道路工程 3.5沥青路面设计与施工课件.ppt

《道路工程 3.5沥青路面设计与施工课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、3.5沥青路面设计与施工3.5.1柔性路面设计路面结构组成路面结构一般由面层、基层、垫层组成：面层是直接承受行车荷载作用、大气降水和温度变化影响的路面结构层次，应具有足够的结构强度、良好的温度稳定性，耐磨、抗滑、平整和不透水。基层是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要承重作用的层次。路面类型与等级路面类型：按使用材料分为沥青类、水泥混凝土类、粒料、块料等。按荷载作用下的力学性质分为柔性路面、刚性路面、半刚性基层及半刚性路面。路面等级：按面层的使用品质，材料组成类型以及结构强度和稳定性的不同，将

2、路面分为四个等级：高级路面、次高级路面、中级路面和低级路面。路拱坡度与路面排水路拱是指路面的横向断面做成中央高于两侧（直线路段），具有一定坡度的拱起形状，其作用是利于排水。路面的使用性能及对路面的基本要求路面的使用性能可分为功能性能和结构性能等。路面的基本功能是为车辆提供快速、安全、舒适和经济的行驶表面。路面的功能性能指路面满足这一基本功能的能力，它反映了路面的服务水平或行驶质量。路面的结构性能是指路面保持其结构完好而不出现损坏的能力。路面的损坏可归纳为三大类：断裂和裂缝类、永久变形类和耗损类。柔性路面计算理论由不同材料的结构层及土基组

3、成的路面结构，在荷载作用下其应力应变关系一般呈非线性特性，且应变随应力作用时间而变化，同时应力卸除后常有一部分变形不能恢复。因此，严格地说，沥青路面在力学性质上属于非线性的弹-粘-塑性体。但是考虑到行驶车轮作用的瞬时性（百分之几秒），在路面结构中产生的粘-塑性变形数量很小，所以对于厚度较大、强度较高的高等级路面，将其视作线性弹性体，并应用弹性层状体系理论进行分析计算是合适的。在分析中，弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定厚度，最下一层为弹性半空间体，如图3.28所示。应用弹性层状体系理论时的假设应用弹性力学方法求解弹性层状

4、体系的应力、应变和位移等分量时，引入如下一些假设：各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同向的，以及位移和形变是微小的。最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限，水平方向为无限大。各层在水平方向无限远处及最下一层无限深处，其应力、应变和位移为零。层间接触情况，或者位移完全连续（称连续体系），或者层间仅有竖向力和位移连续而无摩阻力（称滑动体系）。不计自重。按上述假设，通常采用双圆均布荷载图式，分别计算出相应层位计算点的应力和位移，结合结构层材料的材料参数，提出如设计弯沉或层底弯拉应力等相应的控制条件以确定路面结构层厚度

5、。3.5.1.1沥青路面结构层设计要点（1）路面结构层最小厚度各沥青层的厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配，一般沥青层的最小压实厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2.5-3倍，对断级配或以粗集料为主的嵌挤型级配的沥青混合料，其一层压实最小厚度不宜小于公称最大粒径的2.5倍，以利于碾压密实，提高其耐久性、水稳性。沥青层最小厚度和适宜厚度应符合表3.19要求。（2）各种结构层施工最小厚度与适宜厚度应符合表3.20的要求。半刚性材料基层、底基层的一层压实厚度宜为180-200mm，并不得分层铺筑小于15cm的薄层，对半刚性材料的上基层厚度不宜小

6、于180mm。3.5.1.2结构组合设计要点路面结构层次的合理选择和安排，是其能否在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面结构经济合理的关键，一般在路面结构组合设计中要遵循下列原则：（1）路面结构应根据公路自然区划的特点、公路等级使用要求、交通量及其交通组成，综合考虑结构层的功能与受力特点以及经济发展和投资环境等因素，进行综合组合设计。根据基层类型可组合成四种典型路面结构：①半刚性基层沥青路面在半刚性基层上设有较薄的沥青面层结构。柔性路面各结构层由沥青混合料，或沥青贯入碎石，或冷拌沥青

7、混合料、级配碎石、砂砾等柔性材料层组成，无半刚性材料层的结构类型。刚性基层沥青路面采用贫混凝土、混凝土基层等的沥青路面。混合式沥青路面在半刚性或刚性材料层与沥青面层之间设置柔性基层的路面结构。（2）沥青层厚度宜根据公路等级、交通量和交通组成、气候条件以及所选路面结构类型等因素拟定。当采用半刚性基层沥青路面时，高速公路、一级公路的沥青层厚度可为120-180mm；二级公路的沥青层厚度宜为60-120mm；三级公路的沥青层厚度宜为30-60mm（拌和法）或15-30（层铺法表处）；四级公路的沥青层厚度宜为10-30mm。当采用柔性路面结构时

8、，面层厚度可选用100-120mm双层式，其下铺设沥青混合料、贯入式碎石、级配碎石等柔性材料层。沥青厚度应根据公路等级、交通量等具体情况计算而定。采用贫混凝土沥青路面时，沥青层厚度可为100-180mm；当