一级建造师考试《市政公用工程》精华辅导(2)
1K411012 掌握城市道路的结构组成
城市道路主要分为刚性路面和柔性路面两大类,前者以水泥混凝土路面为代表,后者以各种形式的沥青路面为代表。
一、路基与路面的性能要求
城市道路由路基和路面构成。
(一)路基的性能要求
对路基性能要求的主要指标有:
1.整体稳定性
必须保证路基在不利的环境(地质、水文或气候)条件下具有足够的整体稳定性,以发挥路基在道路结构中的强力承载作用。
2.变形量
路基及其下承的地基,在自重和车辆荷载作用下会产生变形,促使路面过早破坏并影响汽车行驶舒适性。必须尽量控制路基、地基的变形量,才能给路面以坚实的支承。
(二)路面的使用要求
路面直接承受行车的作用。路面的使用要求指标是:
1.平整度
为减缓路面平整度的衰变速率,应重视路面结构及面层材料的强度和抗变形能力。
2.承载能力
路面必须满足设计年限的使用需要,具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力,即具备相当高的强度和刚度。
3.温度稳定性
路面必须保持较高的稳定性,即具有较低的温度、湿度敏感度。
4.抗滑能力
路表面应平整、密实、粗糙、耐磨,具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力。路面抗滑能力强,可缩短汽车的制动距离,降低发生交通安全事故的频率。
5.透水性
路面应具有不透水性,以防止水分渗入道路结构层和土基,致使路面的使用功能丧失。
6.噪声量
城市区域应尽量使用低噪声路面。
二、城市道路沥青路面的结构组成
(一)路基
路基的断面型式有:填方路基;路堑;半填半挖路基。从材料上分,路基可分为土路基、石路基、土石路基三种。
(二)路面
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。
1.面层
面层是直接同行车和大气相接触的层位,承受行车荷载引起的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受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强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性,并且其表面层还应具有良好的平整度和粗糙度。面层可由一层或数层组成,高等级路面面层可划分为磨耗层、面层上层、面层下层,或称之为上(表)面层、中面层、下(底)面层。
(1)沥青混凝土面层的常用厚度和适宜层位见表1K411012.
沥青混凝土面层常用厚度及适宜层位表1K411012
面层类别 | 骨料最大粒径 (mm) | 常用厚度 (mm) | 适 宜 层 位 |
粗粒式沥青混凝土 | 26.5 | 60~80 | 二或三层式面层的下面层 |
中粒式沥青混凝土 | 19 | 40~60 | 三层式面层的中面层或二层式的下面层 |
16 | 二或三层式面层的上面层 | ||
细粒式沥青混凝土 | 13.2 | 25~40 | 二或三层式面层的上面层 |
9.5 | 15~20 | 1.沥青混凝土面层的磨耗层(上层); 2.沥青碎石等面层的封层和磨耗层 | |
4.75 | 10~20 | 自行车道与人行道的面层 |
2.沥青碎石等面层的封层和磨耗层
(2)热拌、热铺的沥青碎石可用作双层式沥青面层的下层或单层式面层。作单层式面层时,应加铺沥青封层或磨耗层。沥青碎石的常用厚度为50~70mm.
(3)沥青贯人式碎(砾)石可做面层或沥青混凝土路面的下层。作面层时,应加铺沥青封层或磨耗层
(4)沥青表面处治主要起防水层、磨耗层、防滑层或改善碎(砾)石路面的作用。常用厚度为15~30mm.
2.基层
基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层下传的应力扩散到土基,故基层应具有足够的、均匀一致的承载力和刚度。但沥青类面层下的基层应有足够的水稳定性,以防基层湿软后变形大,导致面层损坏。
用于基层的材料主要有:
(1)整体型材料
无机结合料稳定粒料——石灰粉煤灰稳定砂砾、石灰稳定砂砾、石灰煤渣、水泥稳定碎砾石等,其强度高,整体性好,适用于交通量大、轴载重的道路。工业废渣混合料的强度、稳定性和整体性均较好,适用于各种路面的基层。使用的工业废渣应性能稳定、无风化、无腐蚀。
(2)嵌锁型和级配型材料
级配碎(砾)石——应达到密实稳定。为防止冻胀和湿软,应控制小于o.5mm颗粒的含量和塑性指数。在中湿和潮湿路段,用作沥青路面的基层时,应掺石灰。符合标准级配要求的天然砂砾可用作基层。不符合标准级配要求时,只宜用作底基层或垫层,并应按路基干、湿类型适当控制小于o.5mm的颗粒含量。为便于碾压,砾石最大粒径宜不大于60mm.
泥灰结碎(砾)石——适用于中湿和潮湿路段,掺灰量为其含土量的8%一12%。骨料的粒径宜小于或等于40mm,并不得大于层厚的0.7倍。嵌缝料应与骨料的最小粒径衔接。
水结碎石——碎石的粒径宜小于或等于70mm,并不得大于层厚的0.7倍。掺灰量为小于0.5mm颗粒含量的8%一12%。
3.垫层
垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用为改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力,以减小土基所产生的变形。通常在土基湿、温状况不良时设置。垫层材料应具备良好的水稳定性。
(1)路基经常处于潮湿或过湿状态的路段,以及在季节性冰冻地区产生冰冻危害的路段应设垫层。
(2)垫层材料有粒料稳定土和无机结合料稳定土两类。粒料包括天然砂砾、粗砂、炉渣等。采用粗砂或天然砂砾时,小于0.075mm的颗粒含量应小于5%;采用炉渣时小于2mm的颗粒含量宜小于20%。
(3)垫层厚度可按当地经验确定,一般宜大于或等于150mm.
(三)沥青路面结构组合的基本原则
1.面层、基层的结构类型及厚度应与交通量%建设工程教育网%相适应。交通量大、轴载重时,应采用高等级面层与强度较高的结合料稳定类材料基层。
2.层间结合必须紧密稳定,以保证结构的整体性和应力传递的连续性。面层与基层之间应按基层类型和施工情况洒布透层沥青、粘层沥青或采用沥青封层。
3.各结构层的材料回弹模量应自上而下递减,基层材料与面层材料的回弹模量比应大于或等于0.3;土基回弹模量与基层(或底基层)的回弹模量比宜为0.08~0.4.
4.层数不宜过多。
5.在半刚性基层上铺筑面层时,城市主干路、快速路应适当加厚面层或采取其它措施以减轻反射裂缝。
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