道桥隧道施工大纲

1、第一部分 道路工程基础一、道路工程概述（一） 道路工程组成（二） 道路线形（平面、纵断面、横断面）（三） 路基结构二、路基土（一）土的概念与来源（二）土的分类（三）土的三相组成（四）土颗粒分类（五）土的物理性质（六）土的干湿类型（七）土的压实原理（八）挡土墙压力（九）边坡稳定分析三、路面（一）路面分类和分级（二） 结构组成（三） 路面结构层及其功能特点（四）路面结构要求和设计步骤（五）沥青混合料力学特性（六）沥青混合料设计（七）水泥混凝土路面（八）水泥稳定类基层（九）二灰土底基层四、工程测量（一）测量基础知识（二）施工测量术语（三）施工测量内容| 例1 试述石油沥青的三大组分及其特性。石油沥青

2、的组分与其性质有何关系？| 解| 石油沥青的三大组分及其特性如下：| （1）油分。油分为淡黄色至红褐色的油状液体，是沥青中分子量最小和密度最小的组分，密度介于0.71.0cm3之间。在170°较长时间加热，油分可以挥发。油分能溶于石油醚、二硫化碳、三氯甲烷、苯、四氧化碳和丙酮等有机溶剂中，但不溶于酒精。油分的多少决定了沥青的流动性。| ()树脂（沥青脂胶）。沥青脂胶为黄色至黑褐色粘稠状物质（半固体），分子量比油分大（6001000），密度为1.01.1gcm3。沥青脂胶中绝大部分属于中性树脂。中性树脂含量增加，石油沥青的延度和粘结力等品质愈好。| （）地沥青质（沥青质）。地沥青质为深

3、褐色至黑色固态无定形物质（固体粉末），分子量比树脂更大（1000以上），密度大于1 gcm3，不溶于酒精、正戊烷，但溶于三氯甲烷和二硫化碳，染色力强，对光的敏感性强，感光后就不能溶解。地沥青质是决定石油沥青温度敏感性、粘性的重要组成部分。| 石油沥青的组分与其性质的关系为：油分赋予沥青以流动性。沥青脂胶使石油沥青具有良好的塑性和粘结性。地沥青质含量愈多，则软化点愈高，粘性愈大，即愈硬脆。| 评注 石油沥青的组成元素主要是碳（8288%）、氢（811%），其次是硫（6%）、氧（1.5%）、氮（）等和微量的金属元素。但沥青的化学成分极为复杂，将其分离为纯粹的化合物单体，目前还有一定困难，而且沥青的

4、元素组成与其物理性质的关系不甚密切，因此通常采用组分分离法将沥青分离为化学性质相近而且与技术性质有一定联系的几个组，即沥青的化学组分。| 例2 石油沥青的主要技术性质是什么？各用什么指标表示？| 解| 石油沥青的主要技术性质有：| （1）粘滞性| 石油沥青的粘滞性又称粘性。 粘滞性应以绝对粘度表示，但因其测定方法较复杂，故工程中常用相对粘度（条件粘度）来表示粘滞性，对使用粘稠（半固体或固体）的石油沥青用针入度表示，对液体石油沥青则用粘滞度表示。| （）塑性| 塑性指石油沥青在外力作用下产生变形而不破坏，除去外力后，仍能保持变形后的形状的性质。 石油沥青的塑性用延度表示。延度愈大，塑性愈好。|

5、（）温度敏感性| 温度敏感性是指石油沥青的粘滞性和塑性随温度升降而变化的性能。由于沥青是一种高分子非晶态热塑性物质，故没有一定的熔点。| 温度敏感性以软化点指标表示。由于沥青材料从固态至液态有一定的变态间隔，故规定以其中某一状态作为从固态转变到粘流态的起点，相应的温度则称为沥青的软化点。另外，沥青的脆点是反映温度敏感性的另一个指标，它是指沥青从高弹态转到玻璃态过程中的某一规定状态的相应温度，该指标主要反映沥青的低温变形能力。| （）大气稳定性| 石油沥青在热、阳光、氧气和潮湿等大气因素的长期综合作用下抵抗老化的性能，称为大气稳定性，也是沥青材料的耐久性。 石油沥青的大气稳定性以加热蒸发损失百分

6、率和加热前后针入度比来评定。| 评注 粘稠石油沥青的针入度是在规定温度（25）条件下，以规定质量（100）的标准针，在规定时间（s）内贯入试样中的深度来表示，单位以1/10mm计。| 延度测定是把沥青制成“”字形标准试件，置于延度仪内25水中，以 5cmmin的速度拉伸，用拉断时的伸长度来表示，单位用cm计。 | 沥青软化点一般采用环与球法测定。它是把沥青试样装入规定尺寸（直径15.88mm，高mm）的铜环内，试样上放置一标准钢球（直径9.53mm，质量3.5），浸入水或甘油中，以规定的速度升温（min，当沥青软化下垂至规定距离（25.4mm）时的温度即为其软化点，以摄氏度（）计。| 例 3

7、怎样划分石油沥青的牌号？牌号大小与沥青主要技术性质之间的关系怎样？| 解 | 石油沥青按针入度指标来划分牌号，牌号数字约为针入度的平均值。常用的建筑石油沥青和道路石油沥青的牌号与主要性质之间的关系是：牌号愈高，其粘性愈小（针入度越大），塑性愈大（即延度越大），温度稳定性愈低（即软化点愈低）。| 评注严格地讲，石油沥青的牌号是按沥青的针入度、延度和软化点指标来划分的。| 例4 石油沥青的老化与组分有何关系？沥青老化过程中性质发生哪些变化？沥青老化对工程有何影响？| 解| 在石油沥青的老化过程中，在温度、空气、阳光和水的综合作用下，沥青中各组分会发生不断递变，低分子化合物将逐步转变成高分子物质，即

8、油分和树脂逐渐减少，而沥青质逐渐增多。| 在石油沥青的老化过程中，随着时间的进展，由于树脂向地沥青质转变的速度更快，使低分子量组成减少，地沥青质微粒表面膜层减薄，沥青的流动性和塑性将逐渐减小，硬脆性逐渐增大，直至脆裂，致使沥青防水层开裂破坏，或造成路面使用品质下降，产生龟裂破坏，对工程产生不良影响。| 评注 沥青经若干年后，性质变得脆硬、易于开裂的现象称为“老化”。沥青抗老化能力称为大气稳定性。| 例 5 某工地运来两种外观相似的沥青，已知其中有一种是煤沥青，为了不造成错用，请用两种以上方法进行鉴别？| 解| 煤沥青与石油沥青可用以下方法进行鉴别：| （）测定密度。大于1.1者为煤沥青；| （

9、）燃烧试验。烟气呈黄色，并有刺激性嗅味者为煤沥青；| （）敲击块状沥青，呈脆性（韧性差）、音清脆者为煤沥青。有弹性、音哑者为石油沥青；| （）用汽油或煤油溶解沥青，将溶液滴于滤纸上，呈内黑外棕色明显两圈斑点者为煤沥青，呈棕色均匀散开斑点者为石油沥青。| 评注与石油沥青比较，煤沥青的塑性差、温度敏感性大、大气稳定性差，但其粘性大，煤沥青有嗅味，挥发物有毒，施工时要注意。| 例6 试述采用矿物填充料对沥青进行改性的机理。| 解| 由于沥青对矿物填充料的润湿和吸附作用，沥青与矿粉发生交互作用，沥青在矿粉表面产生化学组分的重新排列，在矿粉表面形成一层扩散溶剂化膜，在此膜厚度以内的沥青称为“结构沥青”。

10、如果矿粉颗粒之间接触处是由结构沥青膜所联结，这样促成沥青具有更高的粘度和更大的扩散溶化膜的接触面积，因而使沥青可以获得更大的粘聚力。| 评注 结构沥青的形成主要是由于矿料与沥青的交互作用，而引起沥青化学组分在矿料表面的重分布。沥青可以单分子状态排列在矿物颗粒（或纤维）表面，形成结合力牢固的沥青薄膜，称之为“结构沥青”。结构沥青具有较高的粘性和耐热性。| 例7 乳化沥青和冷底子油的不同点是什么？ | 解| 乳化沥青是沥青以微粒（粒径m左右）分散在有乳化剂的水中而成的乳胶体。配制时，首先在水中加入少量乳化剂，再将沥青热熔后缓缓倒入，同时高速搅拌，使沥青分散成微小颗粒，均匀分布在溶有乳化剂的水中。由

11、于乳化剂分子一端强烈吸附在沥青微小颗粒表面，另一端则与水分子很好地结合，产生有益的桥梁作用，使乳液获得稳定。| 冷底子油是用汽油、煤油、柴油、工业苯等有机溶剂与沥青材料溶合制得的沥青溶液。| 评注 沥青溶液虽然塑性良好，施工方便，但因使用很多的有机溶剂，使用后又完全挥发，因而不大经济。| 例8 沥青胶是如何配制的？论述其特性和用途。| 解| 沥青胶是在熔（溶）化的沥青中加入粉状或纤维状的填充料经均匀混合而成。填充料粉状的如滑石粉、石灰石粉、白云石粉等，纤维状的如石棉屑、木纤维等。沥青胶的常用配合比为沥青70%90%，矿粉1030。| 沥青胶有热用和冷用的两种，一般工地施工是热用。配制热用沥青胶

12、时，先将矿粉加热到100110，然后慢慢地加入已熔化的沥青中，继续加热并搅拌均匀即成。| 沥青胶的特性主要有：| （1）       耐热度：用毫米厚的沥青胶粘合两张沥青油纸，于不低于规定温度条件下，在（或度角）的坡度上停放小时，沥青胶不应流淌，油纸不应滑动。| （2）柔韧性：涂在沥青油纸上的毫米厚的沥青胶层，在18士 时，围绕规定直径的圆棒，以秒钟的均衡速度弯曲成半周，沥青胶不应有裂纹| （3）       粘结力：将两张用沥青胶粘贴在一起的沥青油纸揭开时，若被撕开的面积超

13、过粘贴面积的时，则认为粘结力不合格，否则即为合格。| 热用沥青胶用于粘结和涂抹石油沥青油毡。冷用时需加入稀释剂将其稀释后于常温下施工应用，它可以涂刷成均匀的薄层。| 评注 热沥青胶的标号主要以耐热度来决定，但耐热度与选用的沥青软化点的温度有关，软化点的温度越高则沥青胶的耐热度也越高，在一般情况下软比点的温度要比耐热度高1012。对沥青胶的质量要求，应使其具有相当的耐热度、韧性和粘结力。| 例9 何谓沥青混合料？试述沥青混合料的强度理论。| 解| 沥青混合料是将沥青、石子、砂和矿粉按照一定的比例拌和所组成的混合物。| 有两种不同的沥青混合料强度理论：| 表面理论认为，沥青混合料是由粗、细集料和矿

14、粉，大小不同粒径组成密实矿质混合料的骨架，利用沥青胶结料的粘聚力，在加热状态下施工，使沥青包裹在矿料的表面，经过压实固结后，将松散的矿质颗粒胶结成具有一定强度的整体。| 胶浆理论认为，沥青混合料是一种具有空间网络状结构的多级分散体系。它是以粗集料为分散相，沥青砂浆为分散介质的粗分散系；沥青砂浆又以细浆料为分散相，沥青胶结物为分散介质的细分散系；而沥青胶结物又以矿粉为分散相，沥青为分散介质的微分散系。| 评注 两种理论的主要区别是，表面理论重点突出矿质骨料的骨架作用，产生强度的关键首先是矿质骨料的强度和密实度；而胶浆理论则突出沥青胶结构在混合料中的作用，以及沥青与填充料之间的关系，这对沥青混合料

15、的高温稳定性和低温抗裂性的影响尤为重要。| 例10 简述沥青混凝土的技术性质。| 解| 沥青混凝土的技术性质主要有：| （1）高温稳定性| 沥青混合料的高温稳定性是指在夏季高温条件下，沥青混合料承受多次重复荷载作用而不发生过大的累积塑性变形的能力。沥青混合料路面在车轮作用下受到垂直力和水平力的综合作用，能抵抗高温而不产生车辙和波浪等破坏现象的为高温稳定性符合要求。| (2) 低温抗裂性| 沥青混合料为弹性一粘性一塑性材料，其物理性质随温度而有很大变化。沥青混合料在低温下抵抗断裂破坏的能力，称为低温抗裂性能。| （3）耐久性| 沥青混合料的耐久性是指其在修筑成路面后，在车辆荷载和大气因素（如阳光

16、、空气和雨水等）的长期作用下，仍能基本保持原有性能的能力。| （4）抗滑性| 沥青混凝土路面的抗滑能力与沥青混合料的粗糙度、级配组成、沥青用量和矿质集料的微表面性质等因素有关。面层集料应选用质地坚硬具有棱角的碎石，通常采用玄武岩。采取适当增大集料粒径，适当减少一些沥青用量及严格控制沥青的含蜡量等措施，均可提高路面的抗滑性。| （5）施工和易性| 影响沥青混合料施工和易性的因素很多，如当地气温、施工条件以及混合料性质等。单纯从混合料材料性质而言，影响施工难易性的因素有混合料的级配、沥青用量的多少，矿粉用量等。| 评注 沥青混合料在路面中，承受汽车荷载的反复作用，同时还受到各种自然因素的影响，为保证安全、舒适、快速、耐久等要求，沥青混合料需满足一定的技术要求。第二部分 道路施工技术一、路基施工（以土基为主）（一） 一般路基施工（二） 路基质量评定标准二、路面施工路面概述（设计参数）（一） 路面基层施工1、碎、砾石基层施工2、稳定土基层施工（水泥稳定土和石灰稳定土基层）（三） 沥青路面施工1、层铺法沥青路面施工（表处和贯入式）2、热拌铺沥青混合土料路面施工3、SMA沥青混合料路面施工（四） 路面质量评定标准第三部分 施工管理一、施工组织设计施工组织设计阶段和内容施工组织设计的编制二、施工项目管理（一）项目管理1、工程项目管理的任务2、项目管理的