市政公用工程施工技术之城镇道路工程

干货分享！2020年二级建造师考点：市政公用工程施工技术之城镇道路工程。本思维导图主讲考点：城镇道路工程结构与材料，包含城镇道路分类、沥青路面结构组成及性能要求、沥青混合料的组成与材料、水泥混凝土路面的构造和不同形势挡土墙的特点。考点清晰，便于复习记忆，轻松上岸！

2K310000 市政公用工程施工技术

• 2k311000 城镇道路工程
  • 2K311010 城镇道路工程结构与材料
    • 2k311011 城镇道路分类
      • 一、城镇道路分级（选择）
        • 快速路
          • 应设中央分隔
          • 全部控制出入并控制出入口间距及形式
          • 实现交通连续通行
          • 单向设置不应少于两条车道
          • 应设配套的交通安全和管理设施
          • 两侧不应设吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口
        • 主干路
          • 连接城市各主要分区
          • 以交通功能为主
          • 两侧不宜设吸引大量车流、人流的公共建筑物的出入口
        • 次干路
          • 以集散交通的功能为主
          • 兼有服务的功能
        • 支路
          • 与次干路和居住区、工业区、交通设施等内部道路相连接，以解决局部地区交通
          • 服务功能为主
      • 二、城镇道路技术标准
        • 设计时速
          • 快速路
          • 主干路
          • 次干路
          • 支路
        • 双向机动车道数
        • 机动车道宽度
        • 分隔带设置
        • 横断面采用形式
        • 设计使用年限
      • 三、城镇道路路面分类
        • 按路面结构类型分类
          • 沥青路面
            • 沥青混合料
              • 适用各交通等级道路
            • 沥青贯入式
              • 适用中、轻交通道路
            • 沥青表面处治
              • 适用中、轻交通道路
          • 水泥混凝土路面
            • 普通混凝土
              • 适用各交通等级道路
            • 钢筋混凝土
              • 适用各交通等级道路
            • 连续配筋混凝土
              • 适用各交通等级道路
            • 钢纤维混凝土
              • 适用各交通等级道路
          • • 适用于支路、广场、停车场、人行道、步行街
          • 设计使用年限
            • 沥青路面
              • 快速路
              • 主干路
              • 次干路
              • 支路
            • 水泥混凝土路面
              • 快速路
              • 主干路
              • 次干路
              • 支路
            • 砌块路面
              • 支路
                • 采用混凝土预制块时
                • 采用石材时
        • 按力学特性分类
          • 柔性路面
            • 弯沉变形较大，抗弯强度小
            • 破坏取决于极限垂直变形和弯拉应变
            • 主要代表
              • 沥青混凝土面层
              • 沥青碎石面层
              • 沥青贯入式碎石面层
          • 刚性路面
            • 弯拉强度大、弯沉变形很小
            • 破坏取决于极限弯拉强度
            • 主要代表
              • 水泥混凝土路面
    • 2k311012 沥青路面结构组成及性能要求
      • 一、沥青路面结构组成
        • 垫层
          • 改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力，扩散由基层传来的荷载应力，以减小土基所产生的变形。
        • 基层
          • 路面结构的承重层，主要承受车辆荷载的竖向力，并把由面层下传的应力扩散到垫层或土基。
        • 面层
          • 承受行车荷载（较大的竖向力、水平力和冲击力），受降雨的侵蚀作用和温度变化的影响
          • 较高的结构强度、刚度、耐磨、不透水和高低温稳定性； 表面层应有良好的平整度和粗糙度
          • 磨耗层 面层上层 面层下层
            • 上面层 中面层 下面层
      • 二、沥青路面性能要求
        • 垫层的性能要求
          • 改善土基的湿度和温度状况
          • 通常在土基湿、温状况不良时设置
          • 垫层材料的强度要求不一定高，但其水稳性必须要好
        • 基层的性能要求
          • 应有足够的、均匀一致的承载力和较大的刚度
          • 有足够d的抗冲刷能力和抗变形能力
          • 坚实、平整、整体性好
        • 面层的性能要求
          • 平整度-减少车轮对路面的冲击力，提高行车速度和舒适性。
          • 承载能力-具有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力（即具备相当高的强度和刚度）
          • 温度稳定性-高温稳定性、低温抗裂性
          • 抗滑能力-路表面应平整、密实、粗糙、耐磨、具有较大的摩擦系数和较强的抗滑能力
          • 透水性-面层应具有不透水性，防止道路稳定性、承载能力降低、使道路使用功能降低
          • 噪声量-降噪排水路面
            • 上面层采用OGFC沥青混合料
            • 中面层、下面层密级配沥青混合料
            • 既能满足沥青面层强度高、高低温性能好和平整、密实等路用功能
            • 又实现了城镇道路排水降噪的环保要求
    • 2k311013 沥青混合料的组成与材料
      • 一 、结构组成
        • 悬浮-密实结构
          • 具有较大的黏聚力
          • 内摩擦角较小
          • 高温稳定性差
          • 举例：AC型沥青混合料
        • 骨架-空隙结构
          • 内摩擦角较高
          • 黏聚力较低
          • 举例：沥青碎石混合料（AM）
        • 骨架-密实结构
          • 内摩擦角较高
          • 黏聚力较高
          • 举例：沥青马蹄脂碎石混合料（SMA)
      • 二、主要材料与性能
        • 沥青
          • 城镇道路路面宜优先采用A级沥青，不宜使用煤沥青。
          • 分类
            • 道路石油沥青
            • 软媒沥青
            • 液体石油沥青
            • 乳化石油沥青
          • 适用类别
            • 多层面层
              • 上层宜用较稠的沥青
              • 下层或连接层宜用较稀的沥青
            • 乳化石油沥青
              • 分类
                • 快凝
                • 中凝
                • 慢凝
              • 适用范围
                • 沥青表面处治
                • 沥青贯入式路面
                • 常温沥青混合料面层以及透层、粘层与封层
          • 沥青混合料性能
            • 适当的稠度—表征粘结性大小，即一定温度下的粘度
            • 较大的塑性—在一定温度和外力作用下不变形又不开裂的能力
            • 足够的温度稳定性—对温度敏感度低，夏天不软，冬天不脆裂
            • 较好的大气稳定—抗热、抗光、抗老化能力较强
            • 较好的水稳性—抗水损害能力较强
        • 粗集料
          • 应洁净、干燥、表面粗糙
          • 与沥青有良好的粘附性，具有憎水性
            • 快速路、主干路的集料对沥青的粘附性应大于或等于4级
            • 次干路及以下道路应大于或等于3级
          • 压碎值
            • 快速路、主干路的沥青表面层粗集料压碎值不大于26%；吸水率不大于2%。
          • 具有良好的形状
            • 接近立方体，多棱角
            • 针片状含量不大于15%
        • 细集料
          • 应洁净、干燥、无风化、无杂质
          • 应是中砂以上颗粒级配
            • 含泥量小于3%~5%
            • 足够的强度、耐磨性能
          • 天然砂用量
            • 热拌密级配沥青混合料中，天然砂用量不宜超过集料总量的20%
            • SMA、OGFC不宜使用天然砂
        • 矿粉
          • 材料
            • 使用石灰石等憎水性石材
            • 洁净、干燥、不含泥土成分
            • 外观无团粒结块，细度达到要求
        • 纤维稳定剂
          • 不宜使用石棉纤维
          • 在250℃高温条件下不变质
      • 三、热拌沥青混合料主要类型
        • 普通沥青混合料
          • AC型沥青混合料
            • 适用于城镇次干路、辅路或人行道
        • 改性沥青混合料
          • 掺加料
            • 橡胶
            • 树脂
            • 高分子聚合物
            • 磨细的橡胶粉
            • 其他填料或外加剂
          • 与AC型沥青混合料相比
            • 具有较高的高温抗车辙能力
            • 良好d的低温抗开裂能力
            • 较高d的耐磨耗能力
            • 较长的使用寿命
          • 面层适用道路
            • 城镇快速路
            • 主干路
        • 沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）
          • 组成材料
            • 沥青
            • 矿粉
            • 纤维稳定剂
          • 适用范围
            • 填充于间断骨架中所形成的混合料
          • 材料比例
            • 5mm以上的粗集料比例高达70%~80%
            • 矿粉比例用量达7%~13%
            • 沥青用量达6.5%~7%；粘结性要求高，宜选用针入度小、软化点高、温度稳定性好的沥青
          • 性能
            • 抗变形能力好
            • 耐久性较好
          • 适用道路
            • 城镇快速路
            • 主干路
        • 改性沥青马蹄脂碎石混合料（SMA）
          • 性能
            • 非常好的高温抗车辙能力，低温抗变形能力、水稳定性
            • 构造深度大、抗滑性能好
            • 耐老化性能、耐久性能都有较大提升
          • 使用道路
            • 交通流量、行车频率急剧增长
              • 城镇快速路
              • 主干路
            • 客运车的轴重不断增加
              • 城镇快速路
              • 主干路
            • 严格实行分车道单向行驶的
              • 城镇快速路
              • 主干路
    • 2k311014 水泥混凝土路面的构造
      • 一、垫层
        • 在基层下设置垫层的条件
          • 条件
            • 温度和湿度不良的城镇道路，（季节性冰冻地区）
            • 排水垫层
              • 水文地质条件不良的土质路堑，路床湿度较大时
            • 半刚性垫层
              • 路基可能产生不均匀沉降或变形
        • 垫层的厚度
          • 垫层材料与路基宽度相同
          • 最小厚度150mm
        • 防冻垫层和排水垫层的材料
          • 防动垫层、排水垫层
            • 砂
            • 砂砾
          • 半刚性垫层
            • 低剂量水泥
            • 石灰
            • 粉煤灰
            • 土
      • 二、基层
        • 性能要求
          • 足够的抗冲涮能力
          • 较大的刚度
          • 抗变形能力强
          • 坚实、平整、整体性好
        • 基层作用
          • 防止或减轻唧泥、班底脱空和错台等病害
          • 在垫层共同作用下，控制或减少路基不均匀冻胀或体积变形对混凝土面层的不利影响
          • 为混凝土面层施工提供稳定而坚实的工作面
          • 改善接缝的传荷能力
        • 基层选用原则
          • 根据交通等级
            • 特重交通
              • 宜选用贫混凝土基层
              • 碾压混凝土基层
              • 沥青混凝土基层
            • 重交通
              • 水泥稳定粒料基层
              • 沥青稳定碎石基层
            • 中、轻交通
              • 水泥
              • 石灰粉煤灰稳定粒料基层
              • 级配粒料基层
            • 湿润和多雨地区
              • 繁重交通段宜采用排水基层
          • 根据基层的抗冲刷能力
          • 宽度要求：
            • 采用小型机具施工时
              • 比混凝土面层每侧至少宽出300mm
            • 采用轨模式摊铺机施工时
              • 比混凝土面层每侧至少宽出500mm
            • 采用滑模式摊铺机施工时
              • 比混凝土面层每侧至少宽出650mm
          • 防渗要求：
            • 排水基层
              • 下应设置由水泥稳定粒料或密级配粒料组成的不透水底基层
            • 底基层
              • 顶面宜铺设沥青封层或防水土工织物
          • 其他要求
            • 碾压混凝土基层
              • 应设置与混凝土面层相对应的接缝
            • 基层下未设垫层
              • 条件
                • 路床为细粒土、黏土质砂或级配不良砂、细粒土（承受中等交通时）
              • 结论
                • 应在基层下设置底基层
              • 设置底基层的材料
                • 级配粒料
                • 水泥稳定粒料
                • 石灰粉煤灰稳定粒料
      • 三、面层
        • 性能要求：
          • 足够的强度
          • 足够的耐久性（抗冻性）
          • 表面应抗滑、耐磨、平整
        • 面层混凝土板分类
          • 普通混凝土板
            • 我国较多采用普通（素）混凝土板
          • 碾压混凝土板
          • 连续配筋混凝土板
          • 预应力混凝土板
          • 钢筋混凝土板
        • 厚度
          • 确定依据
            • 交通等级
            • 公路等级
            • 变异水平等级
          • 厚度产生的混凝土弯拉强度应大于最大荷载疲劳应力和最大温度疲劳应力的叠加值
        • 混凝土弯拉强度
          • 强度控制
            • 以28d期龄的水泥混凝土弯拉强度控制面层混凝土的强度
          • 强度要求
            • 面层水泥混凝土抗弯拉强度不得低于4.5MP
            • 快速路、主干路、重交通的其他道路的抗弯拉强度不得低于5.0MP
        • 接缝
          • 纵向接缝
            • 与路线中线平行
            • 应设置拉杆
          • 横向接缝
            • 分类
              • 横向缩缝
              • 胀缝
              • 横向施工缝
            • 要求：
              • 快速路、主干路横向缩缝加设传力杆
              • 在临近桥梁、其他构筑物与其他道路相交处、板厚改变处、小半径曲线等，应设置胀缝
          • 面层应配筋补强的情况
            • 水泥混凝土面层自由边缘
            • 承受繁重交通的胀缝、施工缝
            • 小于90°的面层角隅
            • 下穿市政管线路段
            • 雨水口和地下设施的检查井周围
        • 抗滑性
          • 提高混凝土面层构造深度
            • 刻槽
            • 压槽
            • 拉槽
            • 拉毛
    • 2k311015 不同形势挡土墙的特点
      • 一、常用挡土墙结构
        • 重力式1
          • 特点
            • 依靠墙体自重抵挡土压力作用
          • 材料构造
            • 浆砌片石砌筑
            • 混凝土砌块
            • 现场浇筑混凝土
          • 优点
            • 形式简单
            • 就地取材
            • 施工方便
        • 重力式2
          • 特点
            • 依靠墙体自重抵挡土压力作用
          • 材料构造
            • 墙背设少量钢筋
            • 墙趾展宽
            • 基底设凸榫抵抗滑动
          • 优点
            • 可减薄墙体厚度
            • 节省混凝土用量
        • 衡重式
          • 特点
            • 上墙利用衡重台上填土的下压作用和全墙重心的后移增加墙体稳定
          • 优点
            • 墙胸坡
            • 下墙倾斜
            • 可降低墙高
            • 减少基础开挖
        • 钢筋混凝土悬臂式
          • 材料构造
            • 采用钢筋混凝土材料，由立壁、墙趾板、墙踵板三部分组成
          • 特点
            • 墙高时，立壁下部弯矩大，配筋多，不经济
        • 钢筋混凝土扶壁式
          • 材料构造
            • 沿墙长，隔相当距离加筑肋板（扶壁）
            • 使墙面与墙踵板连接
          • 特点
            • 比悬臂式受力条件好
            • 在墙高时，较悬臂式经济
        • 总结：
          • 重力式挡土墙是城镇道路常用的挡土墙方式
          • 悬臂式、扶壁式挡土墙主要依靠墙踵板上的填土重量维持挡土构筑物的稳定
          • 挡土墙地基承载力必须符合设计要求，检测验收合格后方可进行后续工序施工
          • 施工中
            • 1、铺设挡土墙排水系统
            • 2、泄水孔
            • 3、反滤层
            • 4、结构变形缝
          • 投入使用时
            • 进行墙体变形观测
            • 确认合格
      • 二、挡土墙结构受力
        • 静止土压力
          • 若刚性的挡土墙保持原位静止不动，墙背土层在未受任何干扰时，作用在墙上水平的压应力称为静止土压力
        • 主动土压力
        • 被动土压力
        • 结论比较
          • 主动土压力最小
          • 静止土压力其次
          • 被动土压力最大，位移也最大