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摘 要:路面结构层次是路面施工中起到决定性的作用,了解各层次作用是公路施工中一项必须掌握的知识。本文结合我省公路路面结施工实际,谈公路路面结构层次所起的作用。
关建词:路面面层结构层次 各结构层所起的作用
公路路面是公路的一个重要组成部分,它直接影响公路的行车速度、运输成本,直接承受汽车荷载的作用和自然因素的影响,并为汽车提供安全、经济、舒适的服务。路面工程在整个公路造价中占比重较大,一般高级路面要占公路建设总投资的60—70%。因此,合理在安排好公路路面建设,讲究科学,重视投资效益,对降低行车营运费用、延长公路使用年限、发挥投资效果、提高运输效能具有十分重要的意义。路面工程与其他建设项目一样,随着改革开放和社会经济的发展,世界经贸组织的加入,机动车辆的逐年增加,迫使公路建设加快了步伐,而提高公路修建质量、延长公路使用年限是摆在我们面前的又一新课题,已纳入公路建设议事日程,特别是路面结构修筑技术是路面工程研究的重要内容。若使路面达到具有足够的程度、足够的稳定性、足够的平整度,增强表面抗滑性、耐久性这些硬指标,路面结构层次的合理布设起着至关重要的作用。根据我国公路现状,路面结构层次基本划分为三层即面层、基层、垫层。它们各结构层所起的作用分述如下:
面层是路面结构层最上面的一个层次,直接承受车辆荷载的作用及自然因素的影响,并将荷载传递到基层。现代化的汽车运输,要求车辆能迅速、安全、经济而舒适地在道路上行驶。因此,它要求比基层有足够的强度和刚度,并能安全的把荷载传递到下部。车辆行驶时,既对路面产生竖向压力,又使路面承受纵向水平力。由于发动机的机械震动和车辆悬挂系统的相对运动,路面还受到车辆震动力和冲击力的作用,在车轮后面还会发生真空吸力作用。在这些外力的综合作用下,路面会逐渐出击磨损、开裂、坑槽、沉陷和波浪等病害,影响公路作用质量。因而,路面结构的整体及其各个组成部分必须具有与行车荷载相适应的程度,以使路面在车辆荷载作用下不致产生变形或破坏。另外,要求路面具有足够的稳定性。路面的稳定性是指路面保持本身结构强度的性能,也就是指在外界各种因素影响下,路面强度的变化幅度。变化幅度愈小,则稳定性愈好。路面稳定性通常分为:水稳定性、干稳定性、温度稳定性和耐久性;还要求应具有足够的平整度。路面平整度是路面使用质量的一项重要指标,路面不平整,行车颠簸,前进阻力和震动冲击力都大,导致行车速度、舒适性和安全性大大降低,机件损坏严重,轮胎磨损和油料消耗都迅速增长。不平整的路面会积水,又加速路面的破坏。所有这些使得路面经济效益降低,因此,越是高级的路面,平整度的要求也就越高。它还要求表面平整,有良好的抗滑性能(粗糙度),還必须能抵抗车轮的磨耗,使车辆能顺利的通过。
面层根据设计使用要求,有进可分为两层次或三层次,如沥青混凝土、水泥混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石可作为高等级道路的路面面层上层,沥青碎石也可作为面层下层。沥青贯入式碎、砾石,路拌沥青碎、砾石,沥青表面处治,半整齐石块可作为次高级路面的面层。还有中级路面的面层是由碎、砾石(泥结或级配),不整齐石块,其它粒料。低级路面的粒料加固土等等。为了加快面层与基层共同作用或减少基层裂缝对面层的影响,在基层上加辅联接层(一般采用沥青碎石或沥青贯入式,此结构一般用于高等级以上公路),它也是面的组成部分之一。用做封闭表面空隙,防止水分侵入面层的封层和厚度不超过3cm的磨耗层不能作为一个独立的层次来看待,但它仍应看作面层的一部分。
无论采用什么材料的面层,在其修筑质量上都由一定的允许偏差规定值控制。
面层在使用材料上主要有沥青混凝土、水泥混凝土、沥青碎(砾)石混合料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料和块石等。
基层是面层以下的结构层,它主要承受由面层传递的车辆荷载垂直力,并将它分布到土基或垫层上。固此,它也应具备足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的性能。基层也应具有平整的表面,以保证面层厚度均匀。它还可能受到地表水或地下水的侵入,故应有足够的水稳定性,以防湿软度变形过大面影响路面结构的强度。
用作基层的主要材料有各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或碎(砾)石或工业废渣组成的混合料,贫水泥混凝土,各种碎(砾)石混合料或天然砂砾入片、块石、圆石等。
当基层较厚或采用两种以上混合料时,基层可分为两层或三层来修筑。上面一层仍称为基层,基层的最下层又称为底基层,它对强度要求较基层稍低,因此,因地制宜采用当地材料来修筑,以便在保证质量的前提下降低造价。
垫层是为了隔水、排水、防冻防污染或改善基层和土基的工作条件,可以在基层与土基之间修筑垫层,如在地下水位较高的路基上;可能发生冻胀翻浆的路基上;以及中湿、潮湿路段;基层可能受污染的路段,都应设置垫层。垫层材料强度要求不高,但要求水稳定性或隔热性能好。
常用垫层材料有砂砾、炉渣或片(圆)石组成的透水性垫层和石灰土或炉渣石灰土等组成的稳定性垫层。
根据本人长期从事路面施工的经验来看,实际工作中路面结构层次不一定好上述那样完备,有时一种层次可起二个或三个层次的作用。如修建次高级路面中的砂垫层直接辅在土基上,则这层砂砾层既是垫层也是基层。再如碎石辅筑在土基上,则这层碎石路面既是面层也是基层。旧的碎石路面上铺沥青路面,则原来的碎石路面由面层变为新路面的基层。
综上所述,对公路路面结构中各层次使用功能作用的正确匹配是直接影响路面质量和使用年限的关键,随着社会现代化建设的发展,道路变通必须先行。修筑良好的路面,就能充分发挥道路的使用功能,就能保证车辆安全、快捷、舒适行驶,还可较多地降低燃料消耗、机械零件磨损等多项费用,所以充分合理的安排好路面结构中的各层次对保证路面质量、提高经济和社会效益都有十分重要的作用。
关建词:路面面层结构层次 各结构层所起的作用
公路路面是公路的一个重要组成部分,它直接影响公路的行车速度、运输成本,直接承受汽车荷载的作用和自然因素的影响,并为汽车提供安全、经济、舒适的服务。路面工程在整个公路造价中占比重较大,一般高级路面要占公路建设总投资的60—70%。因此,合理在安排好公路路面建设,讲究科学,重视投资效益,对降低行车营运费用、延长公路使用年限、发挥投资效果、提高运输效能具有十分重要的意义。路面工程与其他建设项目一样,随着改革开放和社会经济的发展,世界经贸组织的加入,机动车辆的逐年增加,迫使公路建设加快了步伐,而提高公路修建质量、延长公路使用年限是摆在我们面前的又一新课题,已纳入公路建设议事日程,特别是路面结构修筑技术是路面工程研究的重要内容。若使路面达到具有足够的程度、足够的稳定性、足够的平整度,增强表面抗滑性、耐久性这些硬指标,路面结构层次的合理布设起着至关重要的作用。根据我国公路现状,路面结构层次基本划分为三层即面层、基层、垫层。它们各结构层所起的作用分述如下:
面层是路面结构层最上面的一个层次,直接承受车辆荷载的作用及自然因素的影响,并将荷载传递到基层。现代化的汽车运输,要求车辆能迅速、安全、经济而舒适地在道路上行驶。因此,它要求比基层有足够的强度和刚度,并能安全的把荷载传递到下部。车辆行驶时,既对路面产生竖向压力,又使路面承受纵向水平力。由于发动机的机械震动和车辆悬挂系统的相对运动,路面还受到车辆震动力和冲击力的作用,在车轮后面还会发生真空吸力作用。在这些外力的综合作用下,路面会逐渐出击磨损、开裂、坑槽、沉陷和波浪等病害,影响公路作用质量。因而,路面结构的整体及其各个组成部分必须具有与行车荷载相适应的程度,以使路面在车辆荷载作用下不致产生变形或破坏。另外,要求路面具有足够的稳定性。路面的稳定性是指路面保持本身结构强度的性能,也就是指在外界各种因素影响下,路面强度的变化幅度。变化幅度愈小,则稳定性愈好。路面稳定性通常分为:水稳定性、干稳定性、温度稳定性和耐久性;还要求应具有足够的平整度。路面平整度是路面使用质量的一项重要指标,路面不平整,行车颠簸,前进阻力和震动冲击力都大,导致行车速度、舒适性和安全性大大降低,机件损坏严重,轮胎磨损和油料消耗都迅速增长。不平整的路面会积水,又加速路面的破坏。所有这些使得路面经济效益降低,因此,越是高级的路面,平整度的要求也就越高。它还要求表面平整,有良好的抗滑性能(粗糙度),還必须能抵抗车轮的磨耗,使车辆能顺利的通过。
面层根据设计使用要求,有进可分为两层次或三层次,如沥青混凝土、水泥混凝土、厂拌沥青碎石、整齐石块或条石可作为高等级道路的路面面层上层,沥青碎石也可作为面层下层。沥青贯入式碎、砾石,路拌沥青碎、砾石,沥青表面处治,半整齐石块可作为次高级路面的面层。还有中级路面的面层是由碎、砾石(泥结或级配),不整齐石块,其它粒料。低级路面的粒料加固土等等。为了加快面层与基层共同作用或减少基层裂缝对面层的影响,在基层上加辅联接层(一般采用沥青碎石或沥青贯入式,此结构一般用于高等级以上公路),它也是面的组成部分之一。用做封闭表面空隙,防止水分侵入面层的封层和厚度不超过3cm的磨耗层不能作为一个独立的层次来看待,但它仍应看作面层的一部分。
无论采用什么材料的面层,在其修筑质量上都由一定的允许偏差规定值控制。
面层在使用材料上主要有沥青混凝土、水泥混凝土、沥青碎(砾)石混合料、碎(砾)石掺土或不掺土混合料和块石等。
基层是面层以下的结构层,它主要承受由面层传递的车辆荷载垂直力,并将它分布到土基或垫层上。固此,它也应具备足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的性能。基层也应具有平整的表面,以保证面层厚度均匀。它还可能受到地表水或地下水的侵入,故应有足够的水稳定性,以防湿软度变形过大面影响路面结构的强度。
用作基层的主要材料有各种结合料(如石灰、水泥或沥青等)稳定土或碎(砾)石或工业废渣组成的混合料,贫水泥混凝土,各种碎(砾)石混合料或天然砂砾入片、块石、圆石等。
当基层较厚或采用两种以上混合料时,基层可分为两层或三层来修筑。上面一层仍称为基层,基层的最下层又称为底基层,它对强度要求较基层稍低,因此,因地制宜采用当地材料来修筑,以便在保证质量的前提下降低造价。
垫层是为了隔水、排水、防冻防污染或改善基层和土基的工作条件,可以在基层与土基之间修筑垫层,如在地下水位较高的路基上;可能发生冻胀翻浆的路基上;以及中湿、潮湿路段;基层可能受污染的路段,都应设置垫层。垫层材料强度要求不高,但要求水稳定性或隔热性能好。
常用垫层材料有砂砾、炉渣或片(圆)石组成的透水性垫层和石灰土或炉渣石灰土等组成的稳定性垫层。
根据本人长期从事路面施工的经验来看,实际工作中路面结构层次不一定好上述那样完备,有时一种层次可起二个或三个层次的作用。如修建次高级路面中的砂垫层直接辅在土基上,则这层砂砾层既是垫层也是基层。再如碎石辅筑在土基上,则这层碎石路面既是面层也是基层。旧的碎石路面上铺沥青路面,则原来的碎石路面由面层变为新路面的基层。
综上所述,对公路路面结构中各层次使用功能作用的正确匹配是直接影响路面质量和使用年限的关键,随着社会现代化建设的发展,道路变通必须先行。修筑良好的路面,就能充分发挥道路的使用功能,就能保证车辆安全、快捷、舒适行驶,还可较多地降低燃料消耗、机械零件磨损等多项费用,所以充分合理的安排好路面结构中的各层次对保证路面质量、提高经济和社会效益都有十分重要的作用。