路面结构设计1
水泥混凝土路面结构设计
表1.2.2 水泥混凝土面层厚度的参考范围
极重
交通荷载等级 公路等级 变异水平等级 低 高速 低 一级 中 低 二级 中 高速 低 一级 中 低 轻 三、四级 中 230~200 高 220~190 三、四级 中 210~180 二级 中
特重
重
面层厚度（mm）
交通荷载等级 公路等级 变异水平等级 面层厚度（mm）
注：① 冻深小或填方路段，或者基、垫层为隔温性能良好的材料，可采用低值；冻深大 或挖方及地下水位高的路段，或者基、垫层为隔温性能稍差的材料，应采用高值； ② 冻深小于0.50m的地区，一般不考虑结构层防冻厚度。
1.5 路肩
铺面材料 路肩面层一般宜选用水泥混凝土，也可用沥青类材料。路肩基
层可用开级配粒料类材料，有利于排除渗入路面结构的水。
起讫桩号
基层切缝 情况
使用状况
原路 面结 构
——
——
使用情况良好， 裂缝少。
结构 一
K576+559 ～ K579+514
基层不切缝
使用情况良好， 有裂缝。 配筋率：0.3，0.4 ，0.5。
结构 二
K579+514 ～ K580+533
350m、320m和330m 混凝土基层切缝间距 分别为5m，8m和 10m。
水泥砼面层 28cm
防水联接层1.5cm
二灰碎石基 层18cm 灰土或固化剂处理路床 20cm
冲击压实处理路床（影响深度80cm）
（2）广西
混凝土下面层280㎜ 改性沥青混凝土或SMA上面层，厚40㎜ 混凝土层表面机械凿毛，或5﹪稀盐酸处理，摩擦系数0.65以上。 设高分子改性沥青粘层，或环氧沥青粘层，或橡胶沥青应力吸收层20 ㎜。 使用3年，整体效果良好，局部路段轻微推移。
路面结构设计
1沥青路面设计1.1路面设计原则①路面设计应根据使用要求和气候、水文等自然条件，结合当地实际经验进行。
②在满足交通量和使用要求的前提下,应因地制宜,选择合理方案。
③结合当地实际，在路面设计方案中应用有效的新材料、新工艺、新技术。
④路面设计方案应注重环境保护和施工人员的健康安全。
⑤为提高路面工程质量，应进行机械化施工。
⑥高速公路和一级公路的路面不得分期修建。
1.2新建沥青路面设计1.2.1设计标准①由《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）可得，路面结构的目标可靠度和目标可靠指标不应低于表1.1的规定1.1目标可靠度和目标可靠指标公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路目标可靠度（%） 95 90 85 80 70目标可靠指标β 1.65 1.28 1.04 0.84 0.52②该公路为二级公路，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的规定（如下表1.2所示）路面结构设计年限为12年。
1.2路面结构设计使用年限（年）公路等级 设计使用年限 公路等级 设计使用年限高速公路、一级公路 15 三级公路 10 二级公路 12 四级公路 8③采用下表1.3的参数，标准荷载为BZZ-100。
表1.3设计轴载的参数1设计轴载（KN） 轮胎接地压强（Mpa）单轮接地当量圆直径（mm）两轮中心距（mm）100 0.70 213.0 319.51.2.2交通荷载参数分析①根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）附录A.1车型分类。
②交通数据调查该项目交通量见表1.4，交通增长率为7.0%，方向系数取0.5，可靠度系数β取为1.04，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）采用水平3的车道系数，根据表1.5取为1.0。
表1.4 交通组成交通组成 交通量（辆/日） 车型 交通组成 交通量（辆/日） 车型 小客车 739 小 跃进NJ131105 小66 中大客车 285 大 五十铃NPR595G北京BJ130 250 小 江淮196 中HF140A交通SH361 102 大 江淮HF150155 中太拖拉138 83 大 东风KM340189 中85 特大 金杯SY132 395 小 东风SP9135B46 特大 金杯SY450 345 小 五十铃EXR181L1.5 车道系数单向车道数 1 2 3 ≥4高速公路 - 0.70-0.85 0.45-0.60 0.40-0.50其他等级公路 1.00 0.50-0.75 0.50-0.75 - 各类车型技术参数见表1.6。
路面结构设计及计算[1]
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路面结构设计及计算7.1 轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN 作为标准轴载a.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。
（1）轴载换算轴载换算采用如下的计算公式：35.421⎪⎭⎫⎝⎛=P P N C C N i i （7.1）式中： N —标准轴载当量轴次，次/日i n —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日 P —标准轴载，KNi p —被换算车辆的各级轴载，KN K —被换算车辆的类型数1c —轴载系数，)1(2.111-+=m c ，m 是轴数。
当轴间距离大于3m 时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m 时，应考虑轴数系数。
2c ：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。
轴载换算结果如表所示：表7.2 轴载换算结果表注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。
（2）累计当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数η取0.40，γ =4.2 %，累计当量轴次：][γηγ13651)1(N N te⨯⨯-+=[]次）（.5484490042.040.0327.184********.0115=⨯⨯⨯-+=(7.2) 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 b.轴载换算验算半刚性基底层底拉应力公式为81'2'1')(∑==ki i i P pn c c N (7.3) 式中：'1c 为轴数系数，)1(21'1-+=m c'2c 为轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。
计算结果如下表所示：注：轴载小于50KN 的轴载作用不计。
[]γηγ'13651)1(N Nte⨯⨯-+=⋅ []次3397845%042.040.0313.13473651%)042.01(15=⨯⨯⨯-+=7.2 结构组合与材料选取由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为700万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（15cm ）、基层采用石灰粉煤灰碎石（厚度待定）、底基层采用石灰土（30cm ）。
路面结构设计参数
沥青路面车辆参数参考表为方便用户输入，在进行沥青路面设计时，程序提供了两种输入“车型名称”和车辆参数的方法，一是“菜单输入法”，二是“车型代码输入法”。
当采用“车型代码输入法”时，用户只需根据本表的内容输入“车型代码”，然后由程序自动输入并显示出相应的“车型名称”和车辆参数。
“车型代码”由两部分组成，第一部分为“车型大类编码”，第二部分为“车型序号”，以“跃进NJ134A”车型为例，其车型代码为“0109”。
如果设计计算所采用的“车型名称”和相应的车辆参数未包含在本表中时，用户可在程序窗口的“车型代码”栏的文本框中输入“Q（或q）”，在相应的“车型名称”栏的文本框中即显示“其他车”。
在此情况下相应的车辆参数不会自动生成，而要由用户用键盘输入（在形成设计成果文件后，用户可以在文件显示窗口中或在Word环境中将文件中的“其他车”修改为实际的车型名称）。
除此之外，如果用户希望按照“交通调查分类法”输入“车型名称”时，可在程序窗口的“车型代码”栏的文本框中分别输入“H（或h）”、“K(或k)”、“T（或t）”、“P（或p）”和“Q（或q）”，在相应的“车型名称”栏的文本框中即可分别显示“货车”、“客车”、“拖挂车”、“平板车”和“其他车”。
在此情况下相应的车辆参数不会自动生成，而要由用户用键盘输入。
“车型代码”索引：单后轴货车01XX双后轴货车02XX单后轴客车03XX （后两位数字XX为“车型序号”）双后轴客车04XX拖挂车05XX--------------------------------------------------------------------------------单后轴货车（车型大类编码01）--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) --------------------------------------------------------------------------------01 标准轴载BZZ-100 00.00 100.00 1 2 002 北京BJ130 13.55 27.20 1 2 003 成都CD130 13.60 27.20 1 2 004 金杯SY132 12.80 27.60 1 2 005 金杯SY450 11.80 28.00 1 2 006 菲亚特50NC-A 21.80 35.00 1 2 007 跃进NJ131 20.20 38.20 1 2 008 江淮HF140A 18.90 41.80 1 2 009 跃进NJ134A 13.30 43.10 1 2 010 奔驰LPK709 22.00 44.00 1 2 011 五十铃NPR595G 23.50 44.00 1 2 012 切贝尔D350 24.00 48.00 1 2 013 三菱T653B 29.30 48.00 1 2 014 喀什布阡131 18.00 50.25 1 2 015 三菱FR415 30.00 51.00 1 2 016 切贝尔D420 28.20 54.80 1 2 018 五十铃FSR113N 36.00 55.50 1 2 019 依维柯7913 29.00 56.50 1 2 020 解放CA340 22.10 56.60 1 2 021 雷诺JN75 30.50 58.50 1 2 022 吉尔130 25.75 59.50 1 2 023 解放CA10B 19.40 60.85 1 2 024 解放DD341 21.80 61.00 1 2 025 扶桑T653ZD 31.00 63.00 1 2 026 东风LZ341 29.50 64.50 1 2 027 东风LZ340 27.00 64.60 1 2 028 奔驰LPK913 27.00 66.00 1 2 029 解放SP3101 26.00 67.10 1 2 030 东风KM340 24.60 67.80 1 2 031 布切奇5BR2N 24.55 67.95 1 2 032 东风SP3090 24.50 68.00 1 2 033 东风DD347 24.00 68.10 1 2 034 解放DD349 26.00 68.20 1 2 035 解放CA50 28.70 68.20 1 2 036 东风AS141DL 25.00 68.30 1 2 037 解放AS141DL 25.00 68.30 1 2 038 东风XQD3090 24.60 68.40 1 2 040 山西SX341 23.70 68.70 1 2 041 解放CA/CQ340 23.30 68.80 1 2 042 切贝尔D45.01 32.00 69.00 1 2 043 东风LZ141 26.00 69.10 1 2 044 东风EQ140 23.70 69.20 1 2 045 东风KM140C 23.60 69.30 1 2 046 依发W50L/K3SK5 30.00 70.00 1 2 047 解放CA390 35.00 70.15 1 2 048 解放CA15 20.97 70.38 1 2 049 东风EQ340 24.20 70.40 1 2 050 东风ZQ3090 24.20 70.40 1 2 051 解放CA141 24.20 70.40 1 2 052 依发W50L/K 25.60 70.40 1 2 053 日野FC164 23.90 71.00 1 2 054 菲亚特650E 33.00 72.00 1 2 055 丰田FDA110L 35.00 75.00 1 2 056 星牌STAR2000 37.00 76.00 1 2 057 尼桑CK10G 39.25 76.00 1 2 058 依士兹TD50 42.20 80.00 1 2 059 依发H6 45.50 86.50 1 2 061 斯柯达706RTS 45.00 93.00 1 2 062 黄河QD352 49.80 95.80 1 2 063 江淮HFF3150C07 49.20 96.30 1 2 064 依士兹TD50D 46.55 96.40 1 2 065 黄河QD351 48.50 97.15 1 2 066 江淮HF352 46.30 97.20 1 2 067 南阳351 48.70 97.30 1 2 068 黄海DD352 46.90 99.90 1 2 069 菲亚特682N3 40.00 100.00 1 2 070 菲亚特68N3 48.00 100.00 1 2 071 尼桑CK20L 49.85 100.00 1 2 072 奔驰LN-1514-42 50.00 100.00 1 2 073 扶桑FP101 54.00 100.00 1 2 074 切贝尔D750.0 60.00 100.00 1 2 075 延安SX1160 60.00 100.00 1 2 076 罗曼R10215F 60.00 100.00 1 2 077 黄河JN151 48.30 100.30 1 2 078 玛斯200 36.00 101.00 1 2 079 嘎斯200 36.10 101.20 1 2 080 江淮HF150 45.10 101.50 1 2 081 黄河JN150 49.00 101.60 1 2 083 南阳NY151JC 51.00 104.60 1 2 084 耶尔奇315MD3 57.00 107.00 1 2 085 黄河JN163 58.60 114.00 1 2 086 黄河JN162 59.50 115.00 1 2 087 黄河JN162A 62.28 116.22 1 2 088 沃洛沃N8648 55.00 120.00 1 2 089 斯堪尼亚L760 70.00 120.00 1 2 090 齐齐哈尔QQ560 56.00 121.00 1 2 091 黄河JN362 63.00 127.00 1 2 0--------------------------------------------------------------------------------双后轴货车（车型大类编码02）--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) --------------------------------------------------------------------------------01 东风EQ240 25.50 25.90 2 2 202 星牌660M2 34.00 32.00 2 2 203 东风EQ245 32.70 33.60 2 2 204 解放CA30A* 26.50 36.70 2 2 205 解放CA30A 29.50 36.75 2 2 206 东风EQ155 26.50 56.70 2 2 207 黄河JN253 55.00 66.00 2 2 209 长征XD250 37.80 72.60 2 2 210 长征XD980 37.10 72.65 2 2 211 太脱拉111 38.70 74.00 2 2 212 尼桑CWA52 74.00 75.00 2 2 213 太脱拉111R 37.40 75.50 2 2 214 太脱拉111S 38.50 78.20 2 2 215 五十铃CXZ187 83.00 78.50 2 2 216 日野KF300D 40.75 79.00 2 2 217 太脱拉138 51.40 80.00 2 2 218 尼桑CD50 35.10 83.70 2 2 219 长征CA160 45.20 83.70 2 2 220 扶桑FU102N 44.00 85.00 2 2 221 长征XD160 42.60 85.20 2 2 222 红岩CQ261 70.10 87.30 2 2 223 尼桑6TW(1)13SD 44.35 87.75 2 2 224 太脱拉130S 50.60 88.90 2 2 225 太脱拉138S 45.40 90.00 2 2 226 长征CZ361 47.60 90.70 2 2 227 延安SX161 54.64 91.25 2 2 228 贝利埃GCH6×6 73.00 92.50 2 2 229 尼桑CW(L)40HD 50.00 93.80 2 2 231 扶桑FV102N 54.00 100.00 2 2 232 日野ZM440 60.00 100.00 2 2 233 大力SH1261 60.00 100.00 2 2 234 三菱PV413 49.70 101.00 2 2 235 太脱拉81553 62.00 102.00 2 2 236 长征T815VE26 56.40 104.80 2 2 237 黄河JN360 50.00 110.00 2 2 238 日野ZM4430 60.00 110.00 2 2 239 交通SH361 60.00 110.00 2 2 240 红岩CQ30290 62.00 119.00 2 2 2 --------------------------------------------------------------------------------单后轴客车（车型大类编码03）--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 三湘CK6560 13.00 25.60 1 2 002 江淮AL6600 17.00 26.50 1 2 003 风潮HDF650 13.50 27.00 1 2 004 亚洲ZQ6560 15.70 27.00 1 2 005 亚洲ZQ6600 15.50 27.50 1 2 007 四平SPK6650 18.00 33.30 1 2 008 红桥HQ630 20.80 36.10 1 2 009 三湘CK6640 20.50 37.50 1 2 010 会客HK6670 19.00 39.00 1 2 011 贵州GZ661A 41.40 45.20 1 2 012 哈尔滨HK384 36.60 58.00 1 2 013 新疆XJ644 31.20 61.40 1 2 014 鞍山AK642-11 36.30 61.80 1 2 015 鞍山AK662 36.30 61.80 1 2 016 武汉WH644A 30.60 62.10 1 2 017 太湖XQ640 32.60 62.40 1 2 018 豫牌ZQ643T 30.00 62.50 1 2 019 成都CD644J 34.50 63.70 1 2 020 会客JT6910 31.00 64.00 1 2 021 驼铃TLK6900 35.10 64.50 1 2 022 新疆XJ-662A 32.70 64.70 1 2 023 驼铃TLK6910A 33.50 64.70 1 2 024 珠江CZ660 28.50 65.50 1 2 025 会客JT6912 31.20 65.60 1 2 026 驼铃TLK6910 29.60 66.50 1 2 027 太湖XQ641 33.00 67.00 1 2 029 远征DK6892 34.00 68.00 1 2 030 武汉WH644B 31.00 68.50 1 2 031 江淮HK6911 28.30 69.30 1 2 032 驼铃TLK6930 31.80 69.70 1 2 033 衡山HS663 30.00 70.00 1 2 034 三湘CK6891 30.00 70.00 1 2 035 三湘CK6892 30.00 70.00 1 2 036 长鹿HB6912 30.00 70.00 1 2 037 豫牌ZQ643C 30.00 70.00 1 2 038 黄海DD640 32.00 70.00 1 2 039 驼铃TLK6920 35.00 70.00 1 2 040 长鹿HB6913 35.00 70.00 1 2 041 新疆XJ-95DION 34.50 70.60 1 2 042 瓦房店WK341 35.60 71.40 1 2 043 四平SPK6970 32.00 72.20 1 2 044 鞍山AK6980H 36.60 72.30 1 2 045 沈飞SF662 38.00 72.80 1 2 046 会客HK6960 32.00 73.00 1 2 047 三湘CK6960HK 33.00 73.30 1 2 048 鞍山AK340H 34.30 73.50 1 2 049 镇江ZJ662 33.50 74.50 1 2 050 瓦房店WK141 39.50 76.10 1 2 051 四平SPK6900 37.80 77.40 1 2 052 太湖XQ643 24.50 80.50 1 2 053 衡阳HY681 47.60 88.40 1 2 054 黄海DD650 49.00 91.00 1 2 055 黄海DD680 49.00 91.50 1 2 056 衡阳HY680 49.20 91.70 1 2 057 新疆XJ680 48.80 93.20 1 2 058 衡阳HY682 53.40 93.60 1 2 059 黄海DD6111CS 51.80 96.40 1 2 060 四平SPK6120 43.50 97.00 1 2 061 北京BK651 48.00 97.00 1 2 062 四平SPK6100PM 48.00 97.00 1 2 063 黄海DD652 49.00 98.00 1 2 064 依卡露斯256 58.90 98.10 1 2 065 黄海DD6113HK 50.50 100.00 1 2 066 山西JT6121A 54.00 100.00 1 2 067 长鹿HB6121 54.00 100.00 1 2 068 依卡露斯266 53.00 107.00 1 2 0 --------------------------------------------------------------------------------双后轴客车（车型大类编码04）--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 金陵JL6121S 48.30 50.20 2 2 402 会客JT692A 28.40 67.70 2 2 403 鞍山AK682 33.70 68.30 2 2 404 瓦房店WK173A 29.00 75.00 2 2 405 华龙SK171A 35.30 76.60 2 2 406 四平SPK6150 38.00 77.80 2 2 407 瓦房店WK174A 37.00 78.00 2 2 408 黄海DD690 56.00 104.00 2 2 4 --------------------------------------------------------------------------------拖挂车（车型大类编码05）--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 交通SH-141 23.00 63.50 2 2 402 东风CS938 24.00 70.00 2 2 403 东风DEZ-140A 24.10 71.90 2 2 404 东风SP9135 20.20 72.30 2 2 405 解放SP9134 24.90 72.30 2 2 406 东风SP9135B 20.10 72.60 2 2 407 解放SP9134B 24.80 72.60 2 2 408 湘江HQP40 23.10 73.20 2 2 409 东风XQD5170TGC 29.00 75.20 2 2 410 解放SP9133 26.90 77.20 2 2 411 东风YCY-900 25.00 78.20 2 2 412 鞍山AS9170 23.50 80.40 2 2 413 耶尔奇316 52.00 83.00 2 2 414 东风EQ140K 23.00 84.00 2 2 4 --------------------------------------------------------------------------------15 汉阳HY480 70.00 95.00 2 2 2 --------------------------------------------------------------------------------16 解放SP9200 31.30 78.00 3 2 417 五十铃EXR181L 60.00 100.00 3 2 418 罗曼SQ9251 50.00 111.30 3 2 419 东风SP9250 50.70 113.30 3 2 4 --------------------------------------------------------------------------------20 尤尼克2766 67.00 102.50 4 2 2 --------------------------------------------------------------------------------注: 1.本表摘自"公路水泥混凝土路面设计规范"P52附录A和辽宁省交通厅资料；2.前轴一律默认为单轴和单轮组；3.后轴重为单个后轴的重量,不是后轴总重；4.后轴轮组数为实际轮组数,其中1表示单轮组, 2表示双轮组, 4表示四轮组；5.后轴距是象征性轴距,单后轴时为0(寓意无轴距),后轴距<3m时为2(寓意轴距<3m),后轴距>3m时为4(寓意轴距>3m)。
市政道路路基路面结构设计_1
市政道路路基路面结构设计发布时间：2022-05-17T08:18:15.833Z 来源：《科学与技术》2021年第34期作者：周光荣[导读] 道路建设的发展关系到整座城市的发展进程和发展速度，同时关系到人们的出行质量周光荣河源市广源市政设计院有限公司 517000摘要：道路建设的发展关系到整座城市的发展进程和发展速度，同时关系到人们的出行质量。
随着社会和人民生活的进步，市政基础设施对道路工程基础设施的需求也在逐渐提升，完善的市政道路对城市发展和人民生活产生了重大影响。
市政道路的合理化设计已经直接影响到人民的日常生活和生命安全。
此外，市政道路的建设也体现了城市自身的潜力和经济，市政道路品质的要求越来越高。
在市政建设道路建设中，因各类制约较多，修建中会出现各种困难。
为更好的完成市政道路建设工作，在设计阶段就需要对施工现场进行考察，详细分析、探究其中施工以及使用阶段可能存在的问题，其中路基路面的设计是其中的重中之重。
关键词：市政道路；路基路面结构设计引言我国道路建设发展至今，无论是道路建设技术，还是建设规模均以取得了不菲的成就，为我国各行业的快速发展提供了完美的基石。
市政道路路基路面结构设计相较于普通类型的工程建设施工工作具有非常明显的技术应用特点，此类技术应用特点本身对于施工技术的应用质量影响并不大，但是在工程建设的整体过程中会促使技术应用与施工要求更好地结合起来，为市政道路项目建设过程提供有效的技术支持。
1道路路基设计原则在市政道路工程实际施工与运营期间，填筑环节、施工机械设备及行车荷载均会对路面路基结构造成不同程度的破坏，导致基础结构与其他附属设施相继发生变形损坏，如桥台、挡土墙等。
因此为从根本上提升道路桥梁工程路基结构各项力学性能，还需要着重关注路基稳定性设计工作。
针对存在于市政道路工程中的路基沉降问题，需要做好软土路基的填筑工作，路基沉降后再进行其他构筑物的施工，避免路基沉降问题会使市政道路工程中的、挡土墙或桥台等结构出现变形问题。
公路沥青路面结构图设计
max R
R
sp
Ks
sp ——结构层材料的极限劈裂强度（MPa），由试验确定。
K s ——抗拉强度结构系数。
1沥青路面设计理论与设计指标
抗拉强度结构系数Ks，与材料的疲劳特性有关。
R
sp
Ks
Ks
0.09 Aa
N 0.22 e
/
Ac
沥青混凝土面层
Ks
0.35
N 0.11 e
/
Ac
无机结合料稳定集料
疲劳开裂 剪切开裂 收缩开裂 反射开裂
泛油、磨光
拥包、波浪
车辙
泛油
纵向裂缝
横向裂缝
龟裂、坑槽
网裂
1 沥青路面设计理论与设计指标
开裂和变形为沥青路面的主要破坏模式：
（1）疲劳开裂
r r
[[rRrR]]
—拉应力（结构层开裂）
（2）车
辙 LC [LCR ]—永久变形
高速、一级公路15mm 二级、三级公路20mm
高速公路
—
其他等级公路
1.00
2 0.70～0.85 0.50～0.75
3 0.45～0.60 0. 50～0.75
≥4 0.40～0.50
—
2沥青路面设计依据
4.沥青路面设计年限
公路等级
路面结构设计使用年限（年）
设计使用年限 公路等级
设计使用年限
高速公路、一级公路
15
三级公路
10
二级公路
12
四级公路
3 沥青路面结构组合设计
4）满足结构层层间结合要求
沥青结合料层之间应设置粘层；沥青结合料层与基层层 间应设置封层，宜设置透层。 无机结合料稳定基层与沥青结合料面层之间应设置沥青 碎石、级配碎石联结层。 岩石或填石路基顶面应设置整平层，厚度为20～30cm
路面结构设计
• 低合金钢的强度比碳钢高. 工艺性能接近碳钢. 因此. 选用低合金钢往 往经济效益比较显著. 在选用材料时. 还应立足于我国的资源. 并考虑 我国的生产和供应情况. 例如能用硅锰钢的. 就尽量不要用铬镍钢. 此 外. 对同一企业来说. 所选用的材料种类、规格应尽量少而集中. 以便 于采购和管理. 减少不必要的附加费用.
来衡量.相对来说,表面平整度是一项宏观控制指标.不平整的路面表面 会增大行车阻力,并使车辆产生附加的振动作用.这种振动会造成行车 颠簸,影响行车的速度和安全、驾驶的平稳和乘客的舒适感.同时,振动 作用还会对路面施加冲击力,从而加剧路面和汽车机件的损坏以及轮 胎的磨损,并增大燃油的消耗.另外,不平整的路面还会积滞雨水,加速路 面的破坏.因此,要求路面具有与公路等级相应的足够的平整度. • ４.具有足够的表面抗滑性能
应的承载能力、行车速度、舒适性、安全性的性能.路面结构在行车 荷载和冷热、干湿气候因素的多次重复作用下,路面材料的性能产生 老化衰变,路面使用性能将逐步降低,从而逐渐产生疲劳破坏和塑性形 变累积,缩短路面的使用年限.因此,路面结构必须具备足够的抗疲劳强 度以及抗老化和抗累积形变的能力,以保持或延长路面的使用寿命.
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第一节 零件的失效形式和选材原则
• (二) 材料的工艺性应满足加工要求 • 材料的工艺性是指材料适应某种加工的能力. 在选材中. 与使用性能比
较. 材料的工艺性能常处于次要地位. 但在某些特殊情况下. 工艺性能 也会成为选材的主要依据. 高分子材料的成形工艺比较简单. 切削加工 性比较好. 但其导热性差. 在切削过程中不易散热. 易使工件温度急剧 升高而使其变焦(热固性塑料) 或变软(热塑性塑料). 陶瓷材料成形后硬 度极高. 除了可以用碳化硅、金刚石砂轮磨削外. 几乎不能进行其他加 工. 金属材料如果用铸造成形. 最好选择共晶成分或接近共晶成分的合 金. 如果用锻造成形. 最好选用组织呈固溶体的合金.
路面结构层组合设计
路面结构层组合设计
在冰冻地区潮湿、过湿路段应设置防冻层，并进行防冻层验算。 （2）功能层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水 泥或石灰煤渣稳定类，石灰粉煤灰稳定类等。各级公路的排水功能层应视 具体情况，使功能层与边缘排水系统相连接，或铺至路基同宽。 1）防冻功能层应采用透水性好的粒料类材料，通过0.075mm筛孔颗粒含 量不宜大于5%。采用煤渣时，小于2mm的颗粒含量不宜大于20%；2）采用碎 石和砂砾功能层时，最大粒径应与结构层厚度相协调，一般最大粒径应不 超过结构层厚度的1/2，以保证形成骨架结构，提高结构层的稳定性；3） 为防止路基污染粒料功能层或为隔断地下水的影响，可在路基顶面设土工 合成材料的隔离层。 （3）功能层厚度视具体情况而定，一般为150～200mm，重冰冻地区潮 湿、过湿路段可为300～400mm。
路面结构层组合设计
➢ 3.对半刚性基层沥青路面的结构组合设计，基层与沥青面层的模量比 宜在1.5～3之间；基层与底基层的模量比不宜大于3.0；底基层与土基模 量比宜在2.5～12.5之间 ➢ 4.对刚性基层应采取措施加强沥青层与刚性基层间的紧密结合，并提 高界面抗剪强度和沥青混合料的抗剪切强度，以增加沥青层抗剪切、推移 变形的能力 ➢ 5.为防止雨雪下渗，浸入基层、土基，沥青面层应选用密级配沥青混 合料。当采用排水基层时，其下均应设防水层，并设置结构内部的排水系 统，将雨水排除路基外 ➢ 6.为排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿 状态，下列情况下的路基应设置功能层：
路面结构层组合设计
➢ 8.设计时应采取技术措施, 加强路面结构各层之间的紧密结合，提高 路面结构整体性，避免产生层间滑移
（1）沥青层之间应设粘层，粘层沥青宜用乳化沥青、改性乳化沥青、 热沥青或橡胶沥青，洒布数量根据选用的粘层油类型以现场试验确定。乳 化沥青、改性乳化沥青宜为0.3～0.5kg/m2；（2）各种基层上应设置透层 沥青。透层沥青应具有良好的渗透性能，可用液体沥青、稀释沥青、乳化 沥青等。洒布数量宜通过现场试验确定，对粒料基层应透入3～6mm为宜。 （3）在半刚性基层上应设下封层。（4）新、旧沥青层之间，沥青层与旧 水泥混凝土板之间应洒布粘层沥青，宜用热沥青、改性热沥青、改性乳化 沥青或橡胶沥青。（5）拓宽路面时，新、旧路面接茬处，宜喷涂粘结沥 青。（6）双层式半刚性材料层宜采取连续摊铺、碾压工艺，增强层间结 合，以形成整层。
路面结构设计
5.路面结构设计5.1沥青路面5.1.1交通量及轴载计算分析路面设计以单轴载双轮组100KN 为标准轴载。
1) 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次： ①轴载换算：轴载换算采用如下的计算公式：=N ∑=ki i i P P n C C 135.421)/(计算结果如下表所示：表5.1轴载换算表②累计当量轴次根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》,高速公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数是取0.5。
累计当量轴次：()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]189188305.060.430336506449.0365106449.0115=⨯⨯⨯⨯-+=（次）2) 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ①轴载换算验算半刚性基层层底拉应力轴载换算公式：812'1')/('P P n C C N i ki i ∑==计算结果如下表所示：表5.2 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）②累计当量轴次参数取值同上，设计年限是15年,车道系数取0.5。
累计当量轴次：()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]321652575.087.731636506449.0106449.0115=⨯⨯⨯-+=（次）5.1.2结构组合设计及材料选取1) 拟订路面结构组合方案根据规定推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（取18cm ），基层采用水泥碎石（取20cm ），下基层采用石灰土（厚度待定）。
另设20cm 厚的中粗砂垫层。
2) 拟订路面结构层的厚度由于计算所得的累计当量轴载达到了500万次，按一级路的路面来设计，由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。
采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度为4cm ），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度为6cm ），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度为8cm ）。
路面结构设计计算
路面结构设计计算
路面结构设计计算是指在道路工程中，对路面结构进行计算和设计，包括路基承载力计算、路面层厚度计算、路面层材料选择等。
常见的路面结构设计计算包括：
1. 路基承载力计算：根据地质条件、交通量和车辆类型等要素，计算和确定路基的承载力。
常用的方法有土工试验、动力观测和现场反射法等。
2. 路面层厚度计算：根据路面层承载能力和设计使用寿命要求，计算确定路面层的厚度。
常用的方法有经验法、力学法和数学模型法等。
3. 路面层材料选择：根据设计要求和经济性考虑，选择适合的路面层材料。
常见的路面层材料包括沥青混合料、水泥混凝土、碎石等。
在进行路面结构设计计算时，需要考虑到道路的设计使用寿命、交通量、车辆类型、气候条件等因素，并结合具体的工程要求和规范进行计算和设计。
路面结构设计计算的目的是确保道路的安全性、舒适性和经济性，在保证道路使用寿命的前提下，尽可能减少工程造价和日常维护成本。
路面结构设计计算示例
课程名称：学生姓名：学生学号：专业班级：指导教师：年月日路面结构设计计算1 试验数据处理路基干湿状态和回弹模量路基干湿状态路基土为粘性土，地下水位距路床顶面高度~。
查路基临界高度参考值表可知IV5区H1=~，H2=~，H3=~，本路段路基处于过湿~中湿状态。
土基回弹模量1) 承载板试验表承载板试验数据承载板压力（MPa）回弹变形（拟合后的回弹变形20 1035 2550 4165 5780 72119 剔除169 剔除220 剔除计算路基回弹模量时，只采用回弹变形小于1mm的数据，明显偏离拟合直线的点可剔除。
拟合过程如图所示：路基回弹模量：2101011000(1)4nii nii pDE lπμ===-=∑∑2）贝克曼梁弯沉试验表 弯沉试验数据测点 回弹弯沉（）1 1552 1823 1704 1745 1576 2007 1478 1739 172 10 207 11 209 12 210 13 172 14170根据试验数据：l =∑li =155+⋯+170=178.4315.85(0.01mm)S =s=√∑(li−l )2n−1=式中：l ——回弹弯沉的平均值（）；S ——回弹弯沉测定值的标准差（0.01mm ）； l i ——各测点的回弹弯沉值（0.01mm ）； n ——测点总数。
根据规范要求，剔除超出(2~3)l S ±的测试数据，重新计算弯沉有效数据的平均值和标准差。
计算代表弯沉值：1174.79 1.64515.85200.86(0.01mm)a l l Z S -=+=+⨯=l 1=l +z a s =178.43+1.645×20.56=212.25Z a 为保证率系数，高速公路、一级公路取，二、三级公路取，四级公路取。
土基的回弹模量：220201220.70106.5(1)(10.35)0.71246.3(MPa)200.860.01p E l δμα⨯⨯=-=⨯-⨯=⨯二灰土回弹模量和强度 抗压回弹模量二灰土抗压回弹模量为：735MPa 。
路面结构设计计算
路面结构设计计算路面结构设计是指在公路、高速公路、机场跑道等工程中，根据交通荷载、地基条件等因素，合理设计路面层的厚度、材料和结构形式，以保证路面的承载能力、耐久性和使用寿命，提高路面的舒适性和安全性。
路面结构设计计算涉及到多个主要因素，包括交通荷载、地基支撑能力、材料力学性质等。
首先需要确定交通荷载，包括轮压、车速、车辆类型等因素。
根据交通荷载的大小，可以通过经验公式或软件计算得出所需的路面厚度。
在计算路面厚度时，需要考虑地基的支撑能力。
通过地基的土壤力学性质测试，可以获取地基的承载力指标。
根据地基的承载力和所需的路面荷载，可以计算出所需的路面厚度。
一般情况下，路面厚度需要超过地基的支撑能力，以确保路面的稳定性和安全性。
材料力学性质也是路面结构设计的重要因素之一。
根据不同的材料，其抗拉强度、弯曲强度、抗剪强度等性质是不同的。
在路面结构设计中，需要根据材料的力学性质，计算出所需的材料厚度和强度。
另外，路面结构设计还需要考虑路面的排水性能和抗冻性能。
合理的路面排水系统可以防止积水，避免路面的冰冻和裂缝。
在计算中，需要考虑排水系统的设计和施工要求，以确保路面的排水性能和抗冻性能。
此外，路面结构设计还需要考虑路面的舒适性和噪音控制。
通过采用合适的路面结构形式和材料，可以减少车辆行驶时的噪音和振动，提高驾驶的舒适性和行车的安全性。
综上所述，路面结构设计计算是一项复杂而重要的任务，需要考虑多个因素，包括交通荷载、地基支撑能力、材料力学性质、排水性能、抗冻性能、舒适性等。
通过合理的设计计算，可以保证路面的承载能力、耐久性和使用寿命，提高路面的舒适性和安全性，为行车提供良好的交通条件。
水泥混凝土路面结构设计(1)
1. σz,εz≈0,W为（x,y)的函数。
2. 无横向剪应变，γxz =γyz = 0 。
3. 中面上各点无x、y方向位移，u = v = 0 ,只有 W 。
x1 E cc 2(x y) 1E czc 2( 2 x w 2c 2 y w 2)
3.路面板几何尺寸设计：平面尺寸、板厚设计，以使强度（σp,σt）满足要 求。
4.接缝及配筋设计：选接缝类型、布置接缝位置、定接缝构造，以提高接缝 传荷能力。
9.2 弹性地基板的应力分析
混凝土面板承受的应力很多，有荷载应力σp 、温度应力σt 、收缩应力、体 积变化应力等，设计时，主要考虑σp，σt。
为减少σt，将面板分成有限尺寸的矩形板，板宽Bmax=4.5，板长 一般4-5m，不大于6m。
9.4 路面板尺寸的确定
设计理论和方法：我国采用弹性半无限地基板理论和有限元方法计算板内 弯拉应力σ。
1.E地基：我国设计人员特别喜欢用，更接近实际。
2.有限元法：
路面结构临界损坏状态：以设计使用年限末期，板出现疲劳开裂。
8
2）一维板边中部： x 0 y 0 x EccTd
混凝土Ｅc的取值，应考虑应力作用的持续时间．由于混凝土的蠕 变效应，其持久Ｅ仅为标准Ｅ的1/3~2/3．
看到书上204页例题9.2,例题9.3
3)对于窄长混凝土板：
约束板长变化的地基摩阻力随板的重量而变,也即同离板自由端的距 离x成正比。此时:σt=γc ·f ·x
Mt PMt
M r ,M t分别 ,切 为 向 幅 其 弯 向 r 而 值 矩 见 变 随 P 系 1表 9 9 1 数 8
圆形均布内 荷产 载生 作 M 为 的 用 :M 0 最 下 PM 0大 (板 位于荷)载中
停车场路面结构设计
停车场路面结构设计一、引言停车场作为城市交通基础设施的重要组成部分，其路面结构设计对于保证停车场的安全性、舒适性和持久性具有重要意义。
本文将从路面结构设计的角度，探讨停车场路面的设计原则、材料选择、施工工艺以及养护管理等方面的内容。
二、设计原则1. 承载能力：停车场路面需要能够承受车辆荷载以及轮胎产生的压力，因此在设计中应考虑路面的承载能力，确保其能够承受日常使用的车辆荷载。
2. 平整度：停车场路面应尽量保持平整，确保驾驶车辆的舒适性和安全性。
平整度可以通过施工工艺和材料选择进行控制。
3. 排水性能：停车场路面需要具备良好的排水性能，以防止积水对车辆行驶产生不利影响。
合理设计排水系统，选择适当的路面材料，能够有效提高路面的排水性能。
4. 耐久性：停车场路面需要具备较高的耐久性，能够承受长期使用和各种气候条件的影响。
合理选择材料、施工工艺以及养护管理，能够提高路面的耐久性。
5. 安全性：停车场路面需要具备良好的抗滑性能，以防止车辆在行驶过程中发生滑动或打滑的情况。
合理选择路面材料和施工工艺，能够提高路面的抗滑性能。
三、材料选择1. 沥青混凝土：沥青混凝土是目前停车场路面常用的材料之一，其具有良好的抗压性能和耐久性。
同时，沥青混凝土施工工艺相对简单，能够较快完成路面的铺设。
2. 水泥混凝土：水泥混凝土是另一种常用的停车场路面材料，其具有较高的承载能力和抗磨损性能。
水泥混凝土需要较长的施工周期和养护时间，但其耐久性较好。
3. 砂石路面：砂石路面是一种经济实用的路面材料，适用于停车场的辅助通道或临时停车区域。
砂石路面施工简单，但其承载能力和耐久性较差。
4. 草坪砖：草坪砖是一种环保、美观的停车场路面材料，其具有良好的透水性能和抗滑性能。
草坪砖的铺设需要较长的施工周期，但其能够有效改善停车场的景观效果。
四、施工工艺1. 基础处理：停车场路面施工前需要进行基础处理，包括清理基础、压实基础土、进行必要的填补和修复等工作。
路面地面结构设计书
复合式土路面结构设计计算书1.设计依据及规定:«公路路线设计规范»JTJ 011—2006«公路沥青路面设计规范»JTG D50－2006«公路水泥混凝土设计规范»JTG D40－2011«公路路基设计规范» JTJ 034－2000«公路自然区划标准» JTJ 001－1986«公路路基施工技术规范» TJ 033-1995«城市道路工程设计规范» CJJ 37-2012«公路桥涵设计通用规范» JTGD60－20042.设计软件：公路路面设计程序系统 HPDS20113.设计内容：1、新建复合式水泥混凝土路面设计程序（HCPD2）2、基（垫）或加铺层及新建路基交工验收弯沉值计算程序（HCPC）4.设计参数4.1 基本参数公路等级：二级公路路面设计基准期：20年变异水平等级：中级可靠度系数： 1.08地区公路自然区划：IV 面层最大温度梯度： 88 ℃/m接缝应力折减系数：1 混凝土线膨胀系数： 10 10-6/℃4.2 轴载及交通量本工程采用现行路面设计规范中规定的标准轴载BZZ-100KN，设计使用年限为20年。
参照以前厂区交通流量，设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数取30000次，设计轴载100KN，最重轴载150KN。
4.3 路面结构材料（初拟定材料）5. 计算结果5. 1新建复合式水泥混凝土路面设计程序（HCPD2）水泥混凝土路面设计设计内容 : 新建复合式水泥混凝土路面设计公路等级 : 二级公路变异水平的等级 : 中级可靠度系数 : 1.08上面层类型 : 沥青混凝土上面层下面层类型 : 普通混凝土下面层设计轴载 100 kN最重轴载 150 kN路面的设计基准期 : 20 年设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数 : 30000路面承受的交通荷载等级 :中等交通荷载等级沥青混凝土上面层厚度 80 mm 下面层混凝土弯拉强度 4.5 MPa下面层混凝土弹性模量 29000 MPa 混凝土下面层板长度 4.5 m地区公路自然区划Ⅳ面层最大温度梯度 88 ℃/m接缝应力折减系数 1 混凝土线膨胀系数 10 10-6/℃基(垫)层类型----新建公路路基上修筑的基(垫)层层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 材料模量(MPa)1 水泥稳定粒料 200 15002 石灰土 300 5503 新建路基 60板底地基当量回弹模量 ET= 60 MPa中间计算结果 : ( 下列符号的意义请参看“程序使用说明” )HB= 150 DC= 8.34 DB= 2.33 RG= .68SPS= 2.974 SPM= 4.354 SPR= 5.62 SPMAX= 4.57 CL= .977 BL= .88 STMAX= 1.68 KT= .46STR= .77 SCR= 6.39 GSCR= 6.9 RE= 53.33 % SCM= 6.25 GSCM= 6.75 REM= 50 %HB= 199 DC= 19.48 DB= 2.33 RG= .864SPS= 2.256 SPM= 3.303 SPR= 4.26 SPMAX= 3.47 CL= .814 BL= .566 STMAX= 1.44 KT= .4STR= .58 SCR= 4.84 GSCR= 5.23 RE= 16.22 % SCM= 4.91 GSCM= 5.3 REM= 17.78 %HB= 221 DC= 26.69 DB= 2.33 RG= .95SPS= 2.003 SPM= 2.933 SPR= 3.79 SPMAX= 3.08 CL= .719 BL= .436 STMAX= 1.23 KT= .34STR= .42 SCR= 4.21 GSCR= 4.55 RE= 1.11 % SCM= 4.31 GSCM= 4.65 REM= 3.33 %HB= 226 DC= 28.54 DB= 2.33 RG= .97SPS= 1.952 SPM= 2.858 SPR= 3.69 SPMAX= 3CL= .697 BL= .409 STMAX= 1.18 KT= .32STR= .38 SCR= 4.07 GSCR= 4.4 RE=-2.22 % SCM= 4.18 GSCM= 4.51 REM= .22 %HB= 228 DC= 29.3 DB= 2.33 RG= .977SPS= 1.931 SPM= 2.826 SPR= 3.65 SPMAX= 2.97CL= .689 BL= .398 STMAX= 1.16 KT= .32STR= .37 SCR= 4.02 GSCR= 4.34 RE=-3.56 %SCM= 4.13 GSCM= 4.46 REM=-.89 %混凝土下面层荷载疲劳应力 : 3.65 MPa混凝土下面层温度疲劳应力 : .37 MPa考虑可靠度系数后混凝土下面层综合疲劳应力 : 4.34 MPa （小于或等于面层混凝土弯拉强度）混凝土下面层最大荷载应力 : 2.97 MPa混凝土下面层最大温度应力 : 1.16 MPa考虑可靠度系数后混凝土下面层最大综合应力 : 4.46 MPa （小于或等于面层混凝土弯拉强度）不考虑沥青上面层影响时混凝土下面层的设计厚度 : 228 mm考虑沥青上面层影响折减后的混凝土下面层的设计厚度 : 208 mm通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:---------------------------------------沥青混凝土上面层 80 mm---------------------------------------普通混凝土下面层 150 mm---------------------------------------水泥稳定粒料 200 mm---------------------------------------石灰土 300 mm---------------------------------------新建路基5. 2基（垫）或加铺层及新建路基交工验收弯沉值计算程序（HCPC）新建基(垫)层及路基顶面交工验收弯沉值计算新建基(垫)层的层数 : 2测定车后轴轴重 : 100kN层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa) 综合影响系数1 水泥稳定粒料 200 1500 1.52 石灰土 300 550 1.53 新建路基 60 1.5第 1 层顶面交工验收弯沉值 LS= 25.6 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)第 2 层顶面交工验收弯沉值 LS= 55.1 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 103.5 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)LS= 136.7 (0.01mm)(根据“公路路面基层施工技术规范”有关公式计算)6. 设计结论上述计算结果、考虑到当地的实际情况以及有关规范的规定，路面结构材料及厚度仍按原来的设计。
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确，适用于重载、低等级的路面设计，所提出的CBR指标 已得到广泛应用。
（2）AASHTO设计法
产生于1958～1962年间的AASHO道路试验，建立了路面结
构、轴载级位和作用次数与路面使用性能之间的经验关系 模型。
（2）AASHTO设计法
产生于1958～1962年间的AASHO道路试验，建立了路面结
路面结构设计
主要参考书：
1. 邓学钧等. 路面设计原理与方法
2. 张起森. 高等路面结构设计理论与方法 3. 朱照宏等. 路面力学计算 4. 张肖宁. 沥青与沥青混合料的粘弹力学原理及应用 5. 交通部有关技术标准
授课内容
Chp1 概论
Chp2 车辆与交通
Chp3 气候与环境 Chp6 沥青路面应力分析 Chp7 水泥混凝土路面应力分析 Chp11 公路沥青路面设计方法
我国公路工作者在第八个五年计划期间，在全国范围内 组织开展了“半刚性基层沥青混凝土路面典型结构研 究” ，总结归纳了若干套路面典型结构图。 路面典型结构图除了直接用于路面结构设计之外，还用 于提出初选方案，作为进一步分析研究的基础，以最终提 出合理的结构设计成果。
§5 机场道面简介
机场道面设计的主要任务是提供适合当地自然环 境条件、满足飞行使用要求的道面结构。 机场道面设计与公路路面设计所必须考虑的主要 因素基本相同，但每一因素所选定的数值却差别很 大。 飞机的总质量远大于汽车，轮胎压力也远大于汽 车，但公路行驶的汽车重复荷载次数远大于机场。
面层 基层 垫层 路基 纵向排水渗沟
拦水带
槽式
全铺式
二、路面结构分层
路缘带
土路肩
路缘石 硬路肩
面层 基层 垫层 路基 纵向排水渗沟
拦水带
路床——路面结构层以下80cm的路基部分，0～30cm为上路床，
30～80cm为下路床 上路堤——距路面底部80～150cm的填方部分，以下的填方部分为 下路堤
（3）LTPP研究
美国在SHRP后续研究中列入了路面长期使用性能观测
计划（LTPP），对路面结构、荷载和环境因素作用与路 面使用性能之间的关系，进行了长期、系统的数据采集， 建立了可靠的使用性能预估模型。
1994年开始，美国进行西部环道试验（Westrack），
验证Superpave沥青混合料设计方法的合理性，并为水 平2和水平3提供模型数据。
总里程：约3.5万公里 实施年限：
几个五年计划时间
技术标准：以汽车专用公路为主
国家高速公路网规划
2004年底完成的“7918”国家高速公路
网规划，总规模达8.5万公里，覆盖10多 亿人口，连接所有20万以上人口的城市。
各个省（区、市）在国家高速公路网规
划框架下编制地方高速公路网规划。
构、轴载级位和作用次数与路面使用性能之间的经验关系 模型。
首次提出了使用性能概念，采用现时服务能力指数PSI评
定路面的服务质量。
AASHTO设计方法是以AASHO试验路的试验结果为基础，以
服务能力指数PSI为设计指标建立起来。
AASHO设计过程
《AASHTO路面设计指南》已经过1986、1993和2002年三次修订。
路面等级 高级路面 高级路面 次高级路面 次高级路面 面层类型 沥青混凝土 水泥混凝土 沥青混凝土 设计年限 （年） 15 20-30 12 10 8 公路等级 高速公路 一级公路 城市道路等级 城市快速路 主干路
热拌沥青碎石混合料 沥青贯入式
乳化沥青碎石混合料 沥青表面处治
二级公路
城市主干路 次干路
AASHO设计方法的特点 （1）路面服务水平提出了路面耐用性和工作状态的概 念，对路面使用状况提出了评价标准（PSI） （2）沥青路面设计基本方程式提出了现时服务指数－ 荷载－路面各因素之间的关系 （3）路面结构数与荷载作用次数的关系 （4）基于设计方程的车辆当量换算方法，其中包括： 单轴和双轴的等效关系 （5）可靠度概念考虑了路面设计过程的不确定性 （6）排水系数考虑了水对路面结构和材料的影响
未来中国的高速公路将由国家高速公路
网和地方高速公路网组成，总里程将达 12～13万公里。
全国公路网结构图
§2 路面类型与结构分层
一、路面分类
1.路面分类体系框架
沥青路面分类
柔性基层沥青路面
半刚性基层沥青路面 刚性基层沥青路面 组合式基层沥青路面
2.路面等级、适用类型与道路等级
我国沥青路面设计法、美国沥青学会法及Shell等沥青
路面设计方法，和我国水泥混凝土路面设计、美国波特 兰水泥协会法及美国陆军机场刚性道面设计方法等水泥 混凝土路面结构设计方法，都是半经验半力学分析法。
以多层弹性体系理论构建的沥青路面结构模型
力学－经验法设计 沥青路面的基本过程
3.路面典型结构设计方法 幅员不大的国家或地区，可以交通特性和地基支承特性 为选择依据，采用路面典型结构设计法，德国、法国等都 采用典型结构设计方法。
（1）CBR设计法
1929年，美国加利福尼亚交通部提出CBR指标表征道路
材料抗力，并根据调查结果提出CBR设计法，给出经验设 计曲线，以控制路基的剪切破坏。
美国陆军工程师兵团采用CBR方法，按照“等剪切”的
原则将设计标准外延到各类飞机荷载范围，1956年提出路 面厚度与轮载、轮胎压力的关系式，之后又多次修正。
（4）路面排水设计
（5）技术经济分析
三、路面设计方法
欧尔德和哥尔德贝克首先提出以悬臂变截面梁体系
的抗弯强度为控制指标设计水泥混凝土板的厚度。
1925年，美国威斯特卡德首先提出了以弹性地基板
的抗弯强度为控制指标设计水泥混凝土路面厚度的方 法。
1929年，太沙基等提出采用公路土分类确定路面厚
度；美国加利福尼亚公路局提出通过压入试验测定土 基承载比CBR值，从而确定路面厚度。
1.路面结构设计经验法
通过试验路长期观测或者通过重要工程长期观测积
累的数据进行分析处理，建立起车辆荷载、通行次数、 地基支承和路面结构厚度之间的统计数学关系式或者 关系曲线，用于设计新建或改建公路路面结构的方法 称为经验法。
世界最著名、最有代表性的沥青路面经验设计法有
美国CBR法、美国AASHTO法、加拿大运输部（CDOT）法 等。
基层内水可以积聚
路面唧浆
美国全厚式沥青路面结构
广深高速公路路面结构
路面开裂率随沥青层总厚度变化情况
法国国家公路网路面结构形式
英国长寿命沥青路面典型结构
刚性基层耐久性沥青路面结构
§4 路面设计的任务、内容与方法 一、路面设计的任务
1.路面设计任务
以最低的寿命周期费用，提供一种在设计使用期内 满足预定使用性能要求的路面结构。 2.设计使用期
Chp12 公路水泥混凝土路面设计方法
Chp1 概论
§1 我国干线公路及高速公路的发展
国家干线公路网（1979年）
国道主干线（1992年）
西部开发公路建设规划（1999年）
国家重点公路（2001年）
国家高速公路网（2004年）
国道主干线规划方案
规划方案：五纵七横 共12条线路
路面结构层次划分
§3 路面的使用性能
一、结构性能
1.承载能力
2.稳定性
3.耐久性
二、功能性能
1.平整舒适性能
2.抗滑性能
三、环保性能
路面表面不平整与轮胎或车辆性状的相互作用
路面功能性损坏和结构性损坏
结构性损坏：路面的整体、一个或几个组成部分 的破坏。 功能性损坏：由于路面的不平整或太光滑，使其 不再具有预期的功能。
设计使用期是指新建或改建的路面从开始使用到使
用性能衰变到预定的最低标准时的时段。
使用期末，路面不一定损坏到无法使用的程度，而
是必须采取重大的措施恢复其使用性能，使之达到要 求的水平。
水泥混凝土路面使用性能衰变曲线
二、路面设计内容 （1）路面结构组合设计
（2）各结构层材料组成设计
（3）路面厚度计算
2.路面结构设计力学－经验法
首先将行车荷载和环境因素作用典型化，采用弹性地基
板或弹性层状体系等结构分析理论和有效的计算方法， 建立起荷载和环境的作用与路面结构的应力和挠度响应 之间的计算模型和公式。
再通过大量试验测试和室内的路面材料力学性能试验，
确定不同材料、不同环境下的设计参数和对设计理论的 试验修正。
三级公路
中级路面 低级路面
水（泥）结碎石 级配碎（砾）石 半整齐石块路面
粒料改善土
5 5
城市支路 四级公路
沥青路面适应的累计当量轴次
Байду номын сангаас
3.公路等级
高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路 等外公路
根据交通部《公路工程技术标准》
二、路面结构分层
路缘带
土路肩
路缘石 硬路肩
路面结构在使用过程中，在荷载和自然因素多种 循环重复作用而出现的使用品质的逐渐破坏，功能 性损坏发展到一定程度就成为结构性损坏。
沥青路面疲劳开裂
沥青路面永久变形
裂缝产生与发展示意图
半刚性基层反射裂缝
南非半刚性路面三阶段
松散的半刚性基层
半刚性基层沥青路面结构破坏机理
行车道下基层开裂