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第八章沥青路面设计掌握沥青路面及其材料的工作特性;掌握沥青路面的损坏形式与设计控制指标,新建沥青路面的结构组合设计和结构层厚度计算;熟悉沥青路面气候分区的原则和方法;熟悉沥青路面的排水结构设计;熟悉提高沥青路面各种性能的方法了解沥青路面改建设计;了解沥青路面的基本特性及性能要求学习要点:沥青路面是用沥青材料作结合料粘结矿料修筑各类基层和垫层所组成的路面结构。概述第一节概述一.沥青路面的基本特性1.定义2.沥青路面的工程特性①优良的力学性能-变形性能与强度
②良好的抗滑性-雨天的行驶安全性
③施工方便-强度形成速度和维修
④经济耐久-使用寿命
⑤有利于分期修建第一节概述一.沥青路面的基本特性3.沥青路面的优缺点(与普通水泥路面相比)(1)表面平整无接缝、行车较舒适;(2)结构较柔,振动小,行车稳定性好;(3)车辆与路面的视觉效果好;(4)施工期短、施工成型快,能够迅速交付使用
(在机场跑道、高速公路上尤其需要);(5)易于维修,可再利用;(6)强度和稳定性受基层、土基影响较大;(7)沥青混合料力学性能受温度影响大;(8)沥青会老化,沥青结构层易出现老化破坏。
概述1.裂缝第一节概述二.沥青路面的损坏类型及成因Top-downCrackDown-topcrack概述1.裂缝(1)横向裂缝①荷载型裂缝②非荷载型裂缝因拉应力超过材料疲劳极限引起,从下向上发展
温缩裂缝、反射裂缝、不均匀沉降裂缝、冻胀裂缝、施工裂缝等第一节概述二.沥青路面的损坏类型及成因概述1.裂缝(2)纵向裂缝
原因多种,如承载力过大、承载力不足;施工纵缝未做好;不均匀沉陷;车辙裂缝等。(3)网状裂缝上述裂缝未及时处理,水渗入所致;结构强度不足;沥青老化等二.沥青路面的损坏类型及成因概述1.裂缝横向裂缝Transversecracking二.沥青路面的损坏类型及成因概述1.裂缝损坏形式与设计控制指标纵向裂缝longitudinalcracking二.沥青路面的损坏类型及成因1.裂缝损坏形式与设计控制指标块裂及网裂NetCracking二.沥青路面的损坏类型及成因2.车辙(1)定义
路面结构及路基在行车荷载作用下的补充压实,或结构层及路基中材料的侧向位移产生的累积永久变形。车辙还包括轮胎磨耗引起的材料缺省。
车辙是沥青路面的主要破坏型式,对于半刚性基层沥青路面,车辙主要发生在中面层或沥青表层。二.沥青路面的损坏类型及成因概述2.车辙(2)车辙类型及成因①结构性车辙
②流动性车辙
③磨损形车辙
路面结构及路基材料的变形累积高温季节,沥青混合料高温稳定性不足,塑性变形累积,侧向流动变形车辆渠化交通的荷载磨耗二.沥青路面的损坏类型及成因概述一.沥青路面的损坏形式2.车辙损坏形式与设计控制指标3.水损坏(1)定义
沥青路面在水的作用下,沥青逐渐失去与矿料的粘结力,从集料表面脱落,在车辆的作用下沥青面层呈现松散状态,以至集料从路面脱落形成坑槽。二.沥青路面的损坏类型及成因概述(2)形成原因①沥青混合料的空隙率较大
②路面没有设置完善的路面内部排水系统
③使用了与沥青粘附性不好的中性或酸性石料
3.水损坏二.沥青路面的损坏类型及成因概述3.水损坏高速公路路面坑洞现象沥青路面的水稳定性二.沥青路面的损坏类型及成因概述4.松散和坑槽(1)定义
由于面层材料组合不当或施工质量差,结合料含量太少或粘结力不足,使面层混合料的集料间失去粘结而成片散开,称为松散,沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏。(2)形成原因①沥青与矿料间的粘附性较差②施工中混合料加热温度过高,导致沥青老化失去粘性
二.沥青路面的损坏类型及成因概述4.松散和坑槽二.沥青路面的损坏类型及成因概述4.松散和坑槽二.沥青路面的损坏类型及成因概述4.松散和坑槽损坏形式与设计控制指标二.沥青路面的损坏类型及成因5.表面功能下降(1)定义
在车轮反复滚动摩擦作用下,集料表面逐渐磨光,有时还伴有沥青的不断上翻、泛油,导致沥青面层表面光滑。(2)形成原因1)集料软弱,宏观纹理和微观构造小;
2)粗集料抵抗磨光的能力差(由磨光值、棱角性、压碎值等表征);
3)级配不当,粗料少、细料多;
4)用油量偏大,或出现水损害;
5)沥青稠度太低;
6)车轮磨耗太严重。二.沥青路面的损坏类型及成因概述5.表面功能下降表面泛油图片二.沥青路面的损坏类型及成因概述6.其他病害包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等。二.沥青路面的损坏类型及成因概述6.其他病害二.沥青路面的损坏类型及成因概述概述第一节概述三.沥青路面的性能要求①强度与刚度(开裂、变形)②稳定性(高、低温、水稳定性)③耐久性(疲劳、老化)④平整性(舒适、动荷)⑤抗滑性(安全)⑥少尘性(环保)概述第一节概述三.沥青路面的性能要求高温稳定性-高温下抵抗永久变形的能力;低温抗裂性-抵抗低温抗裂的能力;水稳定性-抵抗水损害的能力,密级配路面抗渗和排水路面透水;耐久性—抵抗老化与荷载重复作用的能力;抗滑能力—保证不利情况下车辆安全形势的能力。概述四.沥青路面设计内容与方法1.结构设计内容
结构组合设计材料组成设计厚度设计验算结构方案比选路肩构造设计排水系统设计四.沥青路面设计内容与方法1.结构设计方法
经验法:AASHTO法;CBR法。
依据调查或大型试验总结得到的设计方法,其特点是符合试验地的实际,但是不能结合不同地方的实际。力学经验法(M-E):AI法;SHELL法;我国设计方法。
依据力学模型计算结构响应,结合实际进行参数的确定,其特点是理论联系实际,是目前设计方法发展的总趋势。典型结构法:法国方法;中国八·五研究成果。
通过调查,总结得到的与交通量等参数有关的结构图,特点是减少了设计的随意性,具有结构使用性能明确,结构图统一。优化设计法
通过目标函数优化,使其具有性能与费用的最优性,但尚不成熟。第二节沥青路面的分类与特性一.沥青路面的分类1.按强度构成原理:密实类沥青路面闭式混合料:空隙率小于6%开式混合料:空隙率大于6%嵌挤类沥青路面第二节沥青路面的分类与特性一.沥青路面的分类2.按施工原理分类:(1)层铺法:(b)优点:工艺和设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低;(a)定义:是用分层洒布沥青,分层铺撒矿料和碾压的方法修筑。(c)缺点:路面成型期较长,需要经过炎热季节行车碾压之后路面方能成型。(d)类型:沥青表面处治和沥青贯入式两种。一.沥青路面的分类2.按施工原理分类:(2)路拌法:(b)优点:沥青材料在矿料中分布比层铺法均匀,可以缩短路面的成型期。(a)定义:在路上用机械将矿料和沥青材料就地拌和摊铺和碾压密实而成的沥青面层。(c)缺点:但因所用的矿料为冷料,需使用粘稠度较低的沥青材料,故混合料的强度较低。(d)类型:路拌沥青碎(砾)石和路拌沥青稳定土。一.沥青路面的分类2.按施工原理分类:(3)厂拌法:优点:厂拌法使用较粘稠的沥青材料,且矿料经过精选,混合料质量高,使用寿命长。定义:将规定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和,然后送到工地摊铺碾压而成的沥青路面。缺点:修建费用较高。类型:厂拌沥青碎石和沥青混凝土。分类:热拌热铺、热拌冷铺。一.沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分(1)沥青表面处治路面定义:用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青路面。厚度:1.5~3.0cm。层铺法可分为单层、双层、三层。用途:适用于三级、四级公路的面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。3.按沥青路面的技术特性分(2)沥青贯入式路面定义:用沥青贯入碎(砾)石作面层的路面。厚度:4~8cm。用途:适用于作二级及二级以下公路的沥青面层。一.沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分(3)沥青碎石路面:定义:由适当比例的粗集料、细集料及少量填料(或不加填料)与沥青结合料拌和而成,压实后剩余空隙率在10%以上的半开式沥青混合料,也称为沥青碎石混合料(以AM表示,采用圆孔筛时用LS表示)。用途:沥青碎石也可用作联结层。一.沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分(4)沥青混凝土路面定义:由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配的料,与沥青结合料拌和而制成的符合技术标准的沥青混合料(以AC表示,采用圆孔筛时用LH表示)。分层:单层或双层或三层沥青混合料组成。用途:用作高等级公路的面层。一.沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分(5)乳化沥青碎石用途:适用于做三级、四级公路的沥青面层、二级公路养护罩面以及各级公路的调平层。一.沥青路面的分类3.按沥青路面的技术特性分(6)沥青玛蹄脂碎石路面定义:
(简称SMA)是以间断级配为骨架,用改性沥青、矿粉及木质纤维素组成的沥青玛蹄脂为结合料,经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的抗滑面层。特点:抗滑耐磨、孔隙率小、抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优点。用途:适用于高速公路、一级公路和其他重要公路的表面层。一.沥青路面的分类沥青路面材料
SMA(StoneMatrixAsphalt)混合料3.按沥青路面的技术特性分(7)排水性沥青混凝土和开级配沥青混合料磨耗层一.沥青路面的分类一.沥青路面的分类4.按集料的公称最大粒径分类(1)特粗式沥青混合料:集料的最大公称粒径为37.5mm。(2)粗粒式沥青混合料:集料的最大公称粒径为26.5mm和31.5mm。(3)中粒式沥青混合料:集料的最大公称粒径为16mm和19mm。(4)细粒式沥青混合料:集料的最大公称粒径为9.5mm和13.2mm。(5)砂粒式沥青混合料:集料的最大公称粒径为4.75mm。最大粒径:通过率为100%的最小标准筛筛孔尺寸公称最大粒径:是指全部通过或允许少量不通过的最小标准筛筛孔尺寸,通常比最大粒径小一个粒级例如:混合料在16mm筛孔的通过率为100%,筛余量为0%;在13.2mm筛孔上的筛余量小于10%,则此集料的最大粒径为16mm,公称最大粒径为13.2mm。筛孔尺寸(mm)16.013.29.54.752.360.60.30.075级配范围(mm)10090~10070~8848~6836~5318~3012~224~8集料最大粒径与公称最大粒径一.沥青路面的分类二.沥青混合料空间结构与压实性能沥青混合料是一种由集料、沥青和空气组成的三相空间体系。1.沥青混合料的空间结构二.沥青混合料空间结构与压实性能2.沥青混合料的压实性能①沥青混合料压实度及其控制:沥青混合料的压实度直接决定着其成型后的强度,在一定范围之内(没有出现过压时),压实度越大越好。压实度表征的三种方式与实际控制方法:(1)理论密度的压实度;(2)马歇尔密度的压实度;(3)试验段密度的压实度。区别:分母不一样,分别是:真密度、马歇尔试件密度和试验段取芯试件密度。控制标准:93%、97%、99%。二.沥青混合料空间结构与压实性能2.沥青混合料的压实性能②沥青混合料压实影响因素:
压实温度、压实速度、压实应力(功)、沥青用量等。沥青混合料压实可行性区域沥青混合料是由集料、沥青和空气组成的三相空间体系。强度取决于集料颗粒间的摩擦力和嵌挤力、沥青胶结料的黏结性以及沥青与集料之间的黏附性。影响:集料的类型、空间布型以及胶结料的类型、用量、与集料的黏附程度影响着沥青混合料的力学特性。类型:按密实原则和嵌挤原则构成的沥青混合料的典型结构类型有三种:密实悬浮结构、骨架空隙结构、骨架密实结构三.沥青混合料的力学性能三.沥青混合料的力学性能1.沥青混合料结构类型二.沥青混合料的力学性能1.沥青混合料结构类型间断级配连续开级配连续密级配悬浮密实型骨架空隙型密实骨架型二.沥青混合料的力学性能1.沥青混合料结构类型(1).悬浮密实结构密实程度高,空隙率低,水稳定性好,低温抗裂性和耐久性好整个混合料缺少粗集料颗粒的骨架支撑,高温条件下,宜形成车辙。二.沥青混合料的力学性能1.沥青混合料结构类型(2).骨架空隙结构依靠粗集料间的骨架作用,能减缓高温季节沥青路面的车辙形成。
由于混合料中缺少细颗粒,压实后留有较多空隙,易受不良环境因素影响,从而引起沥青老化,耐久性下降。二.沥青混合料的力学性能1.沥青混合料结构类型(3).密实骨架结构兼具上述两种结构的优点,是一种优良的路用结构类型二.沥青混合料的力学性能2.沥青混合料的力学参数试验(1).三轴试验如何求沥青混合料的黏结力C和内摩擦角?建立极限平衡条件二.沥青混合料的力学性能2.沥青混合料的力学参数试验(1).三轴试验
采用圆柱形试件,试件直径应大于矿料最大粒径的4倍,试件高与直径比大于2;矿料最大粒径小于25mm时,试件直径10cm,高20cm;将一组试件分别在不同侧压力下以一定加载速度施加垂直压力到试件破坏,此时该垂直压力为最大主应力,侧压力为最小主应力。三轴压缩试验原理二.沥青混合料的力学性能2.沥青混合料的力学参数试验(2).抗拉强度试验采用圆柱形试件;无侧限抗压试验试件直径应大于矿料最大粒径的4倍,试件高径比大于2,矿料最大粒径小于25mm时试件直径10cm高20cm;劈裂试验试件直径101.60.25mm、高63.51.3mm(马歇尔试件),或轮碾机成型板块试件,或从道路现场钻取直径1002或1502.5mm、高为405mm的圆柱体试件。
二.沥青混合料的力学性能2.沥青混合料的力学参数试验(3).简单抗压强度试验通过简单抗压强度试验和间接抗拉试验确定二.沥青混合料的力学性能2.沥青混合料的力学参数试验(3).直剪试验确定通过不同压力的直接剪切试验确定①蠕变
蠕变是应力不变,变形随时间而增加的现象。这一过程在应力不变情况下,取决于其作用时间。沥青材料在不同应力及时间下表现:应力小,时间短:
主要表现为弹性性质,在应力施加后变形瞬时出现,应力撤除后变形迅速恢复。这种变形叫做纯弹性变形(瞬时弹性变形),在该范畴内,应力应变呈直线关系;应力较大,时间较长:
主要表现为黏弹性性质,应力施加后瞬时出现变形,然后变形仍逐渐增加,当应力撤除后,一部分变形瞬时恢复(弹性变形部分),另一部分变形随时间缓慢恢复,这部分变形是黏弹性变形(滞后弹性变形)。应力大,时间长:
主要表现为塑性性质,除包含黏弹性性质外,还有较大一部分变形无法恢复,称为塑性变形。 注意:沥青混合料的实际变形弹性、黏性、塑性三种都包含,不过根据应力大小和作用时间不同而表现出以上各种不同性质为主的特点。1.蠕变与松弛特性creepandrelaxation四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型蠕变示意图②应力松弛(relaxationtime) 应力松弛是应力恒定不变,应力随时间减小的现象。应力降低到初始数值(初始应力值的1/e)(e=2.718),称为松弛时间。
沥青混合料主要呈现为弹性或黏塑性,与应力作用时间与松弛时间的比值有关:作用时间<<松弛时间,以弹性为主;
作用时间>>松弛时间,以黏塑性为主;
作用时间与松弛时间相近,为弹-黏-塑性。冬季气温低,沥青混合料黏滞度高,松弛时间长,显示弹性性质;夏季黏滞度低,松弛时间大大降低,则为弹、黏、塑性,取决于作用时间;③综合四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型①黏弹性材料的基本性质应力应变关系的曲线性及不可逆性;对加载速度(时间效应)和试验温度(温度效应)的依赖性,服从时间温度换算法则;具有十分明显的蠕变与应力松弛特性;线黏弹性材料服从Boltzmann线性叠加原理和复数模量原理;2.沥青混合料的弹-黏-塑性沥青混合料是一种弹-黏-塑性材料,不同外部(温度与荷载)条件下,表现出不同的性质:低温小变形时:线弹性性质高温大变形时:黏塑性性质在过渡范围内:黏弹性性质四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型沥青混凝土常温下加载并反向加载的典型曲线四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型沥青混凝土温度恒定时间变化、时间恒定温度变化的典型曲线
试验温度的升高相当于慢速加载、加载时间的延长:时间温度转化法则四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型②沥青路面蠕变规律第一阶段:迁移期,蠕变(永久)变形在瞬间迅速增大,但应变速率随时间迅速减小;第二阶段:稳定期,蠕变(永久)变形呈直线形稳定增长,应变速率保持稳定,该过程占总过程的主要部分;第三阶段:破坏期,蠕变(永久)变形和应变速率均急剧增大,直至破坏。
四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型①基本流变模型及其组合3)沥青混合料的流变学模型
沥青混合料是一种弹-黏-塑性材料,弹、黏、塑性是其力学特性的基本单元,需要用一定的力学模型及本构关系来表达,并进一步实现串联或并联的组合形成复杂的组合模型来模拟材料真实的力学特性。弹簧、黏壶及滑块及其组合弹簧元件黏性元件塑性元件四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型VanDerPool模型及其蠕变曲线
②基本力学元件的组合通过对基本元件的串连或并联组合,可形成新的力学模型来表征不同的黏弹塑性材料。元件串连:总应力等于各分应力,总应变等于各分应变之和;元件并联:总应力等于各分应力之和,总应变等于各分应变。常用的简单组合模型有下列几种四、沥青混合料黏弹性性质与力学模型1)劲度(劲度模量)Stiffness
反映沥青和沥青混合料在给定温度和加荷时间条件下的应力-应变关系的参数,称劲度S。应力作用时间、温度、应力大小都会对沥青和沥青混合料的应力应变特性造成影响,因此,劲度(模量)表达式中必须考虑这些因素。
C.范德甫(VanderPoel)提出表征弹-黏塑材料劲度(模量)的表达式:—施加的应力,MPa;—总应变;t—荷载作用时间,s;T—材料的温度,℃。
问:与弹性模量的区别?五、沥青混合料的变形特性①沥青的劲度五、沥青混合料的变形特性由图中曲线可以看出:(1)加荷时间短时,曲线接近水平,表明材料处于弹性性状;加荷时间很长时,便表现为黏滞性性状;处于二者之间时则兼有弹-黏性性状。(2)各种温度下的S-t关系曲线具有相似的形状,如果将曲线作水平向移动,则将可将它们近似重合在一起。这意味着温度对劲度的影响同一定量的加载时间对劲度的影响效果相当。(3)温度和加载时间对劲度的影响具有互换性,是沥青材料的一个重要性质。利用这一性质,可以通过采用变换试验温度的方法,把在有限时间范围内得到的试验结果扩大到很长的时段。①沥青的劲度②沥青混合料的劲度C.范德甫对一系列密级配沥青混合料进行试验后确认,沥青混合料的劲度模量是沥青的劲度模量和混合料中集料数量的函数。—沥青混合料的劲度模量,MPa;
—沥青的劲度模量,MPa;
—混合料中集料的集中系数适用于沥青混合料的空隙率等于0.7~0.9的情况,若空隙率大于3,修正为:为3,五、沥青混合料的变形特性②沥青混合料的劲度五、沥青混合料的变形特性1.概念:强度是指材料达到极限状态或出现破坏时所能承受的最大荷载(或应力)。构成公路路面各结构层的材料,一般都具有较高的抗压强度,而抗拉或抗剪强度较弱(这在颗粒材料中或结合料黏结力较低的结构中尤为突出)。控制路面材料极限破坏状态的往往不是抗压强度,可能出现的强度破坏通常为:(1)因剪切应力过大而在材料层内部出现沿某一滑动面的滑移或相对变位;(2)因拉应力或弯拉应力过大而引起的断裂。
六、沥青混合料的强度特性①抗剪强度矿料特性酸碱性:(如:石灰岩为碱性,玄武石为酸性)决定了石料与沥青的黏附性,由差到好:花岗岩、片麻岩、玄武岩、安山岩、砂岩、石英岩、石灰岩的黏结力由小到大。比表面积:(单位:cm2/g),能与沥青相互作用的面积,越大则黏结力越大。颗粒越小,比表面积越大,所以决定于混合料的矿粉含量。
级配、颗粒形状:决定内摩阻力大小。沥青特性
用油量:决定沥青膜厚度及自由沥青含量,存在最佳含量。
黏滞度:越大,黏结力也越大。影响沥青混合料抗剪强度的因素:六、沥青混合料的强度特性②抗拉强度
在气候寒冷地区,冬季气温下降,特别是急骤降温时,沥青混合料发生收缩,如果收缩受阻,就会产生拉应力;车辆紧急制动后轮下混合料表面出现拉应力;沥青混合料底面由于车辆荷载、基层裂缝导致的拉应力。当拉应力超过沥青混合料的抗拉强度时,路面就会产生抗拉不足开裂。抗拉强度主要由混合料中结合料的黏结力提供,其大小可采用直接拉伸或间接拉伸试验确定。劈裂试验传递荷载的两端垫条,对试件中的应力分布和极限强度有显著影响,通常垫条宽为12.7mm,大试件为19mm。六、沥青混合料的强度特性直接拉伸间接拉伸试验②抗拉强度六、沥青混合料的强度特性沥青混合料的抗拉强度同沥青的性质、沥青含量、矿质混合料的级配、测试时的温度、加载速度等因素有关。试验表明:1)沥青的黏滞度大,或沥青含量较大,沥青混合料具有较高的抗拉强度;2)密级配混合料的抗拉强度较开级配混合料高;3)随施荷速率增大而增加,随温度的增加而下降;
③影响沥青混合料抗拉强度的因素六、沥青混合料的强度特性④抗弯拉强度
沥青路面在行车重复荷载作用下,往往因路面弯曲而产生开裂破坏,必须验算沥青混合料的抗弯拉强度;试验方法:小梁弯曲试验:梁式试件的高和宽应不小于矿料最大粒径的四倍,梁的跨径为高的三倍。最大粒径达3.5cm的粗粒式沥青混合料、稳定类材料和水泥混凝土的试验:150×150×550mm的大梁,跨径为450mm;最大粒径为2.5cm的稳定类材料或者中、细粒式沥青混合料:100×100×400mm的中梁,跨径为300mm;石灰(或水泥)稳定土或者砂质沥青混合料:50×50×240mm的小梁,跨径为150mm;六、沥青混合料的强度特性影响沥青混合料抗弯拉强度的因素:
沥青的性质、沥青的用量、矿料的性质、混合料的均匀性、荷载重复次数、
加载速度、温度状况等。
我国《沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ053-2014)中标准弯曲实验试件为250mm×30mm×35mm的棱柱体小梁,跨径2000.5mm。试验温度采用150.5℃,评价低温拉伸性能时,宜采用-100.5℃。
④抗弯拉强度弯曲实验有切口的弯曲实验六、沥青混合料的强度特性第三节
沥青路面使用性能和分区核心内容沥青路面的高温稳定性沥青路面的低温抗裂性沥青路面的水稳定性沥青路面的抗疲劳性能沥青路面的耐老化性能沥青路面使用性能的气候分区高温稳定性是高温下抵抗永久变形的能力。
高温稳定性不足:有车辙、推移、拥包、搓板、泛油等病害1.车辙的类型失稳性车辙结构性车辙磨耗性车辙沥青路面结构层在车轮荷载作用下,内部材料流动,产生横向位移,在轮迹处出现变形路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形主要是由于路基变形传递到面层引起路面结构顶层材料在车轮磨耗和自然环境因素作用下不断损失而形成的永久变形一、沥青路面的高温稳定性2.车辙的形成过程初始阶段的压密过程沥青混合料的侧向流动集料的重新分布及集料骨架的破坏
3.影响车辙的主要因素一、沥青路面的高温稳定性剪切流动压密变形
沥青和矿料的性质及相互作用的特性、矿料级配组成等4.沥青混合料高温评价方法①现场试验路试验:AASHTO试验路,WestTrack环道试验②大型足尺试验:室内环道、室内直道、重复加载试验(ALF)、重车加载试验等;③室内小型试验:单轴压缩试验:测定高温抗压强度及软化系数;马歇尔试验:马歇尔稳定度、流值;蠕变试验:单轴三轴静载重复加载(动载)连续动态加载间歇重复加载静载重复加载(动载)连续动态加载间歇重复加载简单剪切试验:轮辙试验:一、沥青路面的高温稳定性4.沥青混合料高温评价方法一、沥青路面的高温稳定性马歇尔试验——稳定度指标:测定沥青混合料试件在一定条件下承受破坏荷载能力的大小和承载时变形量的多少。
马歇尔稳定度MS:试件破坏时的最大荷载
流值FL
:达到最大荷载时,试件所产生的垂直流动变形值(以0.1mm计)
④轮辙试验模拟实际车轮荷载在路面上行走而形成车辙的试验方法,室内代表性试验为车辙试验。车辙试验是在规定尺寸的板块状压实沥青混合料试件上,用固定荷载的橡胶轮反复行走后,测定其在变形稳定期每增加变形1mm的碾压次数,即动稳定度,以次/mm表示。我国规范规定,一般情况下,试验温度为60℃,轮压为0.7MPa;计算动稳定度的时间原则上为试验开始后45—60min之间;板试件尺寸为300mm,宽300mm,厚50mm。试验可以三大指标:任意时刻总变形即车辙深度;动稳定度DS;变形速率RD;一、沥青路面的高温稳定性
⑤简单剪切试验:试件尺寸根据混合料最大粒径选定;试验温度为4℃,20℃,40℃。一、沥青路面的高温稳定性
5.沥青路面高温稳定性技术标准①沥青路面容许车辙深度:发展历程:路基顶面容许竖向压应变沥青层容许永久变形路面容许车辙深度一、沥青路面的高温稳定性②轮辙试验动稳定度标准一、沥青路面的高温稳定性i)从集料方面:集料破碎面多,石质坚硬,具有良好的表面纹理和粗糙度;
集料级配良好,有足够数量粗集料形成空间骨架结构;
配合比设计合理,注重压实;ii)从沥青方面:使用黏度高的改性沥青或添加纤维;
提高沥青材料的黏稠度;
控制沥青与矿粉的比值,严格控制沥青用量。6.提高沥青路面高温稳定性措施
我国沥青路面一般采用半刚性基层沥青面层,基层强度高,因此一般不会出现结构性车辙;由于面层集料一般采用玄武岩,因此磨耗性车辙也少见;所以一般为失稳性车辙,因此必须提高沥青混合料的高温稳定性,即提高黏结力和内摩阻力。即:一、沥青路面的高温稳定性由于材料收到约束,随着温度下降材料不能收缩,则立即产生温度应力,当该应力达到材料的抗拉强度时,就会产生裂缝。
累计温度应力与极限抗拉强度相等时的温度,即为开裂温度。1.低温开裂机理二、沥青路面的低温抗裂性2.沥青混合料低温抗裂评价①间接拉伸试验——低温劈裂试验:标准马歇尔试件(
101.60.25mm、高63.51.3mm),0℃或更低,加载速率1mm/min;②直接拉伸试验——试件38.1mm×38.1mm×101.6mm,缓慢拉伸速率;③弯曲破坏试验——采用250mm×30mm×35mm的小梁,跨径200mm,
在-10℃温度下,以50mm/min速度在跨中单点加载。弯曲实验二、沥青路面的低温抗裂性④约束试件应力试验仪(TSRST)试验:50mm×50mm×250mm试件,降温速率10℃/h,是SHRP推荐的评价沥青混合料低温抗裂性能的方法二、沥青路面的低温抗裂性⑤应力松弛试验:直接应力松弛试验;弯曲应力松弛试验等⑥低温弯曲试验破坏应变标准二、沥青路面的低温抗裂性①影响因素:沥青性质、气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度、面层与基层的黏结状况、基层所用材料的特性、行车的状况等②可采取的预防措施:
1)使用稠度较低、温度敏感性低的沥青;
2)使用含腊量低的沥青,使用应力松弛性能好的改性沥青,掺加纤维;
3)使用较细的混合料类型,设置应力吸收层。3.沥青路面低温开裂的预防措施二、沥青路面的低温抗裂性水稳定性是沥青混合料在水或冻融循环的作用下保持其原有性质的能力。水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下,由于汽车车轮动态荷载的作用,进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环作用,水份逐渐进入沥青与集料界面上,使沥青黏附性降低并逐渐丧失黏结力,沥青膜从集料表面剥离,沥青混合料松散导致路面松散、剥落、坑槽病害。水损害是水稳定性不足的主要表现。三、沥青路面的水稳定性沥青与集料剥离示意图1.水稳定性作用机理黏附理论:水降低了沥青的黏附性、对沥青形成冲刷,水进入沥青与集料间、隔离了沥青与集料的黏结;三、沥青路面的水稳定性2.沥青路面水稳定性评价方法①煮沸试验:
评价沥青与粗集料的黏附性;②浸水马歇尔试验:
两组马歇尔试件,一组在60℃恒温水槽中保养30min~40min,另一组在60℃恒温水槽中保温48h,测马歇尔稳定度的比值。③冻融劈裂试验:
将马歇尔试件以标准的饱水试验方法真空饱水,放入塑料袋中加入约10ml水,扎紧袋口,将试件放入-18℃的冰箱保持16h,后撤去塑料袋,放入60℃的恒温水槽中保持24h,再将试件浸入温度25℃的恒温水槽中至少2h,测试劈裂强度比。(年最低气温低于-21.5℃的寒冷地区)④浸水车辙试验:三、沥青路面的水稳定性①浸水马歇尔试验和冻融劈裂试验的水稳定性标准3.沥青路面水稳定性评价标准三、沥青路面的水稳定性②轮辙板的渗水试验标准三、沥青路面的水稳定性抗疲劳性能是沥青路面在循环加载下抵抗疲劳破坏的能力1.沥青路面的受力特性四、沥青路面的抗疲劳性能2.沥青混合料疲劳力学模型疲劳破坏是指在低于材料强度极限的循环加载作用下,材料发生破坏的现象。疲劳寿命材料在疲劳破坏时所作用的应力(应变)循环次数。①现象学模型:重复荷载作用下沥青混合料强度衰减累积引起的破坏(传统疲劳 理论);可建立沥青路面层底拉应力与重复荷载作用次数的关系;②断裂力学模型:认为疲劳是材料初始裂缝在荷载作用下扩展至破坏的过程;
研究了材料开裂机理及扩散规律;③能耗模型:混合料在应力应变作用下吸收能量引起的疲劳损伤;可建立能量与
重复荷载作用次数的关系;四、沥青路面的抗疲劳性能3.沥青混合料疲劳试验方法①现场疲劳破坏试验:AASHTO、WESTRACK试验路;②足尺结构模拟破坏试验:大型环道、直道试验;③试板试验法:④室内小型试件试验:三分点小梁试验、中点加载小梁试验、悬臂梯形梁试验等i)应力控制:每次对试件施加的荷载为常量,随着荷载作用次数增多,试件不断受到损伤,劲度随之而降低,实际的弯曲应变则不断增大;ii)应变控制:测试过程中保持每次荷载下应变值不变,则应力随施加荷载次数的增加而不断减小。四、沥青路面的抗疲劳性能4.沥青路面疲劳性能影响因素1)加载条件:加载大小、加载方式、加载速度、加载间隔试件、加载波形;2)材料性质:影响沥青混合料劲度的因素(沥青种类、用量,集料级配类型、性质),混合料的孔隙率、压实度等;3)环境温度:四、沥青路面的抗疲劳性能
沥青老化是指沥青在储存、运输、加工、施工及使用过程中在空气、热、光照和碾压作用下产生性能下降的现象
。分施工中的短期老化和使用中的长期老化。①老化原因:
胶质、芳香分和饱和分(挥发)含量减小,沥青质含量增加;空气的氧化作用,使沥青组分发生变化;沥青分子结构的硬化(聚合作用)。导致沥青使用性能变坏,从而影响了路面的耐久性。2.沥青的老化1.主要影响因素沥青性能、环境情况(光,氧,水,荷载)、混合料形态(空隙率等)五、沥青路面的耐老化性能抗老化特性是沥青路面在环境因素作用下保持其原有特性能力②沥青的老化过程沥青生产到路面摊铺的过程五、沥青路面的耐老化性能③沥青的老化特性沥青针入度随时间变化五、沥青路面的耐老化性能3.老化试验及评价①沥青:
旋转薄膜烘箱试验(RTFOT)(短期)、压力容器老化试验(PAV)(长期)五、沥青路面的耐老化性能3.老化试验及评价①沥青:
五、沥青路面的耐老化性能
改性沥青原样二维形貌图及改性沥青RTFOT老化后二维形貌图改性沥青原样三维形貌图
及改性沥青RTFOT老化后三维形貌图3.老化试验及评价②沥青混合料短期老化:
针对松散混合料,采取烘箱老化法、延时拌和法、微波加热法③沥青混合料长期老化:
针对压实成型试件,采取加压氧化法、延时烘箱法、红外/紫外线处理五、沥青路面的耐老化性能1.分区目的六、沥青路面使用性能的气候分区
全国各地区气候条件差异很大,对沥青提出的要求也不尽相同,为保证沥青路面对气候的适应性,提出了沥青及沥青路面的气候分区。2.分区方法:
根据高温-低温-雨量三个主要因素的30年气象统计资料来划分。即:
(1)沥青路面特性与高、低温指标及降雨有关;
(2)沥青及沥青混合料分区:高、低温及降雨指标。3.分区指标六、沥青路面使用性能的气候分区高温指标:
最近30年设计周期的最热月的平均日最高温度的平均值。低温指标:最近30年的极端最低气温的最小值降雨指标:最近30年的年平均降雨量的平均值
六、沥青路面使用性能的气候分区气候型型号温度(C)七月平均最高气温年极端最低气温1-11-21-31-4夏炎热,冬寒夏炎热,冬寒夏炎热,冬冷夏炎热,冬温>30<-37-37~-21.5-21.5~-9>-92-12-22-32-4夏热,冬寒夏热,冬寒夏热,冬冷夏热,冬温20~30<-37-37~-21.5-21.5~-9>-93-2夏凉,冬寒<20-37~-21.5沥青路面气候分区六、沥青路面使用性能的气候分区六、沥青路面使用性能的气候分区第五节沥青路面的破坏状态、
设计指标和标准核心内容沥青路面的破坏路面破坏与设计指标主要的设计指标与要求我国沥青路面的设计指标与要求路面弯沉设计标准一、沥青路面的破坏沉陷疲劳开裂车辙推挤低温缩裂二、路面破坏与设计指标控制沉陷:应力、应变控制疲劳开裂的指标应变应力控制车辙的指标RD,土基顶面压应变控制推挤的指标剪切应力或剪切应变控制低温缩裂:应力三、主要的技术指标及要求
1.路基表面的垂直压应变或垂直压应力反映路基在重复荷载作用下的永久变形,主要原因是路面结构土基承载能力低引起土基的较大垂直塑性变形。要求:σz0≤[σz0]或εz0≤[εz0]2.结构残余变形的累积(车辙):要求:RDre≤[RDre]
三、主要的技术指标及要求3.结构疲劳开裂(整体性材料结构层的疲劳开裂):要求:εr≤[εR
]或σr≤[σR]4.面层抗剪切推移:要求:τmax≤[τR](应使用高温时的弹模)5.结构低温缩裂:要求:σrt≤[σtR
](应使用低温时的弹模)6.路面弯沉:要求:ls≤ld
四、我国沥青路面的设计指标与要求
我国公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标。对沥青混凝土面层和整体性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算,城市道路尚须进行沥青面层的剪应力验算。设计指标及验算指标必须小于其极限标准。τmax≤τR①
路面总变形表征路面各结构层的变形与路基顶面变形之和,反映了路面整体刚度的强弱。当路面在车辆荷载反复作用下不断地弯曲使变形积累、增大到某种程度时,路面结构即产生疲劳开裂,从而可在一定程度上建立起路面损坏与弯沉、弯沉与轴载作用次数间的关系。②路表弯沉值可以简单地量测,操作简便;压应变、拉应变指标测试较困难。弯沉指标既可作为设计指标,又可以作为质量检验、路面养护的评价手段。五、以弯沉作为设计指标的原因第六节路面结构组合设计一.沥青路面结构结构组合设计原则1.总原则:面层耐久、基层坚实、土基稳定
2.具体要求:1)适应行车荷载作用的要求从上至下,从压到拉,从抗车辙到抗疲劳,表层抗滑、抗磨耗2)在各种自然因素作用下稳定性好具有很好的水稳定性和温度稳定性3)考虑结构层的特点上下层匹配,总体上强度足够而不过多浪费4)考虑防冻、防水要求一.沥青路面结构结构组合设计原则表面压应力
表面层抗滑与抗车辙层中间联结层中间高压应力和高温区中层压拉应力过渡层拉压过渡层
下层抗疲劳层下层拉应力区路基层受压区受拉区一.沥青路面结构结构组合设计原则稳定基层稳定底基层面层
路基
StructureⅠ路面类型沥青稳定基层
稳定类底基层面层路基级配碎石StructureⅢ稳定底基层面层路基StructureⅡ沥青稳定基层
沥青层厚度=16-20cm沥青层厚度=20-22cm沥青层厚度=28-30cm二.结构组合设计方法(1)面层1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次①功能
直接承受轮荷载反复作用和各种自然因素影响,并将荷载传递到基层以下的结构层。②要求
高强、平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久,高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化。二.结构组合设计方法(1)面层1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次③结构一般为双层、三层④类型
热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、沥青贯入式、沥青表面处治与稀浆封层二.结构组合设计方法(2)基层与底基层1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次①主要作用承受并传递荷载;增加道路整体刚度和面层的疲劳抗力,防止或减轻面层裂缝出现;缓解土基不均匀冻胀或不均匀体积变形对面层的不利影响
;为面层施工机械提供稳定的工作面。二.结构组合设计方法(2)基层与底基层1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次②要求
足够的强度和稳定性;一定的抗冻性;较小的收缩变形和较强的抗冲刷能力;平整密实;拱度与面层一致。③类型
无机结合料稳定类和沥青混合料、粒料、贫混凝土等。
(3)垫层1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次①主要作用
排水、隔水、防冻、防污染及减小层间模量比、降低半刚性基层拉应力②材料
粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料,以及水泥或石灰煤渣稳定粗粒土,石灰粉煤灰稳定粗粒土等。③宽度与厚度与路基同宽,最小厚度15cm三.结构组合设计方法④.垫层与防冻设计潮湿、过湿路段,应设置排水垫层;冰冻地区应加设防冻层,并进行防冻层验算。防冻垫层应采用透水性好的粒料类材料。采用碎石和砂砾垫层时,最大粒径与结构层厚度相协调
。三.结构组合设计方法为防路基污染粒料垫层或为隔断地下水影响,可在路基顶面设土工合成材料的隔离层。根据交通量计算结构层总厚度应不小于最小防冻厚度的规定
。④.垫层与防冻设计(4)路(土)基1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次①基本要求密实、均匀和水稳定②减少土基不均匀变形的措施:加固软土地基;对潮湿、过湿路基或软弱路基上部,采用低剂量无机结合料稳定或换填砂、碎石等粒料;(4)路(土)基1.按各结构层位功能及其使用要求选择结构层次②减少土基不均匀变形的措施:选用优质填料,合理安排填筑顺序;适当控制压实时的含水量;充分考虑路基地表和地下排水
。二.结构组合设计方法2.按各结构层的应力分布特性
轮载作用于路面,其应力和应变随深度的增大而递减。因此对各层材料的强度和刚度的要求也可随深度的增大而相应降低,即路面各结构层可按强度刚度自上而下递减的方式组合。采用上述递减规律组合路面结构层次时,还须注意相邻结构层之间的刚度不能相差过大。上下两层的相对刚度比过大时,上层底面将出现较大底弯拉应力。此值一旦超过上层材料底抗拉强度,上层将产生开裂。二.结构组合设计方法3.选用适当的层厚和层数
各类结构层,按所用材料的规格和施工工艺的要求,有最小厚度的规定,而且还有还有最小总厚度的规定。为方便施工,路面结构层的层数不宜过多。二.结构组合设计方法4.要考虑各类结构层的特点与相邻层次之间的互相联系
设计时,应采取一些技术措施限制或消除相邻层次之间的不利影响,加强路面结构各层之间的紧密结合,提高路面结构整体性,应使各结构层之间不产生层间滑移。二.结构组合设计方法4.要考虑各类结构层的特点与相邻层次之间的互相联系(1)减少低温缩裂,防止反射裂缝措施①选用骨架密实型半刚性基层②采用混合式沥青路面结构③刚性基层上设改性沥青应力吸收膜三.结构组合设计方法4.要考虑各类结构层的特点与相邻层次之间的互相联系(2)保证结构整体性和应力分布连续性措施①基层上洒透层沥青②半刚性基层上设下封层③沥青层间设粘层④新旧沥青层间、沥青层与旧混凝土板、新旧路面接茬处设粘层沥青第七节我国沥青路面厚度计算一.沥青路面设计指标与设计标准(一).弯沉指标路面结构表层在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不大于设计弯沉值;(1)力学体系:多层弹性体系(2)荷载:相当于双
轮组的双圆均布荷载(3)层间接触条件:
完全连续
1.弯沉计算图示一.沥青路面设计指标与设计标准(一).弯沉指标
2.弯沉的几个概念①回弹弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形,卸载后能恢复的那一部分变形。②残余弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。③总弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形(回弹弯沉+残余弯沉)。④容许弯沉:路面设计使用期末不利季节,标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。⑤设计弯沉:是指路面竣工验收时、不利季节、在标准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。一.沥青路面设计指标与设计标准(一).弯沉指标
3.设计弯沉通过测试和分析,得到路面设计弯沉值计算公式:一.沥青路面设计指标与设计标准(二).结构层底应力指标沥青混合料层底面的最大拉应力不大于该层混合料的容许拉应力;半刚性基层或底基层底面的拉应力不大于该层材料的容许拉应力。一.沥青路面设计指标与设计标准(二).结构层底应力指标
1.拉应力分布层位较高的刚性基层和半刚性基层,极限拉应力一般出现在刚性或半刚性基层板底部;对设置半刚性底基层的路面结构,通常在下基层底部出现初始裂缝;柔性基层的沥青路面,沥青面层会承受较大的拉应力;弯拉应力分布不同结构不同结构弯拉应力分布不同结构不同结构组合的弯拉应力分布一.沥青路面设计指标与设计标准(二).结构层底应力指标
2.容许拉应力式中:σR——路面结构层材料的容许拉应力,MPa;
σs——结构层材料的极限抗拉强度,极限劈裂强度MPa
;
Ks——抗拉强度结构系数。沥青混凝土面层:无机结合料稳定集料:无机结合料稳定土:贫混凝土:一.沥青路面设计指标与设计标准(二).结构层底应力指标
抗拉强度结构系数Ks二.路面厚度设计要求二.路面结构厚度设计要求1.路面实际弯沉值计算由于力学计算模型,土基模量、材料特性和参数等方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异,理论弯沉值和实测弯沉值之间存在一定误差,因此需要对理论弯沉值进行修正,目前在设计规范中引入一个综合系数F,F=ls/le,设计时,实际弯沉取设计弯沉,即
ls=ld。F同实际弯沉ls的关系密切,其回归方程为:(11-7)由此,路表回弹弯沉的计算公式为:(11-8)式中:ls——路面实测弯沉值,0.01mm;
p、δ——标准轴的轮胎接触压力(MPa)和当量圆半径(cm);
αc——理论弯沉系数;二.路面结构厚度设计要求1.路面实际弯沉值计算二.路面结构厚度设计要求2.计算结构层底拉应力式中:
——理论最大拉应力系数,按下式计算:简化公式、查图法1.简化公式方法结构计算:采用弹性层状体系理论的计算机程序进行路面结构的计算。补充:简化公式、查图法1.简化公式方法典型的三层路面结构的路表轮隙弯沉计算公式:
简化公式、查图法1.简化公式方法简化公式、查图法2.查图法查弯沉和弯拉应力的诺谟图进行路表弯沉和结构层底部拉应力的计算。简化公式、查图法2.查图法新建沥青路面结构层厚度计算最大弯拉应力简化公式、查图法2.查图法新建沥青路面结构层厚度计算最大弯拉应力计算位置图多层路面的等效换算采用简化方法进行计算时,需要将多层路面结构按照弯沉或结构层底部拉应力等效的原则换算为双层或三层体系。多层路面的等效换算1.弯沉等效换算法多层路面的等效换算2.弯拉应力等效换算法1~i层:i+1~n-1层:4八.新建沥青路面厚度设计步骤1.根据设计任务,按设计回弹弯沉和容许弯拉应力两个设计指标,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次,确定交通量等级、面层类型,并计算设计弯沉值ld和容许弯拉应力σR。2.按路基土类与干湿类型,将路基划分为若干路段,确定各路段土基回弹模量值。3.拟定几种可能的路面结构组合与厚度方案,确定各结构层材料设计参数。八.新建沥青路面厚度设计步骤4.计算路面结构表面弯沉值ls及结构层底弯拉应力σm。5.根据设计指标,采用多层弹性体系理论设计程序计算路面结构设计层的厚度,即:
ls
≤ld
σm
≤σR
八.新建沥青路面厚度设计步骤设计规范规定,不同路面结构类型的设计指标按表11-20选择:路面结构类型设计指标检验指标路表设计弯沉沥青层弯拉应力半刚性层弯拉应力路表弯沉计算值半刚性基层路面x√√√组合式基层路面√√√√柔性基层路面√√√√八.新建沥青路面厚度设计步骤6.对于季节性冰冻地区验算防冻厚度。7.进行技术比较,选定最佳路面结构方案。第八节沥青路面结构排水设计一.路面表面排水分散漫流式:纵坡平缓、汇水量不大,路堤较低且边坡坡面不会受冲刷时集中截流式:在路堤较高,边坡坡面在未做防护而易遭受路面表面水流冲刷,或者坡面虽已采取防护措施但仍有可能受到冲刷时横向漫流、分散排放拦水带或路肩排水沟——泄水口和急流槽排离路面的雨水——路面横向坡度一.路面表面排水1.
拦水带的设置主要形式:沥青混凝土现场浇筑水泥混凝土预制块铺砌一.路面表面排水1.
拦水带的设置设置原则:高速公路、一级公路:过水断面内的水面只能覆盖路肩宽度,以保证左侧行车道无积水;二级及以下公路:过水断面内的水面不能漫过毗邻车道的一半宽度,——半个车道可以积水;中央分隔带设缘石的高速、一级公路:同二级公路拦水带的顶面:应略高于过水断面的设计水位高设计水位高:水面不漫过右侧车道边缘或中心线的要求
拦水带高度:一般不超过15cm。一.路面表面排水
2路肩排水沟设置情况:
在硬路肩宽度较窄、爬坡车道占用了过水断面设置作用:
路面的汇水量较大,拦水带的流水断面不足时,可在路肩上设置由U型水泥混凝土预制件铺筑的路肩排水沟。一.路面表面排水
2路肩排水沟一.路面表面排水主要形式:3泄水口开口式格栅式组合式拦水带泄水口设置:不对称的喇叭口,并在硬路肩边缘的外侧设置逐渐变宽的低凹区。(补充图)一.路面表面排水3泄水口拦水带泄水口设置:一.路面表面排水3泄水口
泄水口构造:间距:20-50m,干旱少雨地区可达100m;长度:2-4m位置:凹曲线底部、道路交叉口、匝道口、与桥梁等构造物连接处、超高与一般路段的横坡转换处。二.中央分隔带排水(1)宽度小于3m且表面采用铺面封闭的中央分隔带排水,降落在分隔带上的表面水排向两侧行车道,其坡度与路面的横坡度相同;在超高路段上,可在分隔带上侧边缘处设置缘石或泄水口,或者在分隔带内设置缝隙式圆形集水管或碟形混凝土浅沟和泄水口(图8-50),以拦截和排泄上侧半幅路面的表面水。缘石过水断面的泄水口可采用开口式,格栅式或组合式;碟
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