公路施工技术：路面结构分层及层位功能

按照行车荷载和自然因素对路面的影响，按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度不同，将路面结构分为若干层次。按照各个层位功能的不同，划分为3个层次，即面层、基层和功能层（垫层）。在路面结构设计过程中，根据公路等级及使用需要，不同路面的结构也有所不同（图4.1）。

图4.1　不同等级的路面结构层次示意图

1）面层

面层是直接同行车和大气接触的表面层，承受较大行车荷载的垂直力和起水平剪切力的作用，同时还受到降水的侵蚀和气温变化影响。因此，同其他层次相比，面层应具备较高的结构强度以抵抗垂直应力作用，较高的抗变形能力以抵抗剪切作用，较好的水稳定性以抵抗水损害和很好的温度稳定性以抵抗车辙，表面还应有良好的抗滑性和平整度。

修筑面层所用的材料主要有沥青混合料、水泥混凝土、沥青碎（砾）石等，其适用范围见表4.1。

表4.1　路面面层类型及使用范围

(www.xing528.com)

2）基层

基层主要承受由面层传来的车辆荷载的作用力（包括垂直力和拉应力），将垂直力扩散到下面的垫层和土基中去，承受拉应力作用并维持良好的耐久性。因此，基层是路面结构中的承重层，应具有一定的强度和刚度，并具有良好的抵抗疲劳破坏能力。

基层遭受大气因素的影响虽然比面层小，但是仍然有可能经受地下水和通过面层渗入雨水的侵蚀，所以基层结构应具有足够的水稳定性。基层表面虽不直接供车辆行驶，但仍然要求有较好的平整度，这是保证面层平整性的基本条件。由于基层一般受到拉应力的作用，因此，必须保证基层的疲劳寿命满足设计要求。基层或底基层主要承受拉应力或拉应变，因此基层或底基层材料主要应考虑其抗疲劳特性。如果基层或底基层采用粒料材料，则必须考虑垂直力作用产生的永久变形。

修筑基层的材料主要有各种结合料（如石灰、水泥或沥青等）稳定土或稳定碎（砾）石、贫水泥混凝土、各种工业废渣（如煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等）和土、砂、石所组成的混合料等天然砂砾、各种碎石或砾石、片石、块石或圆石，以提高基层的整体抗冰冻、抗水侵害和承载能力。

3）功能层（垫层）

为保证面层和基层不受路基水温状况变化所造成的不良影响，必要时应设置功能层，它的主要功能是加强路面结构层之间的联结、改善路基的湿度和温度状况。

修筑功能层的材料，强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好。常用的功能层材料有3类：一类是由松散粒料（如粗砂、砂砾、碎石等）组成的透水性材料层或防冻层；另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类材料层；还有用沥青或乳化沥青的封层、黏层、透层及应力吸收层。