精讲班K 城镇道路工程结构与材料讲义

2015年一级建造师执业资格考试

《市政实务》精讲班

1K411014熟悉沥青混合料组成与材料一、结构组成与分类(一)材料组成1.沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成；这些不同质量和数量的材料混合形成不同的结构，并具有不同的力学性质。3.沥青混合料的力学强度，主要由矿物颗粒之间的内摩阻力和嵌挤力，以及沥青胶结料及其与矿料之间的粘结力所构成。(二)基本分类1.按材料组成及结构分为连续级配、间断级配。2.按矿料级配组成及空隙率大小分为密级配、半开级配、开级配。3.按公称最大粒径的大小可分为特粗式(公称最大粒径等于或大于37.5mm)、粗粒式(公称最大粒径26.5mm或31.5mm)、中粒式(公称最大粒径16mm或19mm)、细粒式(公称最大粒径9.5mm或13.2mm)、砂粒式(公称最大粒径小于等于4.75mm)。4.按生产工艺分为热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。(三)结构类型可分为按嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两大结构类型。1.按嵌挤原则构成的沥青混合料的结构强度，是以矿质颗粒之间的嵌挤力和内摩阻力为主、沥青结合料的粘结作用为辅而构成的。特点是以较粗的、颗粒尺寸均匀的矿物质颗粒构成骨架，沥青结合料填充其空隙，粘结成整体。这类沥青混合料的结构强度受自然因素(温度)的影响较小。2.按密实级配原则构成的沥青混合料的结构强度，是以沥青与矿料之间的粘结力为主，矿质颗粒间的嵌挤力和内摩阻力为辅而构成的。这类沥青混合料的结构强度受温度的影响较大。3.按级配原则构成的沥青混合料，其结构组成通常有下列三种形式：(1)悬浮——密实结构：由次级骨料填充前级骨料(较次级骨料粒径稍大)空隙的沥青混凝土具有很大的密度，但由于前级骨料被次级骨料和沥青胶浆分隔，不能直接互相嵌锁形成骨架，因此该结构具有较大的黏聚力c，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。通常按最佳级配原理进行设计。AC型沥青混合料是这种结构典型代表。(2)骨架空隙结构：粗骨料所占比例大，细骨料很少甚至没有。粗骨料可互相嵌锁形成骨架，嵌挤能力强；但细骨料过少不易填充粗骨料之间形成的较大的空隙。该结构内摩擦角φ较高，但黏聚力c也较低。沥青碎石混合料(AN)和OGFC排水沥青混合料是这种结构典型代表。（一个较高，一个较低）(3)骨架密实结构构：较多数量的的断级配粗骨骨料形成空间间骨架，发挥挥嵌挤锁结作作用，同时由由适当数量的的细骨料和沥沥青填充骨架架间的空隙形形成既嵌紧又又密实的结构构。该结构不仅内摩擦角φ较高，黏聚力力c也较高，是综合以上上两种结构优优点的结构。。沥青玛谛脂混混合料(简称SMA)是这种结构典典型代表。（两个较高））三种结构的沥沥青混合料由由于密度ρ、空隙率VV、矿料间隙率率VMA不同，使它们们在稳定性和和路用性能上上亦有显著差差别。它们的的典型结构组组成示意图见见图1K411014。图lK411014沥青混合料的的结构组成示示意图二、主要材料料与性能(一)沥青我国行业标准准《城镇道路工程程施工与质量量验收规范》CJJ1-2008规定：城镇道道路面层宜优优先采用A级沥青，不宜宜使用煤沥青青。其主要技技术性能如下下：1.粘结性：沥青青材料在外力力作用下，沥沥青粒子产生生相互位移的的抵抗变形的的能力即沥青青的黏度。对高等级道路路，夏季高温持持续时间长、、重载交通、、停车场等行行车速度慢的的路段，尤其其是汽车荷载载剪应力大的的结构层，宜采用稠度大大(针入度小)的沥青；对冬季寒冷地地区、交通量量小的道路宜宜选用稠度小小的沥青。当需要满足高高、低温性能能要求时，应应优先考虑高温温性能的要求。2.感温性感温性是指沥沥青材料的粘粘度随温度变变化的感应性性。表征指标之之一是软化点点，即沥青在在特定试验条条件下达到一一定黏度时的的条件温度。。软化点高，，意味着等黏黏温度也高，，因此软化点点可作为反应应感温性的指指标。《公路沥青路面面施工技术规规范》JTGF40-2004规范新增了针针入度指数(PI)这一指标，它它是应用针入入度和软化点点的试验结果果来表征沥青青感温性的一一项指标。对对日温差、年年温差大的地地区宜选用针针入度指数大大的沥青。高高等级道路，，夏季高温持持续时间长的的地区、重载载交通、停车车站、有信号号灯控制的交交叉路口、车车速较慢的路路段或部位需需选用软化点点高的沥青；；反之，则用用软化点较小小的沥青。3.耐久性沥青应有足够够的抗老化性性能即耐久性性，使沥青路路面具有较长长的使用年限限。我国相关规规范规定，采采用薄膜烘箱箱加热试验，，测老化后沥沥青的质量变变化、残留针针人度比、残残留延度(10℃或5℃)等来反映其抗抗老化性。通通过水煮法试试验，测定沥沥青和骨料的的黏附性，反反映其抗水损损害能力，等等级越高，黏黏附性越好。。4.塑性沥青材料在外外力作用下发发生变形而不不被破坏的能能力，即反映沥青青抵抗开裂的的能力。现行行规范规定：：25℃延度改为10℃延度或15℃延度，不同标标号的沥青延延度就有了明明显的区别，，从而反映出出它们的低温温性能，一般般认为，低温延度越大大，抗开裂性性能越好。在冬季低温温或高、低温温差大的地区区，要求采用用低温延度大大的沥青.——2006年选择题(三)细骨料1.细骨料应洁净净、干燥、无无风化、无杂杂质，质量技技术要求应符符合《城镇道路工程程施工与质量量验收规范》CJJ1-2008有关规定。2.热拌密级配沥沥青混合料中中天然砂用量量不宜超过骨骨料总量的20%，SMA、OGFC不宜使用天然然砂。(五)纤维稳定剂1.木质素纤维技技术要求应符符合《城镇道路工程程施工与质量量验收规范》CJJ1-2008有关规定。2.不宜使用石棉棉纤维。3.纤维稳定剂应应在250℃高温条件下不不变质。三、热拌沥青青混合料主要要类型(一)普通沥青混合合料（即AC型沥青混合料料）适用于城市次次干道、辅路路或人行道等等场所。(二)改性沥青(Modifiedbitumen)混合料1.改性沥青(Modifiedbitumen)混合料是指掺掺加橡胶、树树脂、高分子子聚合物、磨磨细的橡胶粉粉或其他填料料等外掺剂(改性剂)，使沥青或沥沥青混合料的的性能得以改改善制成的沥沥青混合料。。2.改性沥青(Modifiedbitumen)混合料与AC型混合料相比比具有较高的路面抗抗流动性即高温下抗车车辙的能力，，良好的路面柔柔性和弹性即低温下抗开开裂的能力，，较高的耐磨耗耗能力和延长长使用寿命。3.改性沥青(Modifiedbitumen)混合料面层适适用城市主干干道和城镇快快速路。(三)沥青玛蹄脂碎碎石混合料(Stonemasticasphalt，简称SMA)1.SMA是一种以沥青青、矿粉及纤纤维稳定剂组组成的沥青玛玛蹄脂结合料料，填充于间间断级配的矿矿料骨架中，，所形成的混混合料。2.SMA是一种间断级级配的沥青混混合料，5mm以上的粗骨料料比例高达70%～80%。3.SMA是当前国内外外使用较多的的一种抗变形形能力强，耐耐久性较好的的沥青面层混混合料；适用于城市主主干道和城镇镇快速路。(四)改性沥青玛蹄蹄脂混合料（（或改性SMA）1.采用改性沥青青，材料配比比采用SMA结构形式。2.具有非常好的的高温抗车辙能能力、低温变形性能能和水稳定性，且构造深度度大，抗滑性性能好、耐老老化性能及耐耐久性等路面面性能都有较较大提高。3.适用于交通流流量和行驶频频度急剧增长长，客运车的的轴重不断增增加，严格实实行分车道单单向行驶的城城镇主干路和和城镇快速路路。1K411015沥青路面材科科的再生应用用一、再生目的的与意义(一)再生机理沥青的再生是是沥青老化的的逆过程。在已老化的旧旧沥青中，加加入某种组分分的低黏度油油料(即再生剂)，或者加入适适当稠度的沥沥青材料，经过科学合合理的工艺，，调配出具有有适宜黏度并并符合路用性性能要求的再再生沥青。再再生沥青比旧旧沥青复合流流动度有较大大提高，流变变性质大为改改善。二、再生剂技技术要求与选选择(二)技术要求——2010年选择题1.具有软化与渗渗透能力，即即具备适当的黏度；2.具有良好的流变性质，复合流动度度接近1，显现牛顿液液体性质；3.具有溶解分散沥青青质的能力，即应富含芳芳香酚。4.具有较高的表面张力；5.必须具有良好好的耐热化和耐候候性(以试验薄膜烘烘箱试验前后后黏度比衡量量)。三、再生材料料生产与应用用(二)生产工艺1.再生沥青混合合料生产可根根据再生方式式、再生场地地、使用机械械设备不同而而分为热拌、、冷拌再生技技术，人工、、机械拌合，，现场再生、、厂拌再生等等。2.目前再生沥青青混合料最佳佳沥青用量的的确定方法采采用马歇尔试试验方法，技术标准原则则上参照热拌拌沥青混合料料的技术标准准。——2007年选择题3.再生沥青混合合料性能试验验指标有：空隙率、矿料料间隙率、饱饱和度、马歇歇尔稳定度、、流值等。4.再生沥青混合合料的检测项项目有车辙试验动稳稳定度、残留马歇尔稳稳定度、冻融劈裂抗拉拉强度比等，其技术标标准参考热拌拌沥青混合料料标准。(三)再生混合料用用于路面下层层时，在保证证再生混合料料质量的基础础上宜尽可能能多地使用旧旧料。1K411016不同形式挡土土墙的结构特特点一、常见挡土土墙的结构形形式及特点在城市道路桥桥梁工程常见的挡土墙墙有现浇钢筋混混凝土结构挡挡土墙、装配配式钢筋混凝凝土结构挡土土墙、砌体结结构挡土墙和和加筋土挡土土墙。按照挡土墙结结构形式及结结构特点，可可分为重力式式、衡重式、、悬臂式、扶扶壁式、柱板板式、锚杆式式、自立式、、加筋土等不不同挡土墙；；其结构形式式及结构特点点简述见表1K411016。挡土墙的结构构形式与分类类表1k411016类型结构示意图结构特点重力式1．依靠墙身自重抵挡土压力作用；2．一般用浆砌片石砌筑，缺乏石料地区可用混凝土浇筑；3．形式简单，取材容易，施工简便重力式2012年选择题1.依靠墙体自重抵挡土压力作用2.在墙背设少量钢筋，并将墙趾展宽(必要时设少量钢筋)或基底设凸榫抵抗滑动；3.可减薄墙体厚度，节省混凝土用量衡重式1．上墙利用衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙身稳定；2．墙胸坡陡，下墙倾斜，可降低墙高，减少基础开挖钢筋混凝土悬臂式2014年选择题1．采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成；2．墙高时，立壁下部弯矩大，费钢筋，不经济钢筋混凝土扶壁式1.沿墙长，隔相当距离加筑肋板(扶壁)，使墙面与墙踵板连接；2.比悬臂式受力条件好，在高墙时较悬臂式经济带卸荷板的柱板式1．由立柱、底梁、拉杆、挡板和基座组成，借卸荷板上的土重平衡全墙；2．基础开挖较悬臂式少；3．可预制拼装，快速施工锚杆式1.由肋柱、挡板和锚杆组成，靠锚杆固定在岩体内拉住肋柱；2.锚头为楔缝式或砂浆锚杆自立式（尾杆式）1.由拉杆、挡板、立柱、锚锭块组成，靠填土本身和拉杆、锚定块形成整体稳定；2.结构轻便、工程量节省，可以预制、拼装、快速施工，便捷；3.基础处理简单，有利于地基软弱处进行填土施工，但分层碾压需慎重，土也要有一定选择。加筋土1.加筋土挡墙是填土、拉筋和面板三者的结合体。拉筋与土之间的摩擦力及面板对填土的约束，使拉筋与填土结合成一个整体的柔性结构，能适应较大变形，可用于软弱地基，耐震性能好于刚性结构；2.可解决很高的垂直填土(国内有3.6～12m的实例)的垂直填土，减少占地面积；3.挡土面板、加筋条定型预制，现场拼装，土体分层填筑，施工简便、快速、工期短；4.造价较低，为普通挡墙(结构)造价的40%～60%；5.立面美观，造型轻巧、与周围环境协调重力式挡土墙墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体体的侧向推力力(土压力)，以维持土体体稳定，多用用料石或混凝土土预制块砌筑，或用混混凝土浇筑，，是目前城镇镇道路常用的一种挡土墙墙形式。衡重式挡土墙墙的墙背在上下墙间设设衡重台，利用衡重台上的填填土重量使全墙重心后后移增加墙体体的稳重性。。悬臂式挡土墙墙由底板及固定定在底板上的的悬臂式直墙构成，主要依依靠底板上的填土土重量维持挡土构筑筑物的稳定。。扶壁式挡土墙墙由底板及固固定在底板上上的直墙和扶壁构成，主要依依靠底板上的填土土重量维持挡土构筑筑物的稳定。。带卸荷板的柱柱板式挡土墙墙是借卸荷板上部填填土的重力平衡土体侧压压力的挡土构构筑物。锚杆式挡土墙墙是利用板肋肋式、格构式式或排桩式墙墙身结构挡土土，依靠固定在岩岩石或可靠地地基上的锚杆杆维持稳定的挡挡土建筑物。。自立式挡土墙墙是利用板桩桩挡土，依靠填土本身身、拉杆及固固定在可靠地地基上的锚锭锭块维持整体稳定定的挡土