交通荷载及路面设计参数
第六章行车荷载
4、路面的结构层次与材料要求
路基垫层：垫层介于基层和土基之间，它可改善土基的湿度和温度
状况、使面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基
处于稳定状态；同时，也可扩散基层传递的荷载应力，减小土基的 应力与变形，并可阻止路基土挤入基层。一般垫层修于特定状况道
路工程结构中，如防砂土基础挤入基层、软土地基扩散应力、冻土
材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。
4、路面的结构层次与材料要求
基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的
垫层及土基，是路面结构的主要承重层（对于沥青路面）或重要功
能层（对于水泥砼路面）。 特点：它应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能
力；基层受大气影响较面层小，但仍可能被面层渗入雨水浸湿或地
概述
1.路面材料的几种强度 2）抗剪强度shear strength 摩尔—库仑强度理论： c tan 其中c和φ是表征路面材料抗剪强度的两项参数，可以通过直剪试 验或三轴压缩试验测定。
三轴试验确定c,φ
概述
1.路面材料的几种强度 3）抗压强度compressive strength 指试样在无侧向压力条件下，抵抗轴向压力的极限应力。材料经 过标准成型和养生后通过无侧限抗压试验测定的强度。
3、轴载换算
轴载换算的基本原则： ①等破坏原则：同一种路面结构在不同轴载作用下在使用末期 达到相同的损伤程度（破坏状态）； ②等厚度原则：用不同标准轴载设计的路面结构厚度相同。
轴载换算系数公式：
3、轴载换算
沥青路面轴载换算公式：
3、轴载换算
沥青路面轴载换算公式：
3、轴载换算
水泥混凝土路面轴载换算公式：Fra bibliotek2、车辆的种类与作用特点
路面结构设计计算
路面结构设计计算
路面结构设计涉及到许多方面的计算，包括以下几个关键要素：
车辆荷载：需要根据设计车型和交通流量等因素确定路面所需承载的车辆荷载。
常用的计算方法有AASHTO（美国公路与运输官员协会）标准、Pavement ME Design等。
路面材料特性：不同路面材料具有不同的强度、弹性模量等特性。
需要根据路面所使用的材料类型，如沥青混合料、水泥混凝土等，进行相应的材料特性计算。
路面厚度设计：为了确保路面能够承受车辆荷载并具备足够的寿命，需要计算适当的路面厚度。
常用的计算方法包括经验公式、层间抗裂分析、有限元分析等。
基底和地基设计：路面结构的稳定性也依赖于基底和地基的设计。
需要进行地质勘探和土壤力学参数测试，并根据工程要求计算基底和地基的承载能力。
排水设计：良好的排水系统对路面结构的长期稳定性至
关重要。
需要进行降雨径流计算，确定适当的排水设计参数，包括路肩和排水系统的尺寸和材料。
施工工艺选择：路面结构设计还需要考虑施工工艺，包括路面层次、铺设方式、压实方法等。
需要根据具体情况进行合理的选择。
综上所述，路面结构设计涉及到多个方面的计算和分析，需要根据具体情况采用相应的计算方法和标准，以确保设计的路面结构具备足够的承载能力和稳定性。
第六章 公路沥青路面设计规范宣贯 交通荷载参数分析
交通荷载数据调查与整理 车型分类 交通荷载参数 车辆当量设计轴载换算
1. 交通荷载数据调查整理
需采集的数据
连续采集车辆类型和数量，以及每个车辆的轴载数量、轴 载类型、轴载重量、轮胎组成、速度、通过断面时间等；
数据采集方法
1. 交通量观测 2. 称重仪
➢ 静态称重仪 ➢ 动态称重仪 (WIM)
▪ 低速动态称重仪（LS-WIM） ▪ 高速动态称重仪（HS-WIM）
非满载车和满载车以车辆总重标准划分，小于和等于车辆总重标准的车 辆为非满载车，否则为满载车。
4. 车辆当量设计轴载换算
表6-14 2类~11类车辆非满载车与满载车比例
车型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类
非满载比例 0.80~0.90 0.85~0.95 0.60~0.70 0.70~0.80 0.50~0.60 0.65~0.75 0.40~0.50 0.55~0.65 0.50~0.60 0.60~0.70
双联轴
三联轴 双联轴 三联轴 双联轴 三联轴
轮组系数c2 ，双轮组为1.0，单轮时取4.5。
c1取值
2.1
3.2 4.2 8.7 2.6 3.8
4. 车辆当量设计轴载换算
4. 车辆当量设计轴载换算
混合交通
设计车道上的当量设计 轴载计作用次数Ne
4. 车辆当量设计轴载换算
设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne：
注：表中整体式货车为表A.1.2中3 类~6类车，半挂式货车为表A.1.2 中7类~10类车。
3. 交通荷载参数
表6-10 不同TTC分类车辆类型分布系数（%，第三水平）
第三节 标准轴载及轴载换算
核心内容
混凝土路面荷载计算方法
混凝土路面荷载计算方法一、前言混凝土路面是公路交通建设中常用的一种路面类型，其重要性不言而喻。
为了确保混凝土路面的安全、稳定和耐用性，需要进行荷载计算。
本文将详细介绍混凝土路面荷载计算的方法。
二、荷载分类1. 静载荷：指车辆停放在路面上的荷载，包括自重、人工荷载和车辆荷载等。
2. 动载荷：指车辆行驶时对路面的荷载，包括车轮荷载、轮胎压力和动态荷载等。
三、荷载计算方法1. 静载荷计算方法静载荷计算方法主要有静重法和等效轴重法两种。
（1）静重法静重法是指根据路面的自重和人工荷载计算路面承受的静载荷。
计算公式为：Q=γHL，其中Q为静载荷，γ为单位面积的荷载，H为路面厚度，L为路面长度。
需要注意的是，γ的取值应根据路面的使用情况和地理位置确定。
（2）等效轴重法等效轴重法是指将车辆的轴重按照一定比例转化为等效轴重，然后再计算路面的静载荷。
计算公式为：Q=αZ，其中Q为静载荷，α为等效系数，Z为等效轴重。
等效系数的取值应根据车辆类型、车速和路面类型等因素确定。
2. 动载荷计算方法动载荷计算方法主要有影响面积法和阻力系数法两种。
（1）影响面积法影响面积法是指根据车轮轮胎的接触面积计算路面承受的动载荷。
计算公式为：Q=PA，其中Q为动载荷，P为轮胎压力，A为轮胎接触面积。
需要注意的是，轮胎压力的取值应根据车辆类型和轮胎规格等因素确定。
（2）阻力系数法阻力系数法是指根据车速和路面类型等因素确定阻力系数，然后计算路面承受的动载荷。
计算公式为：Q=Kv²，其中Q为动载荷，K为阻力系数，v为车速。
阻力系数的取值应根据路面类型、车速和车辆类型等因素确定。
四、荷载计算实例以等效轴重法为例，假设一辆货车的轴重为10吨，共有4个轴，车速为30km/h，转化为等效轴重后为20吨。
假设混凝土路面的使用年限为20年，路面长度为1000米，路面宽度为3.5米，路面厚度为20厘米。
根据计算公式Q=αZ，可得到静载荷为700kN。
2017版沥青路面结构计算书
新建路面设计1。
项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区,属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路,设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8。
2%, 方向系数取55。
0％, 车道系数取70。
0％。
根据交通历史数据，按表A.2.6—1确定该设计公路为TTC4类，根据表A.2。
6—2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1。
车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示.表2. 非满载车与满载车所占比例(％）根据表6。
2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3。
1—3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。
表3。
非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式（A。
4。
2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8，109，551，对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339，245。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4，989,710，交通等级属于中等交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00，则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa.3。
路面结构验算3。
1 沥青混合料层永久变形验算根据表G。
1。
2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2。
1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。
可靠度系数为1.04。
根据B。
3。
1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi）如表5所示。
利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi）.根据式（B。
路面工程习题参考答案
路面工程(第五版)习题参考答案备注：综述题有些只给了大纲，需要加以展开论述。
第一章路面工程概述（课本第一章相关部分）1、路面的功能要求包括哪几个方面？A.强度和刚度（承载能力）B 稳定性（水温稳定性）C 耐久性D 表面平整E 抗滑F 环保性－少尘、低噪音G 辨识性－色彩、车道改变2、对路面有哪些基本要求？(1)具有足够的强度和刚度(2)具有足够的水温稳定性(3)具有足够的耐久性和平整度(4)具有足够的抗滑性(5)具有尽可能低的扬尘性(6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸3、路面结构为什么要分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层？行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱，对结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减弱。
按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同划分。
通常分为面层、基层和功能层。
水泥混凝土路面：面层（水泥混凝土面板），基层(可分几个亚层),功能性垫层沥青混凝土路面：分层更细，面层、基层均可分几个亚层、在路基与基层间可设功能层。
4、路面结构层位与层位功能(沥青路面与水泥路面不同)面层：面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。
基层：主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；基层受大气影响较面层小，但仍可能受地下水及面层渗入雨水的浸湿，故也应具有足够的水稳定性；同时，为保证面层平整，它还应具有较好的平整度。
功能层：为保证面层与基层免受土基水温状况变化的不良影响或保护土基处于稳定状态必要时设置功能层。
我国常用汽车路面设计参数
我国常⽤汽车路⾯设计参数第三章⽔泥混凝⼟路⾯交通参数的调查与分析§3－1 交通荷载调查⽅法汽车是路基路⾯的服务对象，路基路⾯的主要功能是长期保证车辆快速、安全、平稳地通⾏。
汽车荷载⼜是造成路基路⾯结构损伤的主要成因，⽽且，车辆荷载的作⽤⼜是影响路⾯使⽤寿命的关键因素之—。
因此，为了保证设计的路基路⾯结构达到预计的功能，具有良好的结构性能，车辆荷载是路⾯设计时考虑的重要因素。
影响路⾯设计的车辆荷载作⽤的参数主要是：设计使⽤期内标准轴载的累计作⽤次数。
为此，需采集交通量和轴载⽅⾯的数据，预测设计使⽤期内的交通增长，进⾏标准轴载作⽤次数的当量换算等交通分析。
⾸先应对⾏驶的汽车作调查分析，包括汽车轮重与轴重的⼤⼩与特性；不同车型车轴的布置等。
⼀、车辆的种类道路上通⾏的汽车车辆主要分为客车与货车两⼤类。
客车⼜分为⼩客车、中客车与⼤客车。
⼩客车⾃⾝重量与满载总重都⽐较轻，但车速⾼，⼀般可达120km／h，有的⾼档⼩车可达200km／h以上；中客车⼀般包括6个座位⾄20个座位的中型客车；⼤客车⼀般是指20个座位以上的⼤型客车(包括铰接车和双层客车)，主要⽤于长途客运与城市公共交通。
货车⼜分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。
整车的货厢与汽车发动机为⼀整体；牵引式挂车的牵引车与挂车是分离的，牵引车提供动⼒，牵引后挂的挂车，有时可以拖挂两辆以上的挂车；牵引式半挂车的牵引车与挂车也是分离的，但是通过铰接相互连接，牵引车的后轴也担负部分货车的重量，货车厢的后部有轮轴系统，⽽前部通过铰接悬挂在牵引车上。
货车总的发展趋向是向⼤吨位发展，特别是集装箱运输⽔陆联运业务开展之后，货车最⼤吨位已超过40—50t。
在交通调查中，⼀般将汽车分为⼗类：即⼩型客车、⼤型客车、⼩型载货汽车、中型载货汽车、中型载货⾃卸汽车、中型载货特种汽车、⼤型载货⾃卸汽车、⼤型载货特种汽车、载货拖拉机、⼤型载货汽车。
每种汽车应属于何种分类，交通部⼯管司提供了交通调查分类图。
第6章 交通荷载及路面设计参数
图6-6 轮迹横向分布频率曲线 （单向行驶一个车道）
如何表征轮迹横向 分布频率对路面结 构设计的影响？
图6-7 轮迹横向分布频率曲线 （混合行驶双车道）
6.2 交通数据调查
四、轮迹横向分布 轮迹横向分布系数η： 轮迹横向分布频率图中，取宽度为两个条带的频率之 和称为轮迹横向分布系数。
表6-9 水泥混凝土路面轮迹横向分布系数
4、汽车对道路的静态压力
1）汽车轮胎的内压力 货车轮胎的标准静内压力：一般在0.4~0.7MPa范围内。 通常轮胎与路面接触面上的压力p略小于内压力pi,约为
(0.8~0.9)pi。 车轮在行驶中，内压力会因轮胎充气温度升高而增加，因
此，滚动的车轮接触压力也有所增加，达到(0.9~1.1) pi.
轴载谱的应用：
轴载谱
交通调查某类车辆每日通行的轴载数，即可推算出所 有车辆各级轴载的作用次数。
6.2 交通数据调查
三、车型与轴载组成 水泥路面：
还需获得最重轴载和货车中占主要份额特重车型轴载。 沥青路面：
还需获得车型分布系数。
6.2 交通数据调查
三、车型与轴载组成 沥青路面：车型分布系数。
6.2 交通数据调查
胎唇钢丝 Bead Wire
6.1 交通荷载及其对路面的作用
4、汽车对道路的静态压力
双轮组车轴： 每一侧双轮用一个圆表示，
称为单圆荷载。 每一侧双轮用两个圆表示，
称为双圆荷载。
单圆当量 圆直径
D 8P
p
规范规定标准轴载BZZ-100。 则：P=100/4kN p=700kPa 得到：D=0.302m d=0.213m
6.2 交通数据调查
6.2 交通数据调查
一、调查方法
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。
沥青路面交通荷载等级
沥青路面交通荷载等级沥青路面交通荷载等级指的是道路能够承受的车辆荷载的级别。
它是衡量路面结构强度和耐久性的一个重要指标，对于设计和施工工程来说具有重要意义。
本文将从定义、分类、计算以及影响因素等方面对沥青路面交通荷载等级进行详细介绍。
一、定义沥青路面交通荷载等级是指路面能够承受的车辆荷载大小。
它通常表示为“PCN”（Pavement Classification Number），是一个综合性指标，用于判断路面结构的强度和承载能力，从而保证道路的耐久性和使用性能。
二、分类根据沥青路面的荷载等级不同，可以将其分为以下几个等级：1.轻型：指轻型汽车、摩托车等小型车辆的荷载，通常用PCC （Primary Consistent Category）表示。
2.中型：指中型卡车、公交车等中型车辆的荷载，可以分为PCC8、PCC16等等级。
3.重型：指重型卡车、货车等大型车辆的荷载，可以分为PCC20、PCC22等等级。
三、计算方法计算沥青路面交通荷载等级的方法包括经验法、理论法和现场试验法。
其中，经验法是根据大量的实际工程经验所总结出来的一种计算方法，其计算结果相对较为简单和方便，但准确性有限；理论法是通过理论分析和模型计算来确定荷载等级，具有较高的准确性，但计算复杂度较大；现场试验法则是通过在实际道路上的测试和试验来获得荷载等级，具有直观性和实用性。
四、影响因素沥青路面交通荷载等级的确定受到多种因素的影响，包括道路结构、材料性能、交通流量、环境条件等。
具体影响因素如下：1.道路结构：包括路面厚度、集料类型、底基层状况等。
2.材料性能：指沥青混合料的强度、稳定性等性能参数。
3.交通流量：道路上车辆的数量和车型分布等。
4.环境条件：包括温度、湿度、气候等。
五、重要性沥青路面交通荷载等级的确定对于设计和施工工程来说非常重要。
它直接关系到路面的使用寿命、安全性和经济性。
如果荷载等级过低，路面的强度可能不足以承受车辆荷载，导致路面损坏、塌陷等问题；如果荷载等级过高，会导致设计和施工成本的增加。
沥青路面的设计—沥青路面交通荷载分析
例题：某高速公路双向六车道，初始年大型客车和货车双向交通量为
AADTT =3500辆/d，交通量年增长率为γ=6.5%，请确定交通荷载等级。
沥青路面交通荷载等级的确定
设计参数
备注
高速公路
(1)
公路等级
已知
初始年双向大型客货车交通
3500
(2)
交通数据调查资料，已知
量AADTT(辆/日)
0.55
(3)
设计年限设计车道内大型客
(8)
8495510
等比数列求和，公式：(7)×365× [(1+γ)t-1]/γ
货车累计交通量(辆)
(9)
交通荷载等级
重
查沥青路面设计规范表3.0.4
A.2.4 方向系数宜根据不同方向上实测交通量数据确定，无实测数据时可在0.5～0.6范围内选取。
A.2.5 车道系数可按下列三个水平确定，改建设计应采用水平一，新建
0.50～0.75
0.50～0.75
/
注：交通受非机动车和行人影响严重时取低限，反之取高值。
3.0.2 新建沥青路面结构设计使用年限不应低于表3.0.2的规定，应根
据公路等级、经济、交通荷载等级等因素综合确定。改建路面结构设
计可根据工程实践情况选取适宜的设计使用年限。
表3.0.2 路面结构设计使用年限（年）
100
0.70
213.0
319.5
三、计算当量设计轴载累计作用次数
A.4.1 根据本规范第A.3节确定的车辆当量设计轴载换算系数，按式（A.4.1）计算
初始年设计车道日平均当量轴次N1。
11
N1 = AADTT × × LDF × ×
水泥混凝土路面设计学习
5.5.2 混凝土路面与桥梁相接应符合以下规定：
2.桥头未设搭板时，宜在混凝土面层与桥台之间设置长10~15m的钢筋混 凝土面层板；或设置由混凝土预制块面层或沥青面层铺筑的过渡段，其长度 应不小于8m。
5.5.3 混凝土路面与沥青路面相接时，应设置不小于3m的过渡段。过渡段的路 面应采用两种路面呈阶梯状叠合布置，其下面铺设的变厚度混凝土过渡板的 厚度不得小于200mm。过渡板顶面应设横向拉槽，沥青层与过渡板之间应黏 结良好。过渡板与混凝土面层板相接处的接缝内宜设置直径25mm、长 700mm、间距400mm的拉杆。混凝土面层毗邻该接缝的1~2条横向接缝应采 用胀缝形式。
三、接缝设计
5.1.1
板块设缝的原因
面层宜采用矩形分块，纵向和横向接缝应垂直相交，纵缝两侧的横缝不得 相互错位，纵缝两侧和横缝不得错位。
5.1.2
纵缝间距（即板宽）宜在3.0~4.5m范围内取用。 新农村工程中，5m宽度也按一块板分隔，按理解，在不考虑半幅施工的情 况下，6m以下可不设纵缝。
5.1.3
6.1.3
混凝土面层下有箱形构造物横向穿越，其顶面至混凝土面层底面的间距小 于800mm时，其构造物顶宽及两侧各1.5H+1.5m且不小于4m的范围内，混凝 土面层内应布设双层钢筋网，上下层钢筋网应分别设置在距面层顶面和底面 1/4~1/3厚度处。Fra bibliotek6.1.3
构造物顶面至面层底面的距离在800~1600时，应在上述长度范围内的混 凝土面层中设单层钢筋网。钢筋网应设在距顶面1/4~1/3厚度处钢筋直径宜为 12mm，纵向钢筋间距宜为100mm，横向钢筋间距宜为200mm。配筋混凝土 面层与相邻混凝土面层之间应设置设传力杆的缩缝。
4.4.5
第六章交通荷载及路面设计参数
《路基路面工程》Pavement Engineering国家精品课程第六章◆交通荷载及路面设计参数◆Traffic Load and Structural Parameters主要内容◆第一节交通荷载及其对路面的作用◆第二节标准轴载及轴载换算◆第三节路面材料设计参数第一节交通荷载及其对路面的作用◆核心内容☐车辆的种类☐汽车的轴型☐汽车对道路的静态压力☐运动车辆对道路的动态影响☐交通分析第一节交通荷载及其对路面的作用◆交通荷载☐汽车荷载既是路基路面的服务对象，又是造成路基路面结构损伤的主要原因；☐它是不断移动着的、具有振动和冲击影响的动荷载（Dynamic Load or Moving Load ）；☐汽车荷载的特性包括：汽车轮重与轴重的大小与特性、车轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、汽车静态与动态荷载特性等。
第一节交通荷载及其对路面的作用◆交通荷载1、车辆的种类☐道路上通行的汽车车辆主要分为乘用车与商用车两大类。
☐乘用车（小于9座）又分为小客车、中客车与大客车；☐商用车又分为整车、牵引式挂车和牵引式半挂车。
☐汽车及其客货总重量通过车身传递到车轴，再传递到车轮，最终由轮胎传递到路面，因此，路面结构设计主要以轴重或者轮压来进行控制。
2、汽车的轴型◆汽车轴载－－轴型分布☐单轴单轮☐单轴双轮☐双轴单轮☐双轴双轮☐多轴多轮目前规范分7种2、汽车的轴型图2-1 不同轴型的货车示意图✓车辆类型分类目前规范分11类2、汽车的轴型◆轴（轮）组与轴重：☐整车分前轴和后轴，绝大部分车辆的前轴为两个单轮组成的单轴（轴载约为P/(3-6)。
大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三轴等三种。
☐为了保证安全，对单轴最大容许值见表6-3表6-3 汽车及挂车单轴的最大允许轴载的最大限制单位：Kg2、汽车的轴型◆轮压与压圆☐轮胎对路面的静态压力大小与胎内压相接近，压面近似为圆形，d 由p 、P 来计算，p 可近似取轮胎气压。
图2-2 车轮荷载计算图式a)单圆图式；b)双圆图式✓轮压与压圆PP P PP dPPd dd D1.5dD路面路面a)b)3、汽车对道路的静态压力对于双轮组车轴，可以按双圆考虑，也可以按单圆对待，其当量圆的直径计算如下：a)双圆荷载的当量圆半径δ：b)单圆荷载的当量圆直径D：82PD dpπ==3、汽车对道路的静态压力pPπδ=✓荷载圆半径和直径道路上行驶的汽车除给路面施加垂直压力外，还施加水平力，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性、重复性、振动性。
路面结构设计参数
路面结构设计参数路面结构设计参数是指在道路建设过程中，为了提高道路的稳定性、承载能力和耐久性，以及增加驾驶安全性，所需满足的设计要求和限制条件。
合理的路面结构设计参数可以有效地提高道路的使用寿命和运行质量。
下面将从路面基层、路面结构、材料选择、施工工艺等方面介绍路面结构设计参数。
首先，路面基层的设计参数主要包括基层厚度、基层材料、基层强度等。
基层厚度应根据预计交通量、交通荷载及地质条件等因素进行合理设计，以确保稳定承载和排水功能。
基层材料应具有较好的强度和稳定性，常用的基层材料有砂石料、碎石料、再生料等。
基层强度应根据预计交通荷载确定，并经过实际试验和计算验证。
其次，路面结构的设计参数主要包括路面层厚度、路面结构类型、路面层配比等。
路面层厚度应根据设计交通荷载、路面材料的抗压强度和变形要求进行确定，以保证路面结构的承载力和变形性能。
路面结构类型可以根据不同的设计要求和交通条件进行选择，如刚性路面、柔性路面、半刚性路面等。
路面层配比应根据路面材料的性能特点、以及施工和使用条件进行优化，以满足耐久性、抗水剥离和抗应力开裂等要求。
再次，材料选择是路面结构设计参数的重要方面。
对于刚性路面来说，常用的材料有水泥混凝土、沥青混凝土等；对于柔性路面来说，常用的材料有沥青、碎石等。
在材料选择上，应根据路面类型、设计要求和地理环境等因素进行综合考虑，选择适宜的材料。
最后，施工工艺也是路面结构设计参数的重要方面。
不同的施工工艺会对路面结构的性能产生影响，因此合理选择施工工艺对于提高路面质量至关重要。
常见的施工工艺有机械铺设、手工铺设、夯实、碾压等。
其中，机械铺设可以提高施工效率和质量稳定性，手工铺设适用于工期紧张和小面积路段，夯实和碾压是保证路面结构稳定性和密实度的关键工艺。
综上所述，路面结构设计参数是保证道路使用寿命和运行质量的关键因素，包括路面基层设计参数、路面结构设计参数、材料选择和施工工艺等。
合理选择和设计这些参数可以提高路面的稳定性、承载能力、耐久性和驾驶安全性。
沥青路面结构设计计算说明书(含电算)
沥青路面结构设计计算说明书(一)设计资料济南地区新建一级公路，设计速度为80km/h，双向四车道。
沿线土质为粘土，地下水位为1m，路基填土高度为1.2m。
公路沿线有可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰供应。
根据工程可行性报告得知，近期交通组成与交通量、不同车型的交通参数见表1，交通量年平均增长率为6％。
【表1.1 近期交通组成与交通量、车辆交通参数】注：基本要求为车道系数、车辆类型分布系数、当量设计轴载换算系数等均按照新建沥青路面，可采用水平三选取计算。
(二)设计任务该公路拟采用沥青路面结构，沥青面层要求采用沥青混凝土，基层采用无机结合料稳定类基层，试设计沥青路面结构和厚度。
(三)设计步骤1.交通荷载参数分析依表1.1，初始年大型客车和货车双向年平均日交通量为1946辆/日，交通量年增率γ=6%.(1)设计使用年限根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)3.0.2，沥青路面一级公路的设计使用年限t=15(年)。
(2)方向系数及车道系数根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.4，方向系数DDF取0.55。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.5，车道系数LDF取0.6。
(3)各类车比例、满载比例、设计轴载换算系数整体式货车即表1.1中3类、4类、5类车，占比为62.95%；半挂式货车即表1.1中7类车，占比为16.19%。
根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）A.2.6，新建路面按水平三考虑，故公路TTC分类为TTC4，由此车辆类型分布系数VCDF(%)分别为如下：【表3.1.1 车辆类型分布系数】各类车型的满载车占比PERmh如下取值：【表3.1.2 各类车型满载车占比】2-11类车辆当量设计轴载换算系数EALFml (非满)和EALFmh(满)依不同计算作用，如下：【表3.1.3 2-11类车辆当量设计轴载换算系数】(4)交通荷载等级、设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次初始年设计车道的年平均日货车交通量Q1=AADTT×DDF×LDF=642(辆/日)，设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)Qt = Q1×365×[(1+γ)t-1]/γ=5454258(辆/日)，属于中等交通荷载等级；初始年设计车道的年平均当量轴次N1=Q1×Σ(VCDFm×EALFm)=1043.4(次)，设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次Nt依表3.1.3有：①当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne1=8864560(次)；②当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne2=6.146937×108(次)；③当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修期限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数Ne3=8864560(次)；④当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne4=1.393465×107(次)。
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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交通荷载及路面设计参数
在道路设计中，交通荷载是指道路结构承受的车辆荷载力，主要包括
静力荷载和动力荷载两种形式。
静力荷载是指车辆静止状态下对道路结构
施加的垂直作用力，如停车、交通信号灯等情况下的荷载力。
动力荷载是
指车辆运行过程中施加在道路结构上的荷载力，如车辆行驶、超车、制动
等情况下的荷载力。
在确定交通荷载时，需要考虑以下因素：
1.车辆类型和重量：不同类型的车辆具有不同的荷载特性，例如轿车、货车、客车等。
设计荷载应根据不同类型的车辆的特点和重量来确定。
2.交通流量：道路的荷载应根据预计的交通流量来确定，即预计通过
道路的车辆数量。
交通流量对道路的荷载具有直接影响，高交通流量将对
道路的结构产生更大的荷载作用。
3.设计寿命：道路的设计寿命是指道路预计使用的年限。
不同的设计
寿命要求不同的荷载标准，设计寿命越长，荷载标准越高。
4.地理条件：地理条件对道路的荷载也具有一定的影响。
例如，地震
频率较高的地区需要采取更严格的荷载标准。
在道路设计中，除了交通荷载外，还需要考虑路面设计参数，以确保
道路具有良好的承载力和耐久性。
一些常见的路面设计参数包括：
1.路面材料：选择合适的路面材料是确保路面承载力和耐久性的重要
因素。
一般常用的路面材料有沥青混合料、水泥混凝土等。
根据道路的荷
载和使用条件合理选择路面材料。
2.路面厚度：路面厚度是指路面上覆盖材料的厚度。
设计路面厚度时
需要考虑道路的设计寿命、荷载以及环境因素等，以保证路面的稳定性和
耐久性。
3.路肩和排水设计：路肩是指道路两侧与行车道之间的区域，荷载的
作用也会对路肩产生一定的影响。
在路面设计中，需要考虑到路肩的稳定
和排水性能，以确保路肩能够适应不同的荷载和排水条件。
4.路面结构：路面结构是指路面各层材料的组合方式和厚度。
设计路
面结构时需要根据道路的荷载、使用条件和土质情况等因素来确定合理的
结构，以确保路面的承载力和耐久性。
综上所述，交通荷载及路面设计参数是道路设计中非常重要的一部分。
合理确定交通荷载和路面设计参数，不仅能够提高道路的安全性和稳定性，还能够延长道路的使用寿命，为交通运输提供良好的道路环境。