1、路面的作用及结构组成目的要求:了解路面结构层次的划分及其作用；路面横断面及路拱；掌握路面的定义、作用，对路面的基本要求；路面的分级与分类。 教学重点:路面的基本要求；路面的分级与分类教学难点:路面的基本要求；路面的分级与分类 教学课时:4h 教学方法:理论教学 教学内容和步骤 12.1 对路面的基本性能要求：一、承载能力行驶在路面上的车辆、通过车轮把荷载传给路面，由路面传给路基、在路基路面结构内部产生不同量的应力，应变和位移。如果路基路面结构整体或某一组成部分的强度或抗变形能力不足以抵抗这些应力，应变及位移，则路面会发生断裂、路基路面结构会出现沉陷，路面表面会出现波浪或车辙，使路况恶化、服务水
2、平下降，因此要求路基路面结构整体及其各组成部分都具有与行车荷载相适应的承载能力。结构承载能力包括强度和刚度二方面：强度：反映结构物抵抗外力的能力。刚度：反映结构物抵抗外力作用下变形的能力。解决途径：通过设计各结构层的厚度、材料的选择及施工质量来保证。二、稳定性(水稳定性和温度稳定性)在天然地表面建造的道路结构物改变了自然的平衡，在达到新的平衡状态之前，道路结构物处于一种暂时的不稳定状态。新建的路基路面结构裸露在大气之中，经常受到大气温度、降水与湿度变化的影响，结构物的物理、力学性质随之发生变化，处于另外一种不稳定状态。解决途径：选线、勘测、设计、施工中应密切注意，并采取必要的工程措施，以确保路
3、基有足够的稳定性。路面类型选择和路面结构组合设计来保证，如半刚性基层易产生干缩裂缝，因而在高等级公路中，不能在半刚性基层上直接铺筑薄面层，而采用过渡层+薄面层。三、耐久性耐久性：路基路面材料在长期的荷载作用下能保持其材料性质等的性质。耐久性不好，路面在行车荷载和冷热、干湿等气候因素的长期重复作用下，产生疲劳破坏及塑性变形积累、老化，最后导致材料破坏。提高路基路面的耐久性，保持其强度、刚度，几何形态经久不衰，除了精心设计、精心施工、精心选材之外，还应把长期的养护、维修、恢复路用性能的工作放在重要的位置。四、表面平整度路面表面平整度：反映路面偏离表面的纵向起伏，它是影响行车安全、行车舒适性以及运输
4、效益的重要使用性能指标：不平整的路表面会增大行车阻力，并使车辆产生附加的振动作用，而且，不平整的路面会积滞雨水，加速路面的破坏。解决途径：优良的路面平整度，要依靠优良的施工装备，精细的施工工艺，严格的施工质量控制以及经常和及时的养护来保证。砼路面的平整度以 3m 直尺量测为准，3m 直尺与路面表面之间的最大间隙，高速公路和一级公路不应大于 3mm；其他各级公路不应大于 5mm。五、表面抗滑性能通常用摩擦系数表征抗滑性能。摩擦系数小，则抗滑能力低，容易引起滑溜交通事故。解决途径：通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的粒料组成路面表层材料来实现，或采用一些工艺措施来实现如砼路面的刷毛或刻槽等。 12.2
5、路面结构及层位功能一、路面横断面1、槽式横断面2、全铺式横断面二、路拱横坡为了保证路面上雨水及时排出，减少雨水对路面的浸润和减弱路面结构强度、路表面应做成直线形或抛物线形路拱，路拱横坡度应满足行车和横向排水两方面的要求。1、干旱和有积雪，浮冰地区，应采用底值，多雨地区采用高值；2、道路纵坡较大或路面较宽，或行车速度较高时，或交通量和辆载较大时，或常有拖、挂汽车行驶时，采用平均坡度的低值；3、对高速、一级公路、中央分隔带未设排水设施，则两侧路面做成单向横坡，向路肩方向排水；若中央分隔带设置排水设施，则两侧路面做成双向横坡，向中间排水设施和路肩二个方向排水。4、路肩横坡一般较路面横坡大 1%，但高
6、速、一级公路的硬路肩采用与路面行车道相同的结构时，应采用与路面行车道相同的横坡。三、路面结构分层及层位功能行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，因此，对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也逐渐降低。为适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的。1、面层：直接同行车和大气相接触，承受行车荷载的作用以及受雨水和气温变化的影响最大。要求：坚实、耐磨、平整、粗糙，对于沥青类路面还应抗滑、防渗、耐疲劳以及抗高温变形，低温开裂的湿度稳定性，且满足最小厚度的要求：如沥青贯入式 ，砼面板 砂石路面4nimhc18nimhc上所铺的 23cm 厚的磨耗层，厚度不超过 1cm 的简易沥青表面处
7、治，不能作为一个独立的层次，应看作是面层的一部分。组成面层的材料有：水泥混凝土沥青混合料：沥青混凝土、沥青碎石沥青贯入碎石、沥青表面处治(次高级路面)碎(砾)石混合料：泥结碎石和级配砾石等(中级、低级路面)水泥混凝土嵌锁式块料：整齐中半整齐块石：承载力强、平整度差2、基层(1)沥青类路面(基层又称为承重层)应有足够强度、稳定性和较好的平整度，还应有一定的抗冻性和抗低温开裂性。(2)水泥混凝土路面(其板块之间有拉杆、传力杆)，其基层的受力比沥青类路面小。作用：保证整体强度，防止板块断裂，唧泥和错台等病害的产生。(3)对基层的要求应具有足够的强度和稳定性，较好的平整度，在寒冷地区还应具有一定的抗冻
8、性和抗低温开裂性。无机结合料稳定类材料的配合比设计应满足规定的强度(根据公路等级查规范)。一般公路的基层宽度比面层每侧至少宽出 25cm(给面层的施高级路面工提供工作面，保护面层)。(4)基层材料各种结合料(石灰、水泥、沥青等)稳定土或碎(砾)石混合料。各种工业废渣混合料：煤渣(粉煤灰)+石灰(二渣)，外掺碎石(三渣)粉煤灰+石灰+土(二灰土)贫水泥砼：界于普通水泥混凝土和水泥稳定粒料之间，水泥用量较少的一种水泥混凝土，通常还掺配一定数量的粉煤灰，与水泥一起构成结合料。各种碎(砾)石混合料或天然砂砾。片石、块石或圆石。在交通繁重的道路上，应选用贫混凝土或水泥(沥青)稳定粒料作为基层，我国目前采
9、用较多的是稳定类基层，基层厚度太厚时，为保证工程质量可分为两层或三层铺筑。3、垫层：介于基层与土基之间的层次(1)作用：调节土基的湿度和湿度状况，改善基层和面层的工作条件，以保证面层和基层的稳定性，抗冻胀能力。扩散由基层传递下来的荷载应力，以减小土基所产生的变形。(2)设置条件：地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿状态的路段；季节性冰冻地区可能产生冻胀的中湿、潮湿路段；排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良的岩质挖方路段；基层可能受污染的路段。(3)垫层材料：强度要求不高，但水稳性、隔热性能要良好，尽量选用地方材料，可选松散的颗粒材料如砂、砾石、炉渣等，也可选无机结合料稳定土如水泥或石
10、灰稳定土等。12.3 路面的等级与分类一、路面等级划分按路面层的使用品质、材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面分为高级、次高级、中级和低级四个等级。二、路面分类1、按面层所用材料区分：水泥混凝土路面、沥青路面、砂石路面等。2、按路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发：柔性路面：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。总体结构刚度小，在荷载作用下产生较大的弯沉变形，结构本身的抗弯拉强度较低。刚性路面：水泥混凝土作面层或基层的路面结构。半刚性路面：用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层，在前期具有柔性路面的力学性质，后期的强度和刚度均有较大幅度的增长，但是最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土，则把这种基层和铺筑在它上面的沥青面层统称为半刚性路面，这种基层称为半刚性基层。
