第三节 道路的基本组成与路面分类

一、道路的基本组成

道路是线形结构物，它包括线形与结构两个组成部分。

（一）线形组成

道路线形是指道路中线的几何形状与尺寸。这一空间线形投影到平、纵、横三个面而绘制的反映其形状、位置和尺寸的图形，分别为道路平面图、纵断面图和横断面图。道路路线设计也相应地可分解为平面设计、纵断面设计和横断面设计等。道路的平、纵、横三个方面是相互影响、相互制约、相互配合的，设计时必须综合考虑。

道路平面线形由直线、圆曲线和缓和曲线等基本线形要素组成。纵断面线形由直线（直坡段）和竖曲线等基本线形要素组成。横断面由车行道、人行道、分隔带、路肩、绿化带等组成。道路设计时除考虑技术、经济要求外，还需要考虑环境和美学等要求。

（二）结构组成

道路是一种工程设施，为了承受荷载和自然因素的作用，需要修筑相应的结构物，包括路基、路面、桥梁、涵洞、隧道、排水系统、防护工程、特殊构造物及交通服务设施等。不同性质和等级的道路在不同的条件下其组成会有所不同。

1.路基

路基是按照路线位置和一定技术要求修筑的带状构造物，是路面的基础，承受由路面传递下来的行车荷载，并承受自然因素的作用。

2.路面

路面是指用各种筑路材料分层铺筑在道路路基上供汽车行驶的构造物。它直接承受行车荷载和自然因素的作用，供车辆以一定速度安全而舒适地行驶。

3.桥涵

桥梁是指道路跨越河流、沟谷和其他线路等天然或人工障碍物时而修建的构造物。涵洞是为了宣泄地面水流而设置的横穿路堤的小型排水构造物。在低等级道路上，当水流不大时可以修筑透水路堤和过水路面，透水路堤是用大石块或卵石堆砌而成的，过水路面修筑在平时无水或水流很小的宽浅河流上，在洪水期间容许水流漫过。在未建桥的道路中断处还可修建渡口、码头等以保持交通的连续。

4.隧道

隧道通常是指建造在山岭、江河、海峡和城市地面下，供车辆通过的工程构造物。按所处位置可分为山岭隧道、水底隧道和城市隧道。隧道可以缩短道路里程，使行车平顺迅速。

5.排水系统

排水系统是为了为确保路基稳定而修建的地表和地下排水结构物，包括边沟、截水沟、排水沟、急流槽、跌水、蒸发池、渗沟、渗水井等。这些排水结构物组成综合排水系统，以减轻、消除各种水对路基的侵害。

6.防护工程

防护工程是为使路基免受水流、风沙的侵蚀，加固路基边坡，保证路基稳定而修筑的结构物。例如在陡峻山坡或沿河一侧修筑的填石边坡、砌石边坡、挡土墙、护脚及护面墙等；在易发生雪害的路段设置的防雪栅、防雪棚等；在沙害路段设置的控制风蚀过程的发生和改变沙粒搬运及堆积条件的设施；在沿河路基设置导流结构物如顺水坝、格坝、丁坝及拦水坝等间接防护工程。

7.特殊构造物

特殊构造物是指在山区地形、地质复杂路段，修建悬出路台、半山桥、半山洞及明洞等以保证道路连续和路基稳定的构造物。

8.交通服务设施

交通服务设施是指为了保证道路沿线的交通安全、管理、监控、通信、收费、服务、

照明及环境保护的设施。

二、路面结构层次与路面分类

（一）路面结构层次划分

行车荷载和自然因素对路面的影响，随深度的增加而逐渐减弱，对路面材料的强度、

抗变形能力和稳定性等要求也随深度的增加而逐渐降低。为适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑的，按使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同，分成若干层次。通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和垫层，如图11所示。

图11 路面结构层划分示意图

1—面层；2—基层；3—垫层；4—路缘石；

5—硬路肩；6—土路肩

1.面层

面层是直接承受行车荷载作用及大气降水和温度变化影响的路面结构层次，并为车辆提供行驶表面，它直接影响行车的舒适性、安全性和经济性。因此，面层应具有足够的结构强度、稳定性和良好的表面特性。

修筑面层所用的材料主要有水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎（砾）石混合料及块料等。

沥青类路面的面层可分为单层、双层或三层。双层结构自上而下分别称为表面层和下面层；三层结构自上而下分别称为表面层、中面层和下面层，如高速公路和一级公路的沥青面层一般分2～3层，沥青层总厚度10～20cm，各层根据不同的要求采用不同的级配组成。水泥混凝土路面也可分上、下两层铺筑，分别采用不同强度等级的水泥混凝土材料。有时可在水泥混凝土路面上加铺5cm左右的沥青混凝土结构层组成复式结构。

需要指出的是，用做封闭表面空隙，防止水分侵入面层的封层、砂石路面上所铺的2～3cm厚的磨耗层或1cm厚的保护层，以及厚度不超过1cm的简易沥青表面处治，不能作为一个独立的层次，而应看作为是面层的一部分。

2.基层

基层是面层的下卧层，主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并将其扩散到下面的垫层和土基中。基层分为上基层和下基层（底基层），下基层可使用符合要求的当地材料修筑。

在沥青路面结构中，基层是主要的承重层，它应具有足够的强度和稳定性、耐久性和较高的承载能力，并具有良好的扩散应力的能力。在水泥混凝土路面结构中，基层承受的垂直力作用较小，但应具有足够的抗冲刷能力和一定的刚度。

基层表面应平整，使面层厚度均匀。基层应能和面层结合牢固，以提高路面的整体强度，避免面层沿基层被推挤和滑移。此外，基层应有足够的水稳性且必须碾压密实。

基层可采用刚性、半刚性或柔性材料。修筑基层的材料主要有贫水泥混凝土、沥青稳定碎石、各种无机结合料（如石灰、粉煤灰或水泥等）稳定土或稳定碎（砾）石、级配碎石、级配砾石以及填隙碎石等。

3.垫层

垫层是介于基层与土基之间的层次。其主要作用为改善土基的湿度和温度状况，以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，以减少土基所产生的变形。

在下述情况下，应在基层下设置垫层：①季节性冰冻地区的中湿或潮湿路段；②地下水位高、排水不良，路基处于潮湿或过湿状态；③水文地质条件不良的土质路堑，路床土处于潮湿或过湿状态。

垫层应具有一定的强度和良好的水稳定性。修筑垫层的材料主要有两类：一类是松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；另一类是用水泥或石灰稳定土修筑的稳定类垫层。

为了保护路面面层的边缘，一般公路的基层宽度应比面层每边至少宽出25cm，垫层宽度应比基层每边至少宽出25cm，或与路基同宽以利排水。

（二）路面分类

路面是用各种不同材料，按不同的配制方式，采取不同的施工方法修筑而成的，因而其类型多种多样。

1.按路面力学特性分类

从路面力学特性出发，可将路面分为柔性路面、刚性路面、半刚性路面三种类型。（1）柔性路面。整体结构刚度较小，在车辆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，主要靠抗压、抗剪强度承受车辆荷载的作用。车辆荷载通过各结构层传递给土基的单位压力也较大，因而对土基的强度和稳定性要求较高。柔性路面主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层或块石面层组成的路面结构。

（2）刚性路面。主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。刚性路面与柔性路面的区别在于路面的破坏状态和分布到路基上的荷载状态。水泥混凝土的抗弯拉强度高，并且有较高的弹性模量，故呈现出较大的刚性。在车辆荷载作用下，水泥混凝土结构层处于板体工作状态，竖向弯沉较小，通过板体的扩散分布作用，传递到基础上的单位压力较小。

（3）半刚性路面。主要是指由无机结合料稳定集料或土类材料铺筑的基层和各类沥青面层组成的路面结构。无机结合料稳定类基层在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地增长，但最终的强度和刚度仍远小于水泥混凝土，这类基层称为半刚性基层。而半刚性基层和各类沥青面层组成的路面结构则属于半刚性路面。

2.按路面材料与施工方法分类

按路面材料与施工方法不同，道路路面可分为沥青类、水泥混凝土类、块料类、结合料稳定类和碎石类等。

（1）沥青类路面。指在矿质材料中以各种方式掺入沥青材料修筑而成的路面，包括沥青混凝土、沥青碎石、沥青贯入式和沥青表面处治。沥青混合料适用于各交通等级道路；沥青贯入式与沥青表面处治路面适用于中、轻交通道路。

（2）水泥混凝土类路面。指以水泥和水合成的水泥浆为结合料，碎（砾）石为骨料，砂为填充料，经拌和、摊铺、振捣和养护而成的路面，包括普通混凝土、钢筋混凝土、连

续配筋混凝土与钢纤维混凝土，适用于各交通等级道路。

（3）块料类路面。指用整齐、半整齐块石或预制水泥混凝土块铺砌，并用砂浆嵌缝后碾压而成的路面，适用于支路、广场、停车场、人行道与步行街。

（4）结合料稳定类路面。指由石灰、水泥等做结合料，改善各种土、碎（砾）石混合料或工业废渣的工程性质，成为具有较高强度和稳定性的材料，经铺压而成的路面。可用做面层、基层或垫层。

（5）碎石类路面。指用碎（砾）石按嵌挤原理或最佳级配原理配料铺压而成的路面，包括填隙碎石、级配碎石、级配砾石等。一般用做面层、基层或垫层。