什么是柔性路面、刚性路面和半刚性路面?

路面类型可从不同角度来划分,但是一般都按面层所用的材料划分,如水泥混凝土路面和沥青路面和砂石路面等。在工程设计中,主要从路面结构的力学特性和设计方法的相似性出发,将路面划分为柔性路面、刚性路面和半刚性路面 3 类。

(1)柔性路面

柔性路面的总体结构刚度较小,在行车荷载作用下产生较大的弯沉变形,路面结构本身的抗弯拉强度较低。它通过各结构层将行车荷载传递给路基,使路基承受较大的单位压力。路基路面结构主要靠抗压强度和抗剪强度承受行车荷载的作用。柔性路面主要包括各种用沥青处理和未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎(砾)石面层或块石面层组成的路面结构。

(2)刚性路面

刚性路面主要是指用水泥混凝土做面层或基层的路面结构。水泥混凝土的强度高,与其他筑路材料比较,它的抗弯拉强度高,并且有较高的弹性模量,故呈现出较大的刚性。在行车荷载作用下,水泥混凝土结构层处于板体工作状态,竖向弯沉较小,路面结构主要靠水泥混凝土面板的抗弯拉强度承受行车荷载,通过板体的扩散分布作用,传递给基础上的单位压力较柔性路面小得多。

应该说明,用水泥、石灰等无机结合料稳定的土或碎(砾)石以及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层,在前期具有柔性路面的力学性质(初期强度和刚度较小),后期的强度和刚度均有较大幅度的增长,但最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土。这种材料的刚度处于柔性路面与刚性路面之间,通常称为半刚性基层。把这种基层和铺筑在它上面的沥青面层,称为半刚性基层沥青路面。这类路面仍然采用柔性路面设计理论来设计。

刚性路面和柔性路面,这种以力学特性为标准的分类方法主要是便于功能原理和设计方法区分,并没有绝对的定量分界界限。近年来,材料科学的发展正在逐步改变这种属性,如水泥混凝土的增塑研究正在使它的刚性降低而保留它的高强性质,沥青的改性研究使沥青混合料随气候而变化的力学性质趋于稳定,大幅度提高其刚度。因此,事物都在相互转化之中。

(3)半刚性路面

用水泥、石灰和无机结合料处治的土或碎(砾)石及含有水硬性结合料的工业度渣修筑的基层,前期具有柔性路面的力学性质,后期的强度和刚度均有大幅度的增长,但最后的强度和刚度仍小于水泥混凝土,其刚性处于柔性路面与刚性路面之间。因此,把此种基层和铺筑在其上的沥青面层统称半刚性路面,这种基层称为半刚性基层。

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