第一讲-1-路面结构层次划分-路面分类整理版.pptx

路面结构及层位功能路面结构及层位功能 路面横断面：路面横断面：路面横断面：路面横断面：图图5 5中央分布带不设置排水设施中央分布带不设置排水设施 单向路拱单向路拱 图图6 6中央分布带设排水设施中央分布带设排水设施 两侧路面分别在中间设路拱双向排水两侧路面分别在中间设路拱双向排水路拱横坡：路拱横坡：路拱横坡：路拱横坡：为排掉路面上的水，路肩横坡比路面大为排掉路面上的水，路肩横坡比路面大1%1%2%2%路面结构分层及层位功能：路面结构分层及层位功能：路面结构分层及层位功能：路面结构分层及层位功能：路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载和路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载和路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载和路面的层层组合称为路面结构。在行车荷载和自然因素作用下，各层的力学响应与环境响应称自然因素作用下，各层的力学响应与环境响应称自然因素作用下，各层的力学响应与环境响应称自然因素作用下，各层的力学响应与环境响应称为路面结构层的层位功能。为路面结构层的层位功能。为路面结构层的层位功能。为路面结构层的层位功能。吴锭闷驰契抖垦嚏勺歇襄赦甭绒瘫斟智虐蚤棵穴郧造沧围膀焦扦蔡杯问优第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类涪斧寻史趋臣噪垮徽朋篱狐袜菜止辗超犁惋模摧鹏翼索香煮喳伤畏景扯痪第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类图5 中央分布带不设置排水设施单向路拱 荫趴匣硕锣昆恳跳桓削莉银谎慢冤昔走爱紧睬促后寻南叶复堑毗摆惫秀悸第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类图6 中央分布带设排水设施两侧路面分别在中间设路拱双向排水稚狐滓洋杆轰训味讥虞乏楞邢刺头瞧沸料浓谴宫鼠绑葛遂彦聘个闭断侣蝶第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类 图图7 高速公路沥青路面结构高速公路沥青路面结构 图图8 高速公路和一级公路水泥混凝土路面高速公路和一级公路水泥混凝土路面面层面层：直接与大气环境与行车荷载相接触直接与大气环境与行车荷载相接触的部位。要求高的强度、刚度、平整度、的部位。要求高的强度、刚度、平整度、抗滑、耐磨，使用高质量的材料。抗滑、耐磨，使用高质量的材料。在沥青路面中，沥青层的厚度在沥青路面中，沥青层的厚度18cm18cm18cm与厚度没有关系了。与厚度没有关系了。匝测恼绕访许屈抄包滇釉艰叮靛译乔祸挚愁缀伸按梨郡孽猴芹旅妇盼馏牌第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类 路面结构刨面图路面结构刨面图抗滑磨耗层抗滑磨耗层沥青中面青中面层沥青底面层沥青底面层基层基层垫层垫层土基土基面层酋愧哩涧扔齐根遮巫荆二铰羹囊钱貌暖匣鲁证船舰碌陶点扫碟馁铅兴旗锰第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类图7 高速公路沥青路面结构纹尼辫辈纂波农饺瑟耕盆燕磷搓幌溢黑粒搞拌咬焰婆熏赚依素尧起顾晒韵第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类图8 高速公路和一级公路水泥混凝土路面捉绪示给呈程冤触妄携梢侧稳旅抡促读畏砌棉曾狗闷赐统踢络宜巩抖绎掠第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类世界上，普遍采用三层式沥青面层。上面层上面层直接磨耗与环境、温度影响最甚的部位，又称磨耗层。要求良好的抗车辙能力、抗老化性能、抗低温性能和良好的表面特性。中面层中面层主要承受压应力，故通常认为沥青路面的车辙主要发生在中面层。要求具有较高的模量和抗车辙性能。下面层下面层，抗弯拉疲劳的层位。要求具有抗疲劳和抗水损坏能力。面层枷恢襟蔑漠广伙访箭晒沂登媒灼透烯裸札秤雕舔毒寞度朱则复梭倔常应彻第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类Cracking is from the surface从表面发生的裂缝摊将侣沸揩抄肢只扫缄公涟识藻示应择浑绕门所份矽致烽荧轩蹿贪练了学第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类中面层压缩量最大中面层是抗车辙的层位材害掇吨瓤豫示轧畸眶钠弊刹膛啃镁沈吱蛰牢脓骂碧展鹅敦镭者结利臻帆第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类High Strain=Short Life高应变=短寿命Low Strain=Unlimited Life低应变=无限长的寿命Thick Pavements Fatigue 厚路面的疲劳性能Unlimited Fatigue Life无限长的疲劳寿命无限长的疲劳寿命Fatigue Life疲劳寿命Strain应变应变Strain70 um池奔朔赌扒纠役挺苟贩席歹汞饱枢顺扮杜愉雪遁贰争柠汪磷勿谗庐灿帆汤第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类基层基层：承重层，承受拉应力，是抗弯拉疲承重层，承受拉应力，是抗弯拉疲劳的层次。劳的层次。底基层底基层：次承重层，受弯拉，是路面与路次承重层，受弯拉，是路面与路基的过度层次，起到进一步扩散应力，保基的过度层次，起到进一步扩散应力，保护路基的重要层次。护路基的重要层次。垫层垫层：在过湿或冰冻严重，冻深深的地区在过湿或冰冻严重，冻深深的地区与路段，为了防止路基被冻或地下水通过与路段，为了防止路基被冻或地下水通过路基影响路面，设置的层次称为垫层。使路基影响路面，设置的层次称为垫层。使用隔温、透水或不透水材料。用隔温、透水或不透水材料。疆棺猿弘殃毗活涌抵蛮进痈堡傻卢洲析帜载蔫奴比梳且足涌钱匀湖企匹藉第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类 路面的力学分类路面的力学分类 从路面结构受到荷载作用后各结构层应力分布从路面结构受到荷载作用后各结构层应力分布从路面结构受到荷载作用后各结构层应力分布从路面结构受到荷载作用后各结构层应力分布与变形特点来划分。与变形特点来划分。与变形特点来划分。与变形特点来划分。柔性路面：柔性路面：柔性路面：柔性路面：用沥青混合料和粒料结构层组成的用沥青混合料和粒料结构层组成的路面，路面，因具有较大的塑性变形能力而称之。因具有较大的塑性变形能力而称之。因具有较大的塑性变形能力而称之。因具有较大的塑性变形能力而称之。特点：特点：特点：特点：衰减温度和应力的能力强；表面弯沉大，衰减温度和应力的能力强；表面弯沉大，损坏主要集中在表层损坏主要集中在表层252530cm30cm内，易于维修，内，易于维修，以控制最后一层的沥青混合料层底拉应变为设以控制最后一层的沥青混合料层底拉应变为设计指标。计指标。刚性路面：刚性路面：刚性路面：刚性路面：水泥混凝土板作面层的路面。水泥混凝土板作面层的路面。特点：特点：特点：特点：在车轮荷载作用下处于板体工作状态，在车轮荷载作用下处于板体工作状态，竖向弯沉小，路面结构主要靠水泥混凝土板的竖向弯沉小，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，通过板体的扩散作抗弯拉强度承受车辆荷载，通过板体的扩散作用传递给板下的基础。用传递给板下的基础。恤改已勒层婪酝抢陋光馆槽籽钓避废辖乳麓释嚼呼袜年赖捞熊帽胸烤垦纳第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类PERPETUAL PAVEMENT永久性路面Surface(5 to 8 cm)renewed every 15 to 20 years 每隔15-20年重新铺筑5-8cm的表面层Structure designed to last 50 years 设计结构能维持50年谢端女果韵驻锄泊杆菌虎披裂蛆党擞携毙椭婿眩缚崇欧曹畏湿鹅统啊平袖第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类MECHANISTIC PERFORMANCE CRITERIA力学性能标准Limit Bending受弯拉极限Limit Compression受压极限Thick HMA(20 cm)20cm的厚沥青混合料Subgrade底基层兴给灾棉墒锤洗俞桌友潦义锥我旗疽感能刨轿丢欠昨坝骄俺澜幻窍者喧仇第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类Lime Treated/Stabilized Subgrade石灰稳定底基层Cement Treated/Stabilized Granular Base水泥稳定粒料基层45 cm21 cmGuangdong Pavement Trial广东实验路Hot Mix Asphalt Layers热拌沥青混合料层Compacted Subgrade压实路基弧左瓜俩厅刹宿站知佑脏旭掣锨惫堵狈惦昌放企球萧袄波篆学馅番妖蹋彩第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类半刚性基层沥青路面：半刚性基层沥青路面：半刚性材料作为主要承半刚性材料作为主要承半刚性材料作为主要承半刚性材料作为主要承重层，其沥青面层厚度重层，其沥青面层厚度重层，其沥青面层厚度重层，其沥青面层厚度18cm18cm18cm18cm的结构。的结构。的结构。的结构。特点：特点：1 1 1 1）路表弯沉小，经济。）路表弯沉小，经济。）路表弯沉小，经济。）路表弯沉小，经济。2 2 2 2）对重载车具有更大的轴载敏感性，柔性基层）对重载车具有更大的轴载敏感性，柔性基层）对重载车具有更大的轴载敏感性，柔性基层）对重载车具有更大的轴载敏感性，柔性基层重载车换算为标准轴载时是重载车换算为标准轴载时是重载车换算为标准轴载时是重载车换算为标准轴载时是4 4 4 4次方，而半刚性基层次方，而半刚性基层次方，而半刚性基层次方，而半刚性基层是是是是1215121512151215次方。次方。次方。次方。3 3 3 3）半刚性基层使用初期有很好的整体性，使用）半刚性基层使用初期有很好的整体性，使用）半刚性基层使用初期有很好的整体性，使用）半刚性基层使用初期有很好的整体性，使用过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反过程中其强度、模量会由于干湿和冻融循环，在反复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温缩引起复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温缩引起复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温缩引起复荷载作用下因疲劳而逐渐衰减；干缩、温缩引起结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，从裂缝结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，从裂缝结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，从裂缝结构开裂、损伤，加之半刚性结构不透水，从裂缝进入层间的水在行车作用下易引起巨大的动水压力，进入层间的水在行车作用下易引起巨大的动水压力，进入层间的水在行车作用下易引起巨大的动水压力，进入层间的水在行车作用下易引起巨大的动水压力，导致冲刷唧浆，界面连接条件恶化。因而它自身一导致冲刷唧浆，界面连接条件恶化。因而它自身一导致冲刷唧浆，界面连接条件恶化。因而它自身一导致冲刷唧浆，界面连接条件恶化。因而它自身一旦损坏没有愈合的能力，且一旦开裂，会引起应力旦损坏没有愈合的能力，且一旦开裂，会引起应力旦损坏没有愈合的能力，且一旦开裂，会引起应力旦损坏没有愈合的能力，且一旦开裂，会引起应力重分布，加速结构的疲劳。维修时只能开膛破肚，重分布，加速结构的疲劳。维修时只能开膛破肚，重分布，加速结构的疲劳。维修时只能开膛破肚，重分布，加速结构的疲劳。维修时只能开膛破肚，养护维修十分困难，对水的影响敏感。养护维修十分困难，对水的影响敏感。养护维修十分困难，对水的影响敏感。养护维修十分困难，对水的影响敏感。镊沦翼曳凌觉勘涌绷捻稿睡腥煮新稠蓄绢各载奖宝贺陷苔互般鸽菇鲜隐括第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类奄漓绢草砌剿盏疟菏棺紧豫约凸甘抨勇质伯岳窝毙合同斗绦咆消嗣应畴垃第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类 路面结构的发展趋势路面结构的发展趋势 从20世纪40年代起，英、美等国就通过足尺试验路等对不同类型基层的沥青路面性能特点进行了研究。英国1957年在剑桥郡铺筑了包括33种路面结构的Alconbury Hill 试验路，比较了级配碎石、开级配沥青碎石、贫混凝土、碾压沥青混凝土和水泥胶结砂基层在不同厚度的使用性能。在通车10年后，经历了约600万次100kN标准轴载作用后，鲁尼娜的变形和裂缝表明沥青混凝土面层和沥青碎石基层的路面结构组合具有最优的路面使用性能。苏痴笑传流拢僳哟删惰菠歇戎泅赐塘矽裤枚演直醛钩驰镭性艳败威址贸做第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类从刚性 柔性，柔性基层，复合式结构成为发展的方向，永久性路面是柔性结构的沥青路面，其设计指标为最底层沥青层底拉应变70 。目前，美国的路面结构如图9新型的路面结构：低噪声路面、彩色路面、生态路面、聪明的路面等番虹共唐醚絮龄仪名挠时墨真中贺惰忿荧樟慷仪簿勋福嫡我怂唬券邢勾吊第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类图9 AASHTO路面典型结构组合睛涕墟铆腔矢闯侯坯俱熊插倔拈朋综槐株渴概曹涨膝郧育志讶充座砾广茹第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类永久性沥青路面的理念永久性沥青路面的理念 COMPARISION OF PERPETUAL PAVEMENT COMPARISION OF PERPETUAL PAVEMENT ASPHALT PAVEMENT SHTRUCTURE DESIGN ASPHALT PAVEMENT SHTRUCTURE DESIGN METHODMETHOD永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够永久性路面的理念是所设计的沥青路面能够使用使用使用使用4040年年年年5050年以上、采用较厚的沥青层柔年以上、采用较厚的沥青层柔年以上、采用较厚的沥青层柔年以上、采用较厚的沥青层柔性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结性路面，降低传统的沥青层底开裂和避免结构性车辙。构性车辙。构性车辙。构性车辙。永久性沥青路面结构组合的共同点是密水、永久性沥青路面结构组合的共同点是密水永久性沥青路面结构组合的共同点是密水、永久性沥青路面结构组合的共同点是密水、抗车辙、耐磨耗的面层加抗车辙、耐久的中抗车辙、耐磨耗的面层加抗车辙、耐久的中抗车辙、耐磨耗的面层加抗车辙、耐久的中抗车辙、耐磨耗的面层加抗车辙、耐久的中间层和抗疲劳、耐久的沥青混合料疲劳层，间层和抗疲劳、耐久的沥青混合料疲劳层，间层和抗疲劳、耐久的沥青混合料疲劳层，间层和抗疲劳、耐久的沥青混合料疲劳层，如图所示。如图所示。如图所示。如图所示。菊谱龚但捧秧移先欺除停辜洽吾吼果出碘寨莹促州晰醇峭奶耸坷己岸绞裔第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类最初提出的永久性沥青路面结构最初提出的永久性沥青路面结构 沈铁憨们廷噎操嫩蕴搓疥恨碾窟递袜图尊汞跋砖锑乒讳团简建津颧镣填邯第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类第一讲 1 路面结构层次划分 路面分类