現代道路養護技術瀝青專題系列
第一章 道路養護技術基礎（續）
第三節 道路路基路面工程基礎
道路主體工程包括路基工程、路面工程、橋涵工程、隧道工程、交通工程設施及站場工程等。
一、路基工程
1、路基是按照路線位置和一定技術要求修筑的，作為路面基礎的帶狀構造物，亦稱為路基工程，包括路堤、路塹、半填半挖路基、路基擋土墻、路基防護工程。
路基是路面工程的基礎，它承受由路面傳遞下來的行車荷載，貫穿公路全線，與橋梁和隧道相連，構成公路的整體。
2、路基路面設計和施工中，要按照“路基穩定、基層堅實、面層耐用”等原則進行設計、施工及養護。
路基破壞可歸納為地質災害、氣象破壞和水的損壞。
路基的總體要求是能正常使用、不能損壞。
對路基的具體要求是：整體穩定、水溫穩定、承載能力
二、路面工程
1、 路面是用各種堅硬材料鋪筑于路基頂面的單層或多層供汽車直接行駛的結構層。
路面按其使用品質、材料組成和結構強度可分為高級、次高級、中級、低級。按其力學性質可分為柔性路面、剛性路面和半剛性路面三大類。常用材料有瀝青、水泥、碎（礫）石、砂、黏土等。
路面結構按其層位置和功能及材料的不同，可分為面層、基層和墊層。各層又可詳細劃分，如面層可分為上面層、中面層、下面層；基層又可分為上基層、中基層和底基層。
2、現代道路，特別是高等級公路上常用的面層類型可歸納為“黑色”（瀝青類）和“白色”（水泥混凝土類）及彩色三大類。第一類主要有瀝青表面處治、瀝青混凝土、廠拌瀝青碎石、瀝青貫入碎石、路拌瀝青碎石、瀝青上拌下貫式等；第二類主要有水泥混凝土、碾壓混凝土、連續配筯混凝土、混凝土砌塊、整齊的條石和塊石面層；第三類是指主要用于人行步道的彩色地磚和景觀道路工程及公交專道等。
路面結構基本分層與各層要求
層位 | 層位功能 | 對材料要求 | 常用材料 | 鋪筑 |
面層 | 承受較大的行車荷載的各種力的作用，同時受到降水的侵蝕和氣溫影響 | 較高的強度、抗變形能力；較好的水穩定性和溫度穩定性；耐磨、耐久、不透水；良好的抗滑性和平整度 | 水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土混合料等 | 分兩層或三層鋪筑 |
基層 | 承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并擴散到墊層和土基中，是路面結構的承重層 | 足夠的強度和剛度；良好的應力擴散能力；足夠的水穩定性 | 各種結合料穩定土、穩定碎石、天然砂礫、各種工業廢渣和土、砂、石的混合 | 分兩層或三層鋪筑 |
墊層 | 改善土基的濕度和溫度狀況；進一步擴散車輛荷載應力；阻止路基土擠入基層 | 強度不一定高，但水穩定性和隔溫性能要好 | 松散粒料；水泥或石灰穩定土 | 單層鋪筑 |
（一）路面的分類和分級
1、路面結構按強度構成原理分為嵌擠類和密實類兩類；按照力學性能分為剛性路面、柔性路面、半剛性路面。
路面按力學特性分類
分類 | 路面結構 | 結構特點 |
柔性路面 | 由各種未經處理的粒料基層和各種瀝青面層、碎石面層或塊石面層組成 | 總體結構剛度小，彎沉較大，抗彎拉強度低；靠抗壓和抗剪強度承受荷載 |
剛性路面 | 水泥混凝土做面層或基層及條石或塊石面層 | 抗彎拉強度高，較大的剛性，彎沉較??；靠混凝土的抗彎拉強度承受荷載 |
半剛性路面 | 用水泥、石灰等無機結合料處治的土或碎（礫）石及含有水硬性結合料的工業廢渣修建的基層和瀝青面層。 碾壓混凝土路面、化學加固土路面等具有柔剛相濟的路面均屬于半剛性路面 | 前期具有柔性路面的力學性質，后期強度和剛度有較大幅度增長，但仍遠小于水泥混凝土 |
按照面層材料將路面分為瀝青路面、水泥混凝土路面、塊料路面、砂石路面。
其中，瀝青路面是指由瀝青作為面層材料的所有瀝青類路面結構，通常使用的瀝青路面有瀝青表面處治、瀝青碎石、熱拌和冷拌瀝青混合料等。按照施工工藝的不同，可分為層鋪法、路拌法、廠拌法等。
按照瀝青路面的技術特性可將瀝青路面分為瀝青表面處治（用瀝青和集料按層鋪法或拌和法鋪筑而成的厚度不超過3cm的瀝青路面）、瀝青貫入式（用瀝青和集料按層鋪法鋪筑而成，厚度一般為4~8cm的瀝青路面）、熱拌瀝青碎石（以瀝青和嵌擠結構集料熱拌鋪筑的路面）、乳化/溶劑瀝青碎石（以常溫熔融的瀝青和嵌擠結構的集料冷拌或熱拌，冷鋪而成的路面）、瀝青混凝土（以瀝青和密實結構集料熱拌鋪筑而成的路面）。
瀝青表面處治是用瀝青和細集料鋪筑的厚度不大于3cm的一種薄層，適用于三級及三級以下公路的瀝青面層。各種封層適用于加鋪薄層罩面、磨耗層、水泥混凝土路面上的應力緩沖層、各種防水和密水層、預防性養護罩面層。瀝青表面處治與封層宜選擇在干燥和較熱的季節施工，并在最高溫度低于15℃以前半個月及雨季前結束。
瀝青貫入式路面是在初步壓實的碎石或破碎礫石上分層灑布瀝青，使瀝青貫入石料間隙中，然后再分層撒布嵌縫料，經壓實并借助行車壓實而形成的一種路面結構層，其厚度一般為4~8cm。當瀝青貫入式路面罩封面層后常用于次高級路面（三級及三級以下公路）的面層，其上不罩封面層有時用作路面面層與穩定土類基層之間的連接層，以防止反射裂縫向上擴展，國外也有用做路面基層，也可作為瀝青路面的聯結層或基層，但乳化瀝青貫入式路面的厚度不宜超過5cm。當貫入層上部加鋪拌和的瀝青混合料面層時，即成為上拌下貫式路面。此時，拌和層的厚度宜不小于1.5cm。瀝青貫入式路面的最上層應撒布封層料或加鋪拌和層。瀝青貫入式作為黏結層使用時，可不撒表面封層料。瀝青貫入式路面宜選擇在干燥和較熱的季節施工，并宜在日最高溫度降低至15℃以前半個月結束，使貫入式結構層通過開放交通碾壓成型。
兩種瀝青混合料的不同比較
序號 | 區別點 | 瀝青混合料（瀝青結合料+礦料） | |
瀝青碎石 | 瀝青混凝土 | ||
1 | 強度構成原則不同 | 以嵌鎖為原則構成的強度 | 按照逐級填充原則構成的強度，礦料有嚴格的級配 |
2 | 礦粉含量不同 | 可以沒有礦粉，即使有， 也是少量的 | 必須有足夠的礦粉，以增加比表面積從而減薄瀝青膜厚度以提高黏結力 |
3 | 礦料級配不同 | 沒有嚴格的級配 | 有嚴格的級配，通常采用連續密實級配 |
4 | 用途不同 | 透水性好，不宜直接用于 上面層 | 封閉水的能力強，可以直接用于瀝青路面的上面層 |
瀝青混合料的分類
序號 | 分類方法 | 相應名稱 | |||||||
1 | 按材料組成及結構的不同 | 連續級配 | 間斷級配 | ||||||
2 | 按礦料級配組成及空隙率大小的不同 | 密級配 | 半開級配 | 開級配 | |||||
3 | 按公稱最大粒徑大小的不同 | 特粗式 | 粗粒式 | 中粒式 | 細粒式 | 砂粒式 | |||
4 | 按制造工藝的不同 | 熱拌瀝青混合料 | 冷拌瀝青混合料 | 再生瀝青混合料 | |||||
瀝青穩定碎石混合料 | |||||||||
1 | 按空隙率、集料最大粒徑、添加礦粉數量的多少 | 密級配瀝青碎石（ATB） | 開級配瀝青碎石（OGFC表面層及ATPB基層） | 半開級配瀝青碎石（AM） | |||||
（二）對瀝青路面工程的基本要求
對路面工程總的要求是能夠承載、不宜變形、不易破壞、利于行車。
具體表現在以下兩方面：
1、結構功能要求
針對路面直接承受車輛荷載和自然因素影響所造成的疲勞斷裂、塑性變形累計和表面磨損，要求路面結構要高強度、穩定、堅實且耐久。
2、使用品質要求：路面表面應平整、抗滑性好且耐磨。
三、橋涵工程、隧道工程、交通工程設施及站場工程等略。
