第一章 概述
1路基：路基是公路的重要组成部分，它是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物, 它既是线路的主体又是路面的基础,承受由路面传来的荷载。其质量好坏，直接影响公路的使用品质。
2 路面：用各种筑路材料，按一定厚度与宽度分层铺筑在路基顶面上，直接承受车辆荷载的层状构造物，亦即供汽车安全、迅速、经济、舒适行驶的公路表面部分，又称行车道。
第一节 对路基和路面的基本要求
一 对路基的基本要求：为保证公路的使用品质，对路基的基本要求有如下两方面：
1足够的稳定性
在地表上修筑路基，不挖即填，必然改变了原地面的天然平衡状态，原先处于稳定状态的地基，亦有可能由于填筑或开挖的结果引起受力状态的改变，导致路基失稳。例如，在软土
地基上填筑高路堤，或在岩质或土质山坡上开挖路堑时，有可能由于填土的附加应力超过软土地基的承载能力，或是路堑开挖的结果使上侧坡体失去原有的支承，出现路堤的沉陷或坡体的滑坍破坏等，从而导致交通阻断或行车事故。因此为保证道路的畅通与安全，必须①正确选用路基的断面形式与尺寸；②采取有效的排水、防护和加固等工程措施，确保路基在不利环境条件下具有足够的稳定性。
2足够的强度和刚度
路基和路基下的地基，在自重和车辆荷载下会产生变形。地基软弱、填土不密实或过分潮湿时，所产生的沉陷或固结变形和不均匀变形会使路面结构出现过量变形和应力增大，导致路面过早损坏影响道路使用品质。因此，①路基要采取选择合适的填料；②进行充分的压实；③改善水温状况；④加固软弱地基等措施，以保证在外力作用下，不致产生超过容许范围的变形。给路面以坚实的支承，确保其使用寿命和服务水平。
※二 对路面的基本要求：
为了保证公路与城市道路全年通车，提高行车速度，增强安全性和舒适性，降低运输成本和延长道路使用年限，要求路面具有下述一系列的性能：
1 足够的强度和刚度
（1） 路面强度是指结构整体及其各组成结构层抵抗行车荷载作用产生各种应力、避兔破坏的能力。
（2） 刚度是指路面抵抗变形的能力。
汽车在路面上行驶，除了克服各种阻力外，还会通过车轮把垂直和水平力传给路面，在水平力中又分为纵向的和横向的两种。此外，由于汽车发动机的机械振动和悬挂系统与车身的相对运动，路面还会受到车辆的振动力和冲击力作用;在车身后面还会产生真空吸力作用。
在上述各种外力的综合作用下，路面结构内会产生不同大小的压应力、拉应力和剪应力。如果这些应力超过路面结构整体或某一组成部分的强度，则路面会出现断裂、沉陷、波浪和磨损等破坏。这就影响公路或城市道路的使用质量，严重时还可能中断交通。路面结构整体或某一组成部分刚度不足，即便强度足够，在车轮荷载作用下也会产生过量的变形，而构成车辙、沉陷或波浪等破坏。因此，除了研究路面结构的应力和强度之间的关系外，
还要研究其荷载和变形或应力和应变之间的关系，使整个路面结构及其各组成部分的变形量控制在容许范围内。
2 良好的水温稳定性
⑴ 温度稳定性 路面结构袒露于大气之中，无时不受到温度和水分变化的影响，其力学性能也就随着不断发生变化，强度和刚度不稳定，路况时好时坏。例如，沥青路面在夏季高温时会变软而产生车辙和推挤；冬季低温时又可能因收缩或变脆而开裂；水泥混凝土路面在高温时会发生拱胀破坏，温度急骤变化时会因翘曲而产生破坏；
⑵ 水稳定性 砂石路面在雨季时，会因雨水掺大路面结构，使其含水量增多而导致强度下降，产生沉陷、轮辙或波浪。
因此，要研究路面结构的温度和湿度状况及其对路面结构性能的影响，以便在此基础上、修筑能在当地气候条件下具有足够稳定性的路面结构。
3 良好的耐久性
路面结构要承受车辆荷载和冷热、干湿等自然因素的多次重复作用，由此而逐渐产生疲劳破坏和塑性变形的累积。另外，路面各结构组成的材料还可能由于老化而导致破坏，这些都将缩短路面的使用年限和寿命，增加养护工作量和难度。因此，路面结构必须具有足够的抗疲劳强度以及抗老化和抗变形累积的能力。
4 良好的表面平整度
⑴ 不平整的路表面会增大行车阻力，并便车辆产生附加的振动作用。这种振动作用会造成行车颠簸，影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适。
⑵ 同时，振动作用还会对路面施加冲击力，从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损，并增大油料的消耗。而且，不平整的路面还会积滞雨水，加速路面的破坏。
⑶ 强度和抗变形能力差的路面结构和面层混合料，经不起车轮荷载的反复作用下，极易出现沉陷、车辙和推挤等破坏，从而形成不平整的路表面。
⑷ 保证：平整的路面表面，要依靠优良的施工机具、精细的施工工艺、严格的施工质量控制以及经常和及时的养护来保证。同时，路面的平整度还同整个路面结构和面层材料的强
度和抗变形能力有关。
5 足够的表面抗滑性能
汽车在光滑的路面上行驶时，车轮与路面之间缺乏足够的附着力或摩擦阻力。在雨天高速行车，或紧急制动或突然起动，或爬坡、转弯时，车轮易产生空转或打滑，致使车速降低，油料消耗增多，甚至引起严重的交通事故。
路表面的抗滑能力可以通过采用坚硬、耐磨、表面粗糙的骨料组成路面表层材料来实现，有时也可采用一些工艺性措施来实现。如水泥混凝土路面的刷毛或刻槽等。此外，路面上的积雪、浮冰或污泥等，也会降低路面的抗滑性，必须及时予以清除。
6 少尘性及低噪声
⑴ 汽车在砂石路面上行驶时，车身后面所产生的真空吸引力会将表层较细材料吸出而飞扬尘土，甚至于导路面松散、脱落和坑洞等破坏。扬尘还会加速汽车机件的损坏，减短行车视距，降低行车速度，而且对旅客沿路居民的环境卫生，以及货物和路旁农作物均带来不良影响。因此，要求路面在行车过程中尽量减少扬。
⑵ 汽车在路面上行驶时，除发动机等噪声外，路面不平整引起车身的震动，是噪声的又一来源。为降低噪音，应提高路面施工的平整度工艺。
第二节 路基和路面结构的组成和层次划分
一 路基的基本断面形式
按填挖条件的不同，通常可分为路堤、路堑和半填半挖三种类型。
（一）路堤
路基顶面高于原地面的填方路基称为路堤。其断面由路基顶宽、边坡披度、护坡道、取土坑或边沟、支挡结构、坡面防护等部分组成。这种断面常用于平原区路基。
（二）路堑
路基顶面低于原她面，由地面开挖出的路基称为路堑。它有全路堑、半路堑（又称台口式）和半山洞三种形式。这种断面常用于山岭区挖方路段。
（三）半填半挖
半填半挖路基，它是路堤和路堑的综合形式，横断面上部分为挖方部分，下部分为填方的路基。这种形式的路基通常多用在地面横坡较陡的路段。这种断面常用于丘陵区路段。
二 路面结构层次的划分
一） 面层
1 面层：是直接承受行车荷载作用，大气降水和温度变化影响的路面结构层次。
2 要求：应具有足够的结构强度、良好的温度稳定性、耐磨、抗滑、平整和不透水。
3 组成：沥青路面面层可由一层或数层组成，表面层应根据使用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层;中间层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度，气候条件等选择适当的沥青结构层。
二 ）基层：
1 基层：是设置在面层之下，并与面层一起将车轮荷载的反复作用传递到底基层、垫层、土基等起主要承重作用的层次。
2底基层：在沥青路面基层下铺筑的次要承重层称为底基层。
3 要求：基层材料必须具有足够的强度、水稳性、扩散荷载的性能。
基层、底基层视公路等级或交通最的需要可设置一层或两层。当基层、底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层，或上底基层、下底基层。
三） 垫层
1 垫层：在路基土质较差、水温状况不好时，宜在基层（或底基层）之下设结构层。起排水、隔水、防冻、防污或扩散荷载应力等作用。
2 要求：水稳定性好、隔热性和吸水性要好。
3 材料：松散的粒料，如砂、砾石、炉渣等；稳定性材料：如石灰土、炉渣石灰土等。
四）磨耗层与保护层
1 磨耗层是路面的表面部分，用以抵抗由车轮水平力和轮后吸力所引起的磨损和松散，以及大气温度、湿度变化等因素的破坏作用，并提高路面的平整度。磨耗层应具有足够的坚实性与稳定性，通常多用坚硬、耐磨、抗冻性强的级配粒料来铺筑，磨耗层厚度视地区而异，约为1-4cm，磨耗层由砂、土、碎石或砾石组成。磨耗层应符合《公路沥青路面设计规范》中"第一汽车磨耗层厚度和与级配组成"的规定。
2 保护层铺在磨耗层之上，用来保护磨耗层，减少车轮对磨耗层的磨损。加铺保护层是一项经常性的措施。厚度一般为0.5-1cm，多用粗砂、砂砾、石屑等。
第三节 路面分类与等级
一 路面的分类：
一） 按面层使用材料和施工方法分：
1 碎（砾）石类：用碎（砾）石按嵌挤原理回最佳级配原理配料铺压而成的路面。一般用做面层、基层。
2 结合料稳定类：掺加各种结合料，使土、碎（砾）石混合料或工业废渣个工程性质改善，成为具有较高强度和稳定性的材料，经铺压而成的路面。一般用做基层、垫层。
3 沥青类：在矿石材料中，以各种方式掺入沥青材料修筑而成的路面。一般用做面层或基层。
4 水泥混凝土类以水泥与水合成水泥浆为结合料、碎（砾）石为骨料、砂为填充料、经拌和、摊铺、震捣和养生而成的路面。一般用做面层或基层。
5 块料类：用整齐、半整齐块石或预制水泥混凝土块铺砌，并用砂嵌缝后碾压而成的路面，用做面层。
各种材料的路面见表2-1-1。
二）按荷载作用下的力学性质分：
（1） 柔性路面：指各种基层（水泥混凝土除外）和各类沥青面层、碎（砾）石面层等组成的路面结构。
（2） 刚性路面：指水泥混凝土作面层或基层的路面结构。
（3） 半刚性基层：指用稳定土或处治碎（砾）石，以及用含水硬性材料的工业废渣修筑的基基层称。
（4） 半刚性路面：把含有这类半刚性基层的路面结构称半刚性路面。
二 路面的等级：
通常可按面层的使用品质，材料组成类型以及强度和稳定性的不同，将路面分为四个等级。见沥青路面设计规范。
1 高级路面： 是指强度和刚度高，稳定性好，使用寿命长，能适应较繁重的交通量，平整无尘，能保证高速行车。它的养护费用少，运输成本低，但其基建投资大，需要质量较高的材料。
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