公路路面

路面結(jié)構(gòu)按照層位及其作用可分為面層、基層和墊層三個主要層次。有的路面只采用面層和基層兩個結(jié)構(gòu)層，甚至只采用一個面層的結(jié)構(gòu)。

作成路拱，以利路面排水。道路通過居民點和風(fēng)景區(qū)、療養(yǎng)區(qū)還應(yīng)特別注意防塵和降低噪聲。

面層可分面層上層和面層下層，以及磨耗層和聯(lián)結(jié)層。為改善路面的抗滑性能,防止路面的磨耗和滲水,延長其使用年限,中、低級面層常用硬質(zhì)砂礫作磨耗層,高級或次高級面層常用瀝青石屑混合料、瀝青混凝土、瀝青砂等作磨耗層。

面層材料有水泥混凝土、瀝青混凝土、各種瀝青處治的碎石和礫石材料、摻土的砂礫或碎石混合料與塊料等。

基層位于面層之下，其作用是承受由面層傳遞來的車輪垂直壓力，并把它均勻擴散分布到下面的墊層或土基上?；鶎硬牧媳仨毦哂凶銐虻膹姸?、水穩(wěn)性和擴散荷載的性能。常用材料有碎石，片石，礫石，天然砂礫，各種石灰、水泥或瀝青穩(wěn)定處治材料，以及礦渣、煤渣、電石渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣及其同土、砂、石組成的混合料和低標號水泥混凝土等。在交通繁忙的道路上，基層多分兩層鋪筑。下層稱底基層，可用價廉的當(dāng)?shù)夭牧?上層用強度較高的材料。

墊層為改善土基水溫狀況，提高土基強度，防止路面不均勻凍脹和翻漿，以及為防止路基土擠入基層影響其穩(wěn)定性而設(shè)于基層和土基之間的結(jié)構(gòu)層。為隔斷地下毛細水上升或地表積水下滲而設(shè)置的墊層，通常稱為隔離層;兼有蓄水和排水作用的墊層也稱排水層;用作防止或減輕路面不均勻凍脹的墊層，又稱防凍層或隔溫層。墊層材料必須具有良好的水穩(wěn)性，以及必要的透水或隔熱性能。按其功用主要有空隙性的粒料如粗砂、砂礫、爐渣等，以及石灰土和爐渣石灰土等。

為保證路面邊緣有同等的支承能力，各結(jié)構(gòu)層宜自上而下逐層加寬做成階梯形，每側(cè)加寬約25~30厘米。當(dāng)墊層作為隔離層使用時，則應(yīng)在路基全寬范圍內(nèi)鋪筑。

路面種類按荷載作用下的力學(xué)性質(zhì)，路面可分為柔性路面、剛性路面、半剛性路面;按采用的材料及其組成和施工方法可分為嵌鎖法路面、級配法路面、穩(wěn)定法路面和鋪砌法路面。

柔性路面由粘塑性材料如瀝青或粒料混合料等所組成的層狀路面結(jié)構(gòu)。這類路面的特點是材料的抗彎拉強度較低，在車輪荷載作用下產(chǎn)生一定的彎沉變形，土基承受荷載較大。路面的承載能力決定于整個層狀體系的荷載擴散特性，受土基強度和穩(wěn)定性的影響較大。因此，必須采取路基、路面綜合設(shè)計，首先要采取措施提高路面下0.8~1.0米范圍內(nèi)的土基強度與穩(wěn)定性。同時要求路面各結(jié)構(gòu)層之間結(jié)合緊密，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力傳布的連續(xù)性。柔性路面造價低于剛性路面，可以分期修建提高，在各國公路總里程中，大多數(shù)是柔性路面。

剛性路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。同柔性路面相比較，水泥混凝土路面板具有高的抗彎拉強度和彈性模量，有強大的荷載擴散能力。車輪荷載通過板體可在較大范圍內(nèi)以較小的壓強作用于下層，因而路面的承載能力在很大程度上決定于板本身的抗彎拉強度。但是，水泥混凝土屬脆性材料，其拉伸應(yīng)變能力很小，當(dāng)板體受到突然荷載、溫度急劇變化、土基不均勻變形時很容易產(chǎn)生斷裂。為此，板體應(yīng)劃成一定尺寸的板塊，設(shè)置各種類型的橫向和縱向接縫，并要有堅實、穩(wěn)定、均勻的基礎(chǔ)。

半剛性路面用石灰、粉煤灰、水泥等作結(jié)合料同土或集料制成混合料鋪筑的路面結(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)不耐磨耗，不能作為面層使用。在前期它具有柔性路面的力學(xué)性質(zhì)，但隨齡期增長其強度和剛度則相應(yīng)增大，顯示出類似于剛性路面板體的一些特性。半剛性路面有良好的應(yīng)力擴散性能，水穩(wěn)定性好，造價低。20世紀70年代以后，世界各國趨向于把半剛性路面用作瀝青路面的基層。

嵌鎖法路面用尺寸均勻的顆粒狀礦料作骨架，并逐層撤鋪較小礦料嵌縫，經(jīng)碾壓后主要靠嵌鎖作用而形成的路面結(jié)構(gòu)，可用作路面面層或基層。這類路面包括水結(jié)碎石路面、泥(灰)結(jié)碎石路面、層鋪法瀝青表面處治的路面、瀝青貫入式和瀝青碎石路面等。

級配法路面由不同粒徑的粒料按一定的重量比例配合，摻加一定數(shù)量的結(jié)合料經(jīng)拌和、攤鋪、壓實形成的路面結(jié)構(gòu)。可用作面層或基層。粒料級配可分為密級配、開級配和間斷級配。路面結(jié)構(gòu)強度取決于結(jié)合料的性能和粒料粒徑規(guī)格。這類路面包括級配礫(碎)石路面、路拌瀝青碎(礫)石路面、瀝青混凝土和水泥混凝土路面等。

穩(wěn)定法路面用經(jīng)過處治的土或砂石材料修筑的路面結(jié)構(gòu)層。目前常用的穩(wěn)定方法有壓實土、粒料穩(wěn)定土、石灰穩(wěn)定土、瀝青穩(wěn)定土、水泥穩(wěn)定土或砂礫、石灰粉煤灰穩(wěn)定土、砂礫和石灰爐渣土等。其他還有采用鹽溶液、高分子聚合物、熱處理和電化學(xué)方法等。

鋪砌法路面有具有一定強度的平整基礎(chǔ)上，采用塊料由人工鋪砌修筑的路面。這種路面的強度主要依靠塊料間的摩阻作用,以及基礎(chǔ)的支承作用。因此,鋪砌法路面要求材料強度高,形狀規(guī)則整齊，尺寸較大,用作面層的材料表面還應(yīng)平整。手擺片石、錐形塊石基層，拳石、塊石、條石面層以及水泥混凝土預(yù)制塊、剛磚、木塊路面等均屬于這類路面。由于這類路面不便機械化施工，目前應(yīng)用較少。

路面分級根據(jù)路面面層的技術(shù)經(jīng)濟特性分為高級、次高級、中級和低級四個等級。一條公路的路面等級應(yīng)根據(jù)公路的等級和使用要求、交通性質(zhì)等條件，按技術(shù)經(jīng)濟的原則論證確定。面層類型的選用應(yīng)根據(jù)筑路材料供應(yīng)情況，以及當(dāng)?shù)赝临|(zhì)、氣候、水文和施工技術(shù)等條件。各級路面的技術(shù)經(jīng)濟特征、所包括的面層類型和所適用的公路等級見公路路面等級表。

在公路路基上車行道范圍內(nèi)鋪筑的層狀結(jié)構(gòu)物。具有承受行車荷載、抵抗車輪磨耗和保持公路表面平整的作用。

發(fā)展簡況在19世紀汽車問世之前，路面大多用石塊、石板、卵石或木塊鋪筑。1777年法國人特雷薩蓋提出改善路基排水、設(shè)置路拱、減小石塊尺寸修筑塊石路面的報告。此后，蘇格蘭人T.泰爾福和J.L.馬克當(dāng)分別于1805年和1815年在塊石基層上鋪筑碎石面層和全部用碎石鋪筑路面獲得成功。1859年美國人E.W.布萊克試制了碎石機。1860~1867年法國和英國先后研制成功蒸汽壓路機。這些技術(shù)的進步，使碎石路面在一些西方國家得到很大的發(fā)展。

1854年法國在巴黎首次采用瑞士產(chǎn)的天然巖瀝青修筑瀝青路面。1865年英國在因佛內(nèi)斯首次修筑水泥混凝土路面。同時，高質(zhì)量的石塊路面、剛磚路面和木塊路面在城市街道也盛極一時。

20世紀以來，隨著汽車和筑路機械工業(yè)的發(fā)展，公路路面在設(shè)計、施工、養(yǎng)護等技術(shù)方面都日臻完善，高級的瀝青路面和水泥混凝土路面迅速發(fā)展起來。