道路与桥梁工程概论C8

1、道路与桥梁工程概论樊烽E-mail：Tel六章第六章 中低级路面与基层中低级路面与基层第一节第一节 块石路面与基层块石路面与基层用不同形状和尺寸的石块砌筑的石块结构层称为块石路面。用不同形状和尺寸的石块砌筑的石块结构层称为块石路面。分类：分类：片石、锥形块石、圆石、拳石、混凝土块。片石、锥形块石、圆石、拳石、混凝土块。优点：优点：易于翻修，粗糙度较好；易于翻修，粗糙度较好；缺点：缺点：耗费劳动力多，铺装进度慢，建筑费用高，平整度差。耗费劳动力多，铺装进度慢，建筑费用高，平整度差。强度特点：强度特点：基础的承载力基础的承载力石块与石块之间的摩擦力石块与石块之间的摩擦力。

2、块石路面的施工方法：块石路面的施工方法： 1）摊铺整平层）摊铺整平层2）排砌块石）排砌块石3）嵌缝压实）嵌缝压实 一、概述一、概述碎石路面是用碎石或者轧制砾石作基本材料，经压实，按嵌锁原理铺压碎石路面是用碎石或者轧制砾石作基本材料，经压实，按嵌锁原理铺压而成的结构层。而成的结构层。 2、特点、特点优点优点:投资不高，分期改善；投资不高，分期改善；缺点缺点:强度低、平整度差，易扬尘，易泥泞。强度低、平整度差，易扬尘，易泥泞。1、分类、分类1）不含胶结料的碎石层）不含胶结料的碎石层 干压碎石、水结碎石。其中，以单一粒径碎石构成骨架，空隙有石干压碎石、水结碎石。其中，以单一粒径碎石构成骨架，空隙有石

3、屑填实的，称填隙碎石。屑填实的，称填隙碎石。2）含有胶结料的碎石层）含有胶结料的碎石层 泥结碎石、泥灰结碎石泥结碎石、泥灰结碎石通常用于中、低级路面的基层。通常用于中、低级路面的基层。第二节第二节 碎石路面与基层碎石路面与基层3、力学特性、力学特性按嵌挤原则产生强度，抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料按嵌挤原则产生强度，抗剪强度主要决定于剪切面上的法向应力和材料内摩阻角。由下列三方面构成：（内摩阻角。由下列三方面构成：（1）粒料表面的相互滑动摩擦；（）粒料表面的相互滑动摩擦；（2）因剪切时体积膨胀而需克服的阻力；（因剪切时体积膨胀而需克服的阻力；（3）因粒料重新排列而受到的嵌）因粒料重

4、新排列而受到的嵌挤锁阻力。挤锁阻力。 二、填隙碎石基层二、填隙碎石基层用单一尺寸的轧制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌缝，经压实，按用单一尺寸的轧制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌缝，经压实，按嵌挤原理铺压而成的结构层。嵌挤原理铺压而成的结构层。 准备工作准备工作施工放样施工放样摊压粗碎石摊压粗碎石备料备料初压初压碾压成型碾压成型终压终压施工工艺施工工艺撒铺石屑撒铺石屑再次撒填隙料和碾压再次撒填隙料和碾压p泥结碎石路面是以碎石作为骨料、泥土作为填充和粘结料，经泥结碎石路面是以碎石作为骨料、泥土作为填充和粘结料，经压实修筑而成的一种结构。压实修筑而成的一种结构。三、泥结碎石路面与基层三、泥结碎石

5、路面与基层1 1、施工方法：、施工方法：拌和法拌和法石料、粘土和水拌合，摊铺。石料、粘土和水拌合，摊铺。灌浆法灌浆法拌制泥浆灌入碎石层，压实拌制泥浆灌入碎石层，压实2 2、特点：、特点：优点：强度均匀稳定，效果好。优点：强度均匀稳定，效果好。缺点：水稳定性不好。缺点：水稳定性不好。 由各种粒径尺寸的集料（砾石、碎石、工业废渣）和土，由各种粒径尺寸的集料（砾石、碎石、工业废渣）和土，掺加一定量石灰，按密实级配原理修筑，而成的路面结构层，掺加一定量石灰，按密实级配原理修筑，而成的路面结构层，强度由摩阻力和粘结力构成。强度由摩阻力和粘结力构成。 （一）力学特性（一）力学特性（二）施工方法（二）施工方

6、法第三节第三节 级配碎石路面与基层级配碎石路面与基层拌和法拌和法准备工作准备工作摊铺材料摊铺材料拌和与整型拌和与整型压实压实铺封层铺封层第七章第七章 沥青路面沥青路面第一节第一节 沥青路面的特点和分类沥青路面的特点和分类沥青路面的基本特性沥青路面的基本特性优点：强度好，振动小，噪声低，工期短，便于分期改建。优点：强度好，振动小，噪声低，工期短，便于分期改建。缺点：温度敏感性高缺点：温度敏感性高沥青路面的分类沥青路面的分类按强度构成原理分：嵌挤式、密实式按强度构成原理分：嵌挤式、密实式一、沥青混合料的性质及分类一、沥青混合料的性质及分类 沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑面层沥青路面是用沥

7、青材料作结合料粘结矿料修筑面层与基层的路面结构。与基层的路面结构。 与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整，与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整，无接缝，行车舒适，耐磨，振动小，噪声低，施工期短，无接缝，行车舒适，耐磨，振动小，噪声低，施工期短，养护维修简便等优点。养护维修简便等优点。 是我国高速公路的主要路面是我国高速公路的主要路面形式。形式。1 1、评价指标：、评价指标： 粘性粘性 塑性塑性 温度稳定性温度稳定性 脆性脆性 耐老化性耐老化性第二节第二节 沥青路面的材料沥青路面的材料 沥青标号沥青标号的的选选用用与与路面路面类类型、型、交通交通条条件、件、气气候候条条件等有件等有关

8、关。2、沥青路面的分类沥青路面的分类 （1 1）按强度构成原理分类）按强度构成原理分类 可将沥青路面分为可将沥青路面分为密实密实和和嵌挤嵌挤两大类。两大类。 （2 2）按施工工艺分类）按施工工艺分类 可分为层铺法，可分为层铺法，路拌法路拌法和和厂拌法厂拌法。 （3 3）按沥青路面的技术特性分类）按沥青路面的技术特性分类 沥青面层通常分为沥青混凝土，热拌沥青碎石，乳化沥青面层通常分为沥青混凝土，热拌沥青碎石，乳化沥青碎石混合料，沥青贯入式沥青碎石混合料，沥青贯入式, ,沥青表面处治沥青表面处治5 5种类型。种类型。1 1）沥青表面处治）沥青表面处治 用沥青裹覆矿料，铺筑厚度小于用沥青裹覆矿料，铺

9、筑厚度小于3cm3cm的一种薄层路面的一种薄层路面面层。面层。 其主要作用是防水、抗磨耗、防滑和改善碎（砾）其主要作用是防水、抗磨耗、防滑和改善碎（砾）石路面的使用品质，改善性车条件。石路面的使用品质，改善性车条件。 层铺法沥青表处的施工工艺如下：层铺法沥青表处的施工工艺如下：1 1）清理基层）清理基层2 2）洒布沥青）洒布沥青3 3）铺撒矿料）铺撒矿料4 4）碾压）碾压5 5）双层式或三层式沥青表面处治施工，重复）双层式或三层式沥青表面处治施工，重复2)2)、3)3)、4)4)步工艺步工艺6 6）初期养护）初期养护二、几种沥青混合料二、几种沥青混合料2 2）沥青贯入式路面）沥青贯入式路面 适

10、用于二级及二级以下的公路，城市道路的次干道及适用于二级及二级以下的公路，城市道路的次干道及支道，也可作为沥青混凝土路面的联结层。支道，也可作为沥青混凝土路面的联结层。3 3）乳化沥青碎石混合料路面）乳化沥青碎石混合料路面 乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下公路的沥乳化沥青碎石混合料适用于三级及三级以下公路的沥青面层、二级公路的养护罩面以及各级公路沥青路面的联结青面层、二级公路的养护罩面以及各级公路沥青路面的联结层和整平层。层和整平层。4 4）热拌沥青混合料路面）热拌沥青混合料路面 适用于各种等级公路的沥青面层。高速公路和一级公适用于各种等级公路的沥青面层。高速公路和一级公路沥青面层的上、中

11、、下面层都采用沥青混凝土混合料铺筑，路沥青面层的上、中、下面层都采用沥青混凝土混合料铺筑，沥青碎石混合料仅适用于过渡层和整平层沥青碎石混合料仅适用于过渡层和整平层。 沥青混凝土沥青混凝土和和沥青碎石沥青碎石的的区别区别主要是混合料经标准压实主要是混合料经标准压实后的空隙率，大于后的空隙率，大于10%10%为沥青碎石，反之则为沥青混凝土，空为沥青碎石，反之则为沥青混凝土，空隙率在隙率在3%3%6%6%间时称为间时称为型沥青混凝土，型沥青混凝土，6%6%10%10%时为时为型沥型沥青混凝土。青混凝土。 三、材料要求三、材料要求 1 1）沥青）沥青 沥青类路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、沥青类

12、路面所用的沥青材料有石油沥青、煤沥青、液体石油沥青和沥青乳液等。液体石油沥青和沥青乳液等。2 2）粗集料）粗集料3 3）细集料）细集料4 4）填料）填料第三节第三节 热拌沥青混合料路面热拌沥青混合料路面一、沥青混合料一、沥青混合料 由集料和沥青结合料混合拌和而成。由集料和沥青结合料混合拌和而成。1 1、分类、分类 根据矿料级配及空隙率分为根据矿料级配及空隙率分为：1 1）密级配；）密级配；2 2）半开）半开级配；级配；3 3）开级配）开级配 根据最大粒径分为：根据最大粒径分为：1 1）特粗式）特粗式 ， ；2 2）粗粒式，）粗粒式， ；3 3）中粒式，）中粒式， ；4 4）细粒式，）细粒式，

13、；5 5）砂粒式，）砂粒式， 。 根据最大粒径分为：根据最大粒径分为： 热拌、冷拌、再生热拌、冷拌、再生5 .31maxD5 .26maxD1916maxorD2 .135 . 9maxorD5 . 9maxD2 2、沥青混合料的组成结构、沥青混合料的组成结构 沥青混合料的组成结构可分为三种类型沥青混合料的组成结构可分为三种类型 1 1、悬浮、悬浮密实结构密实结构 是指矿质集料由大到小组成连续型密级配的混合是指矿质集料由大到小组成连续型密级配的混合料结构。料结构。 2 2、骨架、骨架空隙结构空隙结构 是指矿质集料属于连续型开级配的混合料结构。是指矿质集料属于连续型开级配的混合料结构。 3 3、

14、骨架、骨架密实结构密实结构 是指矿质集料具有较多数量的粗集料形成空间骨是指矿质集料具有较多数量的粗集料形成空间骨架，同时又有足够的细集料填满骨架的空隙的混合料架，同时又有足够的细集料填满骨架的空隙的混合料结构。结构。沥青混合料的典型组成结构见图沥青混合料的典型组成结构见图5-1所示。所示。 悬浮密实结构 骨架空隙结构 骨架密实结构 图图5-1 沥青混合料的典型组成结构沥青混合料的典型组成结构3 3、设计、设计确定矿料配合比和最佳沥青用量。确定矿料配合比和最佳沥青用量。 高级路面沥青面层可由单层或双层、三层沥青混合料高级路面沥青面层可由单层或双层、三层沥青混合料组成，各层混合料的组成设计应根据其

15、层厚和层位，气温组成，各层混合料的组成设计应根据其层厚和层位，气温和降雨量等气候条件，交通量和交通组成等因素。和降雨量等气候条件，交通量和交通组成等因素。1 1）目标配合比；）目标配合比；2 2）生产配合比；）生产配合比；3 3）生产配合比验证；）生产配合比验证；4 4、沥青混合料技术性质、沥青混合料技术性质 （1 1） 高温稳定性高温稳定性沥青混凝土强度与温度的关系沥青混凝土强度与温度的关系（2 2） 沥青最佳用量确定沥青最佳用量确定沥青混凝土的蠕动劲度和回弹模量与温度的关系沥青混凝土的蠕动劲度和回弹模量与温度的关系 沥青混凝土的热稳定性主要表现在夏季路面在车辆荷载的沥青混凝土的热稳定性主要

16、表现在夏季路面在车辆荷载的作用下逐渐形成车辙。作用下逐渐形成车辙。5 5、沥青混合料技术性质、沥青混合料技术性质 （1 1） 高温稳定性高温稳定性沥青混凝土强度与温度的关系沥青混凝土强度与温度的关系（2 2）低温抗裂性）低温抗裂性 路面面层因降温而收缩的趋势会受到其下部层次的约束路面面层因降温而收缩的趋势会受到其下部层次的约束而在面层产生拉应力。而在面层产生拉应力。 沥青路面的低温缩裂，大致可分为两类：沥青路面的低温缩裂，大致可分为两类： 温度下降而造成路面的开裂温度下降而造成路面的开裂 ， 路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝。路基或基层收缩与冰冻共同作用而产生的裂缝。（3 3）水稳定性

17、）水稳定性 沥青混合料在浸水条件下，由于沥青与石料的粘附性降低沥青混合料在浸水条件下，由于沥青与石料的粘附性降低导致沥青混合料的物理力学性能降低的程度称为沥青混合料的导致沥青混合料的物理力学性能降低的程度称为沥青混合料的水稳定性。水稳定性。热拌沥青混合料的选用应遵循以下原则：热拌沥青混合料的选用应遵循以下原则： 综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损坏能力、综合考虑满足耐久性、抗车辙、抗裂、抗水损坏能力、抗滑性能等多方面要求，根据施工机械、工程造价等实际情抗滑性能等多方面要求，根据施工机械、工程造价等实际情况选择沥青混合料种类。况选择沥青混合料种类。 沥青混合料面层应采用双层或三层式结构，其

18、中至少必沥青混合料面层应采用双层或三层式结构，其中至少必须有一层为须有一层为型沥青混凝土。当各层都采用沥青碎石混合料型沥青混凝土。当各层都采用沥青碎石混合料时，沥青面层下必须做下封层。时，沥青面层下必须做下封层。 多雨季节地区的高速公路和一级公路的上面层宜采用多雨季节地区的高速公路和一级公路的上面层宜采用型沥青混凝土混合料做表层。型沥青混凝土混合料做表层。 沥青面层的集料最大粒径应从上到下逐渐增大，中粒式沥青面层的集料最大粒径应从上到下逐渐增大，中粒式及细粒式用于上层，粗粒式只能用于中下层。及细粒式用于上层，粗粒式只能用于中下层。 高速公路的硬路肩沥青面层宜采用高速公路的硬路肩沥青面层宜采用型

19、沥青混凝土混合型沥青混凝土混合料做表层。料做表层。二、施工工艺二、施工工艺（1 1）热拌沥青混合料的拌制和运输）热拌沥青混合料的拌制和运输 * * 拌制拌制 * * 运输运输（2 2） 铺筑铺筑 基层准备和放样基层准备和放样 摊铺摊铺 压实及成型压实及成型 接缝施工接缝施工 开放交通开放交通 第四节第四节 沥青表面处治路面沥青表面处治路面1.1.定义：沥青表面处治是在路面表面分层浇洒沥青，撒铺定义：沥青表面处治是在路面表面分层浇洒沥青，撒铺矿矿 料料并压实而成的并压实而成的路面薄层路面薄层。注意：注意： 沥青表面处治是磨耗层而不承重。沥青表面处治是磨耗层而不承重。 沥青表面处治是防水层。沥青表面处治是防水层。 沥青表面处治让路面平整度提高，路面寿命延长。沥青表面处治让路面平整度提高，路面寿命延长。 沥青表面处治采用嵌挤法修建。沥青表面处治采用嵌挤法修建。2.2.沥青表面处治施工方法沥青表面处治施工方法 层铺法施工工序：层铺法施工工序：l 清理基层清理基层l 洒布透层沥青洒布透层沥青l 洒布沥青洒布沥青l 铺洒矿料铺洒矿料l 碾压碾压l 初期养护初期养护可重复多次可重复多次沥青贯入式路面沥青贯入式路面 将沥青灌入基本压实成型的碎石层后再撒铺嵌缝料逐层压将沥青灌入基本压实成型的碎石层后再撒