2017-10-20 01:01:10

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材料
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编辑分类

路面是指用筑路材料铺在路基顶面,供车辆直接在其表面行驶的一层或多层的道路结构层。

用筑路材料铺在路基上供车辆行驶的层状构造物。具有承受车辆重量、抵抗车轮磨耗和保持道路表面平整的作用。为此,要求路面有足够的强度、较高的稳定性、一定的平整度、适当的抗滑能力、行车时不产生过大的扬尘现象,以减少路面和车辆机件的损坏,保持良好视距,减少环境污染。路面按其力学特征分为刚性路面和柔性路面。刚性路面在行车荷载作用下能产生板体作用,具有较高的抗弯强度,如水泥混凝土路面。柔性路面抗弯强度较小,主要靠抗压强度和抗剪强度抵抗行车荷载作用,在重复荷载作用下会产生残余变形,如沥青路面、碎石路面。

基本信息

  • 中文名

    路面

  • 外文名

    pavement

  • 含义

    用筑路材料铺在路基顶面

  • 材料

    具有足够强度,较高的稳定性

  • 分类

    高级 次高级 中级 低级

  • 路面结构

    面层 联结层 基层 底基层 垫层

折叠 编辑本段 历史

远古时代,在车辆尚未出现以前,人类主要是在一些沼泽地带用木头、树枝铺路,供步行之用,这是一种最简单的路面。在发明车轮和车辆以后,需要有较平整坚实的路面供人力和兽力车辆行驶,人们便开始用天然粘土、砂砾、石料、石灰以及天然沥青等修筑路面。如中国用砖块、石块、石灰等修路,俄国用木材、碎石等修路,英、法等国用碎石、块石等修路,都有很长历史。至19世纪,英人J.L.马克当用水结碎石修路成功,随有马克当路面之称。

折叠 编辑本段 标准

中国《公路工程技术标准》将路面按技术品质分为高级、次高级、中级和低级四种,各种路面的面层类型如下:高级路面--沥青混凝土路面,水泥混凝土路面,厂拌沥青碎石路面,整齐石块或条石路面;次高级路面--沥青贯入式碎、砾石路面,路拌沥青碎、砾石路面,沥青表面处治路面,半整齐石块路面;中级路面--碎、砾石(级配或泥结)路面,不整齐石块路面,其他粒料路面;低级路面--粒料加固土路面,其他当地材料加固或改善土路面。路面结构根据设计要求和就地取材的原则,可用不同材料分层铺筑。中、低级路面结构包括面层、基层和垫层;高级路面结构包括面层、联结层、基层、底基层、垫层。

折叠 编辑本段 路面分类

路面按其力学特性可以分为:

折叠 刚性路面

行车荷载作用下能产生板体作用,弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面,包括接缝处设传力杆、不设传力杆及设补强钢筋网的水泥土路面。

折叠 柔性路面

荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下会产生积累变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类面层,包括沥青混凝土(英国标准称压实后的混合料为混凝土)面层、沥青碎石面层、沥青贯入式碎(砾)石面层等。

有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性,后期近乎刚性路面特性,对这种路面有时称为半刚性路面,如石灰稳定土、水泥稳定土,石灰粉煤灰和石灰炉渣等材料建成的路面。

折叠 编辑本段 技术要求

为使路面能起到承受车辆载重、抵抗车轮磨耗,使路面厚度的确定比较合理。保持表面平整的作用。为此,对路面的具体要求有:

①足够的强度,抵抗车辆对路面的破坏或产生过大的形变;

②较高的稳定性,使路面强度在使用期内不致因水文、温度等自然因素的影响而产生幅度过大的变化;

③一定的平整度,以减小车轮对路面的冲击力,保证车辆安全舒适地行驶;

④适当的抗滑能力,避免车辆在路面上行驶、起动和制动时发生滑溜危险;

⑤行车时不致产生过大的扬尘现象,以减少路面和车辆机件的损坏,减少环境污染。

此外还有,路面应具有透水性,防止水分渗入道路结构层和土层,造成路稳定性、承载能力降低,使道路使用功能丧失。城市道路使用过程中产生的交通噪音,使人们出行感到不适,居民生活质量下降。应使用低噪音路面,为营造静谧的社会环境创造条件。

折叠 编辑本段 路面结构

行车载荷和自然因素对路面的影响随深度的增加而逐渐减弱;对路面材料的强度、刚度和稳定性的要求也随着深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点,绝大部分路面的结构是多层次的,按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同,在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别铺设垫层、基层和面层等结构层。

折叠 面层

是直接同行车和大气相接触的层次。承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受到降水的侵蚀作用和温度变化的影响。因此,面层应具有较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温度稳定性,并且其表面层还应有良好的平整度和粗糙度。面层可由一层或数层组成,高等级路面可包括磨耗层、面层上层、面层下层,或称上(表)面层、中面层、下(表)面层。

折叠 联结层

是为了加强面层与基层之间的联结和提高面层抵抗疲劳能力而设置的,也是面层的一部分。多用于交通繁重的道路,有时为了防止或减少面层受下层裂缝的影响,也采用联结层。

折叠 基层

是路面结构中的承重部分。主要承受车辆荷载的竖向力,并把面层传下来的力扩散到垫层或土基,故基层也应具有足够的强度和刚度。基层受自然因素的影响虽不如面层强烈,但也应具有足够的水稳定性,以防基层湿软后产生过大的变形,导致面层损坏。

折叠 底基层

是基层下面的一层,用来加强基层承受和传递荷载的作用,在重交通道路和高速公路上多用之。对底基层材料的强度和刚度的要求可以略次于基层。组成基层和底基层的材料有:用各种工业废渣组成的混合料,用水泥、石灰或沥青稳定的碎、砾石混合料,各种轧碎的砾石混合料或天然砂砾石和片石、块石、圆石等。

折叠 垫层

是介于基层(或底基层)和土基之间的层次。其主要作用为改善土基的湿度和温度状况,以保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,并扩散由基层传来的荷载以减小土基产生的变形,故垫层常铺设在土基水温状况不良地段。在冻深较大的地区铺设的能起防冻作用的垫层称为防冻层;在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层。常用的垫层材料有砂、砾石、炉渣、石灰土、炉渣石灰土等透水性或稳定性较好的材料。

土基是路面的基础,它承受由路面传递下来的车轮荷载及路面的自重。它不属路面结构层次,但设计路面时必须以土基状况为依据,路基路面应综合设计。

折叠 编辑本段 工艺

半个多世纪以来,路面的设计方法、新材料的使用和施工工艺都有很大发展。在早期,路面的厚度是凭经验决定的,现在已发展到根据路面的实际受力状态,结合材料的特性,温度的变化,荷载时间等因素而得出比较严密的理论设计方法,使路面厚度的确定比较合理。在路面材料方面,从过去单纯地使用各种天然材料发展到使用各种人工粒料(如将煅烧燧石屑用于沥青磨耗层可提高耐磨性,将煅烧铝矾土同薄层环氧树脂一起铺成表面处治可改善滑溜问题,将多孔陶粒、膨胀粘土等修建强度和孔隙率很高的防冻层、隔离层等);今后随着力学理论、运算工具、新材料、新设备的不断发展,道路路面的设计和施工必将更趋完善,路面工程的内容将更臻丰富。

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