1专业一:城镇道路工程411010城镇道路工程结构与材料一、道路分级(对象是道路)分级依据:地位、交通功能、服务功能四个等级:快速路、主干路、次干路、支路特点:1、快速路---完全为交通功能服务,大容量、长距离、快速交通2、主干路---以交通功能为主,连接主要分区的主要骨架3、次干路---区域性交通干道,兼有服务工程4、支路---局部地区交通,以服务为主。二、路面分类(对象是路面,路面只是道路的结构层)1、按路面结构类型分三大类:沥青路面、水泥混凝土路面、砌块路面道路等级路面结构类型沥青路面水泥混凝土路面砌块路面快速路1530主干路1530次干路1520支路102010(20)砌块为预制块时设计年期限10年;采用石材时为20年①沥青路面:沥青混合料(适用各种交通等级)、沥青贯入式、沥青表面处置。②水泥混凝土路面:普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土、钢纤维混凝土。适用于各种交通等级③砌块路面:适用于支路、广场、停车场、人行道与步行街。(2018新旧变化)旧版本是结构强度,过时了;表格也过时22、路面按力学特性分类:刚性路面和柔性路面①刚性路面(水泥混凝土路面):抗弯强度大,弯沉变形小,产生板体作用,;破坏取决于极限弯拉强度;②柔性路面(各类沥青路面):抗弯强度小,弯沉变形大,产生累积变形;破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变;411012沥青路面结构一、道路结构组成:面层、基层和路基。层间结合必须紧密稳定。对路面材料的强度、刚度、稳定性的要求也降低。各层回弹模量应自上而下递减。口诀:定变、强刚抗水损、承平温滑水声路面指标:承载能力、平整度、抗滑能力、温度稳定性、透水性、噪声量。基层指标:满足结构强度、扩散荷载的能力、水稳定性好、抗冻性,不透水性好。路基指标:整体稳定性和变形量控制路面是道路的结构层,路面又分为面层和基层)面层又分为上中下,基层又可分为底基层、基层。根据实际情况组合。一层一层摊铺起来组成路面,下面若不平,由于累积的作用,上面就不可能平整,所以每层质量都很重要。对基层的要求是:强刚、抗水损(即水稳、抗冻、不透水)(一)沥青面层分为:上面层/磨耗层(高级路面用到)、中面层、下面层。1、沥青面层种类:①热拌沥青混合料(温度高170度,摊铺机)②温拌沥青混合料(比较新的工艺,大趋势。温度130,比热拌环保,摊铺机)③冷拌沥青混合料:支路;坑槽冷补④沥青贯入式:(现场熬制,淘汰)⑤沥青表面处治(类似手机贴膜):防水、磨耗、防滑层3411014沥青混合料组成与材料:(近三年没有出题,2018要注意)一、沥青混合料:由沥青、粗集料、细集料、矿粉,有的还加入聚合物和木纤维拌合而成。二、主要材料1、沥青沥青性能指标:粘结性、感温性、耐久性、塑性、安全性。(考点)口诀:结温塑耐安,结抗变塑裂,四不宜不宜使用煤沥青,优先采用A级沥青;SMA、OGFC不宜使用天然砂;快速、主干路不宜使用粉煤灰(强度低);不宜使用石棉纤维(有毒,加工时得石绵肺)。①粘结性:即抵抗变形能力,指标:粘度或稠度;60℃动力粘度(绝对粘度);夏季高温、重载交通、行车速度慢的路段,宜采用稠度大(针入度小)的沥青;对冬季寒冷地区、交通量小的道路宜选用稠度小的沥青。(稠度就是溶质溶剂比例多少的问题,稀到一定程度就是水,抽到一定程度就是固体了。粘度不是粘接的能力,而是液体的流动指标)②感温性:指标之一是软化点;另一指标是:针入度。对日温差、年温差大用针入度指数大的沥青。高等级道路,夏季高温、重载交通、停车站、有信号灯控制的交叉路口、车速较慢的路段或部位需选用软化点高的沥青;反之,则用软化点较小的沥青。③耐久性:即抗老化性,抗水损害能力,通过薄膜烘箱加热试验测定耐久性。通过水煮法试验沥青和骨料的黏附性,反映其抗水损害能力。④塑性:抵抗开裂的能力,指标是:延度。低温延度越大,抗开裂性能越好。在冬季低温或高、低温差大的地区,要求采用低温延度大的沥青。⑤安全性:闪点。沥青标号高→沥青越软→闪点越小多层面层选用沥青:上稠下稀2、粗集料3、细集料:①细骨料应洁净、干燥、无风化、无杂质,并有适当的级配。②热拌密级配沥青混合料天然砂用量不宜超过骨料总量的20%。SMA、OGFC不宜使用天然砂。44、矿粉:快速、主干路不宜使用粉煤灰。5、纤维稳定剂:①使用木质纤维素②不宜使用石棉纤维③250℃高温不变质三、沥青面层结构:嵌挤原则(嵌挤力和内摩阻力为主,粘结力为辅,温度影响小);密实级配原则(粘结力为主,温度影响大)。沥青用量大小的问题按组成及结构分:连续级配和间断级配;按空隙率大小分:密级配(孔隙率<10%)、开级配(孔隙率>15%)、半开级配。沥青混合料结构类型:(选择题考点)悬浮—密实结构:粘结力为主,AC型沥青混合料。(胖子,骨头和肥肉组成)骨架—空隙结构:内摩阻力大,粘结力小,空隙大,AM、OGFC。(瘦子,没肉,爱美)骨架—密实结构:粘结力和内摩阻力较大,SMA沥青马蹄脂碎石混合料。综合以上两种结构的优点,最常用。(肌肉男)口诀:胖子、瘦子、肌肉男四、热拌沥青混合料主要类型:(沥青→改性沥青→SMA沥青玛蹄脂→改性SMA)①普通沥青混合料(低级):即AC型沥青混合料,密级配、连续级配。(就是沥青混凝土),适用于次干道、辅路或人行道等场所。②改性沥青混合料(中级):改性沥青是指掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、磨细的橡胶粉或其他填料。与AC比优点是(高温抗车辙、耐磨、延长寿命、低温抗开裂)。适用于城市主干道和城镇快速路。③SMA沥青玛蹄脂碎石混合料(中级):SMA是以沥青、矿粉及纤维稳定剂组成,填充于间断级配的矿料骨架中。选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青。特点:粗骨料多、矿粉多、沥青多,细骨料少。属密级配、间断级配。SMA是当前国内外使用较多的一种抗变形能力强、耐久性较好的沥青面层混合料。5适用于城市主干道和城镇快速路。④改性SMA(高级):高温抗车辙、低温变形、水稳定性。抗滑、耐老化、耐久性有较大提高。适用于交通量剧增、轴重增加、分车道单向行驶,飞机场、专用公交等,成本最高。五、沥青路面材料再生(两年没出题,今年要注意)沥青老化特征:针入度减小、粘度增大、延度降低、复合流动度降低。再生就是在已经老化的旧沥青中加入低粘度石油系矿物油(即再生剂),调配出符合性能要求的再生沥青。现场再生技术:熔化、耙松、掺入再生剂、重新摊铺、碾压。施工要点是:控制温度、厚度、掺料均匀性以及井周处理、压实度及周边绿化保护。(2018新增)4、再生剂技术要求:(描述性选择题,往年考过)口诀:张奶奶分流粘①软化和渗透能力,具备适当的粘度②良好的流变性质,复合流动度接近1③溶解分散沥青质的能力,富含芳香分④较高的表面张力⑤良好的耐热化和耐候性。5、再生沥青混合料最佳沥青用量的确定方法采用马歇尔试验方法。马歇尔试验是确定沥青混合料最佳油石比的试验。其试验过程是对试件在规定的温度和湿度等条件下标准击实,测定沥青混合料的稳定度和流值等指标,经一系列计算后,分别绘制出油石比与稳定度、流值、密度、空隙率、饱和度的关系曲线,最后确定出沥青混合料的最佳油石比。9、再生沥青混合料试验指标(施工之前)有:空隙率、矿料间隙率、饱和度、马歇尔稳定度、流值等。口诀:空间溜宝马10、再生沥青混合料检测项目(施工后)有:车辙试验动稳定度、残留马歇尔稳定度、冻6融劈裂抗拉强度等。口诀:残留车辙冻劈裂(二)沥青路面基层基层和面层共同组成结构层,基层与面层相适应。两种路面路基基本要求一样,基层结构一般区别很大,因为沥青混凝土属柔性路面,车辆行驶等作用力主要靠基层来承载;而水泥混凝土属刚性路面,车辆行驶等作用力主要靠混凝土面层来承载。基层作为承重层主要是对沥青路面。从沥青路面设计原则七个字:薄面、强基、稳土基。土路基稳定性要好,基层强度要高,面层再符合要求的前提下要薄一些。基层是路面结构中的承重层。应根据道路交通等级和路基抗冲刷能力来选择基层材料。1、基层分为柔性基层(级配砂砾等)、半刚性基层(无机结合料稳定粒料)。2、常用的基层材料:无机结合料稳定粒料(半刚性基层):强度高,整体性好,用于交通量大、轴载重的道路。嵌锁型和级配型材料(柔性基层):用于次干路及其以下道路基层。在半刚性基层上铺筑沥青面层时,城市主干道、快速路应适当采取措施减轻反射裂缝。(反射裂缝是沥青路面的质量通病,柔性路面特有。半刚性基层干缩大,反射到柔性面层)减轻反射裂缝措施:(1)加厚面层;(2)基层上铺应力消减层/抗拉土工织物。预应力钢筋混凝土保护层大于50mm,易开裂,采取措施:加钢筋网片。3、湿润和多雨地区,宜采用排水基层。排水基层材料渗透性好,又不能让水进入路基,采取的措施:(1)排水基层下设不透水底基层,(2)底基层顶面铺设防水土工织物或沥青封层。小口诀:封层织物密实底底基层可采用水泥稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料不透水底基层。411015水泥混凝土路面水泥混凝土路面构成:面层、基层、垫层、路基(一)面层1、通常分为普通、钢筋、连续配筋、预应力混凝土板等。我国多采用普通(素)混凝土7板。2、为防止温度变化引起胀缩导致板体翘曲或裂缝,设置纵缝和横缝,板长由应力计算确定。横缝分为:胀缝、缩缝、施工缝。横缝都是传力杆,光圆钢筋。纵缝分为:缩缝、施工缝。纵缝都是拉杆,螺纹钢筋。胀缝结构:胀缝板、填缝料、传力杆3、施工时,一次铺筑宽度小于路面宽度时,设置带拉杆的平缝形式的纵向施工缝。一次铺筑宽度大于4.5m时,应设置带拉杆的假缝形式的纵向缩缝4、胀缝什么情况下设置口诀:临桥小曲厚不同(1)板厚变化处;(2)临近桥梁等;(3)小半径曲线处。横缝的缩缝:重交通设置传力杆,次干路、支路可不设。横向施工缝尽可能选在缩缝或胀缝处。5、什么情况下需要局部补强:(1)自由边处、(2)雨水口和检查井、(3)下穿市政管线路段、(4)小于90°的面层锐角、(5)承受繁重交通的胀缝和施工缝。6、、抗滑构造:刻槽、压槽、拉槽、拉毛(深度1-2mm)。7、水泥混凝土面层原材料选择①水泥:选用:快速路、主干路应采用42.5级以上道路硅酸盐或硅酸盐水泥,普通硅酸盐水泥;其他道路可采用矿渣水泥,不宜低于32.5级。口诀:重快主425,硅普硅路硅进场检验:水泥应有出厂合格证,并经复验合格,方可使用;存放:不同等级、厂牌、品种、出厂日期的水泥不得混存、混用。出厂期超过3个月或受潮的水泥,必须经过试验,合格后方可使用。8②粗骨料:粗骨料应采用碎石、砾石、破碎砾石。粗骨料宜采用人工级配。碎石不大于31.5mm,碎砾石不大于26.5mm,砾石不大于19mm,钢纤维混凝土最大粒径不大于19mm。③细骨料:宜采用细度模数2.5以上的洁净中粗砂。快速路、主干路宜采用一级砂和二级砂。海砂不得直接用于砼面层。淡化海砂可用于支路。外加剂:应符合规定,并有合格证;经掺配试验合格方可使用。④钢筋:选用:品种、规格、成分,符合设计和国家标准规定进场检验:生产厂的牌号、炉号,检验报告和合格证,并经复试(含见证取样)合格。钢筋不得有锈蚀、裂纹、断伤和刻痕等缺陷。存放:??⑤胀缝板:厚度20mm,水稳定性好的柔性板材、且经防腐处理。填缝料:可用橡胶类、树脂类、胶泥类、改性沥青类,加入耐老化剂。口诀:橡胶树改沥(多选题用口诀)(二)水泥混凝土道路基层作用:①防止或减轻由于唧泥产生板底脱空和错台;②控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对面层的影响,保护面层;③为面层施工提供工作面,并改善接缝的传荷能力。1、基层材料的选用:(重要,要懂)根据道路的交通等级和路基抗冲刷能力选择基层材料。(沥青路面依据也一样)①特重交通选用:贫混凝土、碾压混凝土、沥青混凝土;②重交通选用:水泥稳定粒料、沥青稳定碎石;③中、轻交通:水泥或石灰粉煤灰稳定粒料、级配粒料;④湿润和多雨地区:排水基层。(两层,基层是排水的,底基层是不透水的,层间还有封9层)2、基层宽度:根据混凝土面层施工方式的不同比混凝土面层每侧至少宽出300mm(小型机具施工时)或500mm(轨模摊铺机施工时)或650mm(滑模摊铺机施工时)3、碾压混凝土基层应设置与混凝土面