1k411000城市道路工程城镇道路工程结构与材料.docx

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1k411000城市道路工程城镇道路工程结构与材料

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1k411000 城市道路工程

   1k411010 城市道路工程结构与材料

   1k411020 城市道路路基施工

   1k411030 城市道路路基基层施工

1k411040 城市道路面层施工 

1k411010 城市道路工程结构与材料

大纲要求：

1k411011掌握城镇道路分类与分级

1k411012掌握沥青路面结构组成特点

1k411013掌握水泥混凝土路面构造特点

1k411014熟悉沥青混合料组成与材料

1k411015了解沥青路面材料的再生应用

重点与难点：

⏹ 沥青路面结构组成特点

⏹ 水泥混凝土路面构造特点

1k411011掌握城镇道路分类与分级

一、城镇道路分类

●分类方法：

地位——快速路、主干路、次干路及支路；

对交通运输作用——全市性道路、区域性道路、环路，放射路、过境道路等；

运输性质——公交专用道路、货运道路、客货运道路等；

根据环境——中心区道路、工业区道路、仓库区道路等。

●以地位、交通功能、服务功能——快速路、主干路、次干路与支路。

快速路——交通功能，大容量、长距离、快速交通的主要道路。

主干路——交通功能为主，道路网的主要骨架。

次干路——区域性的交通干道，交通集散服务，兼有服务功能。

支路——解决局部地区交通，以服务功能为主。

二、城镇道路分级

●除快速路外

●根据城市规模、设计交通量、地形等分为i、ⅱ、ⅲ级。

●不同类别同一级别道路的设计速度是不同的。

三、城镇道路路面分类

●按结构强度

①高级路面——适用于城市快速路、主干路。

②次高级路面——城市次干路、支路。

●按力学特性分类

①柔性路面——荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小，代表是各种

沥青类路面。

（破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变）

②刚性路面——板体作用，抗弯拉强度大，弯沉变形很小，代表是水泥混凝

土路面。

（破坏取决于极限弯拉强度）

1k411012掌握沥青路面结构组成特点

一、结构组成

（一）基本原则

 1.城市沥青路面结构由面层、基层和路基组成

（二）路基与填料

●路基断面形式

①路堤——路基顶面高于原地面的填方路基；

②路堑——全部由地面开挖出的路基（又分重路堑、半路堑、半山峒三种形式）；

③半填、半挖——横断面一侧为挖方，另一侧为填方的路基。

● 路基填料

高液限黏土、高液限粉土及含有机质细粒土，不适用做路基填料。

（三）基层与材料

        ●基层是路面结构中的承重层，主要承受车辆荷载的竖向力。

        ●常用的基层材料

（1）无机结合料稳定粒料——包括石灰稳定土类基层等，

        强度高、整体性好，适用于交通量大、轴载重的道路。

（2）嵌锁型和级配型材料——

（四）面层与材料

●高等级沥青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。

●沥青路面面层类型

①热拌沥青混合料（hma）——含sma（沥青玛蹄脂碎石混合料）和ogfc（大空隙开级配排水式沥青磨耗层）等。

适用于各种等级道路路面。

②冷拌沥青混合料——适用于支路及以下的路面、沥青路面基层、连接层或整平层还可以用于沥青路面坑槽冷补。

③温拌沥青混合料面层——在120～130℃时拌合，适用同热拌沥青混合料。

④沥青贯入式——次干路以下路面层，厚度不宜超过l00mm。

⑤沥青表面处治面层——起防水层、防滑层、磨耗层改善碎（砾）石路面的作用。

二、结构层与性能要求

●路基——整体稳定性、变形量控制

●基层——足够、均匀一致的承载力和较大的刚度；抗冲刷能力和抗变形能力。

不透水性好。

●路面——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。

承载能力、平整度、温度稳定性、抗滑能力、透水性、噪声量

1k411013 掌握水泥混凝土路面构造特点

一、构造特点

（一）垫层（温度和湿度状况不良的环境下设置）

●季节性冰冻地区——防冻垫层；

      水文地质条件不良、湿度较大——排水垫层；

      不均匀沉降或变形——半刚性垫层。

●垫层的宽度应与路基宽度相同，最小厚度为150mm。

（二）基层

●材料选用：

      特重交通——贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土；

      重交通——水泥稳定粒料或沥青稳定碎石；

      中、轻交通——水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料。

●基层的宽度

    根据混凝土面层施工方式不同，比混凝土面层每侧至少宽出：

    300mm（小型机具施工时）;

    500mm（轨模或摊铺机施工时）;

    650mm（滑模或摊铺机施工时）。

（三）面层

●多采用普通（素）混凝土板

●具有足够的强度、耐久性（抗冻性），表面抗滑、耐磨、平整。

●抗滑构造：

采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成一定的构造深度。

二、主要原材料选择

●水泥——快速路、主干路应采用道路硅酸盐水泥或硅酸盐水泥、

普通硅酸盐水泥；出厂期超过三个月或受潮的水泥，必须经过试验，

合格后方可使用。

●粗骨料——最大公称粒径，碎砾石不得大于26.5mm；碎石不

得大于31.5mm；砾石不宜大于19.0mm；钢纤维混凝土粗骨料最

大粒径不宜大于19.0mm。

●砂——海砂不得直接用于混凝土面层。

●外加剂

●钢筋

●胀缝板——厚20mm，经防腐处理。

●填缝材料——宜加入耐老化剂。

1k411014 熟悉沥青混合料组成与材料

一、结构组成与分类

（一）材料组成

●沥青混合料是一种复合材料，主要由沥青、粗骨料、细骨料、矿粉组成，有的还加入聚合物和木纤维素拌合而成的混合料的总称。

（二）基本分类

●按材料组成及结构——连续级配、间断级配混合料。

●矿料级配组成——密级配、半开级配、开级配混合料。

●按公称最大粒径

     特粗式（公称最大粒径大于31.5mm）

     粗粒式（公称最大粒径等于或大于26.5mm）

     中粒式（公称最大粒径16mm或19mm）

     细粒式（公称最大粒径9.5mm或13.2mm）

     砂粒式（公称最大粒径小于9.5mm）沥青混合料。

●按生产工艺——热拌沥青混合料、冷拌沥青混合料、再生沥青混合料等。

（三）结构类型

●分为嵌挤原则构成和按密实级配原则构成的两大结构类型。

●密实级配原则构成 三种形式—密度、空隙率、矿料间隙率不同密实一悬浮结构：

较大的黏聚力c，但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。

  骨架一空隙结构：

内摩擦角φ较高，但黏聚力c较低。

沥青碎石混合料（am）和ogfc排水沥青混合料。

  骨架一密实结构：

内摩擦角φ较高，黏聚力c也较高。

沥青玛谛脂混合料（简称sma）是这种结构典型代表。

a— 骨架-密实结构；b—骨架-空隙结构；c—密实-悬浮结构

二、主要材料与性能

（一）沥青

●粘结性——抵抗变形的能力即沥青的黏度。

对高等级道路，夏季高温、重载交通用稠度大的沥青；对冬季寒冷、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。

●感温性——黏度随温度变化的感应性。

表征指标是软化点、针入度指数（pi）。

●耐久性——老化后沥青的质量变化、残留针入度比、残留延度（10℃或5℃）等。

●塑性——外力作用下发生变形而不被破坏的能力，即反映沥青抵抗开裂的能力。

低温延度越大，抗开裂性能越好。

在冬季低温或高、低温差大的地区，要求采用低温延度大的沥青。

●安全性：

确定沥青加热熔化时的安全温度界限

（二）粗骨料

●城市快速路、主干道路表面层粗骨料压碎值不大于26%，对沥青的黏附性应大于或等于4级。

（三）细骨料

 ●沥青混合料中天然砂用量不宜超过骨料总量的20%，sma、ogfc不宜使用天然砂。

（四）矿粉

 ●城市快速路、主干道的沥青路面不宜采用粉煤灰作填料。

（五）纤维稳定剂

 ●不宜使用石棉纤维。

 ●250℃高温条件下不变质。

三、热拌沥青混合料主要类型

●普通沥青混合料ac——城市次干道、辅路或人行道等。

●改性沥青混合料——较高的高温抗车辙的能力、低温抗开裂的能力、耐磨耗能力和延长使用寿命。

城市主干道和城镇快速路。

●沥青马蹄脂碎石混合料（sma）——抗变形能力强，耐久性较好。

●改性（沥青）sma——采用改性沥青，材料配比采用sma结构形式。

1k411015 了解沥青路面材科的再生应用

一、再生目的与意义

（一）再生机理

●旧沥青路面材料的再生，关键在于沥青的再生。

（二）再生效益

二、再生剂技术要求与选择

（一）再生剂作用

●调节过高的黏度并使脆硬的旧沥青混合料软化，便于充分分散，和新料均匀混合。

（二）技术要求

●具备适当的黏度；

●良好的流变性质；

●具有溶解分散沥青质的能力；

●具有较高的表面张力；

●耐热化和耐候性

三、再生材料生产与应用

●再生沥青混合料配合比设计可采用普通热拌沥青混合料的设计方法——马歇尔试验方法。

●再生剂选择与用量的确定应考虑旧沥青的黏度、再生沥青的黏度、再生剂的黏度等因素。

典型例题

例题一：

刚性路面在行车荷载作用下的破坏取决于（   ）

　　a、抗弯强度;            b、抗剪强度;

　　c、弯拉强度;            d、抗拉强度

答案：

c，p2

例题二：

城市道路的路面结构常由多层次构成，其中主要起承重作用的是（　）。

　　a.上面层　　b.下面层　　c.基层　　d.垫层

答案：

c，p4倒数第4行

典型例题

例题三：

城镇沥青路面的使用指标包括（）。

a.温度稳定性    b.透水性   c.噪声量    d.承载能力  

e.整体稳定性

答案：

abcd，p5

使用指标六项：

承载能力、平整度、温度稳定性、抗滑能力、透水性、噪声量

例题四：

沥青的主要技术性能包括（）。

       a.粘结性    b.塑性   c.感温性   d.适用性    e.安全性

答案：

abce，p9-10

主要技术性能五个：

粘结性、感温性、耐久性、塑性、安全性

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