路面簡(jiǎn)述

路面是用各種材料鋪筑在路基上供車輛行駛的層狀構(gòu)造物。未鋪筑路面的路基雖然也能行駛車輛，但它抵御自然因素和車輛荷載的能力很差。天晴時(shí)塵土飛揚(yáng)，雨天時(shí)泥濘不堪，行車時(shí)會(huì)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(jī)件耗損嚴(yán)重。鋪筑路面后，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(jīng)濟(jì)地在道路上行駛。

路面是公路主要組成部分，它的好壞會(huì)直接影響行車速度、安全和運(yùn)輸成本。高等級(jí)公路修筑良好的路面，就能夠保證車輛高速、安全而且舒適地行駛，還可較多地節(jié)約運(yùn)輸費(fèi)用，充分發(fā)揮高等級(jí)公路的功能。

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(yùn)輸成本、行車安全和舒適性。相同等級(jí)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(yùn)輸成本下降18%～20%。同一類型的路面，因施工和養(yǎng)護(hù)質(zhì)量的優(yōu)劣，也會(huì)使運(yùn)輸效率與成本以及服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生很大的差異。路面結(jié)構(gòu)的費(fèi)用在公路造價(jià)中所占比重很大，一般都要達(dá)到30%左右。所以，修好路面對(duì)發(fā)揮整個(gè)公路的運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。路面應(yīng)滿足下述各項(xiàng)基本要求：

1．具有足夠的強(qiáng)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(dòng)力和沖擊力作用，在汽車身后還有真空吸力的作用。在上述外力的綜合作用下，路面結(jié)構(gòu)內(nèi)就產(chǎn)生不同的壓應(yīng)力、拉應(yīng)力和剪應(yīng)力，如果路面結(jié)構(gòu)整體或某一組成部分的強(qiáng)度不足，不能抵抗這些應(yīng)力的作用，路面就會(huì)出現(xiàn)磨損、開裂、坑槽、沉陷和波浪等病害，從而影響公路的使用質(zhì)量。因此，路面結(jié)構(gòu)整體及各組成部分必須具有足夠的強(qiáng)度以抵抗行車荷載的作用，避免路面產(chǎn)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(jié)構(gòu)整體或某一組成部分抵抗變形的能力。強(qiáng)度和剛度是兩個(gè)不同的力學(xué)特性，二者有聯(lián)系，又有區(qū)別。強(qiáng)度大的路面，其剛度也大，但同樣強(qiáng)度的路面，其剛度也可能不同。路面結(jié)構(gòu)整體或某一組成部分有時(shí)雖然強(qiáng)度足夠，但其剛度不足時(shí)，在行車荷載作用下，也會(huì)使路面產(chǎn)生變形，如波浪、車轍及沉陷等破壞現(xiàn)象。

2．具有足夠的穩(wěn)定性

路面不僅承受行車荷載的作用，路面結(jié)構(gòu)袒露在大氣之中，還經(jīng)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(fā)生變化，強(qiáng)度和剛度不穩(wěn)定。例如：瀝青路面在夏季高溫時(shí)會(huì)變軟而產(chǎn)生車轍和推擠，冬季低溫時(shí)又可能因收縮或變脆而產(chǎn)生開裂；水泥混凝土路面在高溫時(shí)可能發(fā)生拱脹現(xiàn)象，低溫時(shí)可能出現(xiàn)收縮裂縫，溫度急劇變化時(shí)也可能出現(xiàn)翹曲而破壞；砂石路面在雨季時(shí)因雨水滲入路面結(jié)構(gòu)而強(qiáng)度下降，產(chǎn)生沉陷、車轍等現(xiàn)象。因此，要求路面結(jié)構(gòu)在各種氣候條件下應(yīng)能保持其強(qiáng)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(yàn)汽車每行駛1 km距離，車身和后橋相對(duì)垂直位移的累計(jì)數(shù)（m）來表示。不平整的路面表面會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用。振動(dòng)作用會(huì)造成行車顛簸，影響行車速度、行車安全和舒適性。振動(dòng)作用還會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車機(jī)件的損壞與輪胎的磨耗，并增大油料的消耗。不平整的路面還會(huì)積滯雨水，加速路面的破壞。因而路面應(yīng)保持一定的平整度。公路等級(jí)越高，設(shè)計(jì)行車速度越大，對(duì)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(shí)，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力（或摩擦阻力）。在雨天高速行車，或緊急制動(dòng)或突然起動(dòng)，或爬坡或轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴(yán)重的交通事故。因此，路面表面應(yīng)具有足夠的抗滑性能。

路面由行車道、硬路肩、土路肩、路緣石及中央分隔帶等組成。路面結(jié)構(gòu)層自上而下可分為面層、基層、墊層，有時(shí)在面層下還設(shè)有聯(lián)結(jié)層。各結(jié)構(gòu)層次的作用如下：

(1)面層。直接承受行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力作用，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，并把它擴(kuò)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(qiáng)度和剛度的穩(wěn)定性以及不致產(chǎn)生凍脹與翻漿的病害。

根據(jù)路面的使用品質(zhì)、材料組成類型以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性的不同，可將路面分成高級(jí)、次高級(jí)、中級(jí)、低級(jí)四個(gè)等級(jí)。

(1)高級(jí)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(jí)為高速、一級(jí)及二級(jí)公路。

(2)次高級(jí)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(jí)為高速、一級(jí)及二級(jí)公路。

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

(4)低級(jí)面層其面層材料類型為各種粒料或當(dāng)?shù)夭牧细纳仆粒鐮t渣土、礫石土和砂礫石土等，所適用的公路等級(jí)為高速、一級(jí)及二級(jí)公路。

(一)按路面力學(xué)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(jié)構(gòu)。柔性路面剛度小，形變模量較小，在荷載作用下產(chǎn)生的垂直變形（即彎沉）較大，路面結(jié)構(gòu)本身抗彎拉強(qiáng)度較低。車輛荷載通過各結(jié)構(gòu)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(qiáng)度和穩(wěn)定性對(duì)路面結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)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(jié)構(gòu)。剛性路面的主要特點(diǎn)包括：面板的彈性模量及力學(xué)強(qiáng)度大大高于基層和地基的相應(yīng)模量和強(qiáng)度?？箯澙瓘?qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度，約為其1/7~1/6。斷裂時(shí)的相對(duì)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(yè)廢渣作結(jié)合料的穩(wěn)定土或穩(wěn)定粒料作基層的路面結(jié)構(gòu)。這類基層完工初期具有柔軟的工作特性，但是隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，其強(qiáng)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(shè)計(jì)理論及方法是采用雙圓均布與水平垂直荷載作用下的多層彈性連續(xù)理論，以設(shè)計(jì)彎沉值為整體路面剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)。對(duì)半剛性材料的基層，底基層進(jìn)行層底拉應(yīng)力計(jì)算。半剛性基層可以使用當(dāng)?shù)夭牧?，成型工藝也相?duì)比較簡(jiǎn)單，由于半剛性基層的一系列良好的性能，成為我國(guó)高級(jí)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，鋪筑一定厚度的瀝青混合料面層的路面結(jié)構(gòu)。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(xué)纖維）纖維混凝土路面、連續(xù)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(xì)粒土穩(wěn)定各種骨料的中低級(jí)路面。路面種類有：普通水泥混凝土預(yù)制塊路面、聯(lián)鎖型路面磚路面、石料砌塊路面、級(jí)配碎石路面及水（泥）結(jié)級(jí)配碎石路面等。

當(dāng)路面抗剪強(qiáng)度不足，汽車行駛產(chǎn)生規(guī)律性振動(dòng)所引起的路面沿行車方向有規(guī)則的波浪形塑性變形稱為路面波浪，多半發(fā)生在中、低級(jí)路面 。

路面磨耗層是路面面層頂部用堅(jiān)硬的細(xì)粒料和結(jié)合料鋪筑的薄結(jié)構(gòu)層。其作用是改善行車條件，防止行車對(duì)面層的磨損，延長(zhǎng)路面的使用周期口如級(jí)配碎(礫)石路面表面用小于25mm具有一定級(jí)配的礦料鋪筑2-3cm厚度的磨耗層。對(duì)于水泥混凝土和瀝青混凝土等路面不再鋪筑單獨(dú)磨耗層，由路面面層的上層承擔(dān)磨耗層的作用。磨耗層屬路面面層結(jié)構(gòu)。

路面推擠主要發(fā)生在汽車站附近，交叉口停車線處，由于汽車制動(dòng)產(chǎn)生較大的水平推力，超出路面材料抗剪強(qiáng)度所致。