淺談路面結構及層位功能

楊淑云

(甘南縣農村公路管理站)

1 路面橫斷面

1.1 槽式橫斷面

在路基上按路面行車道及硬路肩設計寬度開挖路槽，保留土路肩，形成淺槽，在槽內鋪筑路面。也可采用培槽方法，在路基兩側培槽，或半填半挖的方法培槽。

1.2 全鋪式橫斷面

在路基寬度范圍內全幅鋪筑路面。在高等級公路建設中，有時為了將路面結構內部的水分迅速排出，在全寬范圍內鋪筑基層材料，保證水分由橫向排入邊溝。有時考慮到道路交通的迅速增長，為適應擴建的需要，將硬路肩及土路肩的位置全部按行車道標準鋪筑面層。在盛產石料的山區或較窄的路基上，全寬鋪筑中、低級路面。

2 路拱橫坡度

為了保證路表面的雨水及時排出，減少雨水對路面的浸潤和滲透而減弱路面結構強度，路面表面應做成直線形或拋物線形的路拱。等級高的路面，平整度和水穩定性較好，透水性也小，通常采用直線形路拱和較小的路拱橫坡度。等級低的路面，為了有利于迅速排除路表積水，一般采用拋物線形路拱和較大的路拱橫坡度。表1列出了各種不同類型路面的路拱平均橫坡度。

表1 各類路面的路拱平均橫坡度

選擇路拱橫坡度，應充分考慮有利于行車平穩和有利于橫向排水兩方面的要求。在干旱和有積雪、浮冰地區，應采用低值，多雨地區采用高值;當道路縱坡較大或路面較寬，或行車速度較高時，或交通量和車輛載重較大時，或常有拖掛汽車行駛時，應采用平均橫坡度的低值;反之則應取用高值。

高速公路和一級公路設有中央分隔帶，通常采用兩種方式布置路拱橫斷面。若中央分隔帶未設置排水設施，則做成中間高，兩側路面低，由單向橫坡向路肩方向排水;若中央分隔帶設置排水設施，則兩側路面分別單獨做成中間高兩邊低的路拱，向中間排水設施和路肩兩個方向排水。

3 路面結構分層及層位功能

行車荷載和自然因素對路面的影響，隨路面結構深度的增加而逐漸減弱。因此，對路面材料的強度、抗變形能力和穩定性的要求也隨深度的增加而逐漸降低。為了適應這一特點，路面結構通常是分層鋪筑的，按照使用要求、受力狀況、土基支承條件和自然因素影響程度的不同，分成若干層次。通常按照層位功能的不同，劃分為三個層次，即面層、基層和墊層，如圖1所示。

3.1 面層

面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用，同時還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。因此，同其他層次相比，面層應具備較高的結構強度，抗變形能力，較好的水穩定性和溫度穩定性，而且應當耐磨，不透水;其表面還應有良好的抗滑性和平整度。

圖1 路面結構層次劃2分示意圖

修筑面層所用的材料主要有:水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。

面層有時分兩層或三層鋪筑，如高速公路瀝青面層總厚度18～20cm，可分為上、中、下三層鋪筑，并根據各分層的要求采用不同的級配等級。水泥混凝土路面也有分上下兩層鋪筑，分別采用不同強度等級的水泥混凝土材料。水泥混凝土路面上加鋪4～8cm瀝青混凝土這樣的復合式結構也是常見的。但是砂石路面上所鋪的2～3cm厚的磨耗層或1cm厚的保護層，以及厚度不超過1cm的簡易瀝青表面處治，不能作為一個獨立的層次，應看作為是面層的一部分。

3.2 基層

基層主要承受由面層傳來的車輛荷載的垂直力，并將力擴散到下面的墊層和土基中去。

實際上基層是路面結構中的承重層，它應具有足夠的強度和剛度，并具有良好的擴散應力的能力。基層遭受大氣因素的影響雖然比面層小，但是仍然有可能經受地下水和通過面層滲入雨水的浸蝕，所以基層結構應具有足夠的水穩定性。基層表面雖不直接供車輛行駛，但仍然要求有較好的平整度，這是保證面層平整性的基本條件。

修筑基層的材料主要有各種結合料(如石灰、水泥或瀝青等)穩定土或穩定碎(礫)石、貧水泥混凝土、天然砂礫、各種碎石或礫石、片石、塊石或圓石，各種工業廢渣(如煤渣、粉煤灰、礦渣、石灰渣等)和土、砂、石所組成的混合料等。

基層厚度太厚時，為保證工程質量可分為兩層或三層鋪筑。當采用不同材料修筑基層時，基層的最下層稱為底基層，對底基層材料質量的要求較低，可使用當地材料來修筑。

3.3 墊層

墊層介于土基與基層之間，它的功能是改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度、剛度和穩定性不受土基水溫狀況變化所造成的不良影響。另一方面的功能是將基層傳下的車輛荷載應力加以擴散，以減小土基產生的應力和變形;同時也能阻止路基土擠入基層中，影響基層結構的性能。

修筑墊層的材料，強度要求不一定高，但水穩定性和隔溫性能要好。常用的墊層材料分為兩類，一類是由松散粒料如砂、礫石、爐渣等組成的透水性墊層;另一類是用水泥或石灰穩定土等修筑的穩定類墊層。