第8单元翻译.docx

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第8单元翻译

8RoadEngineeringⅡ:

RoadSubgradeandPavementEngineering

路基路面工程

PavementTypes

道路类型

1、Introduction

1、前言

Hardsurfacedpavements,whichmakeupabout60percentofU.S.roadsand70percentofWashingtonStateroadsaretypicallycategorizedintoflexibleandrigidpavements:

占美国60%和占华盛顿70%的公路的坚硬路面都可以划分为柔性路面和刚性路面。

Flexiblepavementsarethosewhicharesurfacedwithbituminous（orasphalt）materials（seeFigure8-1）.Thesetypesofpavementsarecalled“flexible”sincethetotalpavementstructure“bends”or“deflects”duetotrafficloads.Aflexiblepavementstructureisgenerallycomposedofseverallayersofmaterialswhichcanaccommodatethis“flexing”.

柔性路面的表层都是沥青类材料（见图8-1），由于在交通荷载的情况下，这种路面结构会发生弯曲并有弯沉出现，所以，这种路面叫做“柔性路面”。

柔性路面通常是由几层柔性良好的材料组成的。

Rigidpavementsarethosewhicharesurfacedwithportlandcementconcrete（PCC）（seeFigure8-2）.Thesetypesofpavementsarecalled“rigid”becausetheyaresubstantiallystifferthanflexiblepavementsduetoPCC’shighstiffness.

刚性路面的表层是水泥混凝土（见图8-2），因为水泥混凝土刚度较大，它们比柔性路面更加坚硬，所以，这种路面叫做“刚性路面”。

Eachofthesepavementtypesdistributesloadoverthesubgradeinadifferentfashion.Rigidpavement,becauseofPCC’shighstiffness,tendstodistributetheloadoverarelativelywideareaofsubgrade（seeFigure8-3）.Theconcreteslabitselfsuppliesmostofarigidpavement’sstructuralcapacity.Flexiblepavementusesmoreflexiblesurfacecourseanddistributesloadsoverasmallerarea.Itreliesonacombinationoflayersfortransmittingloadtothesubgrade（seeFigure8-4）.

这两种路面类型通过不同的方式把荷载传到路基上。

对于刚性路面，因为他的刚度比较大，所以，它更趋向把荷载分布到一个更大的区域传到地基上（见图8-3），而水泥混凝土则提供了大部分的结构承载力。

然而，柔性路面则通过柔性面层把荷载分布到一个较小区域，它主要依靠路面结构各个层次的组合把荷载传递到路基上（见图8-4）。

Ingeneral,bothflexibleandrigidpavementscanbedesignedforlonglife（e.g.,inexcessof30years）withonlyminimalmaintenance.Bothtypeshavebeenusedforjustabouteveryclassificationofroad.Certainlytherearemanydifferentreasonsforchoosingonetypeofpavementortheother,somepractical,someeconomical,andsomepolitical.Asapointoffact,93percentofU.S.pavedroadsandabout87percentofWashingtonStatepavedroadsaresurfacedwithbituminous（asphalt）materials.

一般来说，不管是刚性路面还是柔性路面，在很少维修的情况下，可以达到其设计寿命（超过30年）。

这两种路面类型都可以被用到各种道路工程中，当然，人们在选择使用这一种道路类型还是另一种时，考虑更多的是这条道路的实用性、经济性和政治性。

然而，事实上，美国93%的公路和华盛顿87%的公路都是选用的沥青柔性路面。

2FlexiblePavement

2、柔性路面

Flexiblepavementsaresonamedbecausethetotalpavementstructuredeflects,orflexes,underloading.Aflexiblepavementstructureistypicallycomposedofseverallayersofmaterials.Eachlayerreceivestheloadsfromtheabovelayer,spreadsthemout,andthenpassesontheseloadstothenextlayerbelow.Thus,thefurtherdowninthepavementstructureaparticularlayeris,thelessload（intermsofforceperarea）itmustcarry.

因为在荷载作用下，路面会发生弯曲变形，柔性路面的名称由此而来。

一个典型的柔性路面结构是由几层不同的路面材料组成的。

路面结构中的每一层都受到上面一层传来的荷载，然后将其分布，并将它传给他下面的这一层，由此，在路面结构中，越深的地方，所收到的力越小。

Inordertotakemaximumadvantageofthisproperty,materiallayersareusuallyarrangedinorderofdescendingloadbearingcapacitywiththehighestloadbearingcapacitymaterial（andmostexpensive）onthetopandthelowestloadbearingcapacitymaterial（andleastexpensive）onthebottom.Thetypicalflexiblepavementstructureconsistsof:

为了更好地发挥这种性能优势，工程师通常按承载能力从上到下逐渐降低的顺序来安排结构层布置，把承载能力好的材料安排在路面结构的上面，而把承载力差的材料安排在路面结构的下面。

路面结构包括：

Surfacecourse.Thisisthetoplayerandthelayerthatcomesincontactwithtraffic.ItmaybecomposedofoneorseveraldifferentHMAsublayers.

面层：

面层是道路最上面的一层，它与各种道路交通相接触。

它可能包括一层或者几层不同的热拌沥青混合料。

Basecourse.ThisisthelayerdirectlybelowtheHMAlayerandgenerallyconsistsofaggregate（eitherstabilizedorunstabilized）.

基层：

基层位于热拌沥青混合料面层以下，它通常由各种集料（包括稳定集料和不稳定集料）组成。

Subbasecourse.Thisisthelayer（orlayers）underthebaselayer.Asubbaseisnotalwaysneeded.

垫层：

垫层在基层下面，垫层有时候并不存在。

Therearemanydifferenttypesofflexiblepavements.ThissectioncoversthreeofthemorecommontypesofHMAmixtypesusedintheU.S.HMAmixtypesdifferfromeachothermainlyinmaximumaggregatesize,aggregategradationandasphaltbindercontent/type.ThisGuidefocusesondense-gradedHMAinmostflexiblepavementsectionsbecauseitisthemostcommonHMApavementmaterialintheU.S.Thissectionprovidesabriefexposureto:

在工程中，有许多不同类型的柔性面层。

在美国，有三种很常见的热拌沥青混合料混合类型。

由于集料最大粒径、集料级配和沥青混合料类型的不同，热拌沥青混合料的混合类型有所不同。

这篇文章主要介绍了在柔性路面中常用的密集配热拌沥青混合料，因为他是美国最常见的热拌沥青混合料路面材料。

下面这一部分提供了一个简短陈述：

Dense-gradedHMA.FlexiblepavementinformationinthisGuideisgenerallyconcernedwithdense-gradedHMA.Dense-gradedHMAisaversatile,all-aroundmixmakingitthemostcommonandwell-understoodmixtypeintheU.S.

密集配热拌沥青混合料：

这篇文章中的柔性路面数据基本上都与密集配热拌沥青混合料有关。

密集配热拌沥青混合料是一种通用的综合的混合料，它的使用让它成为美国最受欢迎的热拌沥青混合料类型。

Stonematrixasphalt（SMA）.SMA,althoughrelativelynewintheU.S.,hasbeenusedinEuropeasasurfacecourseforyearstosupportheavytrafficloadsandresiststuddedtirewear.

沥青玛蹄脂碎石：

沥青玛蹄脂碎石在美国出现还没多少年，但是，它在欧洲却使用了好多年了，被用来支持重型交通荷载并且用来抵抗轮胎磨损带来的变形。

Open-gradedHMA.Thisincludesbothopen-gradedfrictioncourse（OGFC）andasphalttreatedpermeablematerials（ATPM）.Open-gradedmixesaretypicallyusedaswearingcourses（OGFC）orunderlyingdrainagelayers（ATPM）becauseofthespecialadvantagesofferedbytheirporosity.

开级配热拌沥青混合料：

开级配热拌沥青混合料包括开级配沥青磨耗层和沥青处治排水性材料。

开级配沥青混合料由于孔隙率的特殊性质而被用在磨耗层或者是排水层以下。

（1）Dense-GradedMixes

（1）密级配热拌沥青混合料

Adense-gradedmix（seeFigure8-5）isawell-gradedHMAmixtureintendedforgeneraluse.Whenproperlydesignedandconstructed,adense-gradedmixisrelativelyimpermeable.Dense-gradedmixesaregenerallyreferredtobytheirnominalmaximumaggregatesize.Theycanfurtherbeclassifiedaseitherfine-gradedorcoarse-graded.Fine-gradedmixeshavemorefineandsandsizedparticlesthancoarse-gradedmixes（seeTable8-1fordefinitionsoffine-andcoarse-gradedmixes）.

平常使用的密级配混合料是一种级配良好的热拌沥青混合料。

当通过适当地设计和施工，它的渗透性会很差，密级配混合料更多地是通过它的公称最大集料粒径被认出，它们可以更加细分为细粒式和粗粒式。

和粗粒式相比细粒式有更多优良的和像沙子一样的集料（见表8-1，细粒式和粗粒式的定义）

Purpose:

Dense-gradedmixesaresuitableforallpavementlayersandforalltrafficconditions.Theyworkwellforstructural,friction,levelingandpatchingneeds.

目的：

密级配混合料适用于所有的路面层次和所有的路面条件，在路面结构道路磨损、道路平整和道路维修上，它都表现的很好。

Materials:

Well-gradedaggregate,asphaltbinder（withorwithoutmodifiers）,RAP.

材料：

级配良好的集料、沥青混合料、再生沥青路面材料

MixDesign:

Superpave,MarshallorHveemprocedures.

配合比设计：

高性能沥青路面设计，马歇尔及海姆配合比设计

OtherInfo:

Particularsaboutdense-gradedHMAarecoveredbyflexiblepavementsectionsintherestofthisGuide.

其他信息：

密级配热拌沥青混合料的更多细节存在于这篇文章下面关于柔性路面的部分。

（2）StoneMatrixAsphalt（SMA）Mixes

（2）石基质沥青（SMA）混合

Stonematrixasphalt（SMA）isagap-gradedHMAthatisdesignedtomaximizedeformation（rutting）resistanceanddurabilitybyusingastructuralbasisofstone-on-stonecontact（seeFigure8-6）.Becausetheaggregatesareallincontact,rutresistancereliesonaggregatepropertiesratherthanasphaltbinderproperties.

石基质沥青（SMA）是一种盖普等级HMA设计最大化变形（发情）电阻和耐用性通过使用基础结构石石联系（见图8-6）。

因为总量都在接触,常规电阻依赖于总体性能而不是沥青粘结剂性能。

Sinceaggregatesdonotdeformasmuchasasphaltbinderunderload,thisstone-on-stonecontactgreatlyreducesrutting.SMAisgenerallymoreexpensivethanatypicaldense-gradedHMA（about20%~25%）becauseitrequiresmoredurableaggregates,higherasphaltcontentand,typically,amodifiedasphaltbinderandfibers.Intherightsituationsitshouldbecost-effectivebecauseofitsincreasedrutresistanceandimproveddurability.SMA,originallydevelopedinEuropetoresistruttingandstuddedtirewear,hasbeenusedintheU.S.sinceabout1990.

由于骨料不变形载荷沥青粘结剂,这石头与石头的接触大大减少车辙。

SMA通常更昂贵比典型稠密等级HMA（约20%~25%）,因为它需要更多的持久的骨料,沥青含量高,一般情况下,改性沥青粘结剂和纤维。

在合适的情况下应该是划算的,因为它增加了抗车辙和提高耐久性。

SMA,最初在欧洲抵抗车辙和镶嵌轮胎磨损,1990年已在美国使用。

Purpose:

Improvedrutresistanceanddurability.Therefore,SMAisalmostexclusivelyusedforsurfacecoursesonhighvolumeinterstatesandU.S.Roads.

目的:

改进的常规电阻和耐久性。

因此,SMA几乎完全用于表面课程高容量和美国州际高速公路。

Materials:

Gap-gradedaggregate（usuallyfromcoarseaggregate,manufacturedsandsandmineralfillerallcombinedintoafinalgradation）,asphaltbinder（typicallywithamodifier）.

材料:

盖普等级聚合（通常从粗集料,生产砂和矿物填料组合成一个最终层次）沥青结合料与一个修饰词（通常）。

MixDesign:

SuperpaveorMarshallprocedureswithmodifications.

混合料配合比设计:

高性能沥青路面或马歇尔和修改程序。

OtherInfo:

BecauseSMAmixeshaveahighasphaltbindercontent（ontheorderof6percent）,asthemixsitsintheHMAstoragesilos,transporttrucks,andafteritisplaced,theasphaltbinderhasatendencytodrainofftheaggregateanddowntothebottom-aphenomenonknownas“mixdraindown”.Mixdraindownisusuallycombatedbyaddingcelluloseormineralfiberstokeeptheasphaltbinderinplace.Cellulosefibersaretypicallyshreddednewspapersandmagazines,whilemineralfibersarespunfrommoltenrock.Alaboratorytestisrunduringmixdesigntoensurethemixisnotsubjecttoexcessivedraindown.Inmixdesignatestforvoidsinthecoarseaggregateisusedtoensurethereisstone-on-stonecontact.OtherreportedSMAbenefitsincludewetweatherfriction（duetoacoarsersurfacetexture）,lowertirenoise（duetoacoarsersurfacetexture）andlessseverereflectivecracking.Mineralfillersandadditivesareusuallyaddedtominimizeasphaltbinderdrain-downduringconstruction,increasetheamountofasphaltbinderusedinthemixandtoimprovemixdurability.

其他信息:

因为SMA混合沥青粘结剂含量高（6百分比的顺序）,混合坐在HMA存储筒仓,运输卡车,放置后,沥青结合料往往会流失掉的聚合和底部——这种现象被称为“混合排干”。

混合排干通常是打击通过添加纤维素或矿物纤维沥青粘结剂在的地方。

纤维素纤维通常是碎报纸和杂志,而从熔融岩石矿物纤维纺。

实验室测试是运行在混合设计,确保不受过度排干混合。

在混合设计一个测试粗骨料的孔隙是用于确定石石接触。

其他报道SMA的好处包括潮湿天气摩擦（由于粗表面纹理）,降低轮胎噪声（由于粗表面纹理）和不太严重的反射裂缝。

矿物填料和添加剂通常添加到减少沥青粘结剂排干施工,增加沥青粘结剂用于混合和提高耐久性。

（3）Open-GradedMixes

（3）开放等级混合

Anopen-gradedHMAmixtureisdesignedtobewaterpermeable（dense-gradedandSMAmixesusuallyarenotpermeable）.Open-gradedm