建造师市政专业笔记城镇道路工程结构与材料

　　第一章 市政公用工程施工技术
　　1010城镇道路工程
　　1010.1城镇道路工程结构与材料
　　1.1 城镇道路分类
　　▲我国城镇道路按道路在道路网中的地位、交通功能以及对沿线的服务功能等，分为快速路、主干路、次干路和支路四个等级。
　　（1）快速路应中央分隔【2012】、全部控制出入且控制出入口间距及形式【2010多】，以实现交通连续通行；单向设置不应少于两条车道， 并应设有配套的交通安全与管理设施。 快速路两侧不应设置吸引大量车流、 人流的公共建筑物的出入口。必须设置分隔带【2019】。（完全交通功能）
　　（2）主干路应连接城市各主要分区，以交通功能为主。主干路两侧不宜设置吸引大量车流、人流的公共建筑物的出人口【2011】。（以交通功能为主）
　　（3）次干路应与主干路结合组成干路网，以集散交通的功能为主，兼有服务功能【2017】。（集散、服务兼具）
　　（4）支路宜与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接，以解决局部地区交通，服务功能为主。（局部，服务为主）
　　▲城镇道路路面分类（按力学特性分类）
　　（1）柔性路面：荷载作用下产生的弯沉变形较大、抗弯强度小，在反复荷载作用下产生累积变形，它的破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变。
　　（2）刚性路面：行车荷载作用下产生板体作用，弯拉强度大，弯沉变形很小【2014】，呈现出较大的刚性，它的破坏取决于极限弯拉强度。刚性路面主要代表是水泥混凝土路面，包括接缝处设传力杆、不设传力杆及设补强钢筋网的水泥混凝土路面。
　　1.2 沥青路面结构组成及性能要求
　　▲城镇道路的沥青路面由面层、基层、垫层组成。
　　（1）垫层是介于基层和土基之间的层位，其作用为改善土基的湿度和温度状况（在干燥地区可不设垫层）。
　　（2）基层是路面结构中的承重层【2010】。
　　（3）面层是直接同行车和大气相接触的层位，承受行车荷载【2014】(较大的竖向力、水平力和冲击力)的作用，
　　同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。
　　▲沥青路面性能要求
　　（1）垫层主要改善土基的湿度和温度状况【2019】。垫层材料的强度要求不一定高，但其水稳定性必须要好。
　　（2）基层应具有足够的、均匀一致的强度和较大的刚度；有足够的抗冲刷能力和抗变形能力，坚实、平整、整体性好。
　　（3）不透水性好。
　　（4）抗冻性满足设计要求。
　　▲路面的使用要求指标是：
　　（1）平整度
　　（2）承载能力：必须满足设计年限的使用需要，具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力，即具备相当高的强度和刚度；沥青混凝土面层类别及适宜层位：特粗式沥青混凝土（二层或三层式面层的下面层）、粗粒式沥青混凝土（二层或三层式面层的下面层）、中粒式沥青混凝土（三层式面层的中面层或二层式的下面层、二层或三层式面层的上面层【2016多】、细粒式沥青混凝土（沥青混凝土磨耗层（上层）【2011】、沥青碎石封层和磨耗层）、砂粒式沥青混凝土。
　　（3）温度稳定性：面层必须保持较高的稳定性，即具有高温稳定性、低温抗裂性。
　　（4）抗滑能力
　　（5）透水性：路面应具有不透水性。
　　（6）噪声量：降噪排水路面沥青路面结构组合：上面（磨耗层）层采用 OGFC 沥青混合料。
　　1.3 沥青混合料的组成与材料
　　▲结构组成
　　沥青混合料主要由沥青、粗集料、细集料、填充料组成，有的还加入聚合物和木纤维素【2013 多】；按级配原则构成的沥青混合料，其结构组成可分为三类：
　　（1）密实-悬浮结构：具有较大的黏聚力。但内摩擦角较小，高温稳定性较差。如 AC 型沥青混合料。
　　（2）骨架-空隙结构：内摩擦角较高，但黏聚力也较低。如沥青碎石混 合料(AM) 等。
　　（3）骨架-密实结构：不仅内摩擦角较高，黏聚力也较高【2018】。如沥青玛蹄脂碎石混合料(简称 SMA)。
　　▲主要材料与性能
　　（1）沥青，CJJ1—2008 规定：城镇道路面层宜优先采用 A 级沥青（即能适用于各种等级、任何场合和层次），不宜使用煤沥青。
　　（2）粗集料
　　（3）细集料，应是中砂以上颗粒级配，含泥量小于 3%～5%；热拌密级配沥青混合料中天然砂用量不宜超过骨料总量的 20%，SMA、OGFC不宜使用天然砂。
　　（4）矿粉，城镇快速路、主干路的沥青面层不宜采用粉煤灰作填料。
　　（5）纤维稳定剂，不宜使用石棉纤维。
　　▲热拌沥青混合料主要类型
　　（1）普通沥青混合料，AC 型。
　　（2）改性沥青混合料（SMA），比 AC 型沥青混合料具有更高的高温抗车辙能力，良好的低温抗开裂能力，较高的耐磨耗能力和较长的使用寿命（优点【2018】）；适用城镇快速路、主干路。
　　（3）改性沥青玛碲脂碎石混合料（改性 SMA），非常好的抗高温、低温能力、水稳定性好，抗滑性能好、耐老化性能及耐久性都有较大提高；严格实行分车道单向行驶的城镇快速路、主干路。
　　1.4 水泥混凝土路面的构造
　　▲水泥混凝土路面由垫层、 基层及面层组成【2012多】。
　　（1）垫层
　　水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层。路基可能产生不均匀沉降或不均匀变形时，宜加设半刚性垫层。垫层的宽度应与路基宽度相同，其最小厚度为 150mm；防冻垫层和排水垫层宜采用砂、砂砾等颗粒材料。
　　（2）基层
　　作用：防止或减轻唧泥、板底脱空和错台等病害。在垫层共同作用下，控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层的不利影响。选用原则：根据交通等级和基层的抗冲刷能力来选择基层。特重交通宜选用贫混凝土、碾压混凝土或沥青混凝土基层【2018多】；重交通宜选用水泥稳定粒料或沥青稳定碎石基层；中、轻交通宜选择水泥或石灰粉煤灰稳定粒料或级配粒料基层【2013多】；湿润和多雨地区，繁重交通路段宜采用排水基层。
　　（3）面层，目前我国较多采用普通（素）混凝土板【2010】。CJJ37-2012 规定，以 28d 龄期的水泥混凝土弯拉强度控制面层混凝土的强度【2010】。纵向接缝与路线中线平行，并应设置拉杆。横向接缝可分为横向缩缝、胀缝和横向施工缝，快速路、主干路的横向缩缝应加设传力杆；在邻近桥梁或其他固定构筑物处、板厚改变处、小半径平曲线等处，应设置胀缝。水泥混凝土面层自由边缘，承受繁重交通的胀缝、施工缝，小于90°的面层角隅。下穿市政管线路段，以及雨水口和地下设施的检查井周围，面层应配筋补强。可采用刻槽、压槽、拉槽或拉毛等方法形成面层的构造深度。
　　1.5不同形式挡土墙的结构特点
　　在城镇道路的填土工程、城市桥梁的桥头接坡工程中常用到重力式挡土墙、衡重式挡土墙、钢筋混凝土悬臂式挡土墙和钢筋混凝土扶壁式挡土墙。
　　重力式挡土墙依靠墙体的自重抵抗墙后土体的侧向推力（土压力），以维持土体稳定，多用料石或混凝土预制块砌筑，或用混凝土浇筑，是目前城镇道路常用的一种挡土墙形式。挡土墙基础地基承载力必须符合设计要求，并经检测验收合格后方可进行后续工序施工。施工中应按设计规定施作挡土墙的排水系统、泄水孔、反滤层和结构变形缝。挡土墙结构承受土压力有：静止土压力、主动土压力和被动土压力。三种土压力中，主动土压力最小；静止土压力其次；被动土压力最大，位移也最大。