城镇道路工程基本知识课件.ppt
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1、城镇道路工程城镇道路工程城镇道路工程城镇道路工程基本知识基本知识基本知识基本知识应应城城市市建建设设工工程程质质量量监监督督检检测测站站2010-07-162010-07-16 第一章第一章 城市道路的分类与分级城市道路的分类与分级 一、城市道路分类 我国现行城市道路设计规范(CJJ37)的规定,按城市道路的地位、交通功能、服务功能,将其分为四类,即快速路、主干路、次干路与支路。1、快速路完全为交通功能服务,是解决城市大容量、长距离、快交通的主要道路。2、主干路为连接城市各主要分区的干路,是城市道路网的主要骨架,以交通功能为主。3、次干路是城市区域性的交通干道,为区域交通集散服务,兼有服务功能
2、,配合主干路组成道路网。4、支路为次干路联系各居住小区的连接线路,解决局部地区交通,直接与两侧建筑物出入口相接,以服务功能为主。二、城市道路分级 为了使道路既能满足使用要求,又节约投资及土地,有关规范规定:除快速路外的各类道路根据城市规模、设计交通量、地形等又分为I、级。一般情况下大城市应采用各类指标中的I级标准,中等城市应采用级标准,小城市采用级标准。三、城市道路路面分类 按结构强度分类 1、高级路面:路面强度高、刚度大、稳定性好是高级路面的特点。适用于城市快速路、主干路。2、次高级路面:路面强度、刚度、稳定性、使用寿命、车辆行驶速度、适应交通量等均低于高级路面。城市次干路、支路可采用。城市
3、道路分类、路面等级和面层材料表城市道路分类、路面等级和面层材料表 城市道路分类城市道路分类 路面等级路面等级 面层材料面层材料 使用年限使用年限(年年)快速路、主干路快速路、主干路 高级路面高级路面 水泥混凝土水泥混凝土 3030 沥青混凝土沥青混凝土 沥青碎石沥青碎石 1515 天然石材天然石材 次干路、支路次干路、支路 次高级路面次高级路面 沥青贯人式碎石沥青贯人式碎石 1212 沥青表面处治沥青表面处治 8 8 二、按力学特性分类二、按力学特性分类 1 1、柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大、柔性路面:荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小,在反复荷载作用下产生累积变形,它抗弯强度
4、小,在反复荷载作用下产生累积变形,它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。柔性路面主要代表是各种沥青类路面。主要代表是各种沥青类路面。2 2、刚性路面:行车荷载作用下产生板体作用,、刚性路面:行车荷载作用下产生板体作用,抗弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,抗弯拉强度大,弯沉变形很小,呈现出较大的刚性,它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面。是水泥混凝土路面。第二章第二章 城市道路的结构组成城市道路的结构组成 城市道路主要分为刚性路面和城市道路主要分为刚性路面和柔性路面两大类,前
5、者以水泥混凝柔性路面两大类,前者以水泥混凝土路面为代表,后者以各种形式的土路面为代表,后者以各种形式的沥青路面为代表。沥青路面为代表。一、路基与路面的性能要求一、路基与路面的性能要求 城市道路由路基和路面构成。城市道路由路基和路面构成。(一一)路基路基 对路基性能要求的主要指标有:对路基性能要求的主要指标有:1 1整体稳定性整体稳定性 必须保证路基在不利的环境必须保证路基在不利的环境(地质、地质、水文或气候水文或气候)条件下具有足够的整体稳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定性,以发挥路基在道路结构中的强力承载作用。力承载作用。2 2变形量变形量 路基及其下承的地基,在自重
6、和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。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,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。才能给路面以坚实的支承。(二二)路面路面 路面直接承受行车的作用。路面路面直接承受行车的作用。路面的使用要求指标是:的使用要求指标是:1 1平整度平整度 为减缓路面平整度的衰变速率,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应重视路面结构及面层材料的强度和抗变形能力。抗变形能力。2 2承载能力承载能力 路面必须满足设计年限的使用需路面
7、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。的能力,即具备相当高的强度和刚度。3 3温度稳定性温度稳定性 路面必须保持较高的稳定性,即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。具有较低的温度、湿度敏感度。4 4抗滑能力抗滑能力 路表面应平整、密实、粗糙、耐磨,具有较路表面应平整、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,降低发生交通安全强,可缩短汽车的制动距离,降低发生交通安全事故的频率。事故的频率。5 5透水性
8、透水性 路面应具有不透水性,以防止水分渗入道路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。结构层和土基,致使路面的使用功能丧失。6 6噪声量噪声量 城市区域应尽量使用低噪声路面。城市区域应尽量使用低噪声路面。排水沥青路面表面层采用了一种具有排水沥青路面表面层采用了一种具有较大空隙率的沥青混凝土。雨水通过表面较大空隙率的沥青混凝土。雨水通过表面层中的孔隙,汇集至设置于车行道边缘的层中的孔隙,汇集至设置于车行道边缘的排水系统。这种路面可避免雨天雨水在路排水系统。这种路面可避免雨天雨水在路表形成漫流,大大消除雨天车辆行驶时遇表形成漫流,大大消除雨天车辆行驶时遇到的漂移
9、、水雾、溅水、眩光等问题。到的漂移、水雾、溅水、眩光等问题。二、城市道路沥青路面的结构组成二、城市道路沥青路面的结构组成 (一一)路基路基 路基的断面型式有:路堤;路堑;半填半挖路基的断面型式有:路堤;路堑;半填半挖路基。从材料上分,路基可分为土路基、石路基路基。从材料上分,路基可分为土路基、石路基、土石路基三种。、土石路基三种。(二二)路面路面 绝大部分路面的结构是多层次的;按使用要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度的不同,在路基顶面采用不同规格和要求的材料分别
10、铺设垫层、基层和面层等结构层。料分别铺设垫层、基层和面层等结构层。1 1面层面层 面层是直接同行车和大气相接触的层位,承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。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
11、为磨耗层、上面层、中,高等级路面面层可划分为磨耗层、上面层、中面层、下面层。面层、下面层。常用的沥青类路面可分为沥青混凝土、热拌常用的沥青类路面可分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治四种类型沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治四种类型。各类路面的特点和适应范围是:。各类路面的特点和适应范围是:(1)(1)(1)(1)沥青混凝土面层沥青混凝土面层沥青混凝土面层沥青混凝土面层 其强度是按嵌挤密实原则构成的。采用优质沥青,其强度是按嵌挤密实原则构成的。采用优质沥青,其强度是按嵌挤密实原则构成的。采用优质沥青,其强度是按嵌挤密实原则构成的。采用优质沥青,它是沥青路面中对稠度要求高,也是
12、取粘稠的。另外采它是沥青路面中对稠度要求高,也是取粘稠的。另外采它是沥青路面中对稠度要求高,也是取粘稠的。另外采它是沥青路面中对稠度要求高,也是取粘稠的。另外采用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一显著特点。用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一显著特点。用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一显著特点。用相当数量的矿粉是沥青混凝土的一显著特点。较高较高较高较高的粘结力使路面具有甚高的强度,可以承受比较繁重的的粘结力使路面具有甚高的强度,可以承受比较繁重的的粘结力使路面具有甚高的强度,可以承受比较繁重的的粘结力使路面具有甚高的强度,可以承受比较繁重的车辆交通。但沥青混凝土路面的允许拉应变值较小,会车辆交通。但沥青
13、混凝土路面的允许拉应变值较小,会车辆交通。但沥青混凝土路面的允许拉应变值较小,会车辆交通。但沥青混凝土路面的允许拉应变值较小,会产业规则横向裂缝,因而要求坚强的基层。对高温稳定产业规则横向裂缝,因而要求坚强的基层。对高温稳定产业规则横向裂缝,因而要求坚强的基层。对高温稳定产业规则横向裂缝,因而要求坚强的基层。对高温稳定性与低温稳定性均有要求。性与低温稳定性均有要求。性与低温稳定性均有要求。性与低温稳定性均有要求。较小的空隙率使沥青混凝较小的空隙率使沥青混凝较小的空隙率使沥青混凝较小的空隙率使沥青混凝土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的
14、土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的土路面具有透水性小,水稳性好,耐久性高,有较大的抵抗自然因素的能力,使用年限达抵抗自然因素的能力,使用年限达抵抗自然因素的能力,使用年限达抵抗自然因素的能力,使用年限达15-2015-2015-2015-20年以上。年以上。年以上。年以上。沥青沥青沥青沥青混凝土路面适用于高速公路及一、二级公路面层。混凝土路面适用于高速公路及一、二级公路面层。混凝土路面适用于高速公路及一、二级公路面层。混凝土路面适用于高速公路及一、二级公路面层。沥青混凝土面层的常用厚度和适宜层位见表沥青混凝土面层的常用厚度和适宜层位见表 面层类别面层类别面层类别面层类别 骨料最大
15、粒径骨料最大粒径骨料最大粒径骨料最大粒径 常用厚度适常用厚度适常用厚度适常用厚度适 宜宜宜宜 层层层层 位位位位 粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土粗粒式沥青混凝土 26 265 6080 5 6080 二或三层式面层的下面层二或三层式面层的下面层二或三层式面层的下面层二或三层式面层的下面层 中粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土中粒式沥青混凝土 19 4060 19 4060 三层式面层的中面层或二层式的下面层三层式面层的中面层或二层式的下面层三层式面层的中面层或二层式的下面层三层式面层的中面层或二层式的下面层 16 4060 16 4060 二或三层式面层的上面层二
16、或三层式面层的上面层二或三层式面层的上面层二或三层式面层的上面层 细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土细粒式沥青混凝土 13 132 252 2540 40 二或三层式面层的上面层二或三层式面层的上面层二或三层式面层的上面层二或三层式面层的上面层 9 95 155 1520 20 1 1沥青混凝土面层的磨耗层沥青混凝土面层的磨耗层沥青混凝土面层的磨耗层沥青混凝土面层的磨耗层(上层上层上层上层);2 2 沥青碎石等面层的封层和磨耗层沥青碎石等面层的封层和磨耗层沥青碎石等面层的封层和磨耗层沥青碎石等面层的封层和磨耗层 4.75 10 4.75 1020 20 自行车道与人行道的面层自行
17、车道与人行道的面层自行车道与人行道的面层自行车道与人行道的面层 (2)(2)热拌沥青碎石热拌沥青碎石 热拌沥青碎石:高温稳定性好,路面不易产热拌沥青碎石:高温稳定性好,路面不易产生波浪,冬季不易产生冻缩裂缝,行车荷载作用生波浪,冬季不易产生冻缩裂缝,行车荷载作用下裂缝少;下裂缝少;路面较易保持粗糙,有利于高速行路面较易保持粗糙,有利于高速行车;车;对石料级配和沥青规格要求较宽,材料组对石料级配和沥青规格要求较宽,材料组成设计比较容易满足要求;成设计比较容易满足要求;沥青用量少,且不沥青用量少,且不用矿粉,造价低。用矿粉,造价低。热拌沥青碎石适宜用于一般热拌沥青碎石适宜用于一般公路,不宜用于高等
18、级公路。中粒式、粗粒式沥公路,不宜用于高等级公路。中粒式、粗粒式沥青碎石宜用作沥青混凝土面层下层、联结层或整青碎石宜用作沥青混凝土面层下层、联结层或整平层。平层。(3)(3)石沥青贯入式:石沥青贯入式:贯入式路面的强度与稳定性主要由石料相互贯入式路面的强度与稳定性主要由石料相互嵌挤作用构成。贯入式路面需要嵌挤作用构成。贯入式路面需要2-32-3周的成型期,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,温度稳料,填充空隙,形成整体的稳定结构层,温度稳定性好,热天不宜出现推移、拥包,冷天不宜出定性好,热天不宜出现
19、推移、拥包,冷天不宜出现低温裂缝,贯入式路面的最上层应撒布封层料现低温裂缝,贯入式路面的最上层应撒布封层料或加铺拌和层。沥青贯入式适用于二、三级公路或加铺拌和层。沥青贯入式适用于二、三级公路,也可作为沥青混凝土面层的联结层。,也可作为沥青混凝土面层的联结层。(4)(4)沥青表面处治:沥青表面处治:沥青表面处治可改善路面行车条件,沥青表面处治可改善路面行车条件,承担行车磨耗及大气作用,延长路面使用承担行车磨耗及大气作用,延长路面使用年限。所铺筑的沥青路面,其厚度可大于年限。所铺筑的沥青路面,其厚度可大于3 3厘米。在计算路面厚度时,其强度一般不厘米。在计算路面厚度时,其强度一般不计。计。沥青表面
20、处治,一般用于三级公路,沥青表面处治,一般用于三级公路,也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层。也可用作沥青路面的磨耗层、防滑层。2 2基层基层 基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆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。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:用于基层的材料主要有:(1)(
21、1)整体型材料整体型材料 无机结合料稳定粒料无机结合料稳定粒料-石灰粉煤灰稳定砂砾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、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,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。业废渣应性能稳定、无风化、无腐蚀。(2)(2)嵌锁型和级配型材料嵌锁型和级配型材料 级配碎级配碎(砾砾)石石-应达到密实稳定。为防
22、止冻应达到密实稳定。为防止冻胀和湿软,应控制小于胀和湿软,应控制小于o o5mm5mm颗粒的含量和塑性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、湿类型适当控制小基层或垫层,并应按路基干、湿类型适当控制小于于o o5mm5mm的颗粒含量。为便于碾压,砾石最大粒的颗粒含量。为便于碾压,砾石最大粒径宜不大于径宜不大于60mm60mm。泥灰结碎泥灰结碎(
23、砾砾)石石适用于中湿和潮湿路段适用于中湿和潮湿路段,掺灰量为其含土量的,掺灰量为其含土量的8 8一一1212。骨料的粒径。骨料的粒径宜小于或等于宜小于或等于40mm40mm,并不得大于层厚的,并不得大于层厚的o o7 7倍。倍。嵌缝料应与骨料的最小粒径衔接。嵌缝料应与骨料的最小粒径衔接。水结碎石水结碎石碎石的粒径宜小于或等于碎石的粒径宜小于或等于70mm70mm,并不得大于层厚的,并不得大于层厚的o o7 7倍。掺灰量为小于倍。掺灰量为小于0 05mm5mm颗粒含量的颗粒含量的8 8一一1212。3 3垫层垫层 垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用垫层是介于基层和土基之间的层位,其作用为改善
24、土基的湿度和温度状况,保证面层和基层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基湿、温状况不良时设置。垫层材料应具备良好的水稳定性。的水稳定性。(1)(1)路基经常处于潮湿或过湿状态的路段,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以及在季节性冰冻地区产生冰冻危害的路段应设垫层。垫层。(2)(2)垫层材料有粒料稳定土和无机结合料稳垫层材料有粒料稳定土和无
25、机结合料稳定土两类。粒料包括天然砂砾、粗砂、炉渣等。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,小于采用粗砂或天然砂砾时,小于0.075mm0.075mm的颗粒含的颗粒含量应小于量应小于5 5;采用炉渣时小于;采用炉渣时小于2mm2mm的颗粒含量宜的颗粒含量宜小于小于2020。(3)(3)垫层厚度可按当地经验确定,一般宜大垫层厚度可按当地经验确定,一般宜大于或等于于或等于150mm150mm。(三三)沥青路面结构组合的基本原则沥青路面结构组合的基本原则 1 1面层、基层的结构类型及厚度应与交通面层、基层的结构类型及厚度应与交通量相适应。交通量大、轴载重时,应采用高等级量相适
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