劉 鵬,孫同霞
(海林市公路管理站)
路面結構及層位功能
劉 鵬,孫同霞
(海林市公路管理站)
摘 要:介紹了路面橫斷面、路拱橫坡度、結構及層位功能。
關鍵詞:路面結構;層位功能
在路基頂面鋪筑的路面結構,沿橫斷面方向由行車道、硬路肩和土路肩所組成。路面橫斷面的形式隨道路等級的不同,可選擇不同的形式,通常分為槽式橫斷面和全鋪式橫斷面。
在路基上按路面行車道及硬路肩設計寬度開挖路槽,保留土路肩,形成淺槽,在槽內鋪筑路面。也可采用培槽方法,在路基兩側培槽,或半填半挖的方法培槽。
在路基寬度范圍內全幅鋪筑路面。在高等級公路建設中,有時為了將路面結構內部的水分迅速排出,在全寬范圍內鋪筑基層材料,保證水分由橫向排入邊溝。有時考慮到道路交通的迅速增長,為適應擴建的需要,將硬路肩及土路肩的位置全部按行車道標準鋪筑面層。在盛產石料的山區或較窄的路基上,全寬鋪筑中、低級路面。
為了保證路表面的雨水及時排出,減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結構強度,路面表面應做成直線形或拋物線形的路拱。等級高的路面,平整度和水穩定性較好,透水性也小,通常采用直線形路拱和較小的路拱橫坡度。等級低的路面,為了有利于迅速排除路表積水,一般采用拋物線形路拱和較大的路拱橫坡度。表l列出了各種不同類型路面的路拱平均橫坡度。

表1 各類路面的路拱平均橫坡度
選擇路拱橫坡度,應充分考慮有利于行車平穩和有利于橫向排水兩方面的要求。在干旱和有積雪、浮冰地區,應采用低值,多雨地區采用高值;當道路縱坡較大或路面較寬,或行車速度較高時,或交通量和車輛載重較大時,或常有拖掛汽車行駛時,應采用平均橫坡度的低值;反之則應取用高值。
高速公路和一級公路設有中央分隔帶,通常采用兩種方式布置路拱橫斷面。若中央分隔帶未設置排水設施,則做成中間高,兩側路面低,由單向橫坡向路肩方向排水;若中央分隔帶設置排水設施,則兩側路面分別單獨做成中間高兩邊低的路拱,向中間排水設施和路肩兩個方向排水。
路肩橫坡度一般較路面橫坡大1%,但是高速公路和一級公路的硬路肩采用與路面行車道相同的結構時,應采用與路面行車道相同的路面橫坡度。
面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次,它承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用,同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。因此,同其他層次相比,面層應具備較高的結構強度,抗變形能力,較好的水穩定性和溫度穩定性,而且應當耐磨,不透水;其表面還應有良好的抗滑性和平整度。
修筑面層所用的材料主要有水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。
面層有時分兩層或三層鋪筑,如高速公路瀝青面層總厚度18~20 cm,可分為上、中、下三層鋪筑,并根據各分層的要求采用不同的級配等級。水泥混凝土路面也有分上下兩層鋪筑,分別采用不同強度等級的水泥混凝土材料。水泥混凝土路面上加鋪4~8 cm瀝青混凝土這樣的復合式結構也是常見的。但是砂石路面上所鋪的2~3 cm厚的磨耗層或1 cm厚的保護層,以及厚度不超過1 cm的簡易瀝青表面處治,不能作為一個獨立的層次,應看作為是面層的一部分。
基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力,并將力擴散到下面的墊層和土基中去。
實際上基層是路面結構中的承重層,它應具有足夠的強度和剛度,并具有良好的擴散應力的能力。基層遭受大氣因素的影響雖然比面層小,但是仍然有可能經受地下水和通過面層滲入雨水的浸蝕,所以基層結構應具有足夠的水穩定性。基層表面雖不直接供車輛行駛,但仍然要求有較好的平整度,這是保證面層平整性的基本條件。
修筑基層的材料主要有各種結合料(如石灰、水泥或瀝青等)穩定土或穩定碎(礫)石、貧水泥混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石,各種工業廢渣(如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等)和土、砂、石所組成的混合料等。
基層厚度太厚時,為保證工程質量可分為兩層或三層鋪筑。當采用不同材料修筑基層時,基層的最下層稱為底基層,對底基層材料質量的要求較低,可使用當地材料來修筑。
墊層介于土基與基層之間,它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況,以保證面層和基層的強度、剛度和穩定性不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應力加以擴散,以減小土基產生的應力和變形;同時也能阻止路基土擠入基層中,影響基層結構的性能。
修筑墊層的材料,強度要求不一定高,但水穩定性和隔溫性能要好。常用的墊層材料分為兩類,一類是由松散粒料如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層;另一類是用水泥或石灰穩定土等修筑的穩定類墊層。
中圖分類號:U416.216
C
1008-3383(2011)06-0092-01
收稿日期:2011-03-11