路基和路面是公路的主要工程结构。路基是按照线路设计直线度(位置)和设计断面(几何尺寸)要求,在自然地表上开挖或填筑的岩土结构。它是路面的基础,承受路面传递的行驶荷载。 。路面是在路基顶面行驶部分铺装各种混合料,供车辆行驶的层状结构。
路基:路面结构层底部以下0.8m以内的路基部分称为路基。路基分为两层:上层路基(0-0.3m)和下层路基(0.3-0.8m)。
上路堤:路面结构层底部以下0.8~1.5m的填方部分称为上路堤。
下路堤:上路堤以下的填方部分称为下路堤。
高速公路和一级公路的路基宽度一般由车道、中间带和路肩组成,如图1-1所示。
二、三、四级公路的路基宽度一般由车道和路肩组成,如图1-2所示。
【施工规范】公路及一级公路石灰不低于二级,二级公路石灰不低于三级,二级及以下公路石灰不低于三级比III级。高速公路和一级公路基层宜采用细磨熟石灰。二级以下道路使用外用石灰时,有效氧化钙含量应在20%以上,混合料强度应满足要求。
1、有足够的承载能力
汽车在道路上行驶时,将汽车产生的垂直力、水平力、振动力和冲击力通过车轮传递到路面,引起道路结构内部的应力、应变和位移。如果整个路基、路面结构或某一构件的强度或抵抗变形的能力不足,路面就会出现断裂、沉陷、波浪或车辙,影响路基、路面的正常使用。
【施工规范】公路及一级公路极重、特重交通荷载级基层用4.75毫米以上粗骨料应采用单一粒度规格。
在路基、路面施工验收过程中,一般情况下,柔性材料(如级配碎石、沥青混凝土)用挠度来表示承载能力,刚性材料(如水泥混凝土)、半刚性材料(如无机混凝土)用挠度来表示承载力。粘合剂稳定材料)强度用于表示承载能力。
【施工规范】混合料摊铺应保证足够的厚度。碾压成型后,每层摊铺厚度不应小于160mm,最大厚度不应大于200mm。
施工过程中的压实试验应以每日现场取样压实结果确定的最大干密度为标准。每日取样的压实试验应符合下列规定:
A 压实试验应不少于3次平行试验,其最大干密度差不应大于0.02g/cm3;否则,应重新测试,并以平均值作为当天压实度的检测标准。
B当该值与设计阶段确定的最大干密度相差大于0.02g/cm3时,应及时分析原因并处理。
有足够的稳定性
路面结构的稳定性是指路面结构在水、温度等自然因素的作用下,能够很好地保持工程设计所要求的几何形态和物理力学性能。路面结构的稳定性主要包括整体稳定性、水稳定性、温度稳定性(高温稳定性或低温稳定性)等。
温度的周期性变化对路面结构的稳定性有重要影响。沥青路面在高温季节会软化,在轮载作用下会发生较大的变形。水泥混凝土路面板在高温季节会翘曲变形,在轮重反复作用下容易出现裂缝或破损。北方低温冰冻季节,沥青路面、水泥混凝土路面、半刚性基层会因低温而出现大量收缩裂缝。
具有足够的表面平整度
路面平整度是影响行车安全、行车舒适性和运输效率的重要性能。不平坦的路面会增加行驶阻力并给车辆带来额外的振动。这种振动会引起行驶颠簸,影响行驶速度和安全性、行驶稳定性和乘客舒适度。另外,路面凹凸不平还会积聚雨水,加速路面的损坏。
优异的路面平整度必须靠精良的施工设备、精良的施工工艺、严格的施工质量控制以及定期及时的养护来保证。路基交接验收必须进行平整度检查,道路各结构层面均须进行平整度检查。 。
具有足够的表面防滑性能
路面必须平坦但又不平坦。当汽车在平坦的路面上行驶时,车轮与路面之间的附着力(摩擦力)不足。雨天高速行驶时,紧急制动或突然起步、爬坡或转弯时,车轮容易空转或打滑,造成严重伤害。行驶速度降低,油耗增加,甚至发生交通事故。
沥青路面的防滑能力通常是通过使用坚硬、耐磨、表面粗糙的粗骨料来实现的,而对于水泥混凝土路面则通过一些工艺措施(如沟槽)来实现。
有足够的耐用性
在行车荷载和冷热干湿气候因素的反复作用下,路面结构会老化腐烂,路面性能逐渐下降,产生疲劳破坏和塑性变形积累,缩短使用寿命。的人行道。 。因此,路面结构必须具有足够的抗疲劳强度和抵抗老化和累积变形的能力,以维持或延长路面的使用寿命。
为了提高路面的耐久性,除了精心设计、精选材料和精心施工外,还需要定期、及时的维护、修理和恢复道路性能。
粉尘排放量尽可能低
车体后方产生的真空吸力会吸出路面上的细小颗粒并导致灰尘飞扬,造成路面松动、脱落、坑坑洼洼等损坏。道路扬尘会影响行车视距、降低行车速度,并对沿线环境卫生产生负面影响。因此,要求行驶过程中尽量减少路面扬尘。
2、路面结构水平
路面结构通常采用分层铺装,即根据使用要求、受力条件、土基支护条件和自然因素的影响程度分为若干层。
根据各层功能的不同,路面结构层一般可分为面层、基层、底层、垫层等多层,如图1-3所示。
浇头
表层是直接承受轮载反复作用和自然因素影响的结构层。它承受较大驱动载荷的垂直力、水平力和冲击力。它还受到雨水侵蚀和温度变化的影响。因此,表层应具有较高的结构强度、抗变形能力、良好的水稳定性和温度稳定性,并应耐磨、防渗;其表面还应具有良好的防滑性和光滑度。
建造面层所用的材料主要有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎(砾)石、碎石(砾)掺土(或不掺土)混合料及块材等。其材料种类及适用范围路面面层见表1-2。
基地和副基地
基层主要承受由面层传递过来的车辆荷载的竖向力,并将力传播到下面的垫层和土基上。当基层过厚时,可分两层或三层,以保证工程质量。当采用不同材料构建基层时,下层为底层。当基层为双层时,可以分别称为上基层和下基层。
建筑基层和底基层的材料主要有各种粘结剂(如石灰、水泥、沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、贫水泥混凝土、天然砾石、碎石、碎石、片石等。石头块。工业废渣(如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)与土、沙、石的混合物。常用的基层和底基层类型如表1-3所示。
【施工规范】用作基层时,高速公路及一级公路公称最大粒径不应大于26.5mm,二级及以下公路公称最大粒径不宜大于26.5mm大于31.5毫米;用作底基时,公称最大粒径不应大于37.5mm
固化过程中基层出现裂纹。挠度试验后,若结构层承载力满足设计要求,则可继续摊铺上面的沥青面层,或对裂缝采取以下措施处理:
1) 对裂缝处进行灌浆。
2)在裂缝处铺设玻璃钢格栅。
3)摊铺热改性沥青。
灌浆时原则上不应扩大裂缝。铺设玻璃纤维格栅和铺展热改性沥青的综合处理是目前处理裂缝向上反射的最佳方法,适用于基层裂缝严重的地段。
软垫
垫层是置于基层(或次基层)与土基之间的结构层。其主要作用体现在两个方面:一方面,改善地基的湿度和温度条件,保证表层和基层的强度。 ,刚度和稳定性不受土基水温变化的影响;另一方面,分散来自基层的车辆荷载应力,减少土基的应力和变形,同时防止路基土挤入基层。影响底层结构的性能。
垫层应具有排水、隔水、防冻、防污等功能。因此,对建造垫层的材料的强度要求不是很高,但要求其水稳定性和隔热性能良好。常用的垫层材料有两种类型。
路冠和路冠横向坡度
为了保证道路上的雨水能够及时排出,减少雨水对道路的渗透和渗透,从而保证道路的结构强度,路面应做成中高的形状。低边,称为路冠,如图1 -3 所示。在横截面中,路拱常采用直线(直线-直线)和直线-抛物线组合(直线-抛物线-直线)的形式。
路面排水结构
路面排水的目的是快速排除路面表面的大气降水和渗入路面结构的水,防止水对路面结构层造成破坏(水损害),保证路面结构的强度和稳定性。
路面排水设计应根据公路等级、降水量、路线纵坡等因素,结合路基和桥涵结构的排水设计,合理选择排水方案,布置排水设施,形成完整、畅通的排水系统,保证路基、路面的稳定性。 。路面排水包括路面表面排水、中央分隔带排水和路面内部排水。
路面面排水常采用分散排水和集中排水两种形式。分散排水由道路横坡、路肩和边坡防护组成,适用于纵坡平缓、集水量小、路堤高度较低的路段。集中排水由道路横坡、路缘石或矩形槽、排水口和急流槽组成。适用于路堤高度较高或路堤边坡易被冲刷的粉土、砂土地段及凹曲线底部。 。
新建高速公路超高路段集中排水,宜在左侧路缘石左侧设置预制整体U型混凝土沟或带钢筋混凝土盖板的缝隙式排水沟,并设置1条每 25 至 50 m 一次。集水井位于水井处,通过横向排水管引至斜坡上的急流槽或暗管,如图1-7所示。
中央分隔排水
中心隔离区排水设施由排水沟(明沟、地下沟)、渗沟、雨水井、集水井、水平排水管组成。中央分隔带可以是凸形的(见图1-8)、平的或凹的。一般不封闭,但也可以封闭。
路面内排水
1)路面边排水系统由纵向排水管、横向出水管、集水沟和滤布(土工布)组成,如图1-9所示。
2)排水基层。当路面内部可能存有游离水时,可采用沥青碎石或骨架空隙水泥稳定碎石或级配碎石作为排水基层。
纵向排水沟可设置在面层边缘外、路肩下或路肩边缘外,如图1-10所示。排水沟内的填土应采用与排水基层相同的透水材料。沟渠下部设置有槽或圆孔的垂直排水管,适当间隔设置无槽的横向出水管。
3)排水垫层。为了拦截地下水、积水或泉水进入路面结构,或排出因负温差而积聚在路基上层的游离水,可在路面顶面直接设置透水排水垫层。可适当配置路基、纵向集水沟、排水管。或出水管等,如图1-11所示。
3. 路面的级配和分类
路面等级分为高级、次高级、中级和低级。不同路面等级的面层类型及适用公路等级见表1-5。
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