遞的連續(xù)性。大部分道路結(jié)構(gòu)組成是多層次的，但層數(shù)不宜過多。

　　(2)行車載荷和自然因素對路面的影響隨深度的增加而逐漸減弱，因而對路面材料的強度、剛度和穩(wěn)定性的要求也隨深度的增加而逐漸降低。各結(jié)構(gòu)層的材料回彈模量應自上而下遞減，基層材料與面層材料的回彈模量比應大于或等于0.3;土基回彈模量與基層(或底基層)的回彈模量比宜為0.08~0.4。

　　(3)按使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同，在路基頂面采用不同規(guī)格和要求的材料分別鋪設基層和面層等結(jié)構(gòu)層。

　　(4)面層、基層的結(jié)構(gòu)類型及厚度應與交通量相適應。交通量大、軸載重時，應采用高級路面面層與強度較高的結(jié)合料穩(wěn)定類材料基層。

　　(5)基層的結(jié)構(gòu)類型可分為柔性基層、半剛性基層;在半剛性基層上鋪筑面層時，城市主干路、快速路應適當加厚面層或采取其他措施以減輕反射裂縫。

　　(二)路基與填料

　　1.路基分類

　　根據(jù)材料不同，路基可分為土方路基、石方路基、特殊土路基。路基斷面形式有：路堤――路基頂面高于原地面的填方路基;路塹一一全部由地面開挖出的路基(又分全路塹、半路塹、半山峒三種形式);半填、半挖――橫斷面一側(cè)為挖方，另一側(cè)為填方的路基。

　　2.路基填料

　　高液限黏土、高液限粉土及含有機質(zhì)細粒土，不適于做路基填料。因條件限制而必須采用上述土做填料時，應摻加石灰或水泥等結(jié)合料進行改善。

　　地下水位高時，宜提高路基頂面標高。在設計標高受限制，未能達到中濕狀態(tài)的路基臨界高度時，應選用粗粒土或低劑量石灰或水泥穩(wěn)定細粒土做路基填料。同時應采取在邊溝下設置排水滲溝等降低地下水位的措施。

　　巖石或填石路基頂面應鋪設整平層。整平層可采用未篩分碎石和石屑或低劑量水泥穩(wěn)定粒料，其厚度視路基頂面不平整程度而定，一般l00～150mm。

　　(三)基層與材料

　　(1)基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，主要承受車輛荷載的豎向力，并把面層下傳的應力擴散到路基?；鶎涌煞譃榛鶎雍偷谆鶎?，兩類基層結(jié)構(gòu)性能、施工或排水要求不同，厚度也不同。

　　(2)應根據(jù)道路交通等級和路基抗沖刷能力來選擇基層材料。濕潤和多雨地區(qū)，宜采用排水基層。未設墊層且路基填料為細粒土、黏土質(zhì)砂或級配不良砂(承受特重或重交通)，或者為細粒土(承受中等交通)時，應設置底基層。底基層可采用級配粒料、水泥穩(wěn)定粒料或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料等。

　　(3)常用的基層材料：

　　1)無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料

　　無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料基層屬于半剛性基層，包括石灰穩(wěn)定土類基層、石灰粉煤灰穩(wěn)定砂礫基層、石灰粉煤灰鋼渣穩(wěn)定土類基層、水泥穩(wěn)定土類基層等，.其強度高，整體性好，適用于交通量大、軸載重的道路。所用的工業(yè)廢渣(粉煤灰、鋼渣等)應性能穩(wěn)定、無風化、無腐蝕。

　　2)嵌鎖型和級配型材料

　　級配砂礫及級配礫石基層屬于柔性基層，可用作城市次干路及其以下道路基層。為防止凍脹和濕軟，天然砂礫應質(zhì)地堅硬，含泥量不應大于砂質(zhì)量(粒徑小于5mm)的10%，礫石顆粒中細長及扁平顆粒的含量不應超過20%。級配礫石用作次干路及其以下道路底基層時，級配中最大粒徑宜小于53mm，用三基層時最大粒徑不應大于37.5mm。

　　(四)面層與材料

　　(1)高級瀝青路面面層可劃分為磨耗層、面層上層、面層下層，或稱之為上(表)面層、中面層、下(底)面層。

　　(2)瀝青路面面層類型：

　　1)熱拌瀝青混合料面層

　　熱拌瀝青混合料(HMA)，包括SMA(瀝青瑪碲脂碎石混合料)和OGFC(大空隙開級配排水式瀝青磨耗層)等嵌擠型熱拌瀝青混合料，適用于各種等級道路的面層，其種類應按集料公稱最大粒徑、礦料級配、孔隙率劃分。

　　2)冷拌瀝青混合料面層

　　冷拌瀝青混合料適用于支路及其以下道路的面層、支路的表面層，以及各級瀝青路面的基層、連接層或整平層;冷拌改性瀝青混合料可用于瀝青路面的坑槽冷補。

　　3)溫拌瀝青混合料面層

　　溫拌瀝青混合料是通過在混合料拌制過程中添加合成沸石產(chǎn)生發(fā)泡潤滑作用、拌合溫度120～130℃條件下生產(chǎn)的瀝青混合料，與熱拌瀝青混合料的適用范圍相同。

　　4)瀝青貫入式面層

　　瀝青貫入式面層宜用作城市次干路以下道路面層，其主石料層厚度應依據(jù)碎石的粒徑確定，厚度不宜超過lOOmm。

　　5)瀝青表面處治面層

　　瀝青表面處治面層主要起防水層、磨耗層、防滑層或改善碎(礫)石路面的作用，其集料最大粒徑應與處治層厚度相匹配。

　　二、結(jié)構(gòu)層與性能要求

　　(一)路基

　　(1)路基既為車輛在道路上行駛提供基礎條件，也是道路的支撐結(jié)構(gòu)物，對路面的使用性能有重要影響。路基應穩(wěn)定、密實、均質(zhì)，對路面結(jié)構(gòu)提供均勻的支承，即路基在環(huán)境和荷載作用下不產(chǎn)生不均勻變形。

　　(2)性能主要指標：

　　1)整體穩(wěn)定性

　　在地表上開挖或填筑路基，必然會改變原地層(土層或巖層)的受力狀態(tài);原先處于穩(wěn)定狀態(tài)的地層，有可能由于填筑或開挖而引起不平衡，導致路基失穩(wěn)。軟土地層上填筑高路堤產(chǎn)生的填土附加荷載如超出了軟土地基的承載力，就會造成路堤沉陷;在山坡上開挖深路塹使上側(cè)坡體失去支承，有可能造成坡體坍塌破壞。在不穩(wěn)定的地層上填筑或開挖路基會加劇滑坡或坍塌。因此，必須保證路基在不利的環(huán)境(地質(zhì)、水文或氣候)條件下具有足夠的整體穩(wěn)定性，以發(fā)揮路基在道路結(jié)構(gòu)中的強力承載作用。

　　2)變形量控制

　　基層及其下承的路基，在自重和車輛荷載作用下會產(chǎn)生變形，如地基軟弱填土過分疏松或潮濕時，所產(chǎn)生的沉陷或固結(jié)、不均勻變形，會導致路面出現(xiàn)過量的變形和應力增大，促使路面過早破壞并影響汽車行駛舒適性。因此，必須盡量控制路基、地基的變形量，才能給路面以堅實的支承。

　　(二)基層

　　(1)基層是路面結(jié)構(gòu)中的承重層，主要承受車輛荷載的豎向力，并把面層下傳的應力擴散到路基。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)生的不利影響?；鶎邮茏匀灰蛩氐挠绊戨m不如面層強烈，但面層下的基層應有足夠的水穩(wěn)定性，以防基層濕軟后變形大，導致面層損壞。

　　(2)性能主要指標：

　　1)應滿足結(jié)構(gòu)強度、擴散荷載的能力以及水穩(wěn)性和抗凍性的要求。

　　2)不透水性好。底基層頂面宜鋪設瀝青封層或防水土工織物;為防止地下滲水影響路基，排水基層下應設置由水泥穩(wěn)定粒料或密級配粒料組成的不透水底基層。

　　(三)面層

　　(1)面層直接承受行車的作用，用以改善汽車的行駛條件，提高道路服務水平(包括舒適性和經(jīng)濟性)，以滿足汽車運輸?shù)囊蟆?/p>

　　(2)面層直接同行車和大氣相接觸，承受行車荷載引起的豎向力、水平力和沖擊力的作用，同時又受降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。

　　(3)路面使用指標：

　　1)承載能力

　　當車輛荷載作用在路面上，使路面結(jié)構(gòu)內(nèi)產(chǎn)生應力和應變，如果路面結(jié)構(gòu)整體或某一結(jié)構(gòu)層的強度或抗變形能力不足以抵抗這些應力和應變時，路面便出現(xiàn)開裂或變形(沉陷、車轍等)，降低其服務水平。路面結(jié)構(gòu)暴露在大氣中，受到溫度和濕度的周期性影響，也會使其承載能力下降。路面在長期使用中會出現(xiàn)疲勞損壞和塑性累積變形，需要維修養(yǎng)護，但頻繁維修養(yǎng)護勢必會干擾正常的交通運營。為此，路面必須滿足設計年限的使用需要，具有足夠抗疲勞破壞和塑性變形的能力，即具備相當高的強度和剛度。

　　2)平整度

　　平整的路表面可減小車輪對路面的沖擊力，行車產(chǎn)生附加的振動小不會造成車輛顛簸，能提高行車速度和舒適性，不增加運行費用。依靠先進的施工機具、精細的施工工藝、嚴格的施工質(zhì)量控制及經(jīng)常、及時的維修養(yǎng)護，可實現(xiàn)路面的高平整度。為減緩路面平整度的衰變速率，應重視路面結(jié)構(gòu)及面層材料的強度和抗變形能力。

　　3)溫度穩(wěn)定性

　　路面材料特別是表面層材料，長期受到水文、溫度、大氣因素的作用，材料強度會下降，材料性狀會變化，如瀝青面層老化，彈性、黏性、塑性逐漸喪失，最終路況惡化，導致車輛運行質(zhì)量下降。為此，路面必須保持較高的穩(wěn)定性，即具有較低的溫度、濕度敏感度。

　　4)抗滑能力

　　光滑的路表面使車輪缺乏足夠的附著力，汽車在雨雪天行駛或緊急制動或轉(zhuǎn)彎時，車輪易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或溜滑危險，極有可能造成交通事故。因此，路表面應平整、密實、粗糙、耐磨，具有較大的摩擦系數(shù)和較強的抗滑能力。路面抗滑能力強，可縮短汽車的制動距離，降低發(fā)生交通安全事故的頻率。

　　5)透水性

　　一般情況下，城鎮(zhèn)道路路面應具有不透水性，以防止水分滲入道路結(jié)構(gòu)層和土基，致使路面的使用功能喪失。

　　6)噪聲量

　　城市道路使用過程中產(chǎn)生的交通噪聲，會使人們出行感到不舒適，也會使居民生活質(zhì)量下降。城市區(qū)域應盡量使用低噪聲路面，為營造靜謐的社會環(huán)境創(chuàng)造條件。

　　近年我國城市開始修筑降噪排水路面，以提高城市道路的使用功能和減少城市交通噪聲。降噪排水路面的面層結(jié)構(gòu)組合一般為：上面(磨耗層)層采用OGFC瀝青混合料，中面層、下(底)面層等采用密級配瀝青混合料。這種組合既滿足瀝青路面強度高、高低溫性能好和平整密實等路用功能，又實現(xiàn)了城市道路排水降噪功能。