《道路工程》讲义四

路面工程概述中南大学土木工程学院道路工程系主要内容第一节概述第二节沥青路面材料组成和基本性能

由于行车荷载、自然因素等对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱，路面的强度、抗变形能力和稳定性也应随深度而逐渐降低要求，因此，路面的结构应分层铺筑、分为若干层次结构，并按各结构层次的特定状况进行相应的材料要求。◆1、路面结构组成第一节概述

路面结构按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同分成若干层次，通常按照各个层位功能的不同划分为面层、基层和路基三个层次，基层中包括底基层在内。

面层：

直接同行车荷载、大气接触，承受较大的行车荷载作用（包括冲击），同时受到降水、气温等的影响。与其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力，较好的水稳定性和温度稳定性，而且应耐磨、不透水、抗滑、平整（另外还应能适应基层开裂对其影响或旧路面病害的反映）。材料的使用应能适应此功能要求。第一节概述◆2、路面的结构层次与材料要求

基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的垫层及土基，是路面结构的主要承重层（对于沥青路面）或重要功能层（对于水泥砼路面），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能被面层渗入雨水浸湿或地下水影响，也可受温度影响变形，因此仍应具有足够的水温稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。

垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力、减小土基的应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。一般垫层修于特定状况道路工程结构中，如防砂土基础挤入基层、软土地基扩散应力、冻土保温隔温等。◆2、路面的结构层次与材料要求第一节概述

面层：

用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。

基层（包括底基层）：

材料主要有各种结合料稳定土或稳定碎石、贫水泥砼、天然砂砾、碎石/块石/片石/砾石、工业废渣结合混合料等。当用不同材料修筑基层时，最下层的统一材料层称为底基层，它可就近使用当地的材料或土。

路基及垫层：

材料主要有松散粒料类透水层或稳定土等稳定隔离层。第一节概述◆2、路面的结构层次与材料要求路面等级面层材料类型适用的技术等级高级沥青混凝土，水泥混凝土高速、一级、二级、三级、四级次高级沥青贯入式，沥青碎石，沥青表面处治，整齐石块或条石二级、三级、四级中级碎、砾石（泥结或级配），半整齐块石，其它粒料

三级、四级低级粒料加固土，其它当地材料加固或改善土，不整齐石块四级第一节概述◆3、路面等级与分类

路面类型可从不同角度来进行划分，一般常按照面层所用的材料来进行区分，如水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等等。但在工程设计中，则主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。◆3、路面的分类第一节概述

柔性路面总体结构刚度较小，荷载作用下的弯沉变形较大，抗弯拉强度较低，传递给土基的单位压力也较大，它主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎（砾）石面层或块石面层组成的路面结构。

刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构，其强度高、弹性模量高、处于板体工作状态，传递给基础的单位压力小。

半刚性路面通过改善沥青混凝土性能使其呈半刚性特性，其刚度介于沥青混凝土和水泥混凝土之间。第一节概述◆3、路面的分类4、沥幅青路棚面(A限sp因ha孟lt恨P类av忧em通en搭t)柔性沉基层股沥青怕路面(A施sp晕ha卸lt缩慧p途av蜓em侄en姿t垫wi心th毫f锋le芝xi宽bl絮e鬼ba执se膝)半刚耻性基沟层沥弯青路锻面(A爪sp败ha坛lt膀p睁av庆em坐en仍t猛wi誉th倦s吼em乏i-哥ri鬼gi询d重ba糊se纤)刚性慎基层倒沥青脉路面(A学sp谁ha郑lt桌p疗av这em池en门t赴wi窗th册r卷ig柴id羞b厕as秒e)全厚罩式沥豆青路微面(F县ul暑l聪De损pt购h炸as祖ph扎al稻t土pa狸ve床me戒nt拦)第一蓄节套概述5、水泥耍混凝崭土路域面（臣水泥久路面藏）普通获混凝忍土（JP疮CP）钢筋广混凝传土（JR锯CP）连续腔配筋叉混凝厦土（CR遵CP）钢纤皇维混堪凝土(S销FC唉P)预应挽力混锡凝土馅、装兼配式醒混凝凡土、需碾压烫混凝话土第一影节铜概述第一节概述6、行顽车荷宇载及帮其对络路面踏的影描响汽车绢荷载透既是护路基济路面墓的服押务对逝象，贫又是僵造成除路基丹路面拆结构耻损伤劫的主吊要原宽因；它是歌不断僚移动毅着的欢、具合有振效动和漏冲击求影响涌的动荷丘载；汽车朗荷载他的特不性包惯括汽车急轮重材与轴槽重的趣大小授与特营性、车轴盏的布毙置、汽车健轴载俘的时领间分需布特耽性、以及请汽车畅静态终与动和态荷训载的关特性知比较等不砖同方笑面。第一节概述轮压福与压起圆：轮胎将对路篮面的仪静态队压力援大小旅与胎虾内压俱相接尸近，堪压面彩近似鹊为圆配形。轮压姿的影躺响因梅素（1）汽吊车轮涨胎的裙压力（2）轮欧载大扭小（3）轮泰胎的泡刚度舅、轮括胎与权路面跨的接佳触形思态接触束压力揪受接取触面碍的形觉态和约轮胎垦花纹叮的影犬响，判一般捷情况帅下接慌触面价上的曲压力羡分布喊是不别均匀痒的。6、行走车荷场载及垫其对异路面驼的影绘响运动缴车辆文对路姑面的较作用绿力道路嚼上行雅驶的砌汽车厘除给膀路面斩施加垂直染静压蚀力外，毯还施怨加水平喉力和振动粘力，对蜘路面额固定疤点而铲言，派这种堆影响津又具候有瞬时亦性和兄重复贡性。车轮榨作用造于路神面的倍垂直购压力留与水央平压当力a)停驻艘；b)启动览、一咐般行马驶、娘加速散；c)减速丈、制杂动；d)转向PPPPVQQa)b)c)d)第一节概述1）水五平力救：行车底安全晶要求qma储x≤刷p⋅

，其旋中我为宽路表炒与车判轮的狼附着课系数购，它军同路渔面类斤型与朋湿度瓜（路丝式面状叹态）踪蝶以及界行车深速度建有关订。路贤表层报水平餐力过句大易晌导致有推挤棚、拥至包、却波浪术及车述辙等卡病害。2）振瓣动力鼻：振动礼轮载蹲最大岔峰值菌与静刑载之服比称违为冲战击系细数，弓设计镜路面远时，法应以喝静轮河载乘壁以冲过击系悟数作学为设材计荷侦载。3）瞬喉时作与用及疼重复拘：路面正点的释车轮掏作用荷时间床约为0.租01~0.普10炕s，结侍构变斧形来送不及嫌呈现证，瞬袖时作让用利量于结拣构，选但多惊次重住复作竭用又场易使琴其疲辨劳。第一节概述什么迅是沥策青混耍合料腥？沥青肾混合议料是记由矿质亿混合券料(包括烛粗集祝料、伏细集项料和伏矿物鸦填料顿等）辫与沥青陪结合稀料拌和拣而成衫的混只合物散，也治可以脖称为沥青座混凝扑土。将这气种混菌合料税加以您摊铺等、碾孩压成由型，曾即成催为各裹种类委型的侵沥青位混凝泥土路踩面。何在这惹种结虽构中桌，粗骨供料起骨架作用冠，沥青与填料起胶结和填充的作遥用。第二拍节尿沥青壤路面直材料画组成仓及性厅质沥青涨混合昼料的泼主要雾组成禽材料乞：1.沥青有机消结合膀料（胶祝结作停用）2.粗集教料砾石青、卵受石等（骨烛架支然撑作蜜用）3.细集肥料天然荣砂、考人造寒砂、辅石屑删等（填烦充，活增加邻粗集仍料接膨触点瓶）4.填料矿物旧填料洋，水材泥，探细粉挽等（填令充密杜实、汪增强病沥青抄的粘棋结作验用）主要尘组成葡材料沥青链混合匹料与水泥躲混凝知土的工拌程性誉质和痛制备蓄工艺傍截然嗽不同午，但辩是在大组成弦材料怎上却坑有相寄似之硬处。斗所以森在学嘉习沥缺青混碑合料偏的过革程中旁可以盯与水宗泥混逼凝土谱进行疾对比停。第二有节柔沥青桐路面院材料迁组成坝及性孙质沥青婶材料姻是由两高分传子碳旁氢化锦合物除及其节衍生争物组较成的笑、黑税色或浊深褐娃色的固体担、半释固体籍或粘酷稠状办物、不午溶于污水而榜几乎年全溶叮于二慕硫化乓碳的非晶贡态有猪机材犬料（角有机联胶凝飘材料骂）。沥青无机胶凝材料是？第二赖节昆沥青槽路面美材料久组成誓及性尘质沥青斗有什味么特忌点?热塑霉性材酷料，加热瓶就软塑化；憎水罩性材扩料，向耐水幅、不束溶于气水；不导竹电；良好乏的粘芬结性凶和粘拢弹性吸；60C25C1hour1hour10hours第二括节格沥青种路面宵材料脖组成丸及性分质沥青迈有哪慎些种醋类?地沥青沥青分类：*石油沥青：地壳中的原油，经开采加工得到的沥青。可以从生产工艺中考虑。天然沥青：当地下原油通过岩石裂缝渗透到地表后并长期暴露在大气中时，其中所含轻质部分蒸发，而残留物经氧化后成为天然沥青，一般存在于岩石裂缝中（岩沥青）、地面上或形成湖泊（湖沥青、海底沥青）。焦油沥青：是煤、木材、页岩等有机物经干馏加工而得到的焦油再加工所得的产物。第二捕节昆沥青锻路面召材料双组成欣及性帝质石油乌沥青Pe扰tr幅ol尼eu发m隶as椅ph雕al割t认识乳石油遵沥青第二车节惜沥青写路面膏材料智组成套及性邻质石油票沥青椒生产晌工艺甩：原油棉在提桨取了士汽油目、煤弯油、拿柴油询和润继滑油碑等石娱油产若品后本，其残渣再经饲氧化惧装置克、溶虾剂脱灯沥青优装置羊或深宗拔装绳置等处理，即号可制段成石雨油沥历青。石油沥青是怎么生产出来的？汽油煤油轻质柴油柴油机油沥青第二贤节狸沥青搅路面田材料皇组成豆及性劈燕质化学惕成分乖：83版%碳；10铃%氢；7%氧,氮饺和硫侵；微量裙的钒纷、镍辞、铝健和硅雨。石油渡沥青纸含哪栏些化隐学成丢分？第二慨节洞沥青党路面示材料邮组成疼及性艳质沥青是沥历青混娱合料查中最侦重要拔的材灯料，艘其性蒙能直来接影串响沥扯青混考合料配的各霸项技蜻术性质萄（今后厨专门亦学习）；沥青厚路面冰在选凭择沥卸青标芽号时再，必献须考涂虑环梳境对材沥青案混合厕料的芦作用：公路父等级荷载蚀等级&重要嫁性气候急条件温度交通赞条件交通舅量路面哀类型路面吵结构田和设川计的足需求沥青会的选秤择第二赛节亩沥青劝路面父材料剧组成威及性写质粒径患大于2.被36户mm的集狡料为届粗集昂料，起骨架平作用。高墓速公穷路和爆一级炸公路评宜选碧用坚抛硬、基耐磨闲性好兔的碎串石和贝破碎房诚砾石红。粗集威料应涌该洁片净、寻干燥兵、表是面粗渗糙，限符合冰一定垃的级系配要睬求，损具有胸足够缝的力棉学性拉能，远与沥羡青有却较好土的粘推附性喘等。粗集联料第二欠节则沥青和路面畏材料塘组成浴及性穗质粗集峡料对恭强度锈的影辱响第二客节庙沥青男路面庭材料骑组成护及性暮质粒径半小于2.娱36赤mm的集固料为腹细集料：笋增加铺密实监度和孙耐久暗性沥青昏路面廉的细简集料蕉包括领天然自砂、恢机制伍砂、屑石屑警。细观集料腔应洁净净、岩干燥付、无挡风化触、无肿杂质品，并卧有适牲当的叫颗粒净级配；细集饲料也忧要富地有棱葡角，默应尽佣可能蓬采用筝机制改砂。嘱天然铜砂的气棱角将已被挥磨去土，如俯果用胃量过州多，卫会引箱起混遍合料充稳定严性明值显下沈降。细集数料天然律砂机制抽砂第二久节渐沥青康路面刊材料符组成针及性宁质在沥个青混找合料使中起填充作用炒的粒径亩小于0.龟07添5m白m的矿鄙质粉隐末称为割填料挂；通窝常采司用矿愚粉。沥青干混合烫料的宾矿粉裤必须橡采用凉石灰雹岩或那岩浆示岩中瞧的强论基性魄岩石航等憎水锯性石料微经磨战细得丈到的禁矿粉词（碱性)，原悲石料碑中的鸡泥土揪杂质槐应除似净。填桃料第二彻节酿沥青须路面呈材料鹿组成捐及性贫质按结合馒料分类石油沥榴青混合料煤沥般青混合矛料按生屡产工岛艺分墙类：热拌沥青蹄混合竿料温拌沥青掏混合若料冷拌沥青讲混合乌料再生沥青渠混合蹄料按矿环料级仪配组川成及丙空隙货率大古小分锅类密级剩配沥青类混合警料（浆设计沉空隙夹率为3-止5%）半开洋级配沥青惊混合际料（亦设计叶空隙明率为6-傻12唯%）开级哲配沥青移混合取料（肆设计夜空隙坏率大貌于18攀%）沥青皇混合第料的财种类按照典公称袄最大汪粒径鸽分类特粗误式＞31帝.5泡mm粗粒读式≥26劲.5饲mm中粗钻式16渔mm或19阀mm细粒晓式9.捆5m兆m或13奖.2电mm砂粒盛式＜9.外5m铸m第二颜节搜沥青氧路面桐材料它组成桑及性距质沥青蒸混合佣料的烧抗剪瓦强度换的决鲜定因丹素：内因忆：内手摩擦赴角和确粘聚蝇力，蕉其值津越大犁，抗木剪强已度越摆大；外因律：决丽定于钞温度顿等环颤境因夺素。(1乐)影响游沥青蓬混合涛料内嚷摩擦富角的自因素矿质裕集料扯：矿料祸尺寸稿较大仙、颗肌料均而匀、纱有棱总角、男表面候粗糙凭时，匙所组务成的努混合氏料具书有较丸大嵌甲挤力炕与内立摩阻贴力。沥青涉含量笛：含量事越少血，则仿矿料赢表面违形成子的沥批青膜控越薄因，内破摩擦博角越锐大。沥青垫混合雪料的抗绍剪强觉度沥青呆混合挤料的抗抖剪强对度(2趣)影响纲沥青柳混合跪料粘鉴聚力脖的因灿素沥青支材料慎的粘抛结性沥青构的粘畏度越港大，混合傅料的序粘滞驴阻力灿也越姥大，悦抵抗敌剪切抹变形骡的能办力越象强。矿料群颗粒为间的景联结绢形式结构汇沥青睛，自锋由沥茫青。国沥青链薄膜毫形成到结构傍沥青渡比例何越大熔则粘拴聚力剖越大贴。当累沥青屋含量苗不变征时，蜻增加矿料由的比登表面可以面减薄部沥青烂膜的午厚度旁，使萌结构钞沥青科所占慨比例灵增大火，粘雅聚力糊提高延。沥青孩混合娃料中的发结构萌沥青庭？第二捷节软沥青承路面促材料桨组成众及性芽质观察与讨论沥青拼用量驻