道路工程基础知识介绍

道 路 工 程基基 础础 知知 识识 介介 绍绍2018.012018.01Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六2 2Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六3 31.1 道路的分类连接城市、乡村、工矿和林区的道路，主要供汽车行驶并具备一定技术条件的交通设施供车辆和行人通行，有形成和促进城市结构布局，作为上下水道和煤气、电力、通信设施埋设通道的功能公路城市道路按交通性质和所在位置：4 41.2 公路的分级国道省道县道乡道专用公路按行行政政等级分为按技技术术等级分为高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路5 51.2 公路的分级p国道：是指具有全国性的主要干线公路，连接各大经济中心、港站枢纽、商品生产基地和战略要地的公路。国道中跨省的高速公路由交通部批准的专门机构交通部批准的专门机构负责修建、养护和管理。p省道、县道、乡道：是由省（自治区、直辖市）、县市、乡镇公省（自治区、直辖市）、县市、乡镇公路主管部门路主管部门负责修建、养护和管理的的公路干线。p专用公路：专用公路由专用单位专用单位，例如矿区，林区，农场，油田，军事要地，负责修建、养护和管理。也可委托当地公路部门修建、养护和管理。按行行政政等级6 6交通部2004年1月颁布的国家行业标准公路工程技术标准（JTG B012003）公路等公路等级使用任使用任务、功能和、功能和车道道平均昼夜交平均昼夜交通量通量行行车速度速度km/h设计使用使用年限年限高速公路为专供汽供汽车分向、分车道行驶，全部控制出入全部控制出入的干线公路2.5万-10万辆60、80、100、12020年一级公路为专供汽供汽车分向、分车道行驶，根据需要控制出入的多多车道道公路1.5万-3万辆60、10020年二级公路一般能适应按各种汽车，为供汽车行驶的双双车道公道公路路3000-7500辆40、8015年三级公路一般能适应按各种汽车，为主要供汽车行驶的双双车道公路道公路。1000-4000辆30、6010年四级公路一般能适应按各种汽车，为主要供汽车行驶的双双车道或道或单车道道公路双车道1500 辆以下；单车道200辆以下20、4010年1.2 公路的分级按技技术术等级7 7高速公路高速公路分隔带分隔带2m多行车道多行车道3.53.75m一级公路一级公路多行车道多行车道3.53.75m分隔带分隔带1.2 公路的分级8 8无隔离带无隔离带双行车道双行车道二级公路二级公路三级公路三级公路双行车道双行车道无隔离带无隔离带硬路肩宽度硬路肩宽度0.751.5m土路肩宽度土路肩宽度0.50.75m1.2 公路的分级9 9四级公路四级公路行车道宽度行车道宽度3.0双双3.5m单单土路肩土路肩1.2 公路的分级10101.3 城市道路的分级快速路主干路次干路支路p有4个以上车道，设隔离带，全部或部分控制出入，无红绿灯p如城市环线p主干路应为连接城市各主要分区的干路，以交通功能为主p如长安街p连接主干路的辅助性干道，兼具交通和服务功能p如板井路p连接次干路与街区路，解决局部交通，以服务为主p如板井路上的支线1111Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六12122.1 设计图纸“俯视图”平面线形：道路中心线在地表面上的垂直投影。由直线、平曲线等组成。反映了道路在地平面上所呈现的形状和沿线两侧地形、地物的位置。13132.1 设计图纸“俯视图”平曲线定义：在道路平面上连接两直线间的线，使车辆能够从一根直线过渡到另一根直线。包括圆曲线和缓和曲线。直缓点直缓点缓圆点缓圆点圆缓点圆缓点缓直点缓直点缓和曲线：平面线形中，在直线与圆曲线，圆曲线与圆曲线之间设置的曲率连续变化的曲线。14142.2 设计图纸“正视图”纵断面：沿道路中心线纵向的剖面图，表达道路沿线起伏变化的状况。纵断面图构成要素：原地面线，原地面高程，设计线，设计高程，平纵设计参数，超高。1515竖曲线的定义：在道路纵断面上两个相邻纵坡线的交点，被称为变坡点。在边坡位置设置过渡曲线。设置目的：为了保证行车安全、舒适以及视距的需要。2.2 设计图纸“正视图”纵断面线形的基本要素：直线(又叫直坡段)、竖曲线。变坡点变坡点变坡点变坡点16162.3 设计图纸“侧视图”横断面：垂直于道路中心线横向的剖面图。反映道路的宽度，道路路型，附属工程及其位置。道路横断面17172.3 设计图纸“侧视图”路基路基面层面层基层基层底基层底基层横断面：垂直于道路中心线横向的剖面图。反映道路的宽度，道路路型，附属工程及其位置。18182.4 超高段超高：在公路的弯道中，为了平衡汽车在圆曲线上行驶时产生的离心力，设计弯道外侧高于弯道内侧的单向横坡，使行车更平稳更安全。弯道内侧弯道外侧路拱：为了便于排水，将路面的横向断面做成中央高于两侧，具有一定坡度的拱起形状。弯道内侧弯道外侧单向横坡双向横坡路拱路拱超高超高行车方向行车方向19192.5 设计基础概念小结建筑三视图道路设计图定义作用要素要素的定义俯视图平面线形道路中心线在地表地表面上的垂直投影面上的垂直投影反映道路在地平面上呈现的直线或者弯道等形状和沿线两侧地形。直线和平曲平曲线平曲线是在平面平面上连接两条直线的过渡曲线正视图纵断面沿道路中心沿道路中心线纵向向剖面剖面反映道路的上下坡地形的起伏变化情况。直线和竖曲曲线竖曲线是在纵断面断面上连接两条坡度变化直线的过渡曲线侧视图横断面垂直于道路中心垂直于道路中心线横向剖面横向剖面反映道路的宽度，结构组成形式，两侧附属设施的位置。20202.5 设计基础概念小结道路平曲线平曲线21212.5 设计基础概念小结道路竖曲线凸形竖曲线凹形竖曲线2222Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六23233.1 公路主要组成部分路面面层基层底基层垫层路基路堑路堤桥隧桥梁涵洞隧道附属工程排水工程防护工程交通工程24243.2 路基路基是指路面下的土基，它是由土、石按一定尺寸、结构要求建筑而成的带状土工结构物。承受由路面传递下来的行车荷载，并承受自然因素的作用。概念道路横断面路基路面传递荷载性能要求：稳定、密实、匀质，要对路面结构能提供均匀的支承，即在环境和荷载作用下不产生不均匀的变形。25253.2 路基路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。分类26263.2 路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。挖方根据挖出的材料是否满足路堤填筑要求可以分为利用方和弃方。27273.2 路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。填方根据填土材料的来源可以分为利用方和借方。28283.2 路基分类路基根据横断面，按开挖或填筑的方式分为路堑，路堤，半填半挖。29293.2 路基路基上路床：0-30cm下路床：30-80cm上路堤：80-150cm下路堤：150cm路堤：根据深度位置分为路床和路堤。路基顶面以下80cm内称为路床，80cm以下为路堤。30303.3 路面概念路面是在路基表面上用各种不同材料分层铺筑而成的结构物，供车辆在其上以一定的速度安全舒适的行驶。31313.3 路面分类：根据荷载作用下的力学特性柔性路面：柔性路面：沥青面层，碎石面层力学性力学性质：刚度较小，抗剪抗弯拉强度较低，荷载作用下变形较大优点：点：舒适性好，噪音小，便于修复，对路基变形的适应性好缺点：缺点：水稳定性和温度稳定性差，使用年限较短刚性路面：性路面：水泥混凝土路面力学性力学性质：强度高，刚度大，整体性好，抗拉弯强度高，变形小优点：点：水稳定性和温度稳定性高，较高的耐用性，重载能力强缺点：缺点：行车舒适性较差，噪音大，不便于修复，对变形适应性差，易脱空半半刚性路面：性路面：半刚性基层与沥青面层的组合路面力学性力学性质：刚度介于以上两类路面之间优点：点：具有较高的强度和承载力缺点：缺点：排水性能差32323.3 路面一般由面层、基层、底基层与垫层组成，还包括联结面层与基层之间的透层、联结透层与面层，以及面层之间的粘层。上面层上面层下面层下面层基层基层底基层底基层垫层垫层路基路基沥青路面组成透层透层+粘层粘层粘层粘层33333.3 路面沥青路面组成基本原则：层间结合要紧密要稳定，保证结构的整体性和应力传递的连续性。上面层上面层下面层下面层基层基层底基层底基层垫层垫层路基路基透层透层+粘层粘层粘层粘层透层是适用于无机结合料基层表面的有机结合料渗透层粘层的作用是使各面层之间、面层与构造物粘结成一个整体。垫层并非所有的路面结构中都需要设置，只有在土基处于不良状态才设置基层是路面结构中的承重层，承受车辆荷载的竖向力并把面层下传的应力扩散至路基。路面直接承受行车荷载引起的竖向力、水平力、冲击力。除此之外还要承受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。34343.3 路面使用指标承载能力平整度稳定性抗滑能力透水性降噪承承载能力：能力：具有足够抗疲劳破坏和塑性变形能力，即具备相当高的强度和刚度平整度：平整度：提高行车速度、舒适性、减少运行费用稳定性：定性：较低的温度和湿度敏感性抗滑能力：抗滑能力：安全性透水性：透水性：具有不透水性降噪：降噪：控制噪音35353.4 附属工程附属工程排水工程防护工程交通工程边沟截水沟急流槽盲沟植草挂网喷浆浆砌片石砼框格梁挡土墙标识标牌标线波形护栏信号灯36363.4 附属工程排水工程边沟边沟37373.4 附属工程排水工程截水沟截水沟截水沟截水沟平台沟平台沟平台沟平台沟38383.4 附属工程排水工程急流槽急流槽边沟边沟平台沟平台沟39393.4 附属工程排水工程盲沟盲沟盲沟大样盲沟大样边坡渗水或地下水较高时，需设置盲沟40403.4 附属工程排水工程盲沟盲沟41413.4 附属工程防护工程植草防护植草防护42423.4 附属工程防护工程挂网喷浆挂网喷浆挂网喷浆挂网喷浆43433.4 附属工程防护工程浆砌片石浆砌片石44443.4 附属工程防护工程框格梁防护框格梁防护框格梁施工框格梁施工45453.4 附属工程防护工程挡土墙挡土墙46463.4 附属工程交通工程标牌标牌标识标识标线标线标线标线标线标线47473.4 附属工程交通工程波形护栏波形护栏波形护栏波形护栏4848Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六49494.1 路基施工工序土质填方路基施工5050清荒清表清荒清表含水量调整含水量调整初平初平上料上料土质填方路基施工4.1 路基施工工序5151精平精平初压初压复压复压成型成型土质填方路基施工4.1 路基施工工序5252关键工序材料质量排水措施含水量控制分层碾压填料强度CBR、粒径、塑性指数等符合规定过程通过土工试验和目测全周期控制设置临时排水系统形成路拱根据材料的含水量情况翻晒或洒水分层填筑，层厚适当先两边后中间，先慢后快，先静压后振动土质填方路基施工4.1 路基施工工序5353土质填方路基施工原地面陡坡填方路基4.1 路基施工工序5454土质填方路基施工线路横向填挖交界4.1 路基施工工序填方填方挖方挖方5555土质填方路基施工线路纵向填挖交界4.1 路基施工工序挖方挖方填方填方5656土质填方路基施工线路纵向填挖交界4.1 路基施工工序线路纵向线路纵向挖方挖方填方填方挖方挖方填方填方5757涵背、台背回填分层回填刻度分层回填刻度沥青防水涂层沥青防水涂层沥青防水涂层沥青防水涂层4.1 路基施工工序5858土质挖方路基施工4.1 路基施工工序5959土质挖方路基施工主要工序排水措施分级开挖路床顶加工原有水系整治预设水系施工开挖过程中保证一定的横纵坡度不得超挖扰动开挖线以外的土体开挖至路床顶标高进行材料检测，合格则进行翻松平整碾压，否则进行路基换填4.1 路基施工工序6060路面施工主要工序4.2 路面施工工序61614.2 路面施工工序面层基层底基层垫层路基测量放线上料摊铺碾压成型验收合格下道工序路面施工主要工序试验段材料生产运输6262p材料试验、检测报告等；p工艺主要参数：机械组合；压路机机械规格；摊铺机摊铺速度、松铺厚度；碾压遍数、碾压速度；碾压时含水量允许偏差，最佳含水量；沥青混合料出厂温度，摊铺温度，碾压温度等；p过程质量的控制方法、指标等；p质量的评价指标、标准；p优化后的施工组织方案及工艺；p原始记录、过程记录。4.2 路面施工工序试验段总结6363p所有材料须进行原材试验，合格后方可使用，材料的配比满足设计要求；p采用厂拌（异地集中拌合）方式生产，保证配比准确和文明施工要求；p运送混合料应覆盖，防止水分蒸发，材料遗撒和扬尘。4.2 路面施工工序水稳土或二灰混合料基层：沥青混凝土面层：p混合料拌和在拌和站(间歇式拌和机)进行，所有材料须进行原材抽检，合格后方可使用；p每盘混合料的拌合时间根据试拌确定，不得少于45s，干拌不得少于5-10s；p控制温度：沥青加热温度，集料加热温度，成品混合料的温度；p成品混合料应保证无花白、离析和结块现象；p运输过程宜用苫布覆盖保温、防雨、防污染，保证混合料运至摊铺现场的温度满足要求；p运力应稍有富余，保证摊铺作业的连续性。材料生产运输6464上料摊铺p垫层和底基层根据材料的情况一般采用路基上料的形式进行；p基层和面层采用摊铺机布料。摊铺行进方向摊铺行进方向4.2 路面施工工序碎石基层沥青面层65654.2 路面施工工序p施工期的日最低温度应在5；p厂拌石灰土类混合料摊铺时路床应湿润；p雨期施工应防止材料淋雨，降雨时应停止施工，已摊铺的应尽快碾压密实。水稳土或二灰混合料基层：沥青混凝土面层：p摊铺机摊铺前必须预热熨平板不低于100；p摊铺须保持缓慢均匀连续，不能随意停顿，以提高平整度，减少混合料的离析；p最低摊铺温度根据铺筑层厚度、气温、风速及下卧层表面温度等，按规范要求执行；p对每车混合料进行温度检测，温度不合要求的混合料不得铺筑；p根据试验段得出的松铺厚度，在摊铺过程中随时随地进行抽查控制。上料摊铺66664.2 路面施工工序碾压成型碎石基层沥青面层67674.2 路面施工工序碾压成型p摊铺好的石灰稳定土应当天碾压成活，水泥稳定土宜在水泥初凝前碾压成活；p直线和不设超高的平曲线段，应由两侧向中心碾压；设超高的平曲线段，应由内侧向外侧碾压；p碾压时采用先轻型、后重型压路机碾压；p禁止用薄层贴补的方法进行找平；p压实成活后应立即洒水（或覆盖）养护，保持湿润，直至上部结构施工为止，养护期封闭交通。水稳土或二灰混合料基层：68684.2 路面施工工序碾压成型沥青混凝土面层：p根据摊铺完成的沥青混合料温度情况严格控制初压、复压、终压（包括成型）时机；p压路机应保持缓慢而均匀的速度碾压，不得在未碾压成型路段上转向、掉头、加水或停留；p为防止沥青混合料粘轮，对压路机可涂刷隔离剂或防粘结剂，严禁刷柴油；p碾压分为初压、复压及终压三个阶段，初压一般由双钢轮压路机静压，复压一般是采用钢轮振压和胶轮组合碾压，终压由钢轮静压，直至无明显轮迹；p相邻碾压带应重叠1/31/2轮宽，相邻碾压段宜按要求重叠一定的长度；p热拌沥青混合料路面应待混合料表面温度低于5OC后，方可开放交通。69694.2 路面施工工序碾压成型p相邻碾压区段宜按要求重叠一定的长度，相邻碾压带应重叠1/31/2轮宽。折返位置重叠区折返位置重叠区轮宽轮宽碾压区段碾压区段7070Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六71715.1 土石方施工常见机械土石方施工机械：主要用于土石方的填挖、铲装、运输和整平作业。推土机是一种自行式的挖土、运土工具。可用于路基修筑、平整场地、清除树根、堆积散料等。推土机7272土石方施工机械：主要用于土石方的填挖、铲装、运输和整平作业。挖掘机主要用于土石方开挖，如基坑开挖、料场材料挖掘装载。挖掘机5.1 土石方施工常见机械水沟基坑开挖料场挖掘装载7373土石方施工机械：主要用于土石方的填挖、铲装、运输和整平作业。装载机适用于装载或短距离运输松散堆积物料。装载机5.1 土石方施工常见机械7474土石方施工机械：主要用于土石方的填挖、铲装、运输和整平作业。平地机平地机，用刮刀进行土壤的切削、刮送和整平连续作业。形成路拱。5.1 土石方施工常见机械刮刀刮刀刮刀刮刀7575碎石设备：主要用于基层、面层级配碎石材料的生产。碎石场一般一级采用颚破，二级采用反击破多级破碎工艺生产碎石材料进料口进料口一级颚破一级颚破二级反击破二级反击破5.2 路面材料生产设备振动筛振动筛传送带传送带7676用于生产面层沥青混合料，将级配碎石与沥青及其他添加剂按要求进行拌合。沥青拌合站5.2 路面材料生产设备77775.3 摊铺设备摊铺机主要用于基层和面层的摊铺。将材料按照一定的宽度和厚度，平整均匀地摊铺在下承层上，并进行初步的压实。前进方向前进方向前进方向进料斗进料斗螺旋布料器螺旋布料器78785.4 碾压设备压路机主要包括单钢轮，双钢轮，胶轮，羊足碾，小型夯具等类型。羊足碾使用在道路土方施工过程中。单钢轮压路机主要用于压实基础层。小型夯具用于大型设备的盲区压实。羊足碾单钢轮压路机跳夯7979压路机主要包括单钢轮，双钢轮，胶轮，羊足碾，小型夯具等类型。双钢轮压路机胶轮压路机胶轮、双钢轮主要用于面层；胶轮增强沥青混凝土骨料与骨料之间的契合度，增强密实度；双钢轮对沥青混凝土进行定型压实，保证沥青混凝土路面的平整度，减少路面的轮迹。5.4 碾压设备8080Contents目录道路设计基础概念二道路的分类与分级一公路主要组成部分三路基路面基本施工工序四路基路面常用机械设备五路基路面主要现场试验六81816.1主要现场试验项目弯沉试验弯沉值是从整体上反映路面各层次的整体刚度,荷载对路基/路面作用前后，路基/路面发生变形的大小。计算弯沉值越小，则强度越高。检测位置检测位置检测位置检测位置贝克曼梁贝克曼梁贝克曼梁贝克曼梁百分表百分表后轴后轴10t10t百分表百分表82826.1主要现场试验项目灌砂法检测压实度压实度表征现场压实后的密度状况，压实度高，密度大，材料整体性能越好。灌砂法主要用于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层。现场试样干密度室内标准最大干密度压实度=现场试样湿密度1+现场试样含水率现场试样干密度=现场试样质量现场试样体积现场试样湿密度=试坑中砂质量标准砂密度现场试样体积=干密度：固体颗粒的质量与土的总体积之比值。83836.1主要现场试验项目钻芯法检测压实度钻芯法可用于面层厚度，面层压实度，面层碎石级配和沥青含量的检测。钻机钻机芯样芯样84846.1主要现场试验项目平整度检测三米直尺三米直尺塞尺塞尺路面平整度指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值。平整度直接反映了车辆行驶的舒适度及路面的安全性和使用期限。塞尺塞尺8585 祝愿基础设施业务创造辉煌！谢谢聆听谢谢聆听