市政工程(道路)【优制材料】

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1、市政与基础设施工程市政与基础设施工程徐鹏鹏徐鹏鹏 博士博士建设管理与房地产学院建设管理与房地产学院1行业材料绪论绪论基本概念市政工程的内容市政工程的作用本课程的教学内容2行业材料市政的含义市政的含义“市”即指“城市”;“政”指“政治”(如政权、政党、政府、政策、政体等) 或“政务”-行政事务或公共事务(如财政、邮政)3行业材料城市是一定地域范围内的社会大系统经济子系统:涉及资源分配、财富的生产与分配;政治子系统:以权力的形成、分配和作用为基础;这两个子系统决定了城市社会系统的性质。交通通讯子系统:城市系统内外部相互作用的媒介与途径;空间子系统:使各系统相互作用的物质基础,也是这种作用的结果。这

2、两个子系统是社会系统存在、运行和发展的基础。4行业材料市政可定义为:在城市的国家政权机关(或行政机关)对辖区内的各类行政事务(或公共事务)所进行的管理活动及其过程。 5行业材料市政工程含义市政工程含义市政工程(municipal engineering;public works)市政工程是指城市公用设施(或基础设市政工程是指城市公用设施(或基础设施)工程。施)工程。 6行业材料基础设施概念基础设施概念基础设施是指为社会生产和居民生活提供公共服务的物质工程设施,是用于保证国家或地区社会经济活动正常进行的公共服务系统。它是社会赖以生存发展的一般物质条件。“基础设施”不仅包括公路、铁路、机场、通讯、

3、水电煤气等公共设施,即俗称的基础建设,而且包括教育、科技、医疗卫生、体育、文化等社会事业即“社会性基础设施”(social infrastructure)。7行业材料市政工程的概念市政工程的概念市政工程(municipal engineering)是指市政设施建设工程。在我国,市政设施是指在城市区、镇(乡)规划建设范围内设置、基于政府责任和义务为居民提供有偿或无偿公共产品和服务的各种建筑物、构筑物、设备等。城市生活配套的各种公共基础设施建设都属于市政工程范畴,比如常见的城市道路,桥梁,地铁,比如与生活紧密相关的各种管线:雨水,污水,上水,中水,电力,电信,热力,燃气等,还有广场,园林等的建设,

4、都属于市政工程范畴。8行业材料市政工程的作用市政工程的作用 城市让生活更美好(Better City, Better Life)是城市的组成部分;是城市功能实现的重要保障;是城市现代化水平的重要标志。9行业材料市政工程内容市政工程内容市政工程分为大市政和小市政 大市政是指城市道路、桥梁、排水、污水处理、城市防洪、园林、道路绿化、路灯、环境卫生等城市公用事业工程;小市政是指,以民居小区,厂区排水及道路工程。10行业材料市政工程内容市政工程内容1)城市交通工程。如道路、立交、广场、交通设施及地铁等轨道交通设施。2)河湖水系工程。如河道、桥梁、引(排)水渠、排灌泵站、闸桥等水工构筑物。3)地下管线工

5、程。为常见的供水、排水(包括排雨、污水)供电、通信、供煤气、供热的管线部分及特殊用途的地下管线和人防通道等。4)架空杆线工程。不同电压等级的供电杆线、通信杆线、无轨杆线及架空管线。5)街道绿化工程。行道树、灌木、草坪、绿化小品(如街道绿化中的假山石、游廊、画架、水池、喷泉等)建筑物、构筑物占主要部分的各市政专业工程场(厂)、站、点。11行业材料12行业材料13行业材料14行业材料15行业材料教学内容教学内容市政工程施工技术:城市道路工程城市桥梁工程城市轨道交通工程城市给排水工程城市管道工程生活垃圾填埋处理工程城市绿化与园林工程16行业材料参考书目参考书目1.市政公用工程管理与实务(第三版)全国

6、一级建造师职业资格考试用书,中国建筑工业出版社。2.市政工程施工技术主编:吴伟民,厦门大学出版社,2013.3.市政工程概论主编:樊琳娟,人民交通出版社,2010.17行业材料第一篇第一篇 城市道路工程城市道路工程1.概论概论2.城市道路构造与识图城市道路构造与识图3.城市道路路基工程城市道路路基工程4.城市道路路面工程城市道路路面工程18行业材料1.概论概论19行业材料道路的含义道路是供各种车辆和行人等通行的工程设施。它主要承受车辆荷载的重复作用和经受各种自然因素的长期影响。1.1城市道路含义、功能与特点城市道路含义、功能与特点根据道路所处位置、交通性质、使用特点分为公路、城市道路、厂矿道路

7、、林区道路及乡村道路等。道路的分类20行业材料l公路 位于城市郊区及城市以外、联接城市与乡村,主要供汽车行驶的具备一定技术条件和设施的道路,称为公路。l城市道路 在城市范围内,供车辆及行人通行的具备一定技术条件和设施的道路,称为城市道路。l厂矿道路 在工厂、矿区、码头内部的专用道路。l林区道路 用于林区内部的生产、生活专用道路。l乡村道路 连接乡、村、居民点的道路,主要供行人及各种农业运输 工具通行。21行业材料l交通功能。在城市里,道路交通运输是城市交通的主要形式。城市道路连接城市各个组成部分(包括市中心区、工业区、生活居住区,对外交通枢纽以及文化教育、风景游览、体育活动场所等),并与公路相

8、贯通的交通纽带,使城市构成一个相互协调的有机联系的整体。l保护环境、美化城市的功能。道路绿化可以改善空气环境,调节城市的气温和湿度。同时,城市道路作为线形构筑物,设计、修建考虑了美学原理。城市道路的功能城市道路的功能22行业材料l布设基础设施。城市地面上的各种杆线、地下管道、高架道路都沿道路布设。l城市规划及建筑艺术功能。城市道路是城市建设的主要项目。在城市总平面图上,是总体规划所确定的建筑红线之间的用地部分。城市道路网规划,反映了一个城市的平面整体面貌和布局风格。l防灾救灾功能。道路的防灾救灾包括道路作为避难场地、防火隔离带、消防和救护通道的作用等。23行业材料城市道路的组成城市道路的组成2

9、4行业材料1供各种车辆行驶的车行道。其中供机动车行驶的称为机动车道,供自行车、三轮车等行驶的为非机动车道;2专供行人步行交通用的人行道(地下人行道、人行天桥);3交叉口、交通广场、停车场、公共汽车停靠站台;4. 交通安全设施。如交通信号灯、交通标志、交通岛、护栏等;5排水系统。如街沟、边沟、雨水口、雨水管等;6沿街地上设施。如照明灯柱、电杆、邮筒、清洁箱等;7地下各种管线。如电缆、煤气管、给水管等;8具有卫生、防护和美化作用的绿带等。25行业材料城市道路的特点城市道路的特点道路交叉点多,区间段短,交通流速较低,通行能力较小。道路上行人和公共交通车辆,机动车和非机动车等各种交通流相互交织,交通组

10、 织比较复杂。城市道路的布局、线形、路型和宽度,除了满足城市交通运输的要求外,还要满足许多非交通性的要求。在交通安全和交通管理方面要求较高。26行业材料方格式道路网放射环形式道路网自由式道路网混合式道路网1.2城市道路系统形式城市道路系统形式27行业材料 城市内的道路纵横交织,组成网络,所以城市道路系统又称为城市道路网。城市各条道路彼此相互配合,把城市的各组成部分有机地联系起来。常用的道路网大体上可归纳成四种形式: 1方格式道路网 又称棋盘式道路网,是道路网中最常见的一种形式。方格式道路网划分的街坊用地多为长方形,即每隔一定距离设一干路,干路间设支路,分为大小适当的街坊。此种道路网适用于平坦的

11、中小城市或大城市中的个别区域。其优点是布局整齐,便于建筑物布置;土地规划;道路定线方便;交通组织简单便利,系统明确,易于识别方向等。 28行业材料郑州市北区道路网北京旧城、西安、洛阳、太原、开封、福州、苏州等均属于方格网式。方格式道路网的缺点是对角线两点间的交通绕行路程长,非直线系数较大,增加市内两点间的行程,降低了交通工具的使用效能。29行业材料30行业材料西西安安方方格格形形道道路路网网31行业材料 环形放射式道路网,是国内外大城市和特大城市采用较多的一种形式。环形放射式道路网以市中心为中心,环绕市中心布置若干环形干道,联系各条通往中心向四周放射的干道。其优点是中心区与各区以及市区与郊区都

12、有短捷的道路联系,非直线系数小,有利于解决过境交通对城市中心区的影响,道路分工明确,路线曲直均有,较易适应自然地形。 环形放射式道路网的缺点是街道划分不规则,交叉口不够规则,交通组织不够灵活;规划不当,城市规模进一步扩大会形成“摊大饼”的城市布局;很容易造成市中心交通压力过重、市中心交通阻塞问题。2环形放射式道路网32行业材料莫斯科、巴黎、伦敦、柏林、东京等城市都是环形放射式道路网。成都市道路网伦敦环形放射式道路网33行业材料34行业材料 自由式道路网往往是结合地形布置,路线依据地形起伏而无一定的几何图形。我国很多山区城市地形起伏大,道路选线时为减小纵坡,常沿山麓或河岸布设。此种道路网适用于依

13、山傍水、自然地形条件复杂的城市。其优点是能充分利用自然地形,节省道路建设投资和工程造价,形式自然活泼。 自由式道路网的缺点是道路弯曲没有一定的几何形状,不利于城市规划和土地利用;不规则街坊多,影响建筑物的布置,路线弯曲不易识别方向,非直线系数大。 适用于自然地形条件复杂的区域和小城市。比如我国青岛、重庆、珠海、九江等城市的道路网即属于自由式道路网。3自由式道路网35行业材料青岛市道路网重庆市区干道系统图36行业材料 混合式道路网是结合城市的条件,采用以上三种基本形式的道路网组合而成;有的城市是因城市分阶段发展而形成为混合式道路网。目前我国很多大城市采用方格网式或环形放射式的混合式。这种形式道路

14、网形式多样不拘泥,即可有几种形式道路网的优点,也能避免它们的缺点。 如北京、上海、天津、沈阳、武汉、南京、合肥等均属这种道路网。4混合式道路网37行业材料上海市干道系统图北京市区道路网38行业材料城市道路的网格布局形式比较城市道路的网格布局形式比较布局形式方格道路网放射式道路网 特点基本以直角方格来划分城市各个地段,比较方整从中心地区向几个方向自然伸展,形成放射式干道系统 优点城市各部分可达性均等,秩序性和方向感较好。有利于城市用地的划分和建筑的布局。中心地带与城市各大区之间联系便捷,较易适应各种地形条件的要求 缺点网络空间形式简单,对角线方向交通的直达性较差。道路往往相交锐角,交通组织和管理

15、不很方便,城市边缘各区之间联系不便城市北京、西安、纽约华盛顿39行业材料城市道路的网格布局形式比较城市道路的网格布局形式比较布局形式环形放射状道路网自由式式道路网 特点城市交通网道路由市中心向外呈辐射状延伸,再围绕市中心设计成同心圆状道路网多因地形、水系或其他条件限制,路线多弯曲布局,自由布置。 优点道路的贯通性好,各区之间都有较通畅的联系较好地满足地形、水系及其他限制条件 缺点容易导致大量交通工具直接向城市中心地区集中。无序性、区别性差,同时道路交叉口易形成畸形交叉城市东京、巴黎、伦敦、慕尼黑上海、天津、重庆40行业材料我国颁布的城市道路设计规范,根据道路在城市道路系统中的地位、交通性质和交

16、通特征以及对沿线建筑物的车辆和行人进出的服务功能等,将城市道路分为四类或三类。大城市一般分为四类,即快速路、主干路、次干路、支路。小城市一般分为三类,即主干路、次干路、支路。中等城市可视规模按四类或三类考虑。除快速路外,每类道路按照所在城市的规模、设计交通量、地形等分为、级。大城市应采用各类道路中的级标准;中等城市应采用各类道路的级标准,小城市应采用各类道路中的级标准。1.3城市道路分类与分级城市道路分类与分级41行业材料42行业材料1.快速路 一般设置在直辖市或较大的省会城市,主要属于交通性道路,为城市远距离交通服务。交通组织采用部分封闭。快速路对向车道之间应设置中间分隔带。快速路与高速公路

17、及主干路交叉时,必须采用立体交叉,与次干路相交,当交通量仍可维持平面交叉时,也可设平交,但需保留立体交叉的可能用地,与支路一般不能相交。 行人不能穿越快速道路,在过路行人集中地点必须设置人行地道或人行天桥。 为保证汽车行驶的安全、畅通、快速、舒适,沿路严禁设置吸引人流的公共建筑的出入口。43行业材料快快速速路路44行业材料2.主干路 主干路是城市道路的骨架,为连接城市各主要分区的交通干道,是城市内部主要大动脉,以交通运输为主。 主干路一般设4或6条机动车道和有分隔带的非机动车道,一般不设立体交叉,而采用扩大交叉口的办法提高通行能力,个别流量特别大的主干路交叉口,也可设置立体交叉。 45行业材料

18、主主干干路路46行业材料3.次干路 是城市中数量较多的一般交通道路,配合主干路组成城市干道网,起联系各部分和集散交通的作用,并兼有服务的功能。 次干路一般可设4条车道,可不设单独非机动车道,交叉口可不设立体交叉,部分交叉口可以做扩大处理,在街道两侧允许布置吸引人流的公共建筑。 4.支路 支路是次干路与街坊路的联络线,解决城市地区交通,以服务功能为主。支路上不宜通行过境车辆,只允许通行地方服务的车辆。 街坊内部道路,作为街坊建筑的公共设施组成部分,不列入等级道路以内。47行业材料次次干干路路48行业材料支支路路49行业材料50行业材料2.12.1城市道路的宽度与车道布置城市道路的宽度与车道布置p

19、p城市道路的总宽度城市道路的总宽度即道路规划红线之间的宽度,也称为路幅宽度。它是道路用地的范围,包括城市道路各组成部分:车行道、人行道、绿化带、分车带及预留地等所需的宽度总和。城市道路设计城市道路设计道路规划红线的设计,预测50年以上的交通量发展,来计算车道宽度,做到30年不落后,50年还可以用,一次确定,50年以上不变。近期道路建设的宽度设计,按城市道路设计规范,规定的设计年限,预测1520年的交通量,来计算车道宽度即可。2.城市道路构造与识图城市道路构造与识图 以上两种道路宽度的差值,作为城市道路以上两种道路宽度的差值,作为城市道路预留地预留地,可先,可先做绿化,以便道路分期拓宽,不必拆房

20、。做绿化,以便道路分期拓宽,不必拆房。51行业材料52行业材料 机动车每条车道宽度,一般应为3.754m为宜;路面车道数,主要取决于道路等级和该路的设计年限。一般从路面结构使用年限考虑,预测1520年日平均和高峰小时机动车交通量。从目前城市交通量发展情况看,大城市新建的主干路,宜采用八车道(双向),次干道则采用六车道(双向);对小城市的主干路可采用六车道(双向),次干道采用四车道(双向)为宜,可为交通发展留些余地。(一)机动车道宽度的确定(一)机动车道宽度的确定53行业材料(二)非机动车道宽度的确定(二)非机动车道宽度的确定u如何确定非机动车道的宽度呢?一般都是根据各种非机动车辆行驶要求和实际

21、观测的数据,直接进行横向的排列组合来确定。单一的非机动车道的宽度主要考虑各类非机动车的总宽度和超车、并行的横向安全距离确定,非机动车道宽度一般为1.02.5m。自行车为1.0m,三轮车、板车为22.5m。根据我国各城市多年来的设计实践,非机动车道的基本宽度采用3.5m(或4.0m);5.5m(或6.0m);7.5m(或8.0m)。54行业材料(三)人行道宽度的确定(三)人行道宽度的确定u人行道的主要功能是满足行人不行交通的需要,还要供植树、地上杆柱、埋设地下管线之用。大中城市在主次干路上一般不少于6m。小城市也不宜少于4m。根据我国多年来城市道路建设实践,一侧人行道宽度之比大体上在1:81:6

22、范围内是比较合适的。55行业材料(四)分车带宽度与长度(四)分车带宽度与长度分车带是分隔车行道的,设在路中心,分隔两个不同方向行驶的车辆,又可设在机动车道和非机动车道之间,分隔两种不同的车行道。分车带的最小宽度不宜小于1.0m,绿化分车带最小宽度不宜少于1.5m。如果在分车带上考虑设置公共交通车辆停车站台时,其宽度不宜小于2.0m。分段长度越长越好,最短不小于80m,以利行车安全。56行业材料2.2城市道路横断面形式、横坡和路拱城市道路横断面形式、横坡和路拱(一)道路横断面的形式(一)道路横断面的形式城市道路横断面形式(a) 单幅路;单幅路;b) 双幅路;双幅路;c) 三幅路;三幅路;d) 四

23、幅路)四幅路)57行业材料单幅路的道路占地少,投资省,适用于机动车交通量不大,非机动车较少的次干路,建筑红线宽度在40m以下。在用地困难拆迁量较大地段以及出入口较多的商业性街道上可优先考虑。双幅路用于解决机动车对向行驶的矛盾。适用于机动车交通量大、车速要求高,非机动车类型较单纯且数量不多,用于联系远郊区之间的快速干道。由于这种断面车辆行驶灵活性差、车道利用率不高。宽度不够时,往往因超车造成事故。通常,在我国非机动车比例相对高于机动车的具体条件下,对交通量大的市区交通干道上,就不宜采用两块板形式。三幅路有利于解决机动车与非机动车相互干扰的矛盾。适用于机动车交通量较大,车速要求高,非机动车多,绿化

24、环境要求好,道路红线宽度在40m以上的主要交通道路。四幅路适用于机动车交通量大,机动车车速高,非机动车多的情况。一般来讲四块板道路红线宽度在50m以上,用于城市主干道;投资高。 l城市道路横断面的四种基本形式的适用条件 四种横断面形式都各有它的优缺点,因而,必须结合具体情况,对主要技术经济指标进行比较,因地制宜的选用。58行业材料交通安全上:三幅路要比单、双幅路都好。这是由于三幅路解决了经常产生交通事故的非机动车和机动车相互干扰的矛盾,同时分隔带还起到行人过街的安全岛作用。但三幅路分隔带上所设的公交车辆停靠站,对乘客上下车穿越非机动车道较为不便。行车速度上:单、双幅路由于机动车和非机动车混合行

25、驶车速较低,而三幅路由于机动车和非机动车分流,互不干扰,车速较高。照明上:三幅路要比单、双幅路容易解决。根据照明管理部门反映:板块越多,照明越易解决,同时也能较好地处理绿化种植和照明线杆之间的矛盾。这也直接影响到交通安全和行车速度。绿化遮荫上:三幅路较好,特别是非机动车道在夏季骑车比较舒适,同时也有利于防止黑色路面发生泛油等现象。减少噪音上:三幅路由于机动车道在当中,距离两旁房屋较远,并有分隔带和人行道上的绿带双重隔离,故比单、双幅路效果好。双幅路上的行驶车辆对居民干扰较大,而中间分隔带不起作用。建设投资上:在相同的通行能力下,以单幅路占用土地最少,建设投资也省。三幅路由于机动车和非机动车分流

26、后,非机动车道路面质量要求可以降低一些,但总造价仍然要大一些59行业材料(二)路基横断面的基本形式有三种:(二)路基横断面的基本形式有三种:1.填方路基(路堤)2.挖方路基(路堑)3.半填半挖路基路堤横断面的基本形式a)一般路堤;)一般路堤;b)浸水路堤;)浸水路堤;c)陡坡路堤)陡坡路堤60行业材料 路堑路堑路堑横断面的基本形式a) 全路堑;全路堑;b) 半路堑;半路堑;c) 半山洞半山洞 61行业材料 半填半挖路基半填半挖路基 半填半挖路基横断面的基本形式a)一般情况;)一般情况;b)设挡土墙情况;)设挡土墙情况;c)半山桥)半山桥 62行业材料 道路横断面图道路横断面图63行业材料(三)

27、城市道路的横坡及路拱(三)城市道路的横坡及路拱路拱和横坡使人行道、车行道与绿化带上的雨水畅通地流入街沟车行道一般都采用双向坡面,路中线向两边倾斜,形成路拱人行道一般都采用直线行向侧石方向倾斜64行业材料车行道的路拱应具有一定的横向坡度,即路拱坡度(路拱横坡度),或简称横坡度。横坡是路幅和路侧带各组成部分的横向坡度。指车行道、分隔带、人行道、绿化带等的横向倾斜度,以百分率表示。从行车安全角度看,车行道横坡应尽可能小,但从路面排水来要求,则路拱横坡就应做得大些。所以决定路拱横坡度时应综合考虑各方面的要求,合理解决这一矛盾,选用合适路拱横坡。l 路拱横坡65行业材料非机动车道横坡度一般采用单面坡。人

28、行道横坡度一般采用单面坡,横坡度为1.0-2.5%城市道路路面横坡度66行业材料 路拱的形状,一般多采用凸形双向横坡,由路中央向两边倾斜,拱顶高出路面边缘的高度称为路拱高度。路拱曲线的基本形式有折线型,抛物线型和直线接抛物线型三种。 l 路拱的形式1.折线型路拱 适用于多车道的城市道路。优点是用折线形的直线段比用屋顶式的直线段短,可在行车最多的着力处选择为转折,即使行车后路面稍有沉陷,雨水也能排除,符合设计、施工和养护的要求。缺点是转折处有尖峰突出,一般适用于道路较宽的黑色路面。67行业材料2.抛物线型路拱 一般城市道路和公路上经常采用。形式比较圆顺,没有路中尖峰,路拱上各点横坡度是逐渐变化,

29、越到路的两边坡度越大,排除雨水十分有利;从形式上看,也较美观。如能根据路面宽度、横坡度等,选用不同方次的抛物线型路拱,可得到对行车和排水都较为有利的效果。缺点是车行道中间部分坡度过于平缓,行车易集中中央,使中央部分路面损坏较快,横断面上横坡度不同增加施工难度。 68行业材料3.直线接抛物线型路拱(屋顶线形路拱) 这种形式的路拱两旁是倾斜直线,在车行道中心线附近加设缓和曲线。通常用在高级路面宽度超过20m的城市道路上。它的优点是汽车轮胎和路面接触较为平均,路面磨耗也较小;缺点是排水效果不如抛物线流畅。69行业材料路线的平面路线的平面(horizontal)-道路中线在水平面上的投影。 路线纵断面

30、路线纵断面(vertical)-沿着中线竖直剖切,再行展开。道路横断面道路横断面(cross-sectional)-中线各点的法向切面。 中线中线2.3城市道路平面布置城市道路平面布置70行业材料(1)平面线形)平面线形(horizontal alignment)要素要素 曲率为零的线形 .直线; 曲率为常数的线形. 圆曲线; 曲率为变数的线形 . 缓和曲线。(2)直线)直线(tangent)(3)圆曲线)圆曲线(circular curve)(4)缓和曲线)缓和曲线(transition curve) 可以作为缓和曲线的有:回旋曲线、三次抛物线、双纽曲线,常用的是回旋曲线。直线、圆曲直线、圆

31、曲线、缓和曲线、缓和曲线称为线称为“平平面线形三要面线形三要素素”(一)路线平面的基本线形(一)路线平面的基本线形 71行业材料直直线线72行业材料平平面面曲曲线线73行业材料纵纵向向曲曲线线74行业材料空空间间曲曲线线75行业材料76行业材料同同向向曲曲线线77行业材料反反向向曲曲线线78行业材料回回头头曲曲线线79行业材料什么情况下设置什么情况下设置超高超高超高超高?当曲线受地形、地物限制,选用不设超高的平曲线不适宜时。双向坡外侧抬高变为单向坡车辆在曲线路段上行驶时受到离心力的作用,为了抵消离心力,一般在曲线段横断面上,设置路段的外侧高于内侧,这种单向横坡被称为超高。 80行业材料81行业

32、材料超缓和路段超缓和路段:为了使道路从直线段的双坡横断面转变到曲线段具有超高的单坡倾斜横断面,需要有一个逐渐变化的过渡段。为了保证汽车在转弯中不侵占相邻车道,曲线路段的车行道要加宽。82行业材料弯弯道道需需加加宽宽83行业材料(二)道路平面的布置1.根据路线的大致走向和横断面,因地制宜确定路线的具体方向。2.选择合适的平曲线半径3.论证设置必要的超高、加宽缓和路段。4.幅内合理的布置沿路线的车行道、人行道、绿带、分隔带以及其他的公用设施。84行业材料l 城市道路平面图的任务:一是道路的平面位置,二是在道路建筑红线之间的平面布置(包括车行道、人行道、分车带、绿化带、停车站、停车场等),以及沿道路

33、两侧一定范围内的地形、地物与道路的相互关系。l道路平面图的比例,在城市道路上一般采用1:500。 (三)城市道路平面图的内容85行业材料l 平面图应画明下列内容(1)工程范围;(2)原有地物情况(包括地上、地下构筑物)(3)起迄点及里程桩号;(4)设计道路的中线,边线,弯道及其组成部分;(5)设计道路各组成部分的尺寸;(6)边沟或雨水井的布置和水流方向,雨水口的位置;(7)其他(如道路沿线工厂、学校等门口斜坡要求,公用事业配合的位置以及附近水准点标志的位置,指北针,文字说明、接图线等)。86行业材料87行业材料(四)平面图识图(四)平面图识图路线平面图的作用 表达路线的方向、平面线型(直线和左

34、、右弯道)以及沿线两侧一定范围内的地形、地物状况。88行业材料(1)比例尺:山岭区采用1:2000 丘陵和平原区采用1:5000 城市道路 1:500 公路 1:20001、地形部分89行业材料(2)方位)方位:两种表示方法两种表示方法 指北针: 坐标网:Y150X150箭头所指方向为正北方X轴为南北线,正向为北;Y轴为东西线,正向为东该坐标网表示距坐标网原点北150、东150单位(m)90行业材料(3)地貌、地物)地貌、地物 地貌:用等高线表示。等高线越稠密,表示高差越大,反之,高差越小。地物:用图例表示。常用图例见下页。91行业材料地地物物的的图图示示92行业材料93行业材料94行业材料2

35、、路线部分、路线部分 (1)粗实线表示道路中心线(设计线); (2)路线的长度用里程表示,由左往右递增。 路线左侧 “ ” 表示为公里桩, 两个公里桩之间路线上设有 “ ”表示百米桩。95行业材料(3)控制点,标高水准点)控制点,标高水准点BM87.563表示第8号水准点,其标高为7.563mC2表示第2号三角点96行业材料对于曲线路线的转弯处,用交角点编号表示,如JD6表示为6号交角点。为偏角( z为左偏角, y为右偏角),指沿路的前进方向向左或向右偏转的角度。(4)路线的平面线型有直线和曲线。97行业材料圆曲线要素计算(不设缓和曲线)圆曲线要素计算(不设缓和曲线)R/2LT/2TR圆曲线设

36、计半径 T切线长 L曲线长 E外矢距 J超距 转角(度)98行业材料曲线主点里程桩号计算曲线主点里程桩号计算以交点里程桩号为起点算:R/2LT/2TZYQZYZE圆曲线要素ZY=JD-TQZ=ZY+L/2YZ=ZY+LJD=QZ+J/299行业材料曲线要素曲线要素平曲线要素RTHZHYQZYHHZTJDER圆曲线设计半径T切线长L曲线长E外矢距Ls缓和曲线长100行业材料主点里程桩号的计算方法主点里程桩号的计算方法以交点里程桩号为起点算:ZH=JD-THY=ZH+LsQZ=ZH+L/2YH=HZ-LSHZ=ZH+LTZHYHQZHYZHTJDELLsLsL101行业材料曲线主点里程桩号计算曲线

37、主点里程桩号计算以交点里程桩号为起点算:R/2LT/2TZYQZYZE圆曲线要素ZY=JD-TQZ=ZY+L/2YZ=ZY+LJD=QZ+J/2102行业材料解:(1)曲线要素计算例题:已知丘陵地区某三级公路有一弯道,偏角y为60 ,半径500m,JD=K3+954.11。求(1)各曲线要素;(2)曲线上各主点桩号。103行业材料(2)曲线上各主点桩号ZY=JD-T=K3+954.11-288.68=K3+665.43QZ=ZY+L/2=K3+665.43+523.5/2=K3+927.18YZ=ZY+L=K3+665.43+523.5=K4+188.93JD=QZ+J/2=K3+927.18

38、+53.86/2=K3+954.11104行业材料105行业材料106行业材料107行业材料一、道路纵断面概念 由前述可知,路线的空间位置可以分解为平面、纵断面、横断面分别表述,故平面图、纵断面图、横断面图结合起来,就可以准确反映道路的空间位置。 由于自然因素的影响以及经济性考虑,路线纵断面总是空间上有起伏的。n路线纵断面图:沿道路中线所作的竖向剖面图。它反映沿途地面和路线在竖向的高低起伏情况和有关数据。2.4城市道路纵断面城市道路纵断面108行业材料路线纵断图构成路线纵断图构成纵断面图地面线设计线直线(坡度线)曲线(竖曲线)凸曲线凹曲线109行业材料二、纵断面图识读二、纵断面图识读 1、图样

39、部分(1)水平方向表示长度,垂直方向表示标高。垂直方向比例比水平方向放大十倍。(2)比例:水平1:2000或1:5000; 垂直1:200或1:500,规定为水平的十倍。(3)地面线(细实线),是设计中心线(中心桩)原地面高程连线。110行业材料(4)设计线(粗实线),代表路基边缘点设计高程。(5)竖曲线分为凸形曲线( )和凹形曲线( )。R=2000T=40E=0.40K6+60080.50表示凸形曲线,曲线半径R为2000m,切线长T长40m,外距E为0.40m,K6+600为边坡点桩号,80.50为变坡点高程。如:111行业材料(6)构造物名称、规格和中心桩号。桥涵、隧道、涵洞、通道统称

40、构造物。表示在里程桩K6+900处有一座单跨20m的石拱桥,桥中心桩号为K6+9001-20m石拱桥K6+900如:(7)水准点里程、编号、高程和具体位置。在右侧6m的岩石上K6+220BM15 63.14如:表示在里程桩K6+220右侧岩石上设有一水准点,水准点编号为BM15,高程为63.14m。112行业材料2、资料部分、资料部分(1)地质状况 为设计和施工提供依据。(2)坡度/坡长 3.06001.0380表示路线为上坡,坡度3.0%,坡长600m表示路线为下坡,坡度1.0%,坡长380m3.01.0600380其中分格线“ ”表示两坡变坡点位置,与图形部分变坡点里程一致113行业材料纵

41、坡:路线的纵线坡度,为高差与水平距的比值,用i表示。 纵坡定义及计算H=H2-H1L其中, L称为坡长, i上坡为正,下坡为负。H1H2ii=(H2-H1)/L*100%114行业材料最大纵坡各级公路最大纵坡最小纵坡的规定设计速度(KM/h)120 100 8060403020最大纵坡(%) 3456789最小纵坡0.3%0.5%,一般情况下0.5%为宜,满足排水要求原理:坡度太大,行车困难,上坡速度低,下坡危险,限制纵坡对山区公路而言,可以缩短里程,减低造价。115行业材料(3)直线及平曲线表示左转弯的圆曲线表示右转弯的圆曲线千米桩、百米桩、二十米桩、曲线要素点桩、构造物中心点以及加桩。(4

42、)桩号116行业材料(5)标高(与里程桩号点对应)设计高程:路基边缘点设计高程地面高程:原地面点中心点标高填挖高度=设计高程-地面高程 (正值为填高,负值为挖深)117行业材料(6)竖曲线)竖曲线定义:纵断面上两个坡段的转折处,为了便于行车,用一段曲线来缓和,称为竖曲线。变坡点:相邻两条坡度线的交点。变坡角:相邻两条坡度线的坡度值之差,用w表示。 W=2-1=tg2-tg1= i2- i1w12i1i2i3凹形曲线w 0凸形曲线w 0118行业材料竖曲线的竖曲线的作用作用n(1 1)缓冲作用:以平缓曲线取代折线可消除汽车在变坡点的冲击。)缓冲作用:以平缓曲线取代折线可消除汽车在变坡点的冲击。n

43、(2 2)保证公路纵向的行车视距:)保证公路纵向的行车视距: 凸形:纵坡变化大时,盲区较大。凸形:纵坡变化大时,盲区较大。 凹形:下穿式立体交叉的下线。凹形:下穿式立体交叉的下线。n(3 3)将将竖竖曲曲线线与与平平曲曲线线恰恰当当的的组组合合,有有利利于于路路面面排排水水和和改改善善行行车车的的视视线诱导和舒适感。线诱导和舒适感。n 凸形竖曲线主要控制因素:凸形竖曲线主要控制因素:行车视距。行车视距。n 凹形竖曲线的主要控制因素凹形竖曲线的主要控制因素:缓和冲击力。:缓和冲击力。n 竖竖曲线的线形:可采用圆曲线或二次抛物线。曲线的线形:可采用圆曲线或二次抛物线。规范规范规定采用二次抛物线作为

44、竖曲线的线形。规定采用二次抛物线作为竖曲线的线形。特点:抛物线的纵轴保持直立,且与两相邻纵坡线相切。特点:抛物线的纵轴保持直立,且与两相邻纵坡线相切。 竖曲线在变坡点两侧一般是不对称的,但两切线保持相等。竖曲线在变坡点两侧一般是不对称的,但两切线保持相等。119行业材料120行业材料 城市道路网纵横交错,道路与道路相交(或与铁路相交)的部分称为交叉口。它是城市道路系统中的重要组成部分,是道路交通的咽喉和“瓶颈”。相交道路上各种车辆和行人都要在交叉口汇集、通过和转换方向,它们之间相互干扰、使行车速度降低,出现交通拥挤,甚至交通堵塞。 根据相交道路(或铁路)在交叉点处的标高关系交叉口可分为平面交叉

45、和立体交叉。2.5 道路的交叉道路的交叉121行业材料 (一)平面交叉 道路与道路相交(或与铁路相交),各相交道路在交叉点处的标高相同称平面交叉。122行业材料 1交叉口的分叉点、交织点和冲突点 各方向的车流进入平面交叉口时,分为直行和左、右转弯车流,然后汇入所欲行驶的车流。车辆进入交叉口后,互相干扰很大,形成一些分叉点、冲突点和交织点,这些交错点易产生交通事故,降低车速和影响通行能力。l分叉点也称分流点,是同一行驶方向的车辆向不同方向分离行驶的地点。 123行业材料l冲突点也称交叉点,是由来自不同行驶方向的车辆以较大的角度相互交叉的地点。冲突点对交通影响最为不利,车辆容易碰撞。124行业材料

46、l交织点,又称为汇合点、合流点,是车辆从不同方向驶向同一方向的合流点,是由来自不同行驶方向的车辆以较小的角度向同一方向汇合的地点,这是容易产生挤撞的点。125行业材料上述不同类型的交错点,都存在着碰撞的危险,是影响交叉口行车速度和容易发生交通事故的主要原因,其中以左转与直行车辆和直行与直行车辆所产生的冲突点对交通的影响最大,其次是合流点,再次是分流点。因此,在交叉口设计中要尽量采取措施减少冲突点和合流点,尤其要减少和消灭冲突点。126行业材料三条道路相交时冲突点只有3个,四条道路相交时冲突点增加至16个,而五条道路相交时冲突点则达到50个,六条道路相交冲突点猛增到120个。由此我们认为,平面交

47、叉口冲突点的增加并不是与相交道路条数成线性关系增加。127行业材料l消除冲突点的方法主要有 1实行交通管制 用信号灯或交通警察指挥交通,使进入交叉口的车流在时空上分离,直行与左转弯车辆错开通行时间或禁止左转弯以减少冲突点。 2设置调顺交通设施,采用渠化交通 布置交通岛,使车流分道行驶,将冲突点变为交织点。在道路上划线,用绿带和交通岛来分隔车道或用不同颜色和结构的路面来区别不同的车道,使各种不同类型和不同速度的车辆,象在渠道的水流那样,顺着一定的方向,互不干扰地流过,这种交通称为渠化交通。 在渠化交通中最常用的是高出路面的交通岛,包括中心岛、方向岛、分隔岛和安全岛,在车辆不多或道路较窄等情况下,

48、也可用路面标志代替。 3立体交叉 使车辆不在同一平面交叉,这是最砌底的办法。在交通不甚频繁的中小城镇,因造价高、占地多很少采用。128行业材料129行业材料 立体交叉是两条道路在不同平面上的交叉,两条道路上的车流互不干扰,各自保持其原有行车速度通过交叉口,因此,道路的立体交叉是一种保证安全和提高交叉口通行能力的有效方法。 立体交叉虽较平面交叉有很大的优越性,但立体交叉占地面积大,建设投资多,工程涉及面广,特别是在旧城改建中,拆迁房屋和构筑物以及处理地上、地下管线十分复杂。因此,修建立体交叉时要进行多方面的方案比较。(二)立体交叉130行业材料部分互通式立交 部分互通式立交,不是每一个方向都采用

49、立体交叉,而至少有一个或一个以上的平面交叉。它的主要功能是确保主要道路上直行车辆快速、通畅,而且所有交通都能以较高的速度出入主要道路。其形式多种多样,基本形式有菱形、部分苜蓿叶形等。菱形立体交叉131行业材料完全互通式立交 完全互通式立交是一种比较完善的高级形式,其交通功能是保证相交道路上每个方向的车辆行驶到其它方向时,都不受其它车辆的干扰。基本形式有:苜蓿叶形、喇叭形、叶形等。(1)苜蓿叶形立交这种立交形式是完全互通式立体交叉的典型式样。该立体交叉平面形状似苜蓿叶,在交叉点四周四个象限范围内设有环形匝道,保证相交道路上的车辆在各个方向上的转向行驶。也称为标准苜蓿叶形立交。132行业材料(2)

50、喇叭形立交喇叭形立交是三岔路口(丁字路口)的代表型式。可用于主要道路与次要道路的交叉,也可用于两条主要道路的交叉。喇叭形匝道的设置方向可根据各向交通的重要性进行安排。133行业材料(3)叶形立交 这种立交在交通运行方面,不如喇叭形立交,因为其两边左转弯匝道都采用环形匝道,于行车不利。虽然这种型式可用于左转弯交通量不大的互通式立交,但一般只做为苜蓿叶形互通式立交的前期工程时采用。134行业材料环形立交环形立交是由环形平面交叉发展而来的。为了提高环形交叉的通行能力,确保主干道直行方向的交通快速行驶,可将主干道上跨或下穿直接通过路口,不与其它路线交叉;其它车辆驶入环道,按逆时针方向绕环形中心作单向行

51、驶,车辆在环道内相互交织,选择所去的路口驶出环道。135行业材料重庆最大最复杂立交桥:黄桷湾立交重庆最大最复杂立交桥:黄桷湾立交136行业材料路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物,是路面的基础,主要承受路面重量及由路面传递下来的行车与行人荷载,是城市道路的重要组成部分,贯穿城市道路全线,构成城市道路的主体。路基除承受路面的重量、行车和行人的荷载外,还受水流、雨雪、冰冻、风沙的侵袭。因此,路基必须坚实、稳固,具有足够的强度和耐久性,能抵抗各种自然因素的侵害。由于城市道路地下管线多,路基不仅为路面及道路附属设施施工提供场地,而且为地下管线施工提供场地,并对各种地下管线设施起保护作用。路

52、基在城市道路工程中的作用3.城市道路路基施工城市道路路基施工3.1概述137行业材料1具有足够的强度 路基承受由路面传递下来的行车荷载,还要承受路面和路基的自重,势必对路基土产生一定的压力。这些压力都可能使路基产生一定的变形,直接损坏路面的使用品质。因此要求路基具有足够的强度,保证在车辆、路面及路基自重作用下,变形不超过允许值。2具有足够的整体稳定性 路基是直接填筑在地面上(称路堤)或挖去一部分地面(称路堑)构成的。路基修筑后改变了原地面的天然平衡状态。在某些地形、地势条件下,路堑边坡可能滑塌,路堤可能沿陡坡下滑。为使路基具有抵抗自然因素侵蚀的能力,必须采取一定的技术措施确保路基的整体结构的稳

53、定性。3具有足够的水温稳定性 路基在地面水和地下水的作用下,其强度将显著地降低。特别是在季节性冰冻地区,由于水温状况的变化,会发生周期性冻融作用,使路基强度急剧下降。因此,路基应保证在最不利的水温状况下,保持其强度特性,即强度不显著降低,具有足够水温稳定性。路基基本要求138行业材料路基施工重要性 合理的设计需要通过施工得以实现。路基施工质量是路基强度和稳定性的保证,不少公路路基路面病害的重要原因就是路基施工质量不良,并因此引至大量的养护和维修费用 。路基施工基本方法路基土石方作业可分为开挖、装运、铺填、压实、整修等工序。通常采用人工、机械、水力、爆破等基本方法施工。139行业材料3.2 土质

54、路基施工土质路基施工(一)(一) 准备工作内容准备工作内容 (1)组织准备)组织准备(2)物质准备)物质准备(3)技术准备)技术准备 建立和健全施工队伍和管理机构,明确施工任务,制定必要的规章制度,建立和健全施工队伍和管理机构,明确施工任务,制定必要的规章制度,确立施工所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提确立施工所应达到的目标等。组织准备亦是做好一切准备工作的前提 包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存,以及生活后包括各种材料与机具设备的购置、采集、加工、调运与储存,以及生活后勤供应等。勤供应等。包含全面熟悉设计文件和设计交底、施工现场的勘查、提出修改意见并包含全

55、面熟悉设计文件和设计交底、施工现场的勘查、提出修改意见并报请变更设计、报请变更设计、 编制施工组织计划编制施工组织计划(选择施工方案、确定施工方法、布置施选择施工方案、确定施工方法、布置施工现场、编制施工进度计划、拟订关键工程的技术措施等工现场、编制施工进度计划、拟订关键工程的技术措施等 )、恢复路线,施工、恢复路线,施工放样放样(导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点等)导线、中线、水准点复测,横断面检查与补测,增设水准点等)与清除与清除施工场地,临时工程施工施工场地,临时工程施工(施工现场的供电、给水,修建便道、便桥,架设临施工现场的供电、给水,修建便道、便桥,架设临时通讯设

56、施,设置施工用房等)时通讯设施,设置施工用房等)、施工前的复查和试验、施工前的复查和试验等各项前期工作等各项前期工作140行业材料(4)施工测量)施工测量1)中线的恢复和标定)中线的恢复和标定 2)水准点的复查与加设)水准点的复查与加设 3)横断面的检查与补测)横断面的检查与补测 4)预留桥涵位置)预留桥涵位置 141行业材料(五)路基放样(五)路基放样 1)在路中线各中点处标定填挖高度;)在路中线各中点处标定填挖高度; 2)确定横断面的方向;)确定横断面的方向;3)按设计图纸在地面上定出横断面上各点的位置,如路基)按设计图纸在地面上定出横断面上各点的位置,如路基中心点、边缘点、路堤坡脚及路堑

57、坡顶;中心点、边缘点、路堤坡脚及路堑坡顶; 4)边坡放样,按设计的路基边坡率,把边坡的位置标出来;)边坡放样,按设计的路基边坡率,把边坡的位置标出来; 5)移桩移点。)移桩移点。 142行业材料(6)场地清理)场地清理 1)用地划界)用地划界 2)地物拆迁与处理)地物拆迁与处理 3)植被与表土清理)植被与表土清理 4)施工场地临时排水)施工场地临时排水 (7)临时工程建设)临时工程建设 临时场地、施工便道、临时电力与通讯、临时生活给排水临时场地、施工便道、临时电力与通讯、临时生活给排水 (8)施工复查和试验)施工复查和试验 1)施工地点工程地质复查)施工地点工程地质复查2)路基材料性能试验)路

58、基材料性能试验3)试验路段修筑)试验路段修筑143行业材料(二)路基施工的主要机械(二)路基施工的主要机械 1.推土机推土机(1)分为履带式、轮胎式)分为履带式、轮胎式(2)适用范围)适用范围适用于适用于50100m短距离土或软石的挖运作业短距离土或软石的挖运作业144行业材料2.铲运机铲运机(1)分类)分类 铲运机是一种能综合完成挖土、运土、卸土、填筑、整平的机械。按行走机构的不同可分为拖式铲运机和自行式铲运机。(2)适用范围)适用范围对行驶道路要求较低,常用于坡度在20以内的大面积场地平整,开挖大型基坑、沟槽,以及填筑路基等土方工程。铲运机可在类土中直接接挖土、运 土,适宜运距为60015

59、00m,当运距为200350m时效率最高。 145行业材料3.平地机平地机 利用刮刀平整地面的土方机械。刮刀装在机械前后轮轴之间,能升降、倾斜、回转和外伸。动作灵活准确,操纵方便,平整场地有较高的精度,适用于构筑路基和路面、修筑边坡、开挖边沟,也可搅拌路面混合料、扫除积雪、推送散粒物料以及进行土路和碎石路的养护工作。146行业材料4.挖掘机挖掘机(1)分类)分类 按运行方式分为轮胎式、履带式、步履式、轨行式;按运行方式分为轮胎式、履带式、步履式、轨行式;按照操纵方式分为液压式、机械式;按照操纵方式分为液压式、机械式;按挖土方式分为正铲式、反铲式、拉铲式。按挖土方式分为正铲式、反铲式、拉铲式。(

60、2)适用范围)适用范围用于各种场合挖掘各种土体和软石用于各种场合挖掘各种土体和软石拉铲式反铲147行业材料5.装载机装载机(1)分类)分类 按工作装置不同分为单斗式、挖掘装载式、斗轮式;按工作装置不同分为单斗式、挖掘装载式、斗轮式;按动臂形式不同分为全回转式、半回转式、非回转式;按动臂形式不同分为全回转式、半回转式、非回转式;按自身结构特点分刚性式、绞接式;按自身结构特点分刚性式、绞接式;按行走方式分轮胎式、履带式。按行走方式分轮胎式、履带式。(2)适用范围)适用范围挖掘松土、铲土、装载、短距离运土挖掘松土、铲土、装载、短距离运土148行业材料6.工程运输车辆工程运输车辆(1)分类)分类 公路

61、型车辆:后卸整车,后卸和底卸挂车公路型车辆:后卸整车,后卸和底卸挂车非公路型车辆:重型工程车,重型挂车非公路型车辆:重型工程车,重型挂车(2)适用范围)适用范围中、远距离土方和各种设备运输中、远距离土方和各种设备运输绞接自卸卡车149行业材料7.压实主要机械压实主要机械 (1)分类)分类碾压式:光面碾(普通的两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾碾压式:光面碾(普通的两轮和三轮压路机)、羊足碾和气胎碾 振动式:振动器、振动压路机(单驱单振、双驱双振)振动式:振动器、振动压路机(单驱单振、双驱双振) 夯击式:夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机夯击式:夯锤、夯板、风动夯、蛙式夯机 、夯击压路机、夯击压路机(

62、2)适用性)适用性 A代表适用;B代表无适当机械时可用;C代表不适用 150行业材料两轮静碾压路机轮胎式压路机振动压路机羊角碾凸块式振动压路机振动平板夯151行业材料机械化施工机械化施工152行业材料机械化施工机械化施工153行业材料机械化施工机械化施工154行业材料机械化施工机械化施工155行业材料(1)路基填筑:土质路基按填土顺序可分为分层平)路基填筑:土质路基按填土顺序可分为分层平铺和竖向填筑两中方案。铺和竖向填筑两中方案。路堤填筑:分层平铺,竖向填筑。路堤填筑:分层平铺,竖向填筑。1)分层平铺:分层平铺:不同用土水平分层,保证强度均匀。不同用土水平分层,保证强度均匀。 常用方法:透水性

63、差的用土(如粘性土)填于下常用方法:透水性差的用土(如粘性土)填于下层,表面成双向横坡。层,表面成双向横坡。2)竖向填筑:竖向填筑:指沿路中心线方向逐步向前深填。指沿路中心线方向逐步向前深填。 适用条件:路线跨越深谷或池塘时。适用条件:路线跨越深谷或池塘时。 地面高差大,填土面积小,难以水平分层施工地面高差大,填土面积小,难以水平分层施工 陡坡地段半填半挖路基,难以分层填筑时。陡坡地段半填半挖路基,难以分层填筑时。 (三)(三) 路基填挖路基填挖156行业材料分层填筑法分层填筑法水平分层填筑水平分层填筑纵坡分层填筑纵坡分层填筑157行业材料竖向填筑法竖向填筑法在原地面纵坡较大,运土困难的断面采

64、用该法施工,沿纵坡分层,逐层在原地面纵坡较大,运土困难的断面采用该法施工,沿纵坡分层,逐层填筑填筑158行业材料不同土质填筑路堤的规定不同土质填筑路堤的规定1)不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填;不同性质的填料要分别分层填筑,不得混填; 2 )路堤上部受车辆荷载的作用影响较大,一般将水稳性冻稳性好的土填在路堤上部受车辆荷载的作用影响较大,一般将水稳性冻稳性好的土填在路堤的上部;路堤的上部; 3 )透水性大的土填在透水性小的土之下时,如果两者粒径相差悬殊,应在透水性大的土填在透水性小的土之下时,如果两者粒径相差悬殊,应在层间加铺过渡层;如果相反时,其顶面应作成层间加铺过渡层;如果相反时,其顶

65、面应作成 4% 的双向向外横坡,以免的双向向外横坡,以免积水;积水; 4 )沿纵向同层次要改变填料这种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的沿纵向同层次要改变填料这种类时,应作成斜面衔接,且将透水性好的填料放在斜面的上方为宜。填料放在斜面的上方为宜。 正确方案正确方案错误方案错误方案弱透水性土弱透水性土透水性土透水性土不同土质路堤接头不同土质路堤接头 透水性土透水性土弱透水性土弱透水性土159行业材料填料的选择填料的选择1)应尽量选择当地透水性好、摩阻系数大、强度高、水稳性好)应尽量选择当地透水性好、摩阻系数大、强度高、水稳性好的碎石土、卵石土、砾石土、中砂、粗砂等填筑材料。的碎石土、卵石土、砾

66、石土、中砂、粗砂等填筑材料。2)亚砂土、亚粘土及轻亚粘土等,压实后具有足够的强度,可)亚砂土、亚粘土及轻亚粘土等,压实后具有足够的强度,可用来填筑路堤用来填筑路堤 ,但需要注意土中的有机质和易融盐不应超出规,但需要注意土中的有机质和易融盐不应超出规定指标。定指标。3)路堤填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、)路堤填料不得使用淤泥、沼泽土、冻土、有机土、含草皮土、生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨生活垃圾、树根和含有腐朽物质的土。采用盐渍土、黄土、膨胀土填筑路堤时,应针对地质和水文环境,经试验后选用。胀土填筑路堤时,应针对地质和水文环境,经试验后选用。4)液限大

67、于)液限大于50%、塑性指数大于、塑性指数大于26的土,以及含水量超过规的土,以及含水量超过规定的土,不得直接作为路堤填料。需要应用时,必须采取满足定的土,不得直接作为路堤填料。需要应用时,必须采取满足设计要求的技术措施,经检查合格方可使用。设计要求的技术措施,经检查合格方可使用。5)钢渣、粉煤灰等材料,可用作路堤填料,其他工业废渣在使)钢渣、粉煤灰等材料,可用作路堤填料,其他工业废渣在使用前应进行有害物质的含量试验,避免有害物质超标,污染环用前应进行有害物质的含量试验,避免有害物质超标,污染环境。境。6)捣碎后的种植土,可用于路堤边坡表层。)捣碎后的种植土,可用于路堤边坡表层。7)浸水路堤、

68、桥涵台背及挡土墙应选用渗水性良好的填料。)浸水路堤、桥涵台背及挡土墙应选用渗水性良好的填料。160行业材料( 2)路堑开挖:根据挖方数量大小及)路堑开挖:根据挖方数量大小及施工方法不同,按掘进方向可分为施工方法不同,按掘进方向可分为纵向全纵向全宽掘进和横向通道掘进宽掘进和横向通道掘进两种,同时又可在两种,同时又可在高度上分高度上分单层或双层和纵横掘进混合单层或双层和纵横掘进混合等。等。161行业材料1)纵向全宽掘进:)纵向全宽掘进: 2)横向通道掘进横向通道掘进 3)纵横通道混合掘进纵横通道混合掘进 双层横向双层横向双层混合双层混合沿路堑纵向挖掘工作通道,再逐渐向两侧横挖。沿路堑纵向挖掘工作通

69、道,再逐渐向两侧横挖。本法便于安排土方运输和展开工作断面,当开挖本法便于安排土方运输和展开工作断面,当开挖深度较大时,可将高度分成几个层次安排多组台深度较大时,可将高度分成几个层次安排多组台班在不同层次和前后错开的作业面上开挖,适用班在不同层次和前后错开的作业面上开挖,适用于开挖量大、较长的路堑。于开挖量大、较长的路堑。若开挖断面宽,开挖量大,可在开挖纵向通道的若开挖断面宽,开挖量大,可在开挖纵向通道的基础上再在横向开挖通道,提高工作效率。基础上再在横向开挖通道,提高工作效率。在路线一端或两端,沿线成纵向向前开挖。双层时,下层上留有上层操作的出在路线一端或两端,沿线成纵向向前开挖。双层时,下层

70、上留有上层操作的出土和排水通道。从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖,适宜短而深土和排水通道。从路堑的一端或两端按横断面全宽逐渐向前开挖,适宜短而深的路堑的路堑 162行业材料(1)路基压实的意义与机理)路基压实的意义与机理 路基压实的重要性:提高路基的强度和稳定性,路基压实的重要性:提高路基的强度和稳定性,提高路基承载能力,提高道路整体承载能力,减少提高路基承载能力,提高道路整体承载能力,减少病害,延长道路使用寿命。病害,延长道路使用寿命。 (四)路基压实(四)路基压实163行业材料大量试验和工程实践还证明:土基压实后,路基的塑性变形、渗透系大量试验和工程实践还证明:土基压实后,路基的

71、塑性变形、渗透系数、毛细水作用及隔温性能等,均有明显改善。数、毛细水作用及隔温性能等,均有明显改善。 土是三相体,在压实机具的短时间荷载或振动荷载作用下,土体颗粒重新排土是三相体,在压实机具的短时间荷载或振动荷载作用下,土体颗粒重新排列组合,单位体积内固体颗粒增加,孔隙率减小,土的单位重量提高,形成列组合,单位体积内固体颗粒增加,孔隙率减小,土的单位重量提高,形成密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。密实整体,最终导致强度增加,稳定性提高。164行业材料w0 在同等条件下,一定含水量之前,在同等条件下,一定含水量之前,随随增加而提高,主要原因在增加而提高,主要原因在于水起于水起润滑作用,土滑

72、作用,土颗粒粒间阻力减小,施加外力后,孔隙减小,土粒阻力减小,施加外力后,孔隙减小,土粒易于被易于被压实, 得以提高。得以提高。 值至最大后,至最大后,在在继续增大,土粒孔隙增大,土粒孔隙被水分占据,而水一般不被外力所被水分占据,而水一般不被外力所压缩,因而,因而增大,增大,随之降低。随之降低。(2)影响压实的因素)影响压实的因素 外部因素:压实功能、压实工具的类型、压实的方法外部因素:压实功能、压实工具的类型、压实的方法 内部因素:土的含水量、土的性质内部因素:土的含水量、土的性质165行业材料1)最佳含水量:与最大干密度所)最佳含水量:与最大干密度所对应的含水量某一的含水量某一种土的种土的

73、max和和w0不是固定不不是固定不变的,随的,随压实功能而改功能而改变。最佳含水量最佳含水量w0由由 室内室内击实试验确定,确定,绘制制w 关系如关系如图。 w 关系关系图 W0W166行业材料亚砂土亚砂土亚粘土亚粘土粘土粘土2)土质对压实效果的影响)土质对压实效果的影响 不同土的不同土的击实曲曲线如上如上图 由上由上图可以可以看出,土看出,土质不同,不同,max与与w0也不同。也不同。 对于砂土于砂土砾没有最佳含水量的意没有最佳含水量的意义,对于于细粒土,比表面粒土,比表面积大,大, w0较高。高。167行业材料3)压实功能对压)压实功能对压实效果的影响实效果的影响 600 KNm1150

74、KNm2300 KNm3400 KNm 同一种土同一种土质,压实功增加,功增加,w0,提高。提高。增加增加压实功达到提高功达到提高压实的效果,有一定的的效果,有一定的限度,限度,过分增大分增大压实功,一方面不功,一方面不经济,另,另一方面会破坏土的一方面会破坏土的结构。构。 168行业材料4)压实厚度)压实厚度 相同压实条件下(土质、湿度与功能不相同压实条件下(土质、湿度与功能不变),实测土层不同深度的密实度得知,密变),实测土层不同深度的密实度得知,密实度随深度递减,表层实度随深度递减,表层5cm最高。最高。169行业材料(3)压实机具的选择与操作)压实机具的选择与操作 机具名称机具名称最大

75、有效压最大有效压实厚(实厚(m)碾压行程次数碾压行程次数适宜的土类适宜的土类粘性土粘性土亚粘土亚粘土粉砂土粉砂土砂粘土砂粘土人工夯实人工夯实0.1034342323粘性土与砂性土粘性土与砂性土牵引式光面碾牵引式光面碾0.1575粘性土与砂性土粘性土与砂性土羊足碾(羊足碾(2个)个)0.201086粘性土粘性土自动式光面碾自动式光面碾5t0.1512107粘性土与砂性土粘性土与砂性土自动式光面碾自动式光面碾10t0.251086粘性土与砂性土粘性土与砂性土气胎路碾气胎路碾25t0.4556453423粘性土与砂性土粘性土与砂性土气胎路碾气胎路碾50t0.7056453423粘性土与砂性土粘性土与

76、砂性土夯击机夯击机0.5t0.404321砂性土砂性土夯击机夯击机1.0t0.605432砂性土砂性土夯板夯板1.5t落高落高2m0.656521砂性土砂性土履带式履带式0.256868粘性土与砂性土粘性土与砂性土振动式振动式0.4023砂性土砂性土1)机具选择)机具选择170行业材料2)机具操作)机具操作1.土基压实时,在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下,压土基压实时,在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件下,压实操作时宜实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间先轻后重、先慢后快、先边缘后中间(超高路段等需要时,则(超高路段等需要时,则宜先低后高),分层逐次压实。宜先低后

77、高),分层逐次压实。2.压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一,保持压实均匀,不漏压实时,相邻两次的轮迹应重叠轮宽的三分之一,保持压实均匀,不漏压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。压,对于压不到的边角,应辅以人力或小型机具夯实。3.路堤边缘两侧可采取多填路堤边缘两侧可采取多填3050cm,压实完成后再刷坡整平;也可用小,压实完成后再刷坡整平;也可用小型振动压路机从坡脚向上碾压,坡度不陡于型振动压路机从坡脚向上碾压,坡度不陡于1:1.75时,可用履带推土机从时,可用履带推土机从下向上压实下向上压实171行业材料四、土基压实标准四、土基压实标准 土基野外施工,受种种条件限制,不能达

78、到标准压实土基野外施工,受种种条件限制,不能达到标准压实实验所能得的最大容重,交通工程实例干重度为实验所能得的最大容重,交通工程实例干重度为,最大最大干重度为干重度为0 压实密度压实密度 K= X100% 0 压实密度压实密度K就是现行规范规定的路基压实标准就是现行规范规定的路基压实标准在综合考虑路基受力状态、路基路面设计基础、施工条在综合考虑路基受力状态、路基路面设计基础、施工条件前提下,选择件前提下,选择K值值.172行业材料173行业材料174行业材料175行业材料1路基沉陷 路基在垂直方向产生较大的沉落。由于路基的不均匀下陷,造成路基局部路段的破坏。路基沉陷有两种情况:(1)堤身下陷,

79、因路基填料选择不当,填筑方法不合理,压实不足,在荷载和水温综合作用下,路堤发生向下沉陷;(2)地基下陷,因原地面为软弱土层,如泥沼、流沙或垃圾堆积等,填筑前未作处理或换土,造成承载力不足,地基发生下沉,引起路堤下陷。(1)常见的路基变形和破坏(五)防护与加固(五)防护与加固176行业材料177行业材料2边坡滑塌 路基边坡滑塌是最常见的病害,根据边坡土质类别、破坏原因和规模的不同,可分为溜方与滑坡两种。 溜方是由于少量土体沿土质边坡向下移动形成。通常指边坡上表面薄层土体下溜,主要由流动水冲刷边坡或施工不当引起。 滑坡是指一部分土体在重力作用下沿某一滑动面滑动的现象。主要由于土体的稳定性不足引起。

80、178行业材料路基边坡滑塌的主要原因:边坡过陡、填筑路堤方法不当、土体过于潮湿、坡脚被水冲刷、岩石破碎和风化严重等。179行业材料3剥落、碎落和崩塌 剥落是指边坡土层或风化岩层表面,在大气的干湿或冷热的循环作用下,表面发生胀缩现象,使表层土或岩石成片状或带状从坡面上剥落下来,当老的剥落后,新的又不断产生。 碎落是坡面岩石成碎块的剥落现象,规模与危害比剥落严重。 崩塌是指大的石块或土块脱离原有岩体或土体而沿边坡倾落下来。180行业材料181行业材料4路基沿山坡滑动 在较陡的山坡上填筑路基,如果原地面较光滑,未经凿毛或挖筑台阶,坡脚又未进行必要的支撑,在受水的浸润或荷载及自重作用下,填方土基与原地

81、面之间摩擦阻力减小,使路基整体或局部沿地面向下移动,路基失去整体稳定性。182行业材料5不良水文地质条件造成的路基破坏如滑坡、错落、泥石流、雪崩、溶洞陷落、地震及特大暴雨等,均能导致路基大规模毁坏。183行业材料184行业材料185行业材料路基防护和加固的意义路基防护和加固的意义各种自然因素下路基的强度和稳定性不足需要加固;自然条件和行车荷载等的共同作用,路基不能保持长期稳定,需要防护;路基防护和加固是阻断或削弱不利环境因素影响,保证道路安全、舒适、高效通行的必要的工程措施。186行业材料路基防护和加固的基本类型和技术路基防护和加固的基本类型和技术路基防护的主要类型:坡面防护、冲刷防护地基加固

82、的基本措施:换填、预压、反压、排水固结、粒料或加固土桩、化学加固等路基防护基本技术:植物防护、工程防护、综合防护地基加固主要技术:换填土层法、反压护道法、超载预压法、排水固结法、挤密加固法、化学加固法、强力夯实法187行业材料(2)坡面防护)坡面防护坡面防护的作用防止地表径流冲刷坡面;减缓温、湿变化的影响,延缓软弱岩土表面的风化、碎裂、剥蚀演变进程;坡面防护设施不承受外力作用,要求坡面岩土整体稳定牢固 坡面防护的分类植物防护:种草、铺草皮、植树等。工程防护:抹面、喷浆、勾缝、石砌护坡、护面墙等。综合防护188行业材料1)植物防护)植物防护种草防护的条件边坡坡度不陡于1:1;土质和气候适宜植物生

83、长;地表不浸水或短期浸水,径流流速不超过0.6m/s。 种草种草草种选择:适宜当地生长;根系发达,中茎低矮,多年生;几种草籽混种更好。189行业材料铺草皮铺草皮铺草皮防护的条件坡面冲刷较严重,坡度较陡,径流流速0.6m/s;天然草皮不易形成,种草防护不易实施;容许最大流速不超过1.8m/s。铺筑方法平铺草皮和叠铺草皮;平铺草皮是指将草皮平行于坡面铺砌;叠铺草皮是指将草皮相互重叠铺筑,分水平叠铺、垂直于坡面叠铺、以与坡面成半个坡角的角度铺筑等。190行业材料铺草皮铺草皮191行业材料植树植树植树防护的一般用途堤岸坡脚、河滩等降低流速促使淤积;坡脚滩地多排植树,改变水流流态,保护堤岸;水流流速不超

84、过3m/s ;沙害、雪害地区阻沙防雪。 植物品种选择根据种植位置、水流流速、土质气候等条件选择。植树方式连续式:降低水流流速、一般坡面防护等;带式:多排间隔种植,与水流有一定交角,可起到改变水流方向作用。 192行业材料石砌护坡石砌护坡石砌护坡的概念用由砂浆、片石、块石、水泥混凝土预制块(或板)等圬工材料砌筑的坡面覆盖层来保护边坡的一种路基防护措施 。有浆砌片石护坡和干砌片石护坡。缺乏石料时可用混凝土预制块代替。2)工程防护)工程防护193行业材料石砌护坡石砌护坡石砌护坡的构造一般包括砂垫层和片(块)石砌筑层,根据需要可单层单砌筑,也可双层砌筑,厚度大于20cm。对于浆砌护坡,每1015米设伸

85、缩缝。194行业材料砂浆抹面、勾缝、喷浆砂浆抹面、勾缝、喷浆砂浆抹面、勾缝、喷浆的概念这类坡面防护均属封面技术。封面是指用喷、涂、抹等工艺,在路基边坡上修筑保护护层,封闭坡面,防止坡面冲刷、风化、剥蚀的一种路基防护措施。常用的封面技术有抹面、捶面、喷浆等。 砂浆抹面、勾缝、喷浆的应用封面防护措施对边坡坡度和高度的适应能力较强;多用于风化但较完整坚硬的路堑边坡。 195行业材料砂浆抹面、勾缝、喷浆砂浆抹面、勾缝、喷浆196行业材料其他类型的坡面防护其他类型的坡面防护水泥混凝土骨架防护示例197行业材料其他类型的坡面防护其他类型的坡面防护水泥混凝土骨架防护示例198行业材料综合防护综合防护种草植树

86、防护199行业材料综合防护综合防护混凝土骨架种草防护200行业材料综合防护综合防护拱式骨架种草防护201行业材料冲刷现象:水流经路基坡面或坡脚时将冲走较细粒径的填料,使路基遭到不同程度的破坏。冲刷防护:这种为阻止路基冲刷现象发生的路基防护措施被称为冲刷防护。(3)冲刷防护)冲刷防护202行业材料直接防护直接防护直接防护的类型直接防护的类型植物防护 石砌护坡或护面墙 抛石防护 石笼防护 土工织物软件沉排防护 土工膜袋防护 203行业材料植物防护204行业材料砌石或混凝土护坡205行业材料抛石或石笼206行业材料浸水挡土墙207行业材料(五)、土工软体沉排和土工模袋208行业材料(4)软土地基加固

87、)软土地基加固软土(含水量高于30的粘质土、粉质土和有机质土)、泥沼、泥炭、湿陷性黄土、人为垃圾、松散杂填土、膨胀土、海(湖)沉积土软土上的路堤可能会因为过大的沉降引起开裂甚至剪切破坏 209行业材料1 砂垫层法砂垫层法砂垫层砂垫层在软土地基上铺设厚度为在软土地基上铺设厚度为0.51.2m的砂层。的砂层。作用:作用:1)作为软土层固结所需要的上部排水层(配合其它固作为软土层固结所需要的上部排水层(配合其它固结排水措施);结排水措施);2)作为路堤内的底部排水层,以降低路堤内水位或疏作为路堤内的底部排水层,以降低路堤内水位或疏干路堤内湿度;干路堤内湿度;3)改善路堤和地基处理工程施工时的机械作业

88、条件;改善路堤和地基处理工程施工时的机械作业条件;4)软土层薄时,单独用作地基处理(固结排水)措施。软土层薄时,单独用作地基处理(固结排水)措施。210行业材料材料:材料:以透水性好的砂或砂砾为宜。以透水性好的砂或砂砾为宜。 垫层处理方法垫层处理方法211行业材料2 换填土法换填土法换填土法换填土法用好土(强度较高和透水性好的材料)全部用好土(强度较高和透水性好的材料)全部或部分替换软土的方法。或部分替换软土的方法。作用:作用:提高地基的承载力和降低沉降量。提高地基的承载力和降低沉降量。施工方法:施工方法:开挖和强制挤出。开挖和强制挤出。开挖方法:开挖方法:全部开挖换填全部开挖换填在路堤全宽范

89、围内将需要处理的软土层在路堤全宽范围内将需要处理的软土层挖除,并置换以好土。适用于软土层厚度为挖除,并置换以好土。适用于软土层厚度为3m以内,以内,路堤需在短期内填筑完成的情况。路堤需在短期内填筑完成的情况。212行业材料部分开挖换填部分开挖换填仅挖除表层最软弱部分的软土,换填以仅挖除表层最软弱部分的软土,换填以好土,使沉降量减少到可接受程度(挖填深度为好土,使沉降量减少到可接受程度(挖填深度为2m以以内)。内)。强制换填法强制换填法利用路堤填土重力将软土从路堤下向两侧利用路堤填土重力将软土从路堤下向两侧或前方挤出;或者将炸药装入软土层内,通过爆破将软或前方挤出;或者将炸药装入软土层内,通过爆

90、破将软土挤出。土挤出。换填材料:换填材料:宜选用排水性能好,处于地下水以下能保持有宜选用排水性能好,处于地下水以下能保持有足够承载力的砂、砂砾及其它粗粒料。足够承载力的砂、砂砾及其它粗粒料。213行业材料3 反压护道法反压护道法反压护道反压护道当路堤填筑高度超过地基不作处理时所能当路堤填筑高度超过地基不作处理时所能容许的安全高度(极限高度或临界高度)时,路堤和容许的安全高度(极限高度或临界高度)时,路堤和软土层达不到要求的滑动破坏安全系数。可在路堤两软土层达不到要求的滑动破坏安全系数。可在路堤两侧填筑一定高度和宽度的护道。侧填筑一定高度和宽度的护道。作用:作用:利用护道的填土重量增加稳定力矩,

91、以平衡主路利用护道的填土重量增加稳定力矩,以平衡主路堤的滑动力矩。堤的滑动力矩。适用条件:适用条件:路堤高度不大于(路堤高度不大于(5/32)倍极限高度的情)倍极限高度的情况。况。214行业材料4 4 分阶段施工分阶段施工分阶段施工分阶段施工路堤填筑到一定高度,放置一段时间,再路堤填筑到一定高度,放置一段时间,再进行第二阶段的施工,重复多次,填到设计高度为止。进行第二阶段的施工,重复多次,填到设计高度为止。原理:原理:利用土的固结特性。利用土的固结特性。适用条件:适用条件:在软土层初始剪切强度太低,不足以保证路堤在软土层初始剪切强度太低,不足以保证路堤稳定性时,采用分阶段施工方法。但总工期很长

92、,特别稳定性时,采用分阶段施工方法。但总工期很长,特别是土固结很慢的情况下。同时,这种方法有一最大限度是土固结很慢的情况下。同时,这种方法有一最大限度的填土高度,超出此高度,分阶段施工仍然不能保证路的填土高度,超出此高度,分阶段施工仍然不能保证路堤的稳定性。堤的稳定性。215行业材料5 竖向排水固结法竖向排水固结法竖向排水固结法竖向排水固结法在地基内设置排水井,缩短排水距离,在地基内设置排水井,缩短排水距离,加速固结排水。加速固结排水。目的:目的:运用堆载预压,挤出土中的过多含水,达到挤紧土运用堆载预压,挤出土中的过多含水,达到挤紧土粒和提高强度。粒和提高强度。适用条件:适用条件:均匀的厚粘土

93、层而渗透性小、路堤较高。均匀的厚粘土层而渗透性小、路堤较高。排水材料:排水材料:砂、塑料排水板等。砂、塑料排水板等。216行业材料砂井/袋装砂井/塑料排水板排水法真空堆载预压排水法示意图砂垫层堆载填土砂井/袋装砂井/塑料排水板塑料薄膜射流泵有孔管道网络有孔管道网络示意图广泛适用于各类饱和粘土、粉土217行业材料218行业材料6 挤密桩法和加固土桩法挤密桩法和加固土桩法挤密桩挤密桩用冲击或振动方法,将砂或碎石等粒料挤用冲击或振动方法,将砂或碎石等粒料挤入软土地基内,形成直径较大的桩体,并同原地基入软土地基内,形成直径较大的桩体,并同原地基一起形成复合地基。一起形成复合地基。作用:作用:1)使桩周

94、围的土体变密实;使桩周围的土体变密实; 2)支承路堤很大一部分重量;支承路堤很大一部分重量; 3)加速周围软土的固结;加速周围软土的固结; 4)防止液化(砂土地基时)。防止液化(砂土地基时)。219行业材料粉喷桩粉喷桩采用螺旋钻在软土层内开孔或用末端闭采用螺旋钻在软土层内开孔或用末端闭合式套管压入软土层内,而后将水泥、生石灰、合式套管压入软土层内,而后将水泥、生石灰、粉煤灰等加固材料灌入孔内,利用加固材料的吸粉煤灰等加固材料灌入孔内,利用加固材料的吸水消解和生成水化物等,降低周围粘性土中的含水消解和生成水化物等,降低周围粘性土中的含水量,从而提高地基的强度和减小沉降量。水量,从而提高地基的强度

95、和减小沉降量。220行业材料挤密桩法和加固土桩施工现场挤密桩法和加固土桩施工现场221行业材料7 重锤夯实法重锤夯实法重锤夯实法重锤夯实法以钢筋混凝土制成截头圆锥体(底部垫以钢筋混凝土制成截头圆锥体(底部垫钢板),重量宜钢板),重量宜1.5吨左右,落高吨左右,落高2.54.5m,对地基,对地基进行夯实(进行夯实(812遍)。遍)。适用条件适用条件:地下水位地下水位0.8m以下稍湿的一般粘性土、砂土、以下稍湿的一般粘性土、砂土、湿陷性黄土、杂填土等。湿陷性黄土、杂填土等。目的:目的:提高地基表层土的强度。提高地基表层土的强度。222行业材料强夯法(动力固结法)强夯法(动力固结法)以以812t(甚

96、至(甚至200t)的)的重锤和重锤和820m(最高达(最高达40m)的落距,对地层表)的落距,对地层表面进行强力夯击,利用冲击波和动应力使地基土面进行强力夯击,利用冲击波和动应力使地基土密实,达到加固的目的。密实,达到加固的目的。223行业材料重锤夯实施工现场重锤夯实施工现场224行业材料8 化学加固法化学加固法化学固结法化学固结法利用化学溶液或胶结剂,采用压力利用化学溶液或胶结剂,采用压力灌注或搅拌混合等措施,使土颗粒胶结起来,达灌注或搅拌混合等措施,使土颗粒胶结起来,达到对土基加固的目的。到对土基加固的目的。目前采用的化学溶液有:目前采用的化学溶液有:1)以水玻璃溶液为主的浆液以水玻璃溶液

97、为主的浆液2)以丙烯酸氨为主的浆液以丙烯酸氨为主的浆液3)水泥浆液水泥浆液4)以纸浆溶液为主的浆液以纸浆溶液为主的浆液225行业材料工艺工艺有:有:注浆法注浆法利用机械压力将利用机械压力将浆液通过注入管,均匀注浆液通过注入管,均匀注入地层,浆液以填充和渗入地层,浆液以填充和渗透方式,排挤土粒间或石透方式,排挤土粒间或石隙中的水分和空气,占据隙中的水分和空气,占据其位置,一定时间后,浆其位置,一定时间后,浆液凝固,可使原土层或缝液凝固,可使原土层或缝隙固结成整体。隙固结成整体。旋喷法和深层搅拌法旋喷法和深层搅拌法钻头叶片喷头软管旋喷桩示意图226行业材料四四 路面施工路面施工1.路面工程构造与材

98、料路面工程构造与材料2.沥青路面施工沥青路面施工3.城市道路工程附属构造物及人行道城市道路工程附属构造物及人行道4.城市道路的养护城市道路的养护227行业材料1 路面工程 路面就是指按车行道宽度在路基上用坚硬材料铺筑成一定厚度的结构层。路面工程是道路建设中的一个重要组成部分,它的技术性能好坏,直接影响行车速度、安全、经济和舒适。228行业材料1、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,在路基路面结构的内部产生应力、应变及位移。如果路基路面结构整体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,则路面会出现断裂,路基路面结构会出现沉陷,路面表面会出现波

99、浪或车辙,使路况恶化,服务质量下降。因此要求路基路面结构整体及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两方面。路面结构具有足够的强度抵抗车轮荷载引起的各种应力,如压应力、拉应力、剪应力等,保证不发生压碎、拉断、剪切等各种破坏。路面结构具有足够的刚度,使得在车轮荷载作用下不发生过量的变形。保证不发生车辙、沉陷或波浪等病害。1.1 路面的基本要求229行业材料 2、稳定性 路面的强度不可避免地会因气候、水文条件的季节性变化而产生变化,特别是对其中的温度和湿度变化反应更为敏感。例如沥青路面因高温而变软,产生车辙和推移,因低温变脆而开裂等。因此为了保证路面能全年通畅行车

100、,应使路面的强度在一年中随季节而变化的幅度尽可能小。路面保持强度相对稳定的能力,称为稳定性。由于水分变化促成强度的变化称为水稳定性;由于温度变化促成强度的变化称为温度稳定性。230行业材料 路基路面工程投资昂贵,从规划、设计、施工至建成通车需要较长时间,对于这样的大型工程都有较长的使用年限,一般的道路工程使用年限至少数十年。承重并经受车辆直接碾压的路面部分要求使用年限在20年以上,因此路基路面工程应具有耐久性。 路面在车辆荷载的反复作用与大气水温周期性的重复作用下,路面使用性能逐年下降,强度与刚度逐年衰变,路面材料的各项性能也可能由于老化衰变而引起路面结构的损坏。因此,加强养护、维修也是非常重

101、要。3、耐久性231行业材料 4 表面平整度 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。这种振动作用会造成汽车颠簸,影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适。同时,振动作用还会对路面施加冲击力,从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损,并增大油料的损耗。而且,不平整的路面还会积滞雨水,加速路面的破坏。因此,为了减少振动冲击力,提高行车速度和增进行车舒适性、安全性,路面应保持一定的平整度。 232行业材料5、表面抗滑性能 路面表面要求平整,但不宜光滑,汽车在光滑的路面上行驶时,车轮与路面之间缺乏足够的附着力或摩擦力。雨天高速行车,或紧急制动或突然启动,或爬坡、转弯时,车轮也易

102、产生空转或打滑,致使行车速度降低,油耗消耗增多,甚至引起严重的交通事故。通常用摩擦系数表征抗滑性能,摩擦系数小,抗滑能力低,容易引起滑溜事故。对于城市快速路高速行车道,要求具有较高的抗滑性。 233行业材料 路面表面的抗滑能力可以通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的粒料组成路面表层材料来实现,有时也可以采用一些工艺措施来实现,如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外,路面上积雪、浮水或污泥等,也会降低路面的抗滑性能,必须予以清除。234行业材料6 少尘性 汽车在砂石路面上行驶时,车身后面产生的真空吸引力会将表层较细材料吸出而飞扬尘土,甚至导致路面松散、脱落和坑洞等破坏。扬尘还会加速汽车机件的损坏,减短行

103、车视距,降低行车速度,而且对旅客和沿路居民的环境卫生以及货物和路旁农作物都带来不良影响。因此,要求路面在行车过程中尽量减少扬尘。235行业材料7 低噪声 汽车在路面上行驶时,除发动机等噪声外,路面不平整引起车身的振动是噪声的又一来源。为降低噪声,应提高路面施工的平整度工艺。 不同路面对噪声的吸收能力有所差异。沥青路面吸音能力较强,对声波的反射能力较弱,因而噪声较小;而水泥混凝土路面则与之相反,它不仅对声波的反射能力强,而且由于车辆通过接缝时产生有规则的震动而使噪声更为加大,因此,结合减小噪声要求,城市道路较多采用沥青路面。236行业材料 行车荷载和自然因素对路面的作用,是随深度而逐渐减弱的。因

104、此,对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点,绝大部分路面的结构是多层次的,按各层所处位置及作用的不同,基本上分为面层、基层和垫层。1.2路面的结构层次237行业材料238行业材料1 面层 面层直接承受行车荷载与大气因素的作用,它承受较大的行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用;同时还受到降水的侵蚀和气温变化的影响。因此面层应具有较高的力学强度、抗变形能力、较好的水稳定性和温度稳定性,还要耐磨、不透水、抗滑性和平整度。 面层主要采用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料等强度较高的材料铺筑。 联结层也包括在面层之内。联结层是在非沥青结合料的基层与沥青面

105、层间设置的一个辅助结构层。它的作用是防止沥青面层沿着基层表面滑移,从而有效地发挥路面结构层的整体强度。一般在交通量大、荷载等级高的快速路与主干路上采用。联结层主要采用黑色碎石、沥青贯入式碎石等。239行业材料2 基层 基层主要承受面层传来的车辆荷载的垂直力,并扩散到下面的垫层和土基,实际上基层是路面结构的承重层,应具有足够的强度和刚度,并具有良好的扩散应力的能力。 基层遭受大气因素的影响虽然比面层小,但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的浸湿,所以基层应具有足够的水稳定性。 修筑基层的材料主要有各种结合料(如石灰、水泥和沥青等)稳定土或稳定碎(砾)石、天然砂砾、各种碎石、砾石、片石、块石

106、,各种工业废渣(煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等)和土、砂、石组成的混合料等。240行业材料3 垫层 在水文地质条件不良的路段,常在土基与基层之间加设垫层。目的是改善土基的湿度和温度状况,保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温变化造成的不良影响。另一方面,将基层传下的车辆荷载应力加以扩散,以减小土基产生的应力和变形。 垫层的材料,强度要求不一定高,但水稳定性和隔温性能要好。常用的垫层材料分为两类:一是由松散粒料,如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层;二是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。例如,为处理软弱土基,用石灰土、石灰炉渣土等铺筑的稳定层;为隔断地下毛细水上升或防止地表积水渗入,并可

107、将溢到土基的水分贮蓄与排出路幅之外,用粗砂、砾石、炉渣等粒料铺筑的隔离层(或称隔水层);为减小路基路面不均匀冻胀,用炉渣、矿渣、砂砾或其它多孔耐冻材料铺筑的防冻层等。241行业材料路面结构层的划分是相对的,当路面是分期修建,逐步加强时,原有路面的面层往往成为新加铺路面的基层;当路基强度较高且水文地质条件良好时,路面结构层往往可由面层与单一层次的基层组成,而无需设置垫层。242行业材料 棍据道路材料和规格,路面使用和要求以及设计的规定,路面构成的基本原理一般有: 1 铺砌法 多用于块石路面,其强度构成主要靠块石间的挤紧及土基的均匀支承作用。它要求选用具有大致相同尺寸和形状的较整齐块料,并具有一定

108、的强度和平整度。如上海的弹街路面,小方石路面,方块石路面等。 1.3 路面构成的基本原理243行业材料 2 嵌挤法 多用于各种碎石路面,其强度构成是利用粒料相互嵌挤、磨阻及粘结而产生。通常采用分层撤铺,由大到小的石料,经过压实的铺筑方法,它要求同一层石料的粒径大小相仿,并且具有尖锐多棱角的特点,较高的强度,从而提高路面结构层的内磨阻力,如泥结碎石路面、沥青贯入式路面和沥青稳定碎石基层等。 244行业材料 3 级配密实法 此法是用粒径大小不同的石料作骨料,按最佳密实度、最小空隙率原理配合,再掺加结合料经压实或振动捣实而成。这种路面的强度,系靠粒料间的磨阻力和结合料的粘结力的共同作用所构成,各种砂

109、石级配路面均属于此。245行业材料 4 结合法 使用各种粒料作为构成路面的骨料的路面,需要有结合料将粒料结成整体。结合料有属天然物质的如泥结碎石路面,有属有机物质的如沥青混凝土路面,也有属矿物质的如石灰土,水泥混凝土路面等。 必须说明,大多数路面的构成,不是基于单一的原理,而是兼及数项原理,不过其中也有主次。如泥结碎石路面,水泥混凝土路面和沥青混凝土路面,骨料都是碎石,分别与黄泥、水泥砂浆和沥青等物质而起结合作用,但黄泥结的以嵌挤作用为主,而水泥混凝土、沥青混凝土则以级配与结合兼重。246行业材料按面层的使用品质、结构强度分级 1高级路面 特点是结构强度高,使用寿命长,适应较大的交通量,平整无

110、尘,能保证高速行车,养护费用少,运输成本低。但基建投资大,施工技术与机械设备要求高,需要质量高的材料来修筑。 面层类型:指的是用水泥混凝土、沥青混凝土、厂拌沥青碎石或整齐石块路面。 适应的道路等级:高速、一级、二级公路;城市快速路、主干路。 1.4 路面的分级与分类路面是用各种材料按不同配制方法和施工方法修筑而成,在力学性质上也互有异同。根据不同的使用目的,可将路面作不同的分级和分类。247行业材料2次高级路面 特点是强度较高,寿命较长,能适应较大交通量。比高级路面投资少,但需定期维修,养护费用和运输成本较高。 面层类型:沥青贯入碎(砾)石、冷拌沥青碎(砾)石、半整齐石块、沥青表面处治等路面

111、适应的道路等级:二级、三级公路;城市次干路、支路 248行业材料 3中级路面 特点是强度低,使用期限短,平整度差,易扬尘,仅能适应较小的交通量,行车速度也低。它需要经常维修才能延长使用期限。它的造价虽低,但养护工作量大,运输成本较高。 面层主要类型:泥结或级配碎(砾)石、水结碎石、其他粒料、不整齐石块路面 适应的道路等级:三级、四级公路 249行业材料4低级路面 特点是强度低,水稳定性和平整度均差,易扬尘,只能低速行车,适于较小的交通量,雨季常不能通车。低级路面建筑费用低,施工技术与设备简单,但要求经常养护维修,运输成本很高。 各种粒料或当地材料改善土(如炉渣土、砾石土和砂砾土等) 适应的道路

112、等级:四级公路 250行业材料251行业材料公路等级公路等级路面等级路面等级按技术等级分按行政等级分高速公路国道高级一级公路省道次高级二级公路县道中级三级公路乡道低级四级公路专用公路公路等级公路等级高速公路高速公路一级公路一级公路二级公路二级公路三级公路三级公路四级公路四级公路沥青混凝土水泥混凝土沥青贯入式碎石、沥青碎石、沥青表面处置XXX砂石路面XXXX252行业材料 按路面力学特性分类(1)柔性路面 柔性路面由具有粘性、弹塑性的混合材料,在一定的工艺条件下压实成型的路面。力学特性是:在荷载作用下所产生的弯沉变形较大,路面结构本身抗弯拉强度较低,车轮荷载通过由强转弱的各层次逐渐传到土基,使土

113、基仍受到较大压力,土基的强度和稳定性,对路面结构整体强度有较大影响。 柔性路面一般包括铺筑在非刚性基层上的各种沥青路面,碎(砾)石路面、块石路面及用有机结合料加固的土路面等。253行业材料(2)刚性路面 刚性路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。水泥混凝土的强度高,与其它筑路材料比较,它的抗弯拉强度高,呈现出较大的刚性,在车辆荷载作用下,水泥混凝土结构层处于板体工作状态,竖向弯沉较小,路面结构主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度承受车辆荷载。通过板体的扩散分布作用,传递给土基上的单位压力较柔性路面小得多。254行业材料(3)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

114、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。由于这种材料的刚性处于柔性路面与刚性路面之间,因此,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。 半刚性基层的显著特点是:整体性强、承载力高、刚度大、水稳性好,而且较为经济。高等级公路越来越多地采用半刚性基层。二灰碎石基层水泥稳定碎石255行业材料按材料和施工方法分类(1)碎(砾)石类。用碎(砾)石按嵌挤原理或最佳级配原理配料铺压而成的路面。一般用作面层、基层。(2)结合料稳定类。掺加各种结合料,使各种土、碎(砾)石混合料或工业废

115、渣的工程性质改善,成为具有较高强度和稳定性的材料,经铺压而成的路面。可用作基层、垫层。(3)沥青类。在矿质材料中,以各种方式掺入沥青材料修筑而成的路面。可用作面层或基层。(4)水泥混凝土类。以水泥与水合成水泥浆为结合料、碎(砾)石为骨料、砂为填充料,经拌和、摊铺、振捣和养生而成的路面,通常用作面层,也可作基层。(5)块料类。用整齐、半整齐块石或预制水泥混凝土块铺砌,并用砂嵌缝后辗压而成的路面,用作面层。256行业材料沥青路面是采用沥青材料作结合料,粘结石料或混合料修筑成面层的路面结构,由于沥青材料是黑色的,用它修成的路面也呈黑色,故又称黑色路面。沥青路面由于使用了粘结力较强的沥青材料作结合料,

116、不仅增强了矿料颗粒间的粘结力,而且提高了路面一系列的技术品质,使路面具有平整、耐磨、不扬尘、不透水、耐久等优点。由于沥青材料具有弹-粘-塑性,在汽车通过时,震动小、噪声小、略有弹性,更显得平稳舒适,是城市道路的主要面层。沥青路面的缺点是易被履带车辆和尖硬物体所破坏,表面常被磨光而影响安全;温度稳定性差,夏天易软,冬天易脆并产生裂缝。2 沥青路面2.1 沥青路面概述l沥青路面的特点257行业材料沥青路面属于柔性路面,其强度和稳定性与基层和土基的特性有关。所以,在施工时必须掌握路基土的特性进行充分的压实。对软弱土基或翻浆路段,必须预先加以处理。为了保证路面的各项技术要求,最好铺筑在用结合料处治过的

117、整体性基层上。从施工季节来讲,沥青类路面一般都要求在温暖干燥的气候条件下施工,所用沥青材料在施工时具有较大的流动性,便于路面摊铺和压实成型,并应在气温较高(不低于15)的时期施工。热拌热铺类的沥青碎石或沥青混凝土面层,气候对其影响较小,仅要求在晴朗天气和气温不低于5时施工。由于新旧路面一般能很好结合,所以沥青路面不仅容易修补,而且适宜分期修建。258行业材料1沥青表面处治 沥青表面处治是在具有一定强度的基层或面层上,用沥青和集料铺筑的较薄的面层,是一种晴雨均能通车,耐久且简易的沥青面层。有层铺法、拌和法和混合法表面处治。表面处置厚度很小,以层铺法为例,三层表面处治也不超过3cm。 一般情况下,

118、表面处治仅用于承受轻交通量或交通量不超过1000辆昼夜的道路,表面处治大致能达到如下的使用年限: 单层表面处治 3-5年 双层表面处治 7-10年 三层表面处治 10-15年 在城市中表面处治逐步被厂拌混合料所代替。l沥青路面的类型259行业材料2沥青贯入式路面 摊铺并压实一层碎石(或矿渣等),喷洒一次数量较多的沥青,使其贯入矿料层内部,然后一次或多次逐级撒铺较细的矿料,填充粗矿料的表面孔隙,每撤一次矿料,都要喷洒一次沥青(撒铺封面料后除外)。用这种方法构成的面层称为沥青贯入式路面。 沥青贯入式路面可适应1000-5000辆昼夜的交通量,大致可使用10-15年。 沥青贯入式路面施工时,因对环境

119、污染,需要2-3周成型期,在城市道路中使用受到限制。贯入式路面裂缝少于厂拌混合料路面,所以不少城市采用上拌下贯式路面。260行业材料3 沥青碎石路面 用有一定级配或同粒径的碎石与沥青拌和而成的混合料,称沥青碎石混合料,用它铺筑的面层称沥青碎石面层。沥青碎石也称黑色碎石。 我国按矿料的最大粒径对沥青碎石混合料进行分类,共分六种类型,并在最大粒径之前冠以字母LS,即LS-35,LS-30(粗粒式),LS-25,LS-20(中粒式),LS-15、LS-10(细粒式)。LS-35即表示最大粒径为35mm的沥青碎石混合料。 根据铺筑和压实时沥青混合料的温度,沥青碎石可分为热铺和冷铺,冷铺沥青碎石路面其使

120、用年限为10-15年,热铺为13-20年。261行业材料4 沥青混凝土路面 用不同粒径的碎石、天然砂或破碎砂、矿粉和沥青,按一定比例在拌和机中热拌所得到的混合料称为沥青混凝土混合料。这种混合料的矿料具有严格的级配要求。这种混合料压实后所得到的路面材料具有规定的强度和密实度,称为沥青混凝土。它具有很高的强度和密实度,是各种沥青矿料混合料中最高的。 就材料组成和制备及铺筑工艺而言,沥青混凝土与沥青碎石有很多相似之处。只是沥青混凝土对矿料的级配要求很严格,且必须采用一定数量的矿粉。 沥青混凝土路面的使用年限为15-20年。262行业材料 我国采用以矿料的最大粒径来区分沥青混凝土混合料,并在最大粒径之

121、前冠以字母LH。如LH-35表示最大粒径为35mm的沥青混疑土混合料,并将同一粒径级别的混合料分为和型,型表示密实沥青混凝土,其孔隙率为3-6;型表示孔隙沥青混凝土,其孔隙率为6-10。263行业材料l路面等级和面层类型的选择路面等级的选择,一方面根据任务要求(道路的等级、交通量、使用年限、修建费用等)和工程特点(施工季节、施工期限、基层状况等),另一方面还应考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等因素。道路等级路面等级面层类型设计年限设计年限内累计标准轴次(万次/一车道)城市快速路高级路面沥青混凝土15大于400主干路高级路面沥青混凝土12大于200次高级路面热拌沥青碎石混合料、沥青

122、贯入式10100-200次干路次高级路面乳化沥青碎石混合料、沥青表面处治810-100支路及其他中级路面水结碎石、泥结碎石、级配碎石、半整齐石块路面5小于10低级路面粒料改善土5小于10264行业材料 基层是路面的主要承重层,修筑沥青路面必须重视基层的设计与施工。沥青路面的基层应符合下列要求: 1具有足够的强度和刚度 基层必须能承受车轮荷载的作用。在行车荷载的反复作用下,不产生超过一定限度的残余变形;对粒料基层,不能发生剪切破坏;对以结合料稳定的基层,不能发生弯拉破坏。在我国当前条件下,修筑沥青路面应坚持“薄面、强基、稳土基”的原则,即保证土基稳定,使用强度大的、承载力高的基层以适用较薄的沥青

123、面层,或适当减薄沥青面层。l沥青路面对基层的要求265行业材料2具有良好的稳定性 沥青面层,特别是沥青表面处治和沥青贯入式,往往是透水的,因此含泥土较多,土的塑性指数较大的基层,其强度必将明显降低,冰冻地区危害会更大,所以基层材料必须有良好的水稳定性。当不符合规定要求时,常用石灰、水泥或其它材料稳定,使其达到规定的强度和水稳定性。否则无法保证沥青面层的使用要求。266行业材料3基层表面必须平整、密实,拱度和顶层一致 薄沥青面层的平整度取决于基层的平整度。特别是沥青表面处治一般只有1.5-2cm厚,几乎不可能调整基层表面的不平整,基层的不平整都将反映到面层上。因此保证基层的平整度是保证薄沥青面层

124、平整度的先决条件。工地上常说的“土基不平,基层找补;基层不平,面层找补”的思想与做法是错误的。 道路施工中,基层的路拱横坡度应与其上的沥青面层的路拱横坡度相一致。否则,应该先调整基层的路供横坡度,然后再铺筑面层。267行业材料4 与面层结合良好 面层与基层的良好结合,对于面层的使用质量十分重要,它可以避免沥青面层发生活动、推移等破坏。为此基层表面应稳定并具有一定的粗糙度,表面结构均匀,无松散颗粒。铺筑沥青面层前,表面应干燥无尘。268行业材料l基层类型的选择目前常用的基层类型有沥青、水泥及工业废渣稳定类、碎石嵌挤类和土石级配类三种。每一种类型都有各自的特点,沥青、水泥和二灰稳定类适用于交通量繁

125、重的道路,其他类型适用于一般的交通道路。269行业材料270行业材料271行业材料为了确保形成稳定的结构层次,各类结构层按所用材料的规格和施工工艺的要求,规定了最小厚度。l结构层的层厚272行业材料沥青材料是由有机化合物所组成的材料,它主要是从加工矿物类物质(如石油、煤、页岩)获得的。它具有良好的粘结力和封闭性能,在常温下是固体或半固体的可塑性物质,表面有黑色光泽,当温度加热到100。C-150。C左右时,沥青就象液体一样能够流动,它可以用来防水、防腐,并能把各种分散的矿质集料结合成为一个具有一定技术性能的整体,因此通常称它为有机结合料。 l沥青路面的材料沥青材料p沥青的特点273行业材料 沥

126、青可以分为两大类 (1)由石油系统得到的产物称为地沥青,由于产源的不同,地沥青又可分为天然沥青和石油沥青两类。 天然沥青是石油在天然条件和长时间的地球物理因素(阳光、空气、温度等)作用下最后形成的产物。 石油沥青是石油经过各种炼制加工工艺后所得到的产品。 (2)由煤、页岩、木材等有机物在高温状态下干馏,先得到焦油,再经过加工所得到的产物称为焦油沥青,其中由煤干馏加工而得到的沥青称为煤沥青。p沥青的分类274行业材料干馏产品主要成分用途出炉煤气焦炉气(管道煤气)一氧化碳,氢气,甲烷,乙烯气体燃料、化工燃料粗氨水氨,铵盐化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料粗苯苯,甲苯,二甲苯化肥、炸药、染料、医

127、药、农药、合成材料煤焦油苯,甲苯,二甲苯化肥、炸药、染料、医药、农药、合成材料酚类,萘染料、医药、农药、合成材料沥青筑路材料、制碳素电极焦炭碳冶金、合成氨造气、电石、燃料275行业材料276行业材料 道路所用的沥青包括道路石油沥青、乳化沥青、软煤沥青和液体石油沥青等。沥青材料在修筑路面上用的主要应满足下列各项要求: (1)沥青材料应有适当的稠度。使在一定的施工条件和施工方法的情况下,沥青能均匀地分布在矿料之间,并很强地吸附在石料的表面,在压实后能形成比较均匀、紧密和坚实的路面。 沥青材料的稠度是代表沥青材料粘结性的一种指标。固体和半固体沥青的稠度通常用针入度来表示,液体沥青和软沥青的稠度用粘度

128、来表示。 (2)沥青结合料应有一定的塑性,使路面在汽车荷重的作用下,虽产生一定的变形,而具有不产生裂缝的能力。沥青的塑性指标通常用延度来表示,延度越大,塑性越好。p 选择道路用沥青材料的要求277行业材料 (3)沥青材料应有足够的温度稳定性和气候稳定性。使筑成的路面无论在热天或冷天都能基本上保持固有的强度。如果温度稳定性低时,亦即温度感应性高时,温度的变化会使沥青的稠度相应变化,反映在夏天会变得过软,而使混合料强度降低,行车作用后发生波浪、推挤等现象;在冬天时会使稠度过高而变脆,造成路面破裂。 通常用软化点和脆点来表示沥青变为软化或脆硬状态的温度。此二温度的间隔越大,则沥青的温度稳定性越好,软

129、化点和脆点的间隔是表示温度稳定性的一个相对指标。 278行业材料(4)沥青材料要有足够的大气稳定性。由于沥青暴露于大气中,在空气中常受氧化,日光与水分的作用,使沥青随时间的推移而发生质的变化,俗称沥青老化,亦即沥青在初期的稠度大,粘结力强,经过一定时间,脆性增加,使粘结力减小以致发生裂纹与松散。279行业材料(5)沥青材料要求水稳定性好。能在干燥时坚固的包在石料的表面,这是因为沥青材料含有较多的表面活性强的物质,并要求其与石料接触时,形成不溶于水的化合物。因此石料要采用憎水性的碱性石料(如石灰岩、玄武岩),它与沥青的粘结力强, 而不用亲水性的酸性石料(如花岗岩),它与沥青的粘结力不强,遇到水容

130、易剥落,即水稳定差。石灰岩280行业材料 沥青面层所用的矿料有碎石、轧制砾石、筛选砾石、石屑、砂和矿粉等。1碎石 碎石系轧制各种岩石而得。2轧制砾石 轧制砾石系轧制漂石或砾石并经筛选而得。其5mm以上颗粒中,40(重量)以上至少有一个破碎面,其质量要求同碎石。用于大交通量道路的沥青面层上层的沥青混合料时,5mm以上颗粒中有50以上,至少有两个破碎面;用于贯入式面层时,主层矿料中有30-40以上,至少有两个破碎面。3筛选砾石 筛选砾石系天然砾石经筛选而得。其质量要求同碎石。筛选砾石仅适于在沥青表面处治及交通量小的面层和沥青面层的下层、联结层、基层的沥青混合料中使用,不宜用于防滑层。4石屑和砂 石

131、屑系机械轧制岩石而成,最大粒径一般要求小于5mm。砂包括河砂和海砂等,其含泥量应小于5%。5矿粉 一般采用石灰石粉,要求干燥、疏松,不含泥土杂质和结团颗粒,小于0.074mm的粉料不宜小于80,水份应小于1。矿料281行业材料沥青表面处治面层是用沥青和矿料按层铺或拌和的方法,修筑厚度不大于3cm的一种薄层路面面层。2.2沥青表面处治路面l沥青表面处治路面主要作用主要作用:一般不提高强度,抵抗行车磨耗和大气作用,增强防水性,提高平整度。宜在干燥和较热季节施工并在雨季及日最高气温低于15前半个月结束,使表处通过开放交通压实成型。282行业材料沥青表面处治按施工方法的不同分为层铺法、拌和法及混合法三

132、种。层铺法表面处治是用沥青和石料分层铺筑而成。按浇洒沥青及撒铺石料的次数多少,又可分为单层式、双层式及三层式三种。单层式浇洒一次沥青,撒铺一次石料,厚度为1-1.5cm;双层式浇洒沥青两次,撤铺两次石料,厚度为1.5-2.5cm;三层式浇洒三次沥青,撒铺三次石料,厚度为2.5-3cm。拌合法表面处治是用不同粒径的矿料,按一定比例混合后与沥青一起拌和,经摊铺,碾压而成。按矿料是否加热分为冷拌和热拌两种。混合法表面处治,即下层用层铺法,上层用拌和法修筑而成。l沥青表面处治的施工方法283行业材料1)备料;2)清理基层及放样;3)浇洒透层沥青;4)洒布第一次沥青;5)铺撒第一层矿料;6)碾压;7)洒

133、布第二次沥青;8)铺撒第二层矿料;9)碾压;10)初期养护。284行业材料(1)路面缘石安装在沥青面层施工前完成。(2)清扫基层:基层矿料大部分外露,保持干燥修补整平,整体强度不足应先补强。(3)浇透层沥青:为保证沥青面层与非沥青材料基层结合良好,在基层上浇洒乳化沥青、煤沥青或液体沥青形成的透入基层表面的薄层。表面致密的半刚性基层宜用渗透性好的较稀的透层沥青。级配砾石、碎石等粒料基层宜用较稠的透层沥青。均匀洒布渗入基层一定深度,且不流淌、不形成油膜。(4)洒布第一次沥青洒布温度:石油沥青 130170 煤沥青 80120 乳化沥青 常温洒布长度与矿料铺撒相配合,避免洒布沥青后等待过长时间才铺撒

134、矿料。285行业材料(5)铺撒第一次矿料 (6)碾压:68t钢筒压路机从路边碾压至路中心,再从另一侧碾压至路中心。每次轮迹重叠30cm,碾压34遍。(7)第二层、第三层施工:810t压路机(8)初期养护:碾压结束后即可开放交通,专人指挥行车全幅宽度均匀碾压。对局部泛油、松散及时处理。286行业材料沥青洒布机是在以贯入法、表面处治法修筑路面,稳定土壤以及路拌沥青混合料等工程中,用以运输、洒布液态沥青和煤沥青的一种专用机械 287行业材料沥青贯入式路面是在初步压实的碎石(或轧制砾石)上浇洒沥青后,再分层撒铺嵌缝料和浇洒沥青,并通过分层压实而成的路面面层。根据沥青材料贯入深度的不同,贯入式路面可分为

135、深贯入式(6-8cm)和浅贯入式(4-5cm)两种。 贯入式路面的强度与稳定性主要由石料相互嵌挤作用。贯入式路面需要2-3周的成型期,在行车碾压与重力作用下,沥青逐渐下渗包裹石料,填充空隙,形成整体的稳定结构层。即使这样,贯入的沥青分布仍不易均匀,因此,为提高质量,要强调热天施工与初期养护。 贯入式路面的温度稳定性好,热天不易出现推移、拥包、冷天不易出现低温裂缝。贯入式可作为次高级路面的面层,也可作为高级路面的联结层或基层。2.3 沥青贯入式路面l沥青贯入式路面的特点与适用范围288行业材料1)整修和清扫基层;2)浇洒透层或粘层沥青;3)铺撒主层矿料;4)第一次碾压;5)洒布第一次沥青;6)铺

136、撒第一次嵌缝料;7)第二次碾压;8)洒布第二次沥青;9)铺撒第二次嵌缝料;10)第三次碾压;11)洒布第三次沥青;12)铺撒封面矿料;13)最后碾压;14)初期养护。沥青贯入式的主层矿料约为层沥青贯入式的主层矿料约为层厚的厚的1/22/3289行业材料沥青碎石面层是由一定级配或尺寸均一的碎石(有少量矿粉或不加矿粉),用沥青作结合料,均匀拌和成的沥青混合料,经摊铺压实成型的一种路面面层。沥青碎石混合料按矿料最大粒径分为LS-35、30、25、20、15、10等六种类型。在生产与施工上按矿料粒径分为粗粒式(LS-30及LS-35),中粒式(LS-20及LS-25),细粒式(LS-10及S-15)。

137、沥青碎石混合料面层,它的主要优点是:高温稳定性好;对材料要求不十分严格,沥青用量少且不用或少用矿粉,所以造价较低。缺点是:空隙率大(一般孔隙率都在10以上),易透水,因而降低了石料与沥青间的粘结力,沥青碎石作面层时必须在表面加封面层。2.4 沥青碎石路面&沥青混凝土路面l沥青碎石路面的特点及分类290行业材料 沥青混凝土面层是按照级配原理选配的矿料(包括碎石或轧制砾石、石屑、砂和矿粉)与一定数量的沥青,在一定温度下拌合成混合料(一般由沥青混凝土加工厂生产),经摊铺、压实而成的路面面层结构。这种沥青混合料称为沥青泥凝土混合料。 采用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一个显著特点,矿粉的掺入使粘稠的沥青

138、以薄膜形式分布,从而产生很大的粘结力。 沥青混凝土具有强度高,整体性好,抵抗自然因素破坏作用的能力强等优点,可以作为高级路面面层。这种面层适用于高速公路,交通量繁重的公路干道和城市道路以及机场飞机跑道。l沥青混凝土路面的特点291行业材料沥青混凝土和沥青碎石混凝土路面施工工艺沥青混凝土和沥青碎石混凝土路面施工工艺按照施工工艺的不同,沥青混凝土和沥青碎石混凝土路面面层施工分为路拌法和厂拌法。1.路拌法 它是指在施工现场以人工的或机械的方式将沥青和矿料拌经过就地拌和、摊铺和压实而形成路面的方法。因通过拌和工序,沥青在混合料中分布得较均匀,缩短了路面成型期。该法的优点是较有利于就地取材。其缺点是因所

139、使用沥青结合料的稠度较低,故混合料强度较低。292行业材料2.厂拌法 它是指集中设置拌和基地(拌和站、场、厂),采用专门设备,将具有规定级配的矿料和沥青加热拌和,然后将混合料运至工地热铺热压而形成路面的方法。该法的优点是当碾压终了温度降至常温即可开放交通。另外,因工厂化生产沥青混合料,故混合料质量高,从而路面使用寿命长。其缺点是因拌和站(场、厂)的设备较昂贵,故初期的一次性投资费用较高。采用厂拌法施工的沥青路面有沥青混凝土和厂拌沥青碎石。293行业材料热拌沥青混合料路面施工热拌沥青混合料路面施工热拌沥青混合料路面的施工过程包括五个步骤:施工准备、混和料的拌制、运输、摊铺和压实成型。(1)施工准

140、备。在摊铺沥青混合料前应做到:基层路拱高程无误,表面平整坚实、干燥洁净;施工机械相互配套、数量足够、状态完好;材料备足,检验用工器具备齐,摊铺厚度放样正确,施工计划科学等。(2)沥青混合料拌制。沥青混合料必须在拌和厂采用拌和机械拌制。拌和机械分为连续式和间歇式两种,前者的单位时间生产能力大于后者。拌和设备的选型应根据工程量和工期综合考虑,并且拌和设备的生产能力应与摊铺能力相匹配,最好略高于摊铺能力。拌和机可以是固定式的或移动式的。固定式的拌和机拌制混合料的工艺如所示。294行业材料295行业材料296行业材料(3)沥青混合料的运输。热拌沥青混合料采用较大吨位的自卸卡车运输到铺筑工地。运输车的运

141、能应略大于拌和能力和摊铺速度。运送路途中,应在混合料上覆盖篷布,以便保温、防止雨淋或污染环境。混合料运送到摊铺地点的温度应符合公路沥青路面施工技术规范的规定。车厢内侧板表面应涂薄层掺水柴油(油:水=1:3),以此来防止沥青粘结到车厢体上。运送到工地时,已经成团块、温度不符合要求或遭受雨淋的沥青混合料,不得使用。297行业材料(4)沥青混合料的摊铺。铺筑沥青混合料前,应按规定洒布透层、粘层或铺筑下封层。热拌沥青混合料一般应使用摊铺机作业。摊铺前,根据施工需要调整和选择摊铺机的结构参数及运行参数。在摊铺过程中,应随时检查摊铺层厚度及路拱、横坡,不合要求处应及时纠正。在不便于机械摊铺部分以及小规模工

142、程,可用人工摊铺沥青混合料。人工摊铺时,用铁锹铲运,以扣产方式摊铺均匀,同时防止远锹扬料造成粗料与细料分离。298行业材料299行业材料300行业材料301行业材料302行业材料(5)沥青混合料的压实及成型。压实过程应按初压、复压、终压(包括成型)三个阶段进行。碾压时压路机组合方式及碾压步骤应科学合理。初压应在混合料摊铺后较高温度条件下进行,应采用轻型双轮钢筒式压路机(机重6080kN)或关闭振动装置的振动压路机碾压两遍,使混合料初步压实;复压应紧接在初压后进行,宜采用重型轮胎式压路机(机重150kN),也可采用振动压路机或钢筒式压路机(机重120kN),通常碾压不少于46遍,具体遍数应经试压

143、确定;终压应紧接在复压后进行。终压后选用压路机型号与初压时相同,宜压24遍,并要求压后无轮迹,路面表面平整度符合要求。303行业材料应当注意,压路机应以慢而均匀的速度从外侧向路中心碾压,碾压时不得产生摊移、开裂。沥青混合料粘轮时,可向碾压轮上洒少许水,但不得洒柴油。遇到压路机无法压实的地方时应及时手工夯压密实。304行业材料沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的拌合沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的运输沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的摊铺沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压沥青混合料的碾压305行业材料30

144、6行业材料307行业材料机械摊铺 自动倾卸汽车将沥青混合料卸到摊铺机料斗后,经链式传送器将混合料往后传到螺旋摊铺器,随着摊铺机向前行使,螺旋摊铺器即在摊铺带宽度上均匀地摊铺混合料,随后由振捣板捣实,并由摊平板整平 308行业材料沥青混合料摊铺与碾压操作示意图沥青混合料摊铺与碾压操作示意图1料斗;2驾驶台;3送料器;4履带;5螺旋摊铺器;6振捣器;7厚度调节螺杆;8摊平板 309行业材料310行业材料311行业材料312行业材料313行业材料314行业材料315行业材料316行业材料水泥混凝土路面是以水泥与水制成的水泥浆为结合料,碎(砾)石、砂为骨料,经过拌和、摊铺、振捣和养生而修成的一种高级路

145、面。水泥混凝土路面优点:强度高,具有较高抗压、抗弯拉和抗磨耗的力学强度;水稳性、温度稳定性都较好,特别是它的强度随着时间的推移逐渐提高,不存在沥青路面的“老化”现象;耐久性好,一般能使用20-40年,而且能通过包括履带式车辆在内的各种运输工具;有利于夜间行车,路面色泽鲜明,能见度好,对夜间行车有利。3 水泥混凝土路面317行业材料水泥混凝土路面其缺点是:对水泥和水的需要量大,修筑0.2m厚、7m宽的混凝土路面,每1000m耗费水泥约400-500t,尚不包括养生用的水在内,这对水泥供应不足或缺水地区带来较大困难。接缝多,这些接缝不但增加施工和养护的复杂性,而且容易引起行车跳动和舒适性,接缝又是

146、路面的薄弱点,处理不当,导致路面板边和板角处破坏。开放交通较迟,一般混凝土路面完工后,要经过28d湿法养生,才能开放交通。修复困难,路面损坏后,开挖很困难,修补工作量也大, 且影响交通。318行业材料 水泥混凝土是把合理级配的砂及碎石(或砾石、矿渣)的混合物,加入适量的用水泥及水制成的水泥浆,经过化学作用凝固硬结而成的一种人造石料。 水泥混凝土是由水泥、砂、石子和水组成。 1水泥 水泥在水泥混凝土中与水制成水泥浆,具有很高的粘结能力,可以把砂、石胶结成一个整体,并逐渐凝结硬化产生强度,因此水泥是一种胶结材料。 在修筑水泥混凝土路面时,宜采用硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥。中等及轻交通量道路可采用矿

147、渣硅酸盐水泥,应严格控制用水量,适当延长搅拌时间,并加强振捣与养生。 水泥的强度是用水泥标号来表示,是选用水泥的依据。水泥混凝土路面常用的水泥标号为32.5、42.5、52.5三种。特重交通道路水泥强度等级不低于52.5;重、中等道路不低于42.5.3.1 水泥混凝土的组成材料及技术性能l水泥混凝土的组成材料319行业材料通用硅酸盐水泥的强度指标320行业材料2砂水泥混凝土中用的砂,称为细骨料(细集料),粒径在5mm以下。水泥混凝土用的砂,要求颗粒坚硬,具有棱角,表面粗糙,清洁,有害杂质含量较少,具有一定级配的粗砂或中砂。砂根据产源可分为山砂、河砂及海砂等。水泥混凝土路面通常采用河砂。如当地没

148、有河砂,也可根据就地取材原则,采用冲洗过筛的海砂或山砂。321行业材料3石子石子的粒径大于5mm,它是混凝土中的粗骨料(粗集料)。用于水泥混凝土路面的石子,除应有足够的强度与耐久性外,还应有足够的抗磨性能及抗冻性能,以保证用其拌制的混凝土能满足路面的要求。常用于混凝土中的石子有碎石和砾石两种。碎石强度大而质地均匀,富有棱角,表面粗糙,与水泥浆胶结力强,拌制成的混凝土的强度较高。砾石依产地不同有山砾、河砾及海砾之分。河砾及海砾较坚硬纯净,颗粒圆滑与水泥浆胶结能力差。山砾含杂质多,常有软弱颗粒,有一定棱角,表面粗糙,与水泥浆胶结能力强。为保证混凝土的强度和耐久性,严格限制粗集料的含泥量及有害杂质含

149、量,因其吸水膨胀,易造成混凝土结构破坏。4水水泥混凝土拌和用的水,须是一般能饮用的水(包括河水、井水及洁净的天然水等),并要求不含有影响水泥凝结硬化的有害杂质(硫酸盐、含盐量等)。322行业材料 1混凝土的强度 强度是混凝土最重要的力学性质。混凝土的强度包括抗压强度、抗拉强度、抗弯强度(抗折强度)、抗剪强度以及与钢筋的黏结强度等。为确保混凝土路面经久耐用,所用的混凝土要有一定的抗压强度和抗弯强度。 混凝土的抗压强度,多以施工用材料及配合比做成棱长150mm的标准立方体试件,在标准条件(温度202 ,相对湿度95%以上)下,养护到28d,测得的抗压强度值来确定的。混凝土强度等级分为C15-C80

150、共14个等级,路面用混凝土的强度等级一般应不低于C30。 混凝土的抗弯强度,是以施工用材料及配合比制成试件,尺寸为150*150*550mm梁型试件,在标准养护条件下养护28d,在净跨450mm,通过三分点加载情况下测定抗弯强度。水泥混凝土路面用混凝土,一般抗弯拉强度应不低于4MPa。 影响混凝土强度的因素有:水泥标号、水灰比、粗骨料种类与强度、粗细骨料比率等。此外还与浇筑时振捣程度、养护条件(温、湿度)、养护龄期等有关。l水泥混凝土的技术性质323行业材料2混凝土的硬化 混凝土的硬化是逐渐进行的,其强度在适当的温度与湿度条件下能不断提高。在正常养护条件下,混凝土制成后最初的7-14d内,它的

151、强度增加很快,以后则逐渐减慢,28d可达设计规定强度等级。混凝土的强度增加,可延续数十年之久。混凝土养生标准条件是:温度为20C左右,周围空气的相对湿度为90-100。可以在专用的室内保持这个湿度,或者用草袋、湿砂、湿锯末等覆盖混凝土,并经常洒水保持其湿润。在水中硬化的混凝土,其强度略高于在湿空气中硬化的。如果在干燥环境中,当混凝土内游离水分蒸发完毕后,混凝土即停止硬化。324行业材料3混凝土的和易性 混凝土的和易性是指新拌制的混凝土,在保证质地均匀,各组成成分不离析的条件下,适于施工工艺要求的综合性质。和易性好的混凝土,易于搅拌均匀,运输与浇灌过程中不易发生骨料分离与泌水现象,捣实时流动性大

152、,易于充满模板的各部分,易于捣实。所制成的混凝土,内部质地均匀致密,表面平整无蜂窝、麻面,强度与耐久性均能保证。 影响混凝土和易性的主要因素:水泥浆用量、水泥浆的稠度、加水量、砂率、骨料形状、级配、水泥品种、外加剂等。此外,还与施工时温度与混凝土搅拌时间等有关。325行业材料4混凝土的耐久性 混凝土路面除需要具有一定的强度,以保证路面能安全承受车辆荷载外,还应根据其周围的自然环境以及使用条件,具有经久耐用的性能。在寒冷地区与水接触且遭受冻害的混凝土,需要具有一定的抗渗性能和抗冻性能。经常遭受车轮磨损的混凝土路面需要具有较高的抗磨性。混凝土路面暴露在大气中,由于寒暑、干湿变化、日晒雨淋等作用,需

153、具有抗风化性能。混凝土的上述性能,统称为耐久性。 326行业材料提高水泥混凝土耐久性的主要措施 (1)混凝土组成材料的质量应符合规定要求。 (2)合理选择水泥品种。例如修筑水泥混凝土路面时宜采用普通硅酸盐水泥,它的耐磨性与抗冻性能都好于矿渣水泥。 (3)适当控制水灰比及保证足够的水泥用量是保证混凝土密实度提高耐久性的关键。 (4)选用质量良好、技术条件合格的砂、石骨料及改善骨料级配。 (5)掺加减水剂或引气剂,改善混凝土的孔隙率和孔结构,对提高抗冻、抗渗性能等有良好作用,并可节约水泥。 (6)改善混凝土的施工操作方法。在混凝土施工中,搅拌充分、浇灌均匀、振捣密实及加强养护,均能使耐久性提高。3

154、27行业材料5混凝土的水灰比 混凝土的水灰比是搅拌混凝土时,用水量与水泥用量比值。在一定范围内,水灰比越小,混凝土强度越高,耐久性越好;反之,水灰比越大,混凝土强度越低,耐久性越差。但是水灰比太小,会使混凝土的和易性差,施工困难。因此,原则上应在不影响施工操作并保证捣固密实的前提下,采用较小的水灰比。水泥混凝土路面,水灰比通常采用0.5-0.55。328行业材料水泥混凝土路面表面具有良好的排水能力,所以路面可采用较平缓的横坡,一般为1-1.5。路拱形式多用直线型和折线型。混凝土板的横断面一般采用等厚式。由于板边及板角是薄弱环节,易于损坏,所以对交通较繁重的道路,常采用厚边式横断面。此时是将最外

155、侧60-100cm宽度范围内,逐渐加厚为中部板厚的1.25倍左右。厚边式路面因安装模板及基层整形均较复杂,较少采用,常采用等厚式断面,或在等厚式板的最外两侧板边部配置钢筋予以加固。3.2 水泥混凝土路面的构造l横断面形式及板厚329行业材料水泥混凝土路面的厚度,主要取决于车轮荷载和交通量以及混凝土的抗弯强度。厚度一般须根据设计计算决定。在不进行板厚计算时,可参照表的经验厚度选用。330行业材料a a)变形;)变形; b b)开裂;)开裂; c c)均匀温度下降使板开裂)均匀温度下降使板开裂由于温度产生的翘曲l水泥混凝土路面的接缝为什么要设置接缝?混凝土面板的热胀冷缩温度均匀变化时:水平拉伸、或

156、水平压缩温度不均匀变化时:温度梯度下的翘曲变形331行业材料 混凝土的面层是由一定厚度的混凝土板组成,它具有热胀冷缩的性质。由于一年四季气温的变化,混凝土板会产生不同程度的膨胀和收缩。而在一昼夜中,白天气温升高,混凝土板顶面温度较底面高,这种温差就会形成板的中部隆起的趋势。夜间气温降低,板顶的温度较底面低,会使板的周边和角隅发生翘曲的趋势。这些变形会受到板与基础之间的摩阻力和黏结力,以及板的自重、车辆荷载等的约束,导致板内产生过大的应力,造成板的断裂或拱胀等破坏。设置接缝的原因:332行业材料333行业材料 为了避免这些缺陷,水泥混凝土路面不得不在纵横两个方向设置很多接缝,把整个路面分割成许多

157、板块。 普通混凝土面层一般为4-6m,面层板的长宽比不宜超过1.3.平面尺寸不宜大于25m2。行车方向行车方向路面接缝设置路面接缝设置 (1-1-横缝;横缝;2-2-纵缝)纵缝)纵缝间距即板宽横缝间距即板长334行业材料缩缝 缩缝的作用是保证路面板在温度降低时能自由收缩,避免产生不规则的裂缝。缩缝间距一般4-6m,且板宽和板长之比以1:1.3为宜。 p 横缝横缝是垂直于行车方向的接缝,分为缩缝、胀缝和施工缝。l设置在设计板长处,垂直路中线方向等间距布置。l特重交通公路上,应在横向缩缝处的板中央设置传力杆l顶部应锯切口,深度为面层厚度的1/41/5,宽度为38mm,槽内填塞填缝料。335行业材料

158、缩缝构造,缝宽为3-8mm,只有上部有缝隙,缩缝不贯通到底,因此缩缝也称假缝。缩缝缝深为板厚的l/4-1/5,一般为5-6cm。当板收缩时,将沿此最薄弱断面断裂。假缝缝隙内需浇灌沥青填缝料,以防砂石杂物进入缝内。由于缝隙下面板断裂面凸凹不平,成犬牙交错的咬合缝,能起一定的传力作用,一般不必设传力杆。但这种作用将随时间,缝宽的增长而减弱,所以在交通特别繁重以及地质、水文不良路段,宜设置传力杆。这种传力杆设在板厚的中央,长为30-40cm,直径14-16mm,每隔30-60cm设一根,一般是两端全部锚在混凝土内,以保证缩缝下部凹凸面的传递荷载的作用。 336行业材料传力杆337行业材料 胀缝的作用

159、是保证板在温度升高时能自由伸长,而避免产生拱胀或板边的挤碎和折断,同时胀缝也能保证板的自由收缩,起缩缝作用。胀缝间距为24-30m。 胀缝缝宽为20-25mm,如施工时气温高,或胀缝间距较短,应采用低限,反之用高限。缝隙上部3-4cm深度内浇灌填缝料,下部设置富有弹性的嵌缝板。嵌缝板为油浸或沥青浸制的软木板或木纤维板;也可采用由沥青和木屑以及石棉粉等按一定配合比混合、搅拌均匀后,在钢模内压制的填缝板。 胀缝胀缝的构造形式有三种。338行业材料传力杆式胀缝对交通繁重的道路,为保证混凝土板之间能有效地传递荷载,防止形成错台,在胀缝处板厚的中央,设置传力杆,传力杆长40-60cm,直径20-25mm

160、的光圆钢筋,每隔30-50cm设一根。杆的半段固定在混凝土内,另半段则涂以沥青,套上长约为8-10cm的铁皮或塑料套筒,筒底与杆端之间留出约3-4cm的空隙,空隙中填以木屑等弹性材料,以利传力杆的自由伸缩。在同一条胀缝上,设有套筒的传力杆的活动端,最好在缝两边交错布置。339行业材料垫枕式胀缝由于设置传力杆需用钢材,故有时不设传力杆,而在板下用强度等级为100号的混凝土或其它刚性较大的材料,铺成断面为矩形或倒梯形的垫枕来传递压力。垫枕上应铺设2-3cm厚的沥青砂或双层油毡,使混凝土板能在垫枕上移动。340行业材料基层垫枕式胀缝当采用炉渣石灰土等半刚性材料作基层时,可将基层加厚形成垫枕,这种形式

161、构造简单,造价低廉。为防止水经过胀缝渗入基层和土基,还可在板与垫枕或基层之间铺一层或两层油毛毡或2cm厚沥青砂。基层垫枕式传力杆341行业材料 也叫建筑缝或工作缝。当每日施工终了或因遇雨、机械发生故障、材料运输不及时等原因而使混凝土浇筑停止1h以上时,均应设置施工缝。 施工缝的位置应根据施工的具体情况而定,一般应尽量设在胀缝的位置。 施工缝l设在缩缝处的施工缝, 采用设传力杆的平缝形式;l设在胀缝处的施工缝, 其形式与胀缝相同。l遇有困难而须设在缩缝之间时,施工缝采用设拉杆的企口缝形式。342行业材料施工缝采用贯穿到底的平头缝或企口缝的构造形式。平头缝上部设置深为3-4cm,宽为3-8mm的沟

162、槽,内浇灌填缝料。为利于板间传递荷载,在板厚的中央也应设传力杆。传力杆长40cm,直径20mm,间距为70cm。横向施工缝构造(尺寸单位:mm)a)设传力杆平缝型;b)设拉杆企口缝型343行业材料 纵缝的主要作用是便于板的横向收缩,减轻板的翘曲应力,防止发生纵向裂缝,也方便施工。当路面为双车道及双车道以上时,相邻车道之间应设置纵缝,因此纵缝间距一般为3-4m。p 纵缝 如双车道路面按全幅宽度施工时,路中心线的纵缝可做成假缝形式,在板厚中央应设置拉杆,拉杆直径可小于传力杆,间距有1m左右,锚固在混凝土内,以保证两侧板不致被拉开而失掉缝下部的颗粒嵌锁作用。 344行业材料当按半幅宽度施工时则应做成

163、平头缝,即当半幅板做成后,对缝壁涂以沥青,并在其上部安装厚为1cm,高为4cm的压缝板,然后浇筑另半幅混凝土板,待混凝土硬结后,拔出压缝板,浇灌填缝料。全缩缝插传力杆的水泥混凝土路面345行业材料346行业材料347行业材料1、缝的分类按位置分按功能分按构造分真缝:完全断开假缝:(1/41/5)h施工缝胀缝缩缝真缝假缝横缝纵缝2、缝的钢筋拉杆-螺纹钢筋传力杆-光圆钢筋348行业材料3、横缝构造横向缩缝横向胀缝横向施工缝缩缝处:平缝加传力杆型胀缝处:同胀缝缩缝之间:设拉杆企口型假缝可设传力杆4、纵缝构造真缝设传力杆纵向缩缝纵向施工缝假缝可设拉杆真缝设拉杆349行业材料作用是防止板块横向位移采用螺

164、纹钢筋直径为1216mm最小长度为6080cm最大间距为6090cm保证接缝的传荷能力采用光圆钢筋避免或减轻错台保证路面的平整度350行业材料边缘钢筋 一般设置在纵向,横向只在胀缝两侧或起终点处设置。设在离板边缘不少于5cm处,一般用两根直径为12-16mm的螺纹钢筋,用直径6mm的钢筋固定,设在板的下部,与板底的距离为板厚的1/4-1/3并不得小于5cm,两根钢筋的间距不小于10cm。为增加锚固能力,钢筋的两端应向上弯起。 水泥混凝土路面一般采用等厚式断面。当板厚按板中荷载计算时,在交通繁重路段,为加强板的外侧及角隅,可设置边缘钢筋及角隅钢筋。板边横断面板边纵断面l水泥混凝土路面的钢筋351

165、行业材料角隅钢筋设在胀缝两旁板的角隅处,一般可用两根直径12-14mm、长度2.4m的螺纹钢筋,弯成如图所示的形状。设在板的上部,并离板顶留有5cm以上净距,距板纵、横边缘各10cm。当交叉口处,应增加双层补强钢筋网,以直径6mm钢筋,10cm间距斜交平行排列。 352行业材料桥面铺装层的连续配筋混凝土路面贵阳东北绕城高速公路云关坡互通立交A匝道路面353行业材料水泥混凝土路面施工水泥混凝土路面的施工包括如下主要工序:(1)放样清底。放样就是在质量检验合格的水泥混凝土路面基层上打桩放样;清底即是认真清扫基层。天气干燥时可适当洒水润湿基层。(2)安装模板。水泥混凝土路面施工时使用的模板类型和要求

166、,与一般混凝土结构工程相同。当模板为钢模时,通常采用高度与面层板厚相同的槽钢。安装模板时,用铁钉将模板按预先标定的位置打入基层并固定它。354行业材料355行业材料(3)安设传力杆和拉杆。传力杆的安装,一般可采用顶头定位木模固定和预制支架固定两种方法。传动杆的位置和间距应符合设计。拉杆的安设与传力杆相同。(4)混凝土的制配。水泥混凝土混合料的制配分为两种方法:在施工地点用搅拌机现拌现用;在中心拌和场集中拌制,再用手推车、自卸汽车或混凝土输送罐车运到工地。356行业材料砂、石、水泥等材料的堆放地点和搅拌机(或搅拌篓)的布置要统筹安排,以方便混凝土混合料生产和运输。水泥混凝土拌和时应严格掌握配合比

167、,特别应注意根据天气、砂、石的天然含水量调整拌制用水量。搅拌的投料顺序为砂、水泥、碎(砾)石,或碎(砾)石、水泥、砂。投料后,一边拌和一边加水;搅拌时间由搅拌机性能和混凝土的施工和易性等因素来决定,一般为23min。混凝土搅拌出料至浇筑完毕的最大时间应以混凝土的初凝时间为限,否则,应在混凝土中添加适量缓凝剂。357行业材料5.浇筑摊铺与振捣 水泥混凝土面板浇筑摊铺施工有三种方法:采用小型机具摊铺、轨道式摊铺机摊铺、滑模式摊铺机摊铺。(1)小型机具摊铺。水泥混凝土路面的小型机具施工是指由机器拌和,人工摊铺,辅助配备一些小型机具(如插入式振捣器、平板振动器、振动梁、滚杠、真空吸水设备、切缝机等)进

168、行混凝土路面施工的方式。混凝土混合料直接卸在基层,先用铁锹翻拌均匀后再用“扣锹”方法摊铺均匀。摊铺时应注意防止离析现象出现。模板附近的混凝土易发生蜂窝麻面现象;为防止蜂窝麻面现象,摊铺此处时,用铁锹插捣几下,使灰浆捣出。摊铺时的松铺系数取值随混凝土混合料塌落度的不同而不同。358行业材料塌落度/mm12345松铺系数1.25 1.22 1.19 1.17 1.15松铺系数松铺系数359行业材料混合料摊铺均匀后,应迅速先用插入式振捣器在混凝土板靠边角部位顺序振捣,然后用平板振捣器(其功率不小于2.2kW)的纵横交错全面振捣。振捣时的重叠宽度一般为1020cm。振捣器在混合料的每一处不宜过振,应以

169、混合料停止下沉、不再冒气泡并泛出水泥砂浆为准。当混凝土板厚度大于22cm时,应先用插振捣器振捣,后用平板振捣器振捣。平板振捣器振完后,再用振动梁两端搁在侧模上沿摊铺方向往返拖拉23遍,即拖拉振实并初步整平。最后再用平直的滚杠进一步滚揉表面,使表面进一步提浆并调匀。另外应注意,当摊铺或振捣混合料时,防止跑模,钢筋、拉杆和传力杆等移位。360行业材料361行业材料(2)轨道式摊铺机摊铺。轨道式摊铺机是一种整套机械系统在轨道上推进的摊铺机,它以轨道为基准控制路面高程,轨道和模板同步安装,统一调整定位,将轨道固定在模板上,既做路面的侧模,也是每节轨道的固定基座。它利用主导机械(摊铺机、拌和机)和配套机

170、械(运输车辆、振捣器等)的有效组合,完成铺筑混凝土板的全过程。362行业材料363行业材料(3)滑模式摊铺机摊铺。滑模式摊铺机是机械化施工中具有现代化高速生产能力的一种方法。其自动化程度很高,机器经过之后,即形成一条规则成型的水泥混凝土路面;并且,施工形成的混凝土路面可达到较高的路面平整度,特别是整段路的宏观平整度更是其他施工方式所无法达到的。与轨道式摊铺机械施工不同的是,滑模式摊铺机的模板就安装在机器上,不需要人工设置模板。它在作业过程中将摊铺路面的各道工序:铺料、振捣、挤压、熨平、设传力杆等工序自动完成。364行业材料滑模摊铺365行业材料6.接缝施工(1)胀缝。当要施做的胀缝两侧都是新浇

171、混凝土时,一侧胀缝的混凝土浇筑完后,拆除胀缝模板再浇筑另一侧混凝土。通常情况下固定支撑传力杆的钢筋支架浇在混凝土内无法取出。使用前应在压缝板条上涂废机油、润滑油或包裹塑料纸等隔离剂,在混凝土振捣完后先抽动一下,终凝前将压缝板条取出。取出压缝板条时注意不要扰动两侧混凝土,以免破坏缝槽口混凝土的正常硬化。在缝隙下部的嵌缝板可采用杉木板、纤维板、泡沫橡胶板、泡沫树脂板等,嵌缝板中部按传力杆设计位置预留圆孔,缝隙上部浇灌填缝料。当胀缝一侧是新浇筑混凝土、另一侧与既有结构物相接,而无法设置传力杆时,胀缝新浇侧混凝土板可做成厚边式,即接近结构物一端适当加厚。366行业材料(2)缩缝。缩缝的施工大多采用切缝

172、法,当施工噪声限制较严格时可采用压缝法。1)切缝法。用切缝机在混凝土强度达到设计强度的2530时进行切割。冷却切缝的水量不易过多,以免切缝水渗入基层和土基。要注意掌握切缝时间,过早切缝时因槽口边缘混凝土强度不足而易使混凝土松散开裂;过迟则尺寸很大的混凝土板温度应变和干缩应变受阻,导致混凝土在非预定位置出现早期裂缝,并且因混凝土过硬致使刀片磨耗加速。合适的切缝时间应根据气候条件及经验并进行试切后确定。碎石混凝土的最佳切割抗压强度为6.012.0MPa,砾石混凝土为9.012.0MPa。另外,要注意切缝的噪声扰民问题。367行业材料368行业材料2)压缝法。当混凝土振捣整平后,应立即用振动梁将T形

173、湿切压缝刀压缝。当压至规定深度时,提出压缝刀,用原浆修平缝槽。然后,应放入铁制压缝板条,再次修平缝槽。待混凝土初泌水凝前,取出嵌条。设置传力杆的缩缝一般用钢筋支架固定传力杆,施工结束后钢筋支架不取出。为节约钢材,也可在混凝土浇捣后初凝前,把传力杆在混凝土面上摆好,使用振动器把传力杆压入混凝土内至设计位置,传力杆即埋在缝内。另外,也可分两层浇铺混凝土,当下层混凝土摊铺好后,立即摆好传力杆,再摊铺上层混凝土,然后一并振捣密实。369行业材料(3)施工缝。施工缝设置在非胀缝或缩缝处时,当施工缝一侧混凝土浇筑完后,邻板浇筑就以先浇筑侧混凝土为一侧模板。浇筑邻板时,缝的上部应压成规定深度的缝槽。缝槽上部

174、浇灌填缝料。370行业材料7、表面整修与防滑措施 混凝土终凝前必须人工或机械抹平其表面。 为保证行车安全,混凝土表面应具有粗糙抗滑的表面。最普通的方法是用棕刷顺横向抹平的表面刷毛;也可用金属丝梳子梳成深12mm的横槽。371行业材料372行业材料373行业材料8.养生与填缝为了保证混凝土良好的水化反应,以防出现干缩裂缝和强度的降低,混凝土板振捣整平后应及时湿润养生。养生在抹面2h后、混凝土初凝具有相当硬度时开始。通常采用草袋、草帘、麻袋、稻草等覆盖于混凝土板表面,或覆盖23cm厚的砂或锯末,每天均匀洒水23次,养生时间一般为1421d,具体时间应视气温而定。填缝工作宜在混凝土初步结硬后及时进行

175、。填缝前,首先将缝隙内的泥沙杂物清除干净,然后浇筑填缝料。374行业材料375行业材料雨水口(或称雨水收水井)是雨水管渠或合流管渠上,用于收集地面雨水径流量专用构筑物。 4 城市道路工程附属构造物及人行道4.1排水构造物l雨水口的构造雨水口一般由基础、井身、井口、井蓖、支管等部分组成。井身常用砖砌,也可用混凝土制品。雨水口平面形状一般为矩形,深度一般不大于1m,底部可根据需要做成沉泥井或无沉泥井型式。井蓖一般用铸铁制品,也可用混凝土制品。支管(或称连接管)一般采用直径200-300mm的混凝土管。376行业材料根据井篦布置的不同,雨水口可分为平式、立式和联合式三种。每一种均可采用单篦、双篦和多

176、篦。平式雨水口是井篦水平放置;立式雨水口是井篦呈竖直状态设在人行道的侧石上;联合式雨水口是在水平和竖直方向上均设有井蓖,用于径流量集中且有杂物堵塞处。377行业材料检查井是为了便于管道连接,疏通清理和定期检修,在排水管道上必须设置的供工作人员检查,疏通管道的专用构筑物。检查井一般设置在管道容易沉积污物以及经常需要清理和检修的地方。即在管道交汇处,管道的坡度、管径、方向改变的地方,以及直线管段上每隔一定距离,都应布设检查井。l检查井的构造检查井分为污水检查井、雨水检查井等。378行业材料一般检查井的基本构造可分为基础、井身、井口、井盖等。检查井的平面形状一般为圆形。大型管渠的检查井,也有矩形或扇

177、形的。井身多为砖砌,也可用混凝土预制,在施工现场装配。井口、井盖多为铸铁制成,形状为圆形。不需下人的检查井379行业材料侧石(也称立道牙,路边石等)一般高出路面15cm左右,是人行道、安全带(岛)、绿化带(岛)与车行道分界线的构筑物。侧石对于车行道路面及人行道、安全带、绿化带的土壤起侧向支撑作用,所以侧石必须有足够的强度,并要埋设牢固、整齐、醒目。侧石同时设置平石(或称侧平石)时,侧、平石又组成路面及人行道的排水街沟(单设侧石时,侧石与路面组成衔沟),平石主要起排水作用,所以平石必须设置平整,坡度正确,使排水通畅。 4.2侧、平石l侧、平石的构造380行业材料路肩式断面的道路,在路面两侧埋设同

178、路面齐平的缘石(或称平道牙、平缘石),作为车行道同路肩的分界线,并对路面起保护及支撑作用。目前城市道路大多采用花岗岩侧、平石和工厂预制的水泥混凝土侧、平石两种。花岗岩侧、平石造价较高,但使用寿命长,还可重复使用。侧、平石基础多采用石灰土或低标号水泥混凝土铺筑。在排水良好的道路上也可以采用碎(砾)石、煤渣等铺筑,或直接将侧、平石铺设在坚实的土槽上。侧石外侧一般采用石灰土或低标号水泥混凝土靠背。381行业材料l铺砌式人行道的构造 铺砌式人行道是用水泥混凝土预制方砖或块石等材料为面层,用铺砌方法施工修筑的人行道。铺砌式人行道的构造可分为面层、垫层和基层。 4.3 铺砌式人行道人行道面层种类较多,常用

179、的有水泥混凝土预制方砖、细粒式沥青混凝土等。沥青类、石灰类等人行道的施工方法与同类路面或基层的施工方法基本相同。这里仅介绍铺砌式人行道的构造与施工方法。382行业材料1面层 用于铺砌式人行道面层有水泥混凝土预制方砖(包括彩色方砖)、弹街石、缸砖(炼砖)、小方石及片石等。其中应用最广泛的是水泥混凝土预制方砖。缸砖及彩色水泥混凝土方砖人行道美观,可以铺成各种图案,但造价较高,只用在重要街道,广场或重要建筑物出入口的人行道上。弹街石缸砖小方石水泥混凝土预制方砖彩色水泥混凝土383行业材料2垫层(下卧层、平整层) 混凝土预制方砖及块料铺砌面层下需设垫层,垫层的作用主要是在铺砌面层时,便于调整高低,使面

180、层铺砌平稳,所以多采用细粒材料,如砂子、细煤渣、石灰砂桨等,在重要街道及广场的人行道上,可用“二渣”、水泥砂浆或低标号细粒混凝土。3基层(底层) 根据各地土质、水文及材料情况,主要采用石灰及碎砾石两类基层,厚度常用10-15cm。水文、土质情况良好的地方,也可不用基层。384行业材料道路的养护包括“养护”与“维修”两项工作。“养护”是指保持道路功能而进行的保养工作; “维修”是指对较大的损坏进行修理与功能的更新,使道路复原到初始的状况。加强路面的养护维修,不仅可以延长路面修理周期和使用寿命,还能逐步提高路面的强度和平整度,保证行车畅通和安全,既可减少养护费用,降低运输成本,更能提高交通效能,改

181、善市容与环境卫生。5 城市道路的养护385行业材料粒料路面是用碎石或砾石为主要材料修筑的低级路面和中级路面,如泥结碎石路面、水结碎石路面、泥灰结碎石路面及级配砾(碎)石路面等。粒料路面多用粘土为结合料,在旱季晴天,由于路面受到车轮水平力和真空吸力的作用,容易产生扬尘、骨料外露、松散等现象。在雨天,粘土因受水浸湿而强度下降,会产生泥泞、车辙及坑槽等。这些损坏如不及时修复,将导致路面大面积的破坏,所以必须及时养护维修。粒料路面养护的任务是:经常保持路面的平整坚实;对路面产生的病害,如沉陷、松散、坑槽、车辙、裂缝等,要进行事前的预防和事后的及时维修及时养护或加铺磨耗层与保护层,提离路面质量,尽可能延

182、长使用年限。 5.1粒料路面的养护386行业材料l沥青路面的病害与防治1泛油 当气温较高时,沥青面层多余的沥青反到路表产生泛油病害,即在热天常见的软粘面,粘脚粘轮,严重时则形成“油海”,雨天因多余沥青降低路面防滑性能,影响行车安全。 造成泛油的原因是用油量过大,沥青稠度偏低,矿料用量不足等。沥青表面处治和沥青贯入式路面最易产生此类病害。 处理泛油时,根据泛油严重的程度撤铺不同粒径和数量的矿料,要注意贯彻先粗后细,少撒、勤撒、撒匀的原则。5.2沥青路面的养护387行业材料2壅包 沥青面层因抗剪强度不足,在车轮水平力作用下,发生推移而形成一块块突起的高包或油疙瘩的现象叫壅包。 壅包出现的原因主要是

183、沥青稠度偏低、用量偏多,或混合料中矿料级配不好,细料偏多造成的,当夏季油层发软时,在行车推碾作用下形成壅包。此外,面层较薄,以及面层与基层的黏结较差,也容易产生推挤壅包。 处理壅包时,应先进行观察分析,因油层与基层结合不好产生的壅包,应刨掉油层,将基层表面处理后,再补作面层。由于面层原因产生的壅包,可用挖补法修补,将壅包烤软铲平或用铣刨机削平。388行业材料3波浪 路面形成的有规则的横向连续起伏凹凸,称为波浪(或称搓板)。 形成波浪的原因主要是矿料偏细偏多,混合料级配不好,油料多,沥青稠度偏低,形成抗剪强度低、塑性大的软油层,以及初期养护不当,撒铺细料过多或横向撒料不匀等所造成。此外,在有波浪

184、的路面上,加作面层,并不能调整原有的凹凸,行车又会重新出现波浪。 波浪变形处治较为困难,轻微的波浪可在热季采用强行压平的方法处治,严重的波浪需用热拌沥青混合料填平。389行业材料4松散 松散是指沥青路面局部或全部产生油石分离松散脱粒的现象。产生松散的原因有:沥青稠度偏低,用油量偏少;矿料不洁净,含土多或潮湿,与油料粘结不牢;低温施工时未能成型,进入冬季雨雪渗入,矿料强度低,碾压时被压碎等。此外,基层湿软或翻浆,强度不足时先出现龟裂,随后发生破裂松散破坏。 对松散病害的处理:属于面层引起的大面积松散,可将松散料扫除,重新做面层;局部严重松散,可用挖补方法处理;属于基层强度不足引起的,应先处理基层

185、,再做面层。390行业材料5脱皮 沥青路面出现成片层脱落的现象称为脱皮。 形成脱皮的原因是当层铺法拖工时,上下层间有浮土、杂物或因潮湿而形成隔层,表层即成为一个较薄的独立层,通车后上层被车轮粘走,形成脱皮。此外,如上层沥青稠度大,泛油后未及时撤料养护,上层被车轮粘走,以及表面处治层与基层结合不好而被车轮粘走,均能形成脱皮。 处理方法是先将脱皮处清理干净,仔细涂洒结合料,然后再用沥青混合料修补。391行业材料6裂缝沥青路面上的裂缝,有横裂、纵裂、网裂及龟裂等几种形状。横向裂缝通常不是由于荷载作用引起的,沥青面层的低温收缩或者半刚性基层收缩裂缝的反射是产生横向裂缝的两个主要原因。纵向裂缝,路基或基

186、层出现不均匀沉降是产生纵向裂缝的主要原因。网裂是行车荷载反复作用的结果,裂缝相互交错,形成一系列多边形小块组成的网,形状如鳄鱼皮。网状裂缝如不及时处理,将进一步发展成为龟裂。392行业材料裂缝的处理方法由于土基或基层原因产生的,须先处理土基或基层,再重新铺设面层。如基层无问题,则一般可用表面处治进行封闭。受温差影响和基层本身干缩引起的裂缝,在夏季能自行愈合可不予处理。夏季不能愈合的宽缝可在冬季开裂较宽时,清除缝中的尘土杂物,然后灌以热沥青,随即填入3-5mm的石屑或砂,并用铁夯夯实;或用拌和好的混合料填人缝内并夯实。393行业材料7坑槽 沥青路面由于松散、脱皮、龟裂、沉陷等病害或受机械冲击,路

187、面遭到破坏,未能及时处理,逐渐扩大而形成坑槽。此外,由于基层压实不好,强度不够,基层不平,面层渗水,基层湿软,也会造成坑槽。 坑槽一般采用挖补法处理,如路面基层破坏,须先将基层修补好,再修面层。394行业材料8麻面 路面矿料局部散失而出现的粗细不匀的小麻点,并有渗水现象,叫麻面。 造成麻面的原因是,在层铺法施工中,面层沥青偏少,嵌缝料过粗,产生局部脱落;拌合法施工中,油石比小,混合料中细料少,拌合不匀,摊平时粗料集中,表面不均匀。此外,在低温季节或雨季施工时,路面成型慢,在行车作用下,嵌缝料松散脱落,也会形成麻面。 大面积麻面可扫清原路面,均匀洒布一层沥青(用量为0.8-1.0kgm2),紧接

188、撒布3-5mm嵌缝料,撒扫均匀,引导行车碾压。 小面积麻面,可在清理路面后,薄喷或刷一层沥青,随即撒布嵌缝料,撒扫均匀,稍加压平即可。395行业材料9啃边 沥青路面边缘被行车碾压,形成松散、破碎、折裂、啃蚀破坏,造成路面边缘参差不齐的现象,称啃边。 造成啃边的原因是,路肩积水,路面边缘处基层湿软,以致路面边缘被行车碾压破坏。此外,基层宽度不够,路肩与路面衔接不好而被行车破坏。 对啃边的处理方法,可采用矿料加固路肩,并经常保持路肩与路面的衔接平顺与排水通畅。适当加宽路面基层(一般加宽到面层宽度外20-30cm),或在路面边缘增设略低于路面的路缘石。396行业材料p接缝病害(1)挤碎。出现在横向接

189、缝(主要是胀缝)两侧数十厘米宽度内,在胀缝上部如有混凝土局部搭连或被硬石子阻塞,当板体伸长时,混凝土边缘就会产生挤压应力,超过混凝土抗剪强度时,板发生剪切挤碎。(2)拱起。当胀缝上部被硬物阻塞,板伸胀时所产生的压应力尚未超过混凝土抗剪强度时,缝旁两板可能向上拱起,甚至夏季昼间烈日下会拱起折断。5.3水泥混凝土路面的养护l水泥混凝土路面的病害397行业材料(3)错台。混凝土路面施工时,如胀缝上部板缝与下部板缝未能对齐,则缝旁两板在挤压过程中会上下错开而形成错台。另外,当缩缝下部自然断裂后,日久裂口增宽,水沿裂口渗入基础使其软化,或裂口断面被磨光,传力效果降低,都会导致错台的发生。再有,当交通量或

190、基础承载力在横向各幅板上分布不均匀时,各幅板沉降不一致,纵缝也会产生错台现象。398行业材料(4)纵缝拉宽。混凝土面板自重沿路拱横坡将产生较大分力,而路肩对面板横向移动的阻力很小,纵缝间隙就将增宽。此外在温度反复变化作用下,板多次胀缩,纵缝间隙也会增宽。(5)填缝料脱落。在混凝土面板的胀缩作用下,填缝料易被挤出而被车轮带走。399行业材料p路面板本身的病害 路面板本身的病害主要是裂缝,其它还有表面的麻孔、剥落、磨损、板的折断与沉陷等。400行业材料2裂缝的修补 裂缝的修补应在秋末冬初进行,此时气温低,缝隙较宽。对较窄的裂缝,先将缝隙内尘土清除,再灌入沥青砂封缝;或用环氧树脂胶结。对较宽的裂缝,

191、应将松动部分凿掉并清除碎块与灰尘,在干燥的情况下用液体沥青涂刷缝壁,再填入沥青砂捣实、烫平,并以细砂覆盖。l常见病害的养护与维修1填缝料的填补填缝料常因高温被挤出而失落,日久老化而失去弹性,因此一般在冬季缝隙增宽时增补或更新填缝料,使缝隙填料保持饱满不渗水,无碎屑杂物等不可压缩的材料混入。401行业材料3麻孔、剥落、局部磨损和坑洞的修补可先将其边缘凿平修整,把尘土碎屑清除干净,再用1:2水泥砂浆(水灰比0.4-0.5)或硫磺水泥填补。硫磺水泥强度高,能与多种材料粘结、快硬,不需养生,并有耐酸抗渗作用。或者先涂环氧树脂或水泥浆,再用掺有早强剂的混凝土填补。402行业材料4大面积磨损的处理 当磨损

192、、剥落面积较大时,可用坚硬石料进行双层表面处治。为使处治层与混凝土粘牢,粘层油应用较稠的沥青,用量应稍多,以免剥落。5断裂的处理 根据断裂位置把混凝土板凿开成长方形凹槽,槽深5-7cm,清洗干净后,以水泥砂浆涂于槽壁和底面,然后以混凝土填补。较彻底的办法是将凹槽贯通整个板缝,在板厚中央每隔一定距离打洞,埋入钢筋,作为传力杆,再浇灌混凝土夯捣密实。403行业材料6整体修复 如裂缝遍布全板,可将该块板击破翻除,重新夯实基层,另浇筑新混凝土板。7罩面(加铺面层) 混凝土路面损坏后,可在其上以新水泥混凝土罩面。也可采用沥青混凝土罩面,但厚度至少应为10-12cm,否则容易剥落,且厚度过小时,旧混凝土路面裂缝易反应到新的沥青罩面上。404行业材料1、城市道路横断面有哪几种形式,各有什么特点?2、平面线形三要素指的是什么?说明各要素的特点。3、什么是路拱?设置路拱的目的是什么?设置路拱横坡的原则是什么?4、简述路基填挖的基本方法。5、路面的分类与分级?6、常见的沥青路面有哪些种类?各有什么特点。7、简述水泥混凝土路面的施工工序。405行业材料406行业材料

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