正文
用築路材料鋪在路基頂面，供車輛直接在其表面行駛的一層或多層的道路結構層。道路路面隨著運輸工具的發展而發展。遠古時代，在車輛尚未出現以前，人類主要是在一些沼澤地帶用木頭、樹枝鋪路，供步行之用，這是一種最簡單的路面。在發明車輪和車輛以後，需要有較平整堅實的路面供人力和獸力車輛行駛，人們便開始用天然粘土、砂礫、石料、石灰以及天然瀝青等修築路面。如中國用磚塊、石塊、石灰等修路，俄國用木材、碎石等修路，英、法等國用碎石、塊石等修路，都有很長歷史。至19世紀，英人J.L.馬克當用水結碎石修路成功，隨有馬克當路面之稱。自汽車發明後，對路面的要求日高，所用築路材料和路面種類日益增多，路面設計、施工和養護技術等也相應地迅速發展，逐漸形成了路面工程這一學科分支。
路面的作用與要求為使路面能起到承受車輛載重、抵抗車輪磨耗，保持表面平整的作用。為此，對路面的具體要求有：①足夠的強度，抵抗車輛對路面的破壞或產生過大的形變；②較高的穩定性，使路面強度在使用期內不致因水文、溫度等自然因素的影響而產生幅度過大的變化；③一定的平整度，以減小車輪對路面的衝擊力，保證車輛安全舒適地行駛；④適當的抗滑能力，避免車輛在路面上行駛、起動和制動時發生滑溜危險；⑤行車時不致產生過大的揚塵現象，以減少路面和車輛機件的損壞，保證良好視距，減少環境污染。
路面結構根據設計要求和就地取材的原則，路面可用不同材料分層鋪築。低、中級路面一般結構層次較少，通常包括面層、基層、墊層等層次；高級路面結構層次較多，一般包括面層、聯結層、基層、底基層、墊層等層次（見圖）。
路面面層是直接同行車和大氣相接觸的層次。承受行車荷載較大的豎向力、水平力和衝擊力的作用，同時又受到降水的侵蝕作用和溫度變化的影響。因此，面層應較其他各層具有更高的結構強度、剛度、不透水和溫度穩定性，表面還應有良好的平整度、粗糙度和耐磨性。面層有時採用上下兩層的雙層結構。
聯結層是為了加強面層與基層之間的聯結和提高面層抵抗疲勞能力而設定的，也是面層的一部分。多用於交通繁重的道路，有時為了防止或減少面層受下層裂縫反映的影響，也採用聯結層。
基層是路面結構中的承重部分。主要承受車輛荷載的豎向力,並把面層傳下來的力擴散到墊層或土基,故基層也應具有足夠的強度和剛度。基層受自然因素的影響雖不如面層強烈，但也應具有足夠的水穩定性，以防基層濕軟後產生過大的變形，導致面層損壞。
底基層是基層下面的一層，用來加強基層承受和傳遞荷載的作用，在重交通道路和高速公路上多用之。對底基層材料的強度和剛度的要求可以略次於基層。組成基層和底基層的材料有：用各種工業廢渣組成的混合料，用水泥、石灰或瀝青穩定的或碎、礫石混合料，各種軋碎的礫石混合料或天然砂礫石和片石、塊石、圓石等。
墊層是介於基層（或底基層）和土基之間的層次。其主要作用為改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層和基層的強度穩定性和抗凍脹能力，並擴散由基層傳來的荷載以減小土基產生的變形，故墊層常鋪設在土基水溫狀況不良地段。在凍深較大的地區鋪設的能起防凍作用的墊層稱為防凍層；在地下水位較高的地區鋪設能起隔水作用或防止地表積水下滲的墊層稱為隔離層。常用的墊層材料有砂、礫石、爐渣、石灰土、爐渣石灰土等透水性或穩定性較好的材料。
土基是路面的基礎，它承受由路面傳遞下來的車輪荷載及路面的自重。它不屬路面結構層次，但設計路面時必須以土基狀況為依據，路基路面應綜合設計。
路面分類路面按其力學特徵可以分為：
剛性路面在行車荷載作用下能產生板體作用，具有較高的抗彎強度，如水泥混凝土路面。
柔性路面抗彎強度較小，主要靠抗壓強度和抗剪強度抵抗行車荷載作用，在重複荷載作用下會產生殘餘變形，如瀝青路面、碎石路面等。
有些路面材料在修建早期具有柔性路面特性，後期近乎剛性路面特性,對這種路面有時稱為半剛性路面,如石灰穩定土、水泥穩定土，石灰粉煤灰、石灰爐渣等材料建成的路面。
中國《公路工程技術標準》將路面按其技術品質分為高級、次高級、中級和低級四種，各種路面的面層類型如下：
高級路面──瀝青混凝土路面,水泥混凝土路面,廠拌瀝青碎石路面，整齊石塊或條石路面；
次高級路面──瀝青貫入式碎、礫石路面，路拌瀝青碎、礫石路面，瀝青表面處治路面，半整齊石塊路面；
中級路面──碎、礫石（泥結或級配）路面，不整齊石塊路面，其他粒料路面；
低級路面──粒料加固土路面，其他當地材料加固或改善土路面。
這些面層的材料組成，結構強度，使用品質及工程造價各不相同，使用時須根據道路等級、取材的可能性、施工設備以及經濟條件等因素加以比較選用。
半個多世紀以來，路面的設計方法、新材料的使用和施工工藝都有很大發展。在早期，路面的厚度是憑經驗決定的，現在已發展到根據路面的實際受力狀態，結合材料的特性,溫度的變化,荷載時間等因素而得出比較嚴密的理論設計方法，使路面厚度的確定比較合理。在路面材料方面，從過去單純地使用各種天然材料發展到使用各種人工粒料（如將煅燒燧石屑用於瀝青磨耗層可提高耐磨性，將煅燒鋁礬土同薄層環氧樹脂一起鋪成表面處治可改善滑溜問題，將多孔陶粒、膨脹粘土等修建強度和孔隙率很高的防凍層、隔離層等）；工業副產品（如使用被石灰活化的粒狀礦渣、粉煤灰等作穩定性良好的基層；用廢橡膠改善瀝青路面性能和做成不易開裂的橡膠混凝土）；土工織物（如將聚酯類、聚乙烯、聚丙烯、聚醯胺擠壓成絲狀或帶狀，再織成網狀等各種形狀織物作隔離層，保護邊坡和路面修補等用）以及各種乳化瀝青、改性瀝青、高強耐磨的混凝土塊等，從而提高了路面質量。在施工工藝方面，從早期的手工操作發展到目前的機械化、自動化、系列化的先進施工方法，工效高、質量好。今後隨著力學理論、運算工具、新材料、新設備的不斷發展，道路路面的設計和施工必將更趨完善，路面工程的內容將更臻豐富。
參考書目
南京工學院主編：《路面工程》,人民交通出版社,北京，1979。
杉田美昭等著：《道路舖裝の施工》，山海堂，東京，1981。
路面分類
瀝青路面的瀝青類結構層本身，屬於柔性路面範疇，但其基層除柔性材料外，也可採用剛性的水泥混凝土，或半剛性的水硬性材料。瀝青路面有多種分類方法，按集料種類不同分為：瀝青砂、瀝青土、瀝青碎(礫)石混合料等；按瀝青材料品種不同分為：石油瀝青路面、煤瀝青路面、天然瀝青路面和渣油路面。但較普遍的分類方法是按其施工方法、技術品質和使用特點分為：瀝青混凝土路面、廠拌瀝青碎石路面、瀝青貫入式路面、路拌瀝青碎（礫）石混合料路面和瀝青表面處治路面。
瀝青混凝土路面
由適當比例的各種不同大小顆粒的集料、礦粉和瀝青，加熱到一定溫度後拌和，經攤鋪壓實而成的路面面層。
① 碾壓式。瀝青混凝土混合料多用熱拌熱鋪法製備，其路用性質比較好，故對製備工藝和原材料要求也較高，大多採用集中廠拌法。用得較普遍的瀝青混凝土混合料為碾壓式類型，即混合料需經重型機械壓實後才能成型，故有的國家稱它為碾壓式地瀝青。成型以後路面平整、密實、少塵，有一定粗糙性，因而有較好的行車舒適性和外觀；且有較好的耐老化性、耐磨性、溫度穩定性和抗行車損壞的能力。使用壽命一般較長，當採用石油瀝青作結合料時，大修年限常在15年以上。
② 冷鋪式。瀝青混凝土熱拌冷鋪,有的國家也稱為冷地瀝青，常用於養護小修或需遠距離輸送混合料的工程，所用瀝青比熱拌熱鋪者為稀，用量亦較少，以求在常溫時有適當的鬆散度和粘性，但其使用壽命不及熱拌熱鋪者。
③ 攤鋪式。熱拌熱鋪的瀝青混凝土混合料可以不用重型機械壓實即能成型，常稱作攤鋪地瀝青。為了使攤鋪地瀝青混合料在攤鋪時有適當流動性，能通過輕度的搗實和墁平即可密實，在混合料中要求有較多瀝青和礦粉的混合物，即瀝青膠泥，其強度主要依靠瀝青膠泥的粘結力。因集料顆粒面已被較厚的膠泥所隔開，其鎖結力和內磨阻力已減低，所以攤鋪地瀝青較少用於車行道，但某些歐美國家也有把它用於車行道者，此時對瀝青材料的性質要求很嚴格，以免夏季發軟，同時需要另鋪防滑層或加撒防滑集料，以防表面過滑。
廠拌瀝青碎石路面
也稱黑色碎石路面或開級配瀝青混凝土路面。其加工工藝和鋪築工藝接近瀝青混凝土路面，但其孔隙較大(兩者的分界線並不嚴格,中國以孔隙率10%為分界)。瀝青碎石混合料可以熱拌熱鋪,也可熱拌冷鋪；熱鋪質量較好，用得較普遍。集料的顆粒有同顆粒及有級配之分，目前多採用有級配者。和瀝青混凝土相比，瀝青碎石的細集料和礦粉含量較少，粗集料的比例較大，瀝青用量相應也較少。瀝青碎石混合料的熱穩定性主要依靠集料顆粒間的鎖結力，故對瀝青用量、稠度、混合料的配合比和集料級配的變動範圍可比瀝青混凝土為寬,而仍能保持其熱穩定性。但因多孔之故,路面容易滲水和老化，故瀝青碎石常用於面層的下層、聯結層、整平層和基層。若用於路面的上層時，須加瀝青封層或嵌撒細粒瀝青混合料。但也有把它鋪在密實的瀝青面層之上，作透水的防滑層用的。瀝青碎石路面的使用壽命一般短於瀝青混凝土路面，但其工程造價常較廉。
瀝青貫入式路面
是澆灑成型的一類瀝青路面。把瀝青澆灑在鋪好的主層集料上，再分層撒布嵌縫石屑和澆灑瀝青,分層壓實,形成一個較緻密的瀝青結構層。澆灑施工的優點是設備簡單，運料方便；其缺點是施工受氣候的影響較大,而且最終成型需要一定時間,成型後的路面不如廠拌瀝青混合料路面平整和美觀，成型期又多浮動灰砂，並可能泛油。為了克服這一缺點，可把最後一層澆灑瀝青和撒布石屑改為鋪築預拌細粒瀝青混合料，以加速成型和減少浮動灰塵，並有利於表面排水。貫入式路面的熱穩定性主要依靠粗集料間的鎖結力，故對瀝青用量和瀝青稠度也沒有瀝青混凝土路面那樣敏感，其路用性質和適用層位與瀝青碎石路面相接近。瀝青貫入式路面可熱法施工，也可冷法施工。熱法施工時用加熱的粘稠瀝青澆在冷集料上,路面成型較快,適用於城市道路和交通繁忙的公路;冷法施工時用乳化瀝青冷澆,但需待乳化瀝青的油水分裂、水分蒸發後才能初步成型，適用於養護小修及設定加熱設備有困難的長距離公路。貫入式用的集料顆粒宜為接近同粒徑集料，以便瀝青能充分滲入主層，並使嵌縫層厚度均勻；主層集料的最大粒徑應接近面層厚度或為面層厚度的0.7～0.8倍；集料應潔淨無灰，表面乾燥。
路拌瀝青碎（礫）石混合料路面
路拌法是堆料於路床上,澆灑適量瀝青，然後用機械或人工拌勻,並鋪平壓實。由於在路床上的集料無法加熱，因此需要採用稠度較稀的瀝青乳液或液體瀝青作結合料，拌和時乳化瀝青不常加熱，液體瀝青閃點高者可以加熱。氣候潮濕時，還需要在瀝青中加入抗剝落劑或採用陽離子瀝青乳液，或在混合料中摻入水泥、石灰等，以增加潮濕集料與瀝青的粘著力。路拌瀝青混合料因受各種條件限制，其路用性質不如廠拌瀝青混合料，但可節約就地沙石料的往返運輸費和能耗，常用於次要的公路或農村道路。
瀝青表面處治路面
表面處治的施工工藝和路用性質接近貫入式,但因其層厚較薄（一般為1～3厘米）,故不用主層集料，而是將瀝青直接澆灑在潔淨乾燥的下層上，然後依次撒布集料和澆灑瀝青，最後壓實成型。表面處治按澆灑瀝青和撒布集料的遍數不同，分為單層式、雙層式、三層式。表面處治路面的使用壽命不及貫入式路面，設計時一般不考慮其承重強度，其作用主要是對非瀝青承重層起保護和防磨耗作用,而對舊瀝青路面,則是一種日常維護的常用措施。施工中第一次撒布的集料顆粒一般較大，然後逐層縮小粒徑；但也有相反的工藝，即先逐層用較細的集料修築一薄的表面處治層，待積累到一定厚度後，用粗集料壓入，形式較厚而熱穩定性較好的表面處治層；或先用細集料處治形成一層不透水的封層，然後再用較粗的集料處理，使表面粗糙。
瀝青路面常見的病害及其預防措施
常見瀝青路面病害
1.瀝青路面的裂縫
瀝青路面建成後，都會產生各種形式的裂縫。初期產生的裂縫對瀝青路面的使用性能基本上沒有影響，但隨著表面雨水的侵入，導致路面強度下降，在大量行車荷載作用下，使瀝青路面產生結構性破壞。瀝青路面裂縫的形式是多種多樣的，裂縫從表現形式可分為橫向裂縫、縱向裂縫和網狀裂縫三種。影響裂縫的主要因素有：瀝青的品種和等級、瀝青混合料的組成、面層的厚度、基層材料的收縮性、土基和氣候條件等。
2、瀝青路面的車轍
車轍是路面結構層及土基在行車重複荷載作用下的補充壓實，以致結構層材料的側向位移所產生的累積永久變形。影響瀝青路面車轍深度的主要因素是瀝青路面結構和瀝青混凝土本身的內在因素，以及氣候和交通量及交通組成等的外界因素。車轍產生的主要原因有：(1)瀝青混合料油石比過大；(2)表面磨損過度：(3)雨水侵入瀝青混凝土內部；(4)由於基層含不穩定夾層而導致路面橫向推擠形成波形車轍。
3、瀝青路面的鬆散
鬆散是直接影響行車安全的路面病害，鬆散可能出現在整個路面表面。也可能在局部區域出現，但由於行車作用，一般在輪跡帶比較嚴重。其產生的主要原因有：(1)局部路基和基層不均勻沉降引起路面破壞；(2)碎石中含有風化顆粒，水侵入後引起瀝青剝離；(3)隨著使用時間的增多，瀝青結合料本身的粘結性能降低，促使面層與輪胎接觸部分的瀝青磨耗，造成瀝青含量減少，細集料散失；(4)機械損害或油污染。
4、瀝青路面的水損害
瀝青路面在存在水分的條件下，經受交通荷載和溫度漲縮的反覆作用，一方面水分逐步侵入到瀝青與集料的界面上，同時由於水動力的作用。瀝青膜漸漸地從集料表面剝離，並導致集料之間的粘結力喪失而發生路面破壞。瀝青路面產生水損害的原因主要有材料、設計、施工、土基和基層、超載車輛等原因。
5、瀝青路面的凍脹和翻漿
瀝青路面產生凍脹和翻漿主要是在凍融時期，因為水的侵入和路基土的水穩定性能差，由於冰凍的作用，路基上層積聚的水分凍結後引起路面脹起並開裂。道路翻漿是水、土質、溫度、路面和行車荷載五個主要因素綜合作用的結果。其中水、土、溫度構成翻漿的三個自然因素，缺少任何一個因素都不可能形成翻漿。
6、瀝青路面的沉陷
沉陷是路面變形中最普遍的一種，特點是面積大，涉及的結構層次深，主要出現在挖方段和填挖交界處。其產生的主要原因是：(1)土質路塹排水不暢，路床下部路基過濕潤而產生不均勻沉降，引起路面局部下沉；(2)路面強度不能適應日益增長的交通量，易發生疲勞破壞：(3)路基或基層強度不足或填挖路基強度不一致，在車輛荷載作用下，路基或基層結構遭破壞而引起沉陷；(4)橋頭路面沉降不均勻而引起沉陷並與橋面發生錯位。
瀝青路面出現裂縫的原因分析及其預防措施
1原因分析
瀝青路面出現裂縫的主要原因而可以分為兩大類：一種主要是由於瀝青面層溫度變化而產生的溫度裂縫，一般稱之為非荷載型裂縫：另一種是由於行車荷載的作用而產生的結構性破壞裂縫，一般稱之為荷載型裂縫。
(1)非荷載型裂縫
非荷載型裂縫主要是溫度裂縫，也有因施工不當、材料選取不當等引起的裂縫。其產生的原因有：
1)瀝青材料在較高溫度條件下，具有良好的應力鬆弛性能，溫度升降產生的變形不至於產生過高的溫度應力。但在冬季氣溫驟降時，土基和路面基層由於受溫度變化，冬季冰凍產生的膨脹，導致路基和基層產生裂縫並反射到瀝青面層，瀝青混合料的應力鬆弛趕不上溫度應力的增長，同時勁度急劇增大，超過混合料的極限強度或極限拉伸應變，便會產生開裂。此外，隨著溫度反覆升降，溫度應力使混合料的極限拉伸應變變小，又加上瀝青的老化使瀝青勁度增高，應力鬆弛性能降低，故可能在比一次性降溫開裂溫度更高的溫度下開裂，同時裂縫是隨著路齡的增加而不斷增加。
2)瀝青的品種和等級也是影響瀝青路面開裂的重要因素。在長期的實踐經驗中，選用高粘度、低稠度的瀝青，其溫度敏感性較低，能延遲溫度裂縫的產生；瀝青未達到適合本地區氣候條件和使用要求的質量標準，低溫抗變形能力較差，致使瀝青面層在低溫下產生收縮開裂。
路面3)地基處理不當，路基碾壓不均勻，造成路基沉降不均勻；舊路拓寬時，新舊路基搭接部位沒有嚴格按照台階式分層壓實處理，以及下部基層比較軟弱，或地基處理不徹底等。
4)鋪築瀝青面層採用分幅攤鋪時，接縫處理不當，結合不良，對接縫處碾壓不密實，造成路面滲水或面層壓實未達到要求，在行車作用下形成裂縫。
(2)荷載型裂縫
荷載型裂縫即主要由於行車荷載作用而產生的裂縫，其產生的原因有：
1)隨著交通運輸的高速發展。原有的路面強度日趨不足，路面滿足不了交通量迅速增長和汽車載重明顯增大的需求，瀝青路面過早產生疲勞破壞，瀝青路面很快開裂。
2)原結構設計不合理，未充分考慮到各種不利因素，施工質量不好，瀝青路面面層厚度不足，瀝青路面原材料的品質不符合設計規範要求，路面強度明顯不能滿足行車要求。在行車作用下，特別是超大噸位車輛的頻繁碾壓，瀝青路面很快開裂。
2防止措施
針對以上分析的瀝青路面病害的原因，主要從施工材料、設計、施工、養護和交通管理等5個方面採取相應的預防措施。
(1)材料方面
合理確定瀝青路面結構，瀝青面層的裂縫主要由瀝青面層本身的低溫收縮引起的。選用低溫勁度小、延度大、溫度敏感性差、含蠟量低的優質瀝青，精選礦料，準確級配瀝青面層的礦料和合理配置瀝青混合料配合比。配製出性能優良的瀝青混合料，控制瀝青用量，保證瀝青混合料性能優良，均可有效減少裂縫。
(2)設計方面
精心設計，對地形複雜地段做好地質調查工作。要特別注意加固地基，防止因地基軟弱而出現不均勻沉降，使用合格填料填築路基，或對填料進行處理後再填築路基，確保路基有足夠的強度和穩定性，以保證路面具有穩定的基礎：選用抗沖刷性能好、乾縮係數和溫縮係數小及抗拉強度高的半剛性材料做基層：選用優質瀝青做瀝青面層；在穩定度滿足要求的前提下，應該選用針入度較大的瀝青做瀝青面層。
(3)施工方面
精心施工，選擇先進施工工藝和機械設備，制定完善的施工方案，確保壓實度達到規範要求，嚴格按設計要求進行軟基處理，提高軟基處理的施工質量，嚴格控制半剛性基層施工碾壓時的含水量，混合料的含水量不能超過壓實需要的最佳含水量或控制在施工規範容許的範圍內；半剛性基層碾壓完成後。要及時養生，防止其產生裂縫反射到表面層，保護混合料的含水量不受損失；養生結束後，應立即噴灑透層油，並儘快鋪築瀝青面層。
(4)養護方面
嚴格養護管理，加強路面保潔，確保排水性能良好。及時對裂縫的進行科學的處理，避免病害的進一步擴展。
(5)加強交通管理
加強交通管理，限制大型超載車通行；在夏季連續高溫時段，運營管理單位可將重車安排在夜間、凌晨路表氣溫較低時段通過：禁止帶釘輪胎對路面的過度磨損或者更加嚴厲地限制使用。
瀝青路面的改善和發展
改善瀝青質量
近年來，試用了外摻物改善瀝青路面的使用質量，主要有下列數種：①抗剝落劑，屬表面活化劑類型。它的作用是減低瀝青與集料間界面張力，使瀝青膜容易粘著集料的潮濕表面和酸性石料，不易受水剝落；在潮濕天氣需澆灑瀝青或需用瀝青拌濕集料時，亦可採用。某些抗剝落劑同時為陽離子乳化劑,如十六烷三甲基溴化胺等季胺鹽,故陽離子瀝青乳液常與集料表面有較好的粘著力。②高分子彈性體材料，大部分是能溶脹於石油瀝青或煤瀝青的天然橡膠、某些合成橡膠和塑膠。它們能增加瀝青的柔韌性和溫度穩定性。曾被試用過的彈性體材料有天然橡膠（包括乳膠）、磨細的廢橡膠粉（包括脫硫的和未脫硫的）、丁苯橡膠、氯丁橡膠、聚氯乙烯、聚乙烯、聚氨酯、環氧樹脂、無規聚丙烯等，有些能溶脹於石油瀝青（如丁苯橡膠），有些能溶脹於煤瀝青(如氯丁橡膠)。③無機類外摻物，硫黃和石棉粉。把硫黃融化於瀝青中能增加瀝青混合料的強度,有大量硫黃副產品的地區,已用於鋪路，但硫黃容易升華，故加工設備須密閉，操作人員宜防護，而且不適用於路面的最表面層；石棉粉能改善瀝青的熱穩定性，並能使混合料多容納瀝青，以提高抗裂能力和使用壽命。使用時應密閉設備，防護人員安全，以免導致塵肺病。
瀝青路面的再生
瀝青路面的再生工藝主要有：①在老化的瀝青路面上噴灑軟化劑，使老化發脆的瀝青重新變軟，多用於貫入式和表面處治路面的再生；②將老化了的舊瀝青層挖出,重新軋碎,必要時加入“再生劑”使瀝青質量改進，並加入部分新的集料和瀝青，重新加工回用；該法可以就地粉碎拌和，也可以集中到工廠拌和，以廠拌熱法加工者質量較好。舊瀝青路面材料的再生和回用可節約瀝青、集料和能耗，減少環境污染，近年來，已引起各國築路部門的注意和推廣使用。
