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路面

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中文名: 路面 外文名: pavement 基本要求: 具有足夠的強度和剛度等 組 成: 行車道、硬路肩、土路肩等 層 次: 面層、基層、墊層 學 科: 公路交通科學技術

路面是指用各種築路材料鋪築在道路路基上直接承受車輛荷載的層狀構造物。質量良好的路面應有足夠的強度和良好的穩定性，其表面應達到平整、密實和抗滑的要求。路面結構由面層、基層與墊層組成。

簡述

路面是用各種材料鋪築在路基上供車輛行駛的層狀構造物。未鋪築路面的路基雖然也能行駛車輛，但它抵禦自然因素和車輛荷載的能力很差。天晴時塵土飛揚，雨天時泥濘不堪，行車時會使其表面崎嶇不平，造成車輛顛簸、打滑，行車速度低，甚至無法通行，而且油料和機件耗損嚴重。鋪築路面後，改善了道路條件，就能使車輛全天候通行，而且汽車能以一定的速度、安全、舒適而經濟地在道路上行駛。

路面是公路主要組成部分，它的好壞會直接影響行車速度、安全和運輸成本。高等級公路修築良好的路面，就能夠保證車輛高速、安全而且舒適地行駛，還可較多地節約運輸費用，充分發揮高等級公路的功能。

基本要求

路面是公路的重要組成部分。路面的好壞直接影響行車速度、運輸成本、行車安全和舒適性。相同等級公路的瀝青路面同砂石路面相比，行車速度一般可以提高80%～200%，燃料消耗降低15%～20%，輪胎行駛里程增加20%，運輸成本下降18%～20%。同一類型的路面，因施工和養護質量的優劣，也會使運輸效率與成本以及服務質量產生很大的差異。路面結構的費用在公路造價中所占比重很大，一般都要達到30%左右。所以，修好路面對發揮整個公路的運輸經濟效益具有十分重要的意義。路面應滿足下述各項基本要求：

1．具有足夠的強度和剛度

行駛在路面上的車輛，通過車輪把垂直力和水平力傳給路面，水平力又分縱向和橫向兩種。此外，路面還受到車輛的振動力和衝擊力作用，在汽車身後還有真空吸力的作用。在上述外力的綜合作用下，路面結構內就產生不同的壓應力、拉應力和剪應力，如果路面結構整體或某一組成部分的強度不足，不能抵抗這些應力的作用，路面就會出現磨損、開裂、坑槽、沉陷和波浪等病害，從而影響公路的使用質量。因此，路面結構整體及各組成部分必須具有足夠的強度以抵抗行車荷載的作用，避免路面產生過大的變形與破壞。

剛度就是指路面抵抗變形的能力。具體來說就是指路面結構整體或某一組成部分抵抗變形的能力。強度和剛度是兩個不同的力學特性，二者有聯繫，又有區別。強度大的路面，其剛度也大，但同樣強度的路面，其剛度也可能不同。路面結構整體或某一組成部分有時雖然強度足夠，但其剛度不足時，在行車荷載作用下，也會使路面產生變形，如波浪、車轍及沉陷等破壞現象。

2．具有足夠的穩定性

路面不僅承受行車荷載的作用，路面結構袒露在大氣之中，還經常受到水分和溫度的影響，有的路面材料又較敏感，其性能也隨之不斷發生變化，強度和剛度不穩定。例如：瀝青路面在夏季高溫時會變軟而產生車轍和推擠，冬季低溫時又可能因收縮或變脆而產生開裂；水泥混凝土路面在高溫時可能發生拱脹現象，低溫時可能出現收縮裂縫，溫度急劇變化時也可能出現翹曲而破壞；砂石路面在雨季時因雨水滲入路面結構而強度下降，產生沉陷、車轍等現象。因此，要求路面結構在各種氣候條件下應能保持其強度。

3．具有足夠的平整度

路面的平整度（或不平整度）通常是以試驗汽車每行駛1 km距離，車身和後橋相對垂直位移的累計數（m）來表示。不平整的路面表面會增大行車阻力，並使車輛產生附加的振動作用。振動作用會造成行車顛簸，影響行車速度、行車安全和舒適性。振動作用還會對路面施加衝擊力，從而加劇路面和汽車機件的損壞與輪胎的磨耗，並增大油料的消耗。不平整的路面還會積滯雨水，加速路面的破壞。因而路面應保持一定的平整度。公路等級越高，設計行車速度越大，對路面的平整度要求也就越高。

4．具有足夠的抗滑性能

汽車在光滑的路面上行駛時，車輪與路面之間缺乏足夠的附着力（或摩擦阻力）。在雨天高速行車，或緊急制動或突然起動，或爬坡或轉彎時，車輪易產生空轉或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴重的交通事故。因此，路面表面應具有足夠的抗滑性能。

構造

路面結構層自上而下可分為面層、基層、墊層，有時在面層下還設有聯結層。各結構層次的作用如下：

(1)面層。直接承受行車荷載的垂直力、水平力和衝擊力作用，以及大氣變化的最不利影響。

(2)基層。主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，並把它擴散到墊層和土基中去。

(3)墊層。主要作用是改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層及基層的強度和剛度的穩定性以及不致產生凍脹與翻漿的病害。

分級

根據路面的使用品質、材料組成類型以及結構強度和穩定性的不同，可將路面分成高級、次高級、中級、低級四個等級。

(1)高級面層其面層材料類型為水泥混凝土、瀝青混凝土、廠拌瀝青碎石及整齊塊石，所適用的公路等級為高速、一級及二級公路。

(2)次高級面層其面層材料類型為瀝青貫入碎石、路拌瀝青碎石、瀝青表面處治及半整齊塊石，所適用的公路等級為高速、一級及二級公路。

(3)中級面層其面層材料類型為泥結或級配碎（礫）石、水結碎石、不整齊塊石及其他粒料，所適用的公路等級為高速、一級及二級公路。

(4)低級面層其面層材料類型為各種粒料或當地材料改善土，如爐渣土、礫石土和砂礫石土等，所適用的公路等級為高速、一級及二級公路。

分類

(一)按路面力學特性分

(1)柔性路面。主要包括用除水泥混凝土外的基層材料、各類瀝青面層、碎（礫）石面層或塊石面層所組成的路面結構。柔性路面剛度小，形變模量較小，在荷載作用下產生的垂直變形（即彎沉）較大，路面結構本身抗彎拉強度較低。車輛荷載通過各結構層向下傳遞到土基，使土基受到較大的單位壓力，因而土基的強度和穩定性對路面結構整體強度有較大的影響。

(2)剛性路面。主要指用水泥混凝土作面層的路面結構。剛性路面的主要特點包括：面板的彈性模量及力學強度大大高於基層和地基的相應模量和強度。抗彎拉強度遠小於抗壓強度，約為其1/7~1/6。斷裂時的相對拉伸變形很小。

(3)半剛性路面。半剛性路面是指用石灰、水泥或其他工業廢渣作結合料的穩定土或穩定粒料作基層的路面結構。這類基層完工初期具有柔軟的工作特性，但是隨着時間的延長，其強度逐步提高，板體性增加，剛度增大，所以稱為半剛性基層。其設計理論及方法是採用雙圓均布與水平垂直荷載作用下的多層彈性連續理論，以設計彎沉值為整體路面剛度的設計指標。對半剛性材料的基層，底基層進行層底拉應力計算。半剛性基層可以使用當地材料，成型工藝也相對比較簡單，由於半剛性基層的一系列良好的性能，成為我國高級道路的主要類型之一。

(二)按路面材料分類

1．瀝青路面

瀝青路面是指在柔性基層、半剛性基層上，鋪築一定厚度的瀝青混合料面層的路面結構。瀝青面層分為瀝青混凝土、瀝青混合料（包括瀝青混凝土混合料及瀝青碎石混合料）、乳化瀝青碎石、瀝青灌入式、瀝青表面處置等類型。

2．水泥混凝土路面

水泥混凝土路面是指以水泥混凝土面板和基(墊)層組成的路面，又稱之為剛性路面。路面種類有：普通混凝土路面、鋼筋混凝土路面、碾壓式混凝土路面、鋼（化學纖維）纖維混凝土路面、連續配筋混凝土路面等。

3．其他路面

其他路面主要是指在柔性基層上用有一定塑性的細粒土穩定各種骨料的中低級路面。路面種類有：普通水泥混凝土預製塊路面、聯鎖型路面磚路面、石料砌塊路面、級配碎石路面及水（泥）結級配碎石路面等。

參考來源

長壽命路面的設計