一建市政教材解讀：1K411012 瀝青路面結構組成特點

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　　1K411012 瀝青路面結構組成特點

　　一、結構組成

　　(一)基本原則

　　(1)城鎮(zhèn)瀝青路面道路結構由面層、基層和路基組成，層間結合必須緊密穩(wěn)定，以保證結構的整體性和應力傳遞的連續(xù)性。大部分道路結構組成是多層次的，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。各結構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構層。

　　(4)面層、基層的結構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合料穩(wěn)定類材料基層。

　　(5)基層的結構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――橫斷面一側為挖方，另一側為填方的路基。

　　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)基層是路面結構中的承重層，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樱瑑深惢鶎咏Y構性能、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)無機結合料穩(wěn)定粒料

　　無機結合料穩(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，天然砂礫應質地堅硬，含泥量不應大于砂質量(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生發(fā)泡潤滑作用、拌合溫度120～130℃條件下生產的瀝青混合料，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、結構層與性能要求

　　(一)路基

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

　　(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、水文或氣候)條件下具有足夠的整體穩(wěn)定性，以發(fā)揮路基在道路結構中的強力承載作用。

　　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生變形，如地基軟弱填土過分疏松或潮濕時，所產生的沉陷或固結、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)基層是路面結構中的承重層，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)應滿足結構強度、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，使路面結構內產生應力和應變，如果路面結構整體或某一結構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。路面結構暴露在大氣中，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、嚴格的施工質量控制及經常、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，應重視路面結構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彎時，車輪易產生空轉或溜滑危險，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構層和土基，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構組合一般為：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。