道路與橋梁工程概論C8

1、道路與橋梁工程概論樊烽E-mail：Tel六章第六章 中低級路面與基層中低級路面與基層第一節(jié)第一節(jié) 塊石路面與基層塊石路面與基層用不同形狀和尺寸的石塊砌筑的石塊結構層稱為塊石路面。用不同形狀和尺寸的石塊砌筑的石塊結構層稱為塊石路面。分類：分類：片石、錐形塊石、圓石、拳石、混凝土塊。片石、錐形塊石、圓石、拳石、混凝土塊。優(yōu)點：優(yōu)點：易于翻修，粗糙度較好；易于翻修，粗糙度較好；缺點：缺點：耗費勞動力多，鋪裝進度慢，建筑費用高，平整度差。耗費勞動力多，鋪裝進度慢，建筑費用高，平整度差。強度特點：強度特點：基礎的承載力基礎的承載力石塊與石塊之間的摩擦力石塊與石塊之間的摩擦力。

2、塊石路面的施工方法：塊石路面的施工方法： 1）攤鋪整平層）攤鋪整平層2）排砌塊石）排砌塊石3）嵌縫壓實）嵌縫壓實 一、概述一、概述碎石路面是用碎石或者軋制礫石作基本材料，經(jīng)壓實，按嵌鎖原理鋪壓碎石路面是用碎石或者軋制礫石作基本材料，經(jīng)壓實，按嵌鎖原理鋪壓而成的結構層。而成的結構層。 2、特點、特點優(yōu)點優(yōu)點:投資不高，分期改善；投資不高，分期改善；缺點缺點:強度低、平整度差，易揚塵，易泥濘。強度低、平整度差，易揚塵，易泥濘。1、分類、分類1）不含膠結料的碎石層）不含膠結料的碎石層 干壓碎石、水結碎石。其中，以單一粒徑碎石構成骨架，空隙有石干壓碎石、水結碎石。其中，以單一粒徑碎石構成骨架，空隙有石

3、屑填實的，稱填隙碎石。屑填實的，稱填隙碎石。2）含有膠結料的碎石層）含有膠結料的碎石層 泥結碎石、泥灰結碎石泥結碎石、泥灰結碎石通常用于中、低級路面的基層。通常用于中、低級路面的基層。第二節(jié)第二節(jié) 碎石路面與基層碎石路面與基層3、力學特性、力學特性按嵌擠原則產(chǎn)生強度，抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料按嵌擠原則產(chǎn)生強度，抗剪強度主要決定于剪切面上的法向應力和材料內(nèi)摩阻角。由下列三方面構成：（內(nèi)摩阻角。由下列三方面構成：（1）粒料表面的相互滑動摩擦；（）粒料表面的相互滑動摩擦；（2）因剪切時體積膨脹而需克服的阻力；（因剪切時體積膨脹而需克服的阻力；（3）因粒料重新排列而受到的嵌）因粒料重

4、新排列而受到的嵌擠鎖阻力。擠鎖阻力。 二、填隙碎石基層二、填隙碎石基層用單一尺寸的軋制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌縫，經(jīng)壓實，按用單一尺寸的軋制碎石作基本材料，并以石渣和石屑嵌縫，經(jīng)壓實，按嵌擠原理鋪壓而成的結構層。嵌擠原理鋪壓而成的結構層。 準備工作準備工作施工放樣施工放樣攤壓粗碎石攤壓粗碎石備料備料初壓初壓碾壓成型碾壓成型終壓終壓施工工藝施工工藝撒鋪石屑撒鋪石屑再次撒填隙料和碾壓再次撒填隙料和碾壓p泥結碎石路面是以碎石作為骨料、泥土作為填充和粘結料，經(jīng)泥結碎石路面是以碎石作為骨料、泥土作為填充和粘結料，經(jīng)壓實修筑而成的一種結構。壓實修筑而成的一種結構。三、泥結碎石路面與基層三、泥結碎石

5、路面與基層1 1、施工方法：、施工方法：拌和法拌和法石料、粘土和水拌合，攤鋪。石料、粘土和水拌合，攤鋪。灌漿法灌漿法拌制泥漿灌入碎石層，壓實拌制泥漿灌入碎石層，壓實2 2、特點：、特點：優(yōu)點：強度均勻穩(wěn)定，效果好。優(yōu)點：強度均勻穩(wěn)定，效果好。缺點：水穩(wěn)定性不好。缺點：水穩(wěn)定性不好。 由各種粒徑尺寸的集料（礫石、碎石、工業(yè)廢渣）和土，由各種粒徑尺寸的集料（礫石、碎石、工業(yè)廢渣）和土，摻加一定量石灰，按密實級配原理修筑，而成的路面結構層，摻加一定量石灰，按密實級配原理修筑，而成的路面結構層，強度由摩阻力和粘結力構成。強度由摩阻力和粘結力構成。 （一）力學特性（一）力學特性（二）施工方法（二）施工方

6、法第三節(jié)第三節(jié) 級配碎石路面與基層級配碎石路面與基層拌和法拌和法準備工作準備工作攤鋪材料攤鋪材料拌和與整型拌和與整型壓實壓實鋪封層鋪封層第七章第七章 瀝青路面瀝青路面第一節(jié)第一節(jié) 瀝青路面的特點和分類瀝青路面的特點和分類瀝青路面的基本特性瀝青路面的基本特性優(yōu)點：強度好，振動小，噪聲低，工期短，便于分期改建。優(yōu)點：強度好，振動小，噪聲低，工期短，便于分期改建。缺點：溫度敏感性高缺點：溫度敏感性高瀝青路面的分類瀝青路面的分類按強度構成原理分：嵌擠式、密實式按強度構成原理分：嵌擠式、密實式一、瀝青混合料的性質及分類一、瀝青混合料的性質及分類 瀝青路面是用瀝青材料作結合料粘結礦料修筑面層瀝青路面是用瀝

7、青材料作結合料粘結礦料修筑面層與基層的路面結構。與基層的路面結構。 與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整，與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整，無接縫，行車舒適，耐磨，振動小，噪聲低，施工期短，無接縫，行車舒適，耐磨，振動小，噪聲低，施工期短，養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。養(yǎng)護維修簡便等優(yōu)點。 是我國高速公路的主要路面是我國高速公路的主要路面形式。形式。1 1、評價指標：、評價指標： 粘性粘性 塑性塑性 溫度穩(wěn)定性溫度穩(wěn)定性 脆性脆性 耐老化性耐老化性第二節(jié)第二節(jié) 瀝青路面的材料瀝青路面的材料 瀝青標號瀝青標號的的選選用用與與路面路面類類型、型、交通交通條條件、件、氣氣候候條條件等有件等有關

8、關。2、瀝青路面的分類瀝青路面的分類 （1 1）按強度構成原理分類）按強度構成原理分類 可將瀝青路面分為可將瀝青路面分為密實密實和和嵌擠嵌擠兩大類。兩大類。 （2 2）按施工工藝分類）按施工工藝分類 可分為層鋪法，可分為層鋪法，路拌法路拌法和和廠拌法廠拌法。 （3 3）按瀝青路面的技術特性分類）按瀝青路面的技術特性分類 瀝青面層通常分為瀝青混凝土，熱拌瀝青碎石，乳化瀝青面層通常分為瀝青混凝土，熱拌瀝青碎石，乳化瀝青碎石混合料，瀝青貫入式瀝青碎石混合料，瀝青貫入式, ,瀝青表面處治瀝青表面處治5 5種類型。種類型。1 1）瀝青表面處治）瀝青表面處治 用瀝青裹覆礦料，鋪筑厚度小于用瀝青裹覆礦料，鋪

9、筑厚度小于3cm3cm的一種薄層路面的一種薄層路面面層。面層。 其主要作用是防水、抗磨耗、防滑和改善碎（礫）其主要作用是防水、抗磨耗、防滑和改善碎（礫）石路面的使用品質，改善性車條件。石路面的使用品質，改善性車條件。 層鋪法瀝青表處的施工工藝如下：層鋪法瀝青表處的施工工藝如下：1 1）清理基層）清理基層2 2）灑布瀝青）灑布瀝青3 3）鋪撒礦料）鋪撒礦料4 4）碾壓）碾壓5 5）雙層式或三層式瀝青表面處治施工，重復）雙層式或三層式瀝青表面處治施工，重復2)2)、3)3)、4)4)步工藝步工藝6 6）初期養(yǎng)護）初期養(yǎng)護二、幾種瀝青混合料二、幾種瀝青混合料2 2）瀝青貫入式路面）瀝青貫入式路面 適

10、用于二級及二級以下的公路，城市道路的次干道及適用于二級及二級以下的公路，城市道路的次干道及支道，也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結層。支道，也可作為瀝青混凝土路面的聯(lián)結層。3 3）乳化瀝青碎石混合料路面）乳化瀝青碎石混合料路面 乳化瀝青碎石混合料適用于三級及三級以下公路的瀝乳化瀝青碎石混合料適用于三級及三級以下公路的瀝青面層、二級公路的養(yǎng)護罩面以及各級公路瀝青路面的聯(lián)結青面層、二級公路的養(yǎng)護罩面以及各級公路瀝青路面的聯(lián)結層和整平層。層和整平層。4 4）熱拌瀝青混合料路面）熱拌瀝青混合料路面 適用于各種等級公路的瀝青面層。高速公路和一級公適用于各種等級公路的瀝青面層。高速公路和一級公路瀝青面層的上、中

11、、下面層都采用瀝青混凝土混合料鋪筑，路瀝青面層的上、中、下面層都采用瀝青混凝土混合料鋪筑，瀝青碎石混合料僅適用于過渡層和整平層瀝青碎石混合料僅適用于過渡層和整平層。 瀝青混凝土瀝青混凝土和和瀝青碎石瀝青碎石的的區(qū)別區(qū)別主要是混合料經(jīng)標準壓實主要是混合料經(jīng)標準壓實后的空隙率，大于后的空隙率，大于10%10%為瀝青碎石，反之則為瀝青混凝土，空為瀝青碎石，反之則為瀝青混凝土，空隙率在隙率在3%3%6%6%間時稱為間時稱為型瀝青混凝土，型瀝青混凝土，6%6%10%10%時為時為型瀝型瀝青混凝土。青混凝土。 三、材料要求三、材料要求 1 1）瀝青）瀝青 瀝青類路面所用的瀝青材料有石油瀝青、煤瀝青、瀝青類

12、路面所用的瀝青材料有石油瀝青、煤瀝青、液體石油瀝青和瀝青乳液等。液體石油瀝青和瀝青乳液等。2 2）粗集料）粗集料3 3）細集料）細集料4 4）填料）填料第三節(jié)第三節(jié) 熱拌瀝青混合料路面熱拌瀝青混合料路面一、瀝青混合料一、瀝青混合料 由集料和瀝青結合料混合拌和而成。由集料和瀝青結合料混合拌和而成。1 1、分類、分類 根據(jù)礦料級配及空隙率分為根據(jù)礦料級配及空隙率分為：1 1）密級配；）密級配；2 2）半開）半開級配；級配；3 3）開級配）開級配 根據(jù)最大粒徑分為：根據(jù)最大粒徑分為：1 1）特粗式）特粗式 ， ；2 2）粗粒式，）粗粒式， ；3 3）中粒式，）中粒式， ；4 4）細粒式，）細粒式，

13、；5 5）砂粒式，）砂粒式， 。 根據(jù)最大粒徑分為：根據(jù)最大粒徑分為： 熱拌、冷拌、再生熱拌、冷拌、再生5 .31maxD5 .26maxD1916maxorD2 .135 . 9maxorD5 . 9maxD2 2、瀝青混合料的組成結構、瀝青混合料的組成結構 瀝青混合料的組成結構可分為三種類型瀝青混合料的組成結構可分為三種類型 1 1、懸浮、懸浮密實結構密實結構 是指礦質集料由大到小組成連續(xù)型密級配的混合是指礦質集料由大到小組成連續(xù)型密級配的混合料結構。料結構。 2 2、骨架、骨架空隙結構空隙結構 是指礦質集料屬于連續(xù)型開級配的混合料結構。是指礦質集料屬于連續(xù)型開級配的混合料結構。 3 3、

14、骨架、骨架密實結構密實結構 是指礦質集料具有較多數(shù)量的粗集料形成空間骨是指礦質集料具有較多數(shù)量的粗集料形成空間骨架，同時又有足夠的細集料填滿骨架的空隙的混合料架，同時又有足夠的細集料填滿骨架的空隙的混合料結構。結構。瀝青混合料的典型組成結構見圖瀝青混合料的典型組成結構見圖5-1所示。所示。 懸浮密實結構 骨架空隙結構 骨架密實結構 圖圖5-1 瀝青混合料的典型組成結構瀝青混合料的典型組成結構3 3、設計、設計確定礦料配合比和最佳瀝青用量。確定礦料配合比和最佳瀝青用量。 高級路面瀝青面層可由單層或雙層、三層瀝青混合料高級路面瀝青面層可由單層或雙層、三層瀝青混合料組成，各層混合料的組成設計應根據(jù)其

15、層厚和層位，氣溫組成，各層混合料的組成設計應根據(jù)其層厚和層位，氣溫和降雨量等氣候條件，交通量和交通組成等因素。和降雨量等氣候條件，交通量和交通組成等因素。1 1）目標配合比；）目標配合比；2 2）生產(chǎn)配合比；）生產(chǎn)配合比；3 3）生產(chǎn)配合比驗證；）生產(chǎn)配合比驗證；4 4、瀝青混合料技術性質、瀝青混合料技術性質 （1 1） 高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性瀝青混凝土強度與溫度的關系瀝青混凝土強度與溫度的關系溫度溫度/ C +50+200-10-35抗壓強度抗壓強度/Kpa122.5581310171835（2 2） 瀝青最佳用量確定瀝青最佳用量確定瀝青混凝土的蠕動勁度和回彈模量與溫度的關系瀝青混凝土的蠕動勁

16、度和回彈模量與溫度的關系 瀝青混凝土的熱穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在夏季路面在車輛荷載的瀝青混凝土的熱穩(wěn)定性主要表現(xiàn)在夏季路面在車輛荷載的作用下逐漸形成車轍。作用下逐漸形成車轍。溫度溫度/C +50+45+40+35+30+25+20S/ MPa75109142176232288344E/ MPa2233615166837908959995 5、瀝青混合料技術性質、瀝青混合料技術性質 （1 1） 高溫穩(wěn)定性高溫穩(wěn)定性瀝青混凝土強度與溫度的關系瀝青混凝土強度與溫度的關系溫度溫度/ C +50+200-10-35抗壓強度抗壓強度/Kpa122.5581310171835（2 2）低溫抗裂性）低溫抗裂性 路面面

17、層因降溫而收縮的趨勢會受到其下部層次的約束路面面層因降溫而收縮的趨勢會受到其下部層次的約束而在面層產(chǎn)生拉應力。而在面層產(chǎn)生拉應力。 瀝青路面的低溫縮裂，大致可分為兩類：瀝青路面的低溫縮裂，大致可分為兩類： 溫度下降而造成路面的開裂溫度下降而造成路面的開裂 ， 路基或基層收縮與冰凍共同作用而產(chǎn)生的裂縫。路基或基層收縮與冰凍共同作用而產(chǎn)生的裂縫。（3 3）水穩(wěn)定性）水穩(wěn)定性 瀝青混合料在浸水條件下，由于瀝青與石料的粘附性降低瀝青混合料在浸水條件下，由于瀝青與石料的粘附性降低導致瀝青混合料的物理力學性能降低的程度稱為瀝青混合料的導致瀝青混合料的物理力學性能降低的程度稱為瀝青混合料的水穩(wěn)定性。水穩(wěn)定性

18、。熱拌瀝青混合料的選用應遵循以下原則：熱拌瀝青混合料的選用應遵循以下原則： 綜合考慮滿足耐久性、抗車轍、抗裂、抗水損壞能力、綜合考慮滿足耐久性、抗車轍、抗裂、抗水損壞能力、抗滑性能等多方面要求，根據(jù)施工機械、工程造價等實際情抗滑性能等多方面要求，根據(jù)施工機械、工程造價等實際情況選擇瀝青混合料種類。況選擇瀝青混合料種類。 瀝青混合料面層應采用雙層或三層式結構，其中至少必瀝青混合料面層應采用雙層或三層式結構，其中至少必須有一層為須有一層為型瀝青混凝土。當各層都采用瀝青碎石混合料型瀝青混凝土。當各層都采用瀝青碎石混合料時，瀝青面層下必須做下封層。時，瀝青面層下必須做下封層。 多雨季節(jié)地區(qū)的高速公路和

19、一級公路的上面層宜采用多雨季節(jié)地區(qū)的高速公路和一級公路的上面層宜采用型瀝青混凝土混合料做表層。型瀝青混凝土混合料做表層。 瀝青面層的集料最大粒徑應從上到下逐漸增大，中粒式瀝青面層的集料最大粒徑應從上到下逐漸增大，中粒式及細粒式用于上層，粗粒式只能用于中下層。及細粒式用于上層，粗粒式只能用于中下層。 高速公路的硬路肩瀝青面層宜采用高速公路的硬路肩瀝青面層宜采用型瀝青混凝土混合型瀝青混凝土混合料做表層。料做表層。二、施工工藝二、施工工藝（1 1）熱拌瀝青混合料的拌制和運輸）熱拌瀝青混合料的拌制和運輸 * * 拌制拌制 * * 運輸運輸（2 2） 鋪筑鋪筑 基層準備和放樣基層準備和放樣 攤鋪攤鋪 壓

20、實及成型壓實及成型 接縫施工接縫施工 開放交通開放交通 第四節(jié)第四節(jié) 瀝青表面處治路面瀝青表面處治路面1.1.定義：瀝青表面處治是在路面表面分層澆灑瀝青，撒鋪定義：瀝青表面處治是在路面表面分層澆灑瀝青，撒鋪礦礦 料料并壓實而成的并壓實而成的路面薄層路面薄層。注意：注意： 瀝青表面處治是磨耗層而不承重。瀝青表面處治是磨耗層而不承重。 瀝青表面處治是防水層。瀝青表面處治是防水層。 瀝青表面處治讓路面平整度提高，路面壽命延長。瀝青表面處治讓路面平整度提高，路面壽命延長。 瀝青表面處治采用嵌擠法修建。瀝青表面處治采用嵌擠法修建。2.2.瀝青表面處治施工方法瀝青表面處治施工方法 層鋪法施工工序：層鋪法施工工序：l 清理基層清理基層l 灑布透層瀝青灑布透層瀝青l(xiāng) 灑布瀝青灑布瀝青l(xiāng) 鋪灑礦料鋪灑礦料l 碾壓碾壓l 初期養(yǎng)護初期養(yǎng)護可重復多次可重復多次瀝青貫入式路面瀝青貫入式路面 將瀝青灌入基本壓實成型的碎石層后再撒鋪嵌縫料逐層壓