高速公路路面结构
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(2)基层在高速公路中使用的基层材料，主要包括半
刚性稳定类基层沥青稳定类的柔性基层与复合式基层等几
种形式，其中应用最多的主要是水泥稳定碎石基层在我国
高速公路设计中，由于倡导强基薄面的设计理念，因此基层
作为路面荷载的主要承载层必须具有足够的承载能力较
好的耐久性与抗水坏能力
(3)面层高速公路路面分为上中下三层，由于层位不
多区域，路面结构设计重点应控制车辙以及水损害的发生
( 3)设计方案经济合理，尽可能的提高经济效益对于
高速公路结构层组合材料的设计以及结构层厚度的设计方
面，应在技术可靠合理的基础上尽可能的降低成本投入，充
分发挥路面哥结构层的效能
2我国高速公路结构设计
2．1高速公路结构层组合设计
( 1)传统的半刚性基层+沥青路面结构形式这是我
1高速公路路面结构设计原则
(1)具备足够的承载能力，满足高速公路路面行车荷载
的要求高速公路由于重型车辆较多，车速相对较快，因而
对于路面的荷载能力要求较高因此，在高速公路路面结构
设计中，应该结合个结构层的材料特点，按照荷载应力应变
自上而下扩散衰减的规律，充分利用结构层材料的刚度以及
强度同时，路面结构层设计应综合各结构层的特点，高速
公路路面结构层分为上中下三层，各层厚度以及基层材料
厚度的计算应该符合规范以及承载能力的要求
( 2)路面稳定性以及耐久性高，与环境适应性较好路
面设计应该符合不同地域的气候环境条件，避免后期各种病
害的发生例如对于严寒以及冰冻地区，由于无机结合料基
层容易出现温缩以及干缩裂缝，因此应合理设计沥青面层材
料与厚度，避免路面反射裂缝的发展对于高温或者降水较
S为路
面结构层材料的极限抗弯拉强度，MPa; KS为路面结构层抗
弯拉结构强度系数;
m为计算结构层的层底拉应力，MPa
参考文献:
［1］黄晓明，赵永利，高英．高速公路沥青路面设计理论与方法
［M］．北京:人民交通出版社，2006．
［2］公路沥青路面设计规范( JTGD50－2006)［S］．北京:人民交
通出版社，2006．
层之间的层底拉应力作为控制指标，对路面整体承载能力与
基层以及面层的开裂破坏进行控制我国高速公路路面结
构设计的理论基础是基于弹性层状体系理论，其结构层厚度
验算的理论公式如下所示:
( 1)路面设计弯沉值: l
s
l
d
;
( 2)路面结构层容许拉应力:
R =
s
Ks
m
;
( 3)实际弯沉值: l
d =600N
－0.2
8 1
( 4)混合式沥青路面混合式沥青路面结构的特点在
于在半刚性基层与沥青面层之间增加了沥青材料作为联接
层，常见的有大粒径碎石排水层以及应力吸收层，因而分别
可以起到阻止水分渗入路基，减缓半刚性基层由于开裂导致
的应力集中现象，可以有效的减轻路基损坏以及避免反射裂
缝的发展混合式结构的造价介于半刚性基层沥青路面与
同所承担的功能也不同，因此在设计过程中，需要注意根据
路面结构内部应力与应变变化规律的不同，有针对性的选择
沥青稳定材料类型与层厚，对于上面层，材料设计的重点在
于确保路面的平整百度文库抗滑性能抗变形与开裂性能以及抗
水损坏性能对于中面层由于处于剪应力最大的层位，因此
设计的重点在于沥青材料的强度以及高温抗变形能力对
入较高，但是解决了半刚性基层容易损坏的问题，使用寿命
较长，养护维修简单方面，一般只需处理表面层
( 3)刚性基层+沥青路面结构形式这种形式的特点
在于以混凝土或者贫混凝土替代传统的半刚性基层，因而承
载能力得到较大程度的提高其缺点在于混凝土的刚度较
高，容易发生断板开裂的现象，而且养护及病害处治工序较
为繁琐，成本较高
e ACASAb
;
( 4)弯沉修正系数: F=1.63
l
s
2 ( )
0.38
E0
( ) P
0.36
式中: l
s为路面拟定结构计算弯沉值; l
d为路面设计弯沉值
( 0．01mm) ;Ne为设计使用年限内单位车道上累计荷载当
量轴次; AC为设计等级系数，高速公路为1．1; AS为设计面
层类型系数，对于高速公路沥青混凝土面层为1．0;
于底面层，由于属于设计中拉应变控制层为，因此设计的重
点在于抵抗拉应变所造成的开裂上，要求材料具有较好的耐
久性，可以抵抗应力应变反复作用造成的疲劳开裂
2．3高速公路路面结构层厚度设计
由于我国沥青结构形式大多为由半刚性材料作为基层，
以沥青类材料作为面层，因此我国在高速公路路面结构设计
中，设计方法主要是通过对路表回弹弯沉值沥青面层与基
国高速公路路面设计中应用最广泛的形式，以半刚性基层作
为路面荷载的主要承重层，这种结构组合形式造价相对较
低，但是路面整体性能及使用寿命对半刚性基层依赖加大
( 2)全厚式沥青路面这种形式依靠沥青稳定材料作
为基层以及面层，由于沥青材料是一种粘弹性材料，因此容
易产生塑性变形，沥青层厚度相对较大，引入建设初期的投
柔性路面之间，结构性能也兼具了两种形式的特点
2．2高速公路各结构层材料设计
(1)垫层对于地下水位较高，路面排水不良以及季节
性冰冻地区的高速公路设计，必须设置垫层在高速公路垫
层材料的选择上，可以选择砂砾碎石以及矿渣等透水性的
粒料材料，或者采用水泥及石灰稳定类的粗粒土高速公路
垫层的宽度应与路基同宽，确保排水通畅以及路基的稳定
刚性稳定类基层沥青稳定类的柔性基层与复合式基层等几
种形式，其中应用最多的主要是水泥稳定碎石基层在我国
高速公路设计中，由于倡导强基薄面的设计理念，因此基层
作为路面荷载的主要承载层必须具有足够的承载能力较
好的耐久性与抗水坏能力
(3)面层高速公路路面分为上中下三层，由于层位不
多区域，路面结构设计重点应控制车辙以及水损害的发生
( 3)设计方案经济合理，尽可能的提高经济效益对于
高速公路结构层组合材料的设计以及结构层厚度的设计方
面，应在技术可靠合理的基础上尽可能的降低成本投入，充
分发挥路面哥结构层的效能
2我国高速公路结构设计
2．1高速公路结构层组合设计
( 1)传统的半刚性基层+沥青路面结构形式这是我
1高速公路路面结构设计原则
(1)具备足够的承载能力，满足高速公路路面行车荷载
的要求高速公路由于重型车辆较多，车速相对较快，因而
对于路面的荷载能力要求较高因此，在高速公路路面结构
设计中，应该结合个结构层的材料特点，按照荷载应力应变
自上而下扩散衰减的规律，充分利用结构层材料的刚度以及
强度同时，路面结构层设计应综合各结构层的特点，高速
公路路面结构层分为上中下三层，各层厚度以及基层材料
厚度的计算应该符合规范以及承载能力的要求
( 2)路面稳定性以及耐久性高，与环境适应性较好路
面设计应该符合不同地域的气候环境条件，避免后期各种病
害的发生例如对于严寒以及冰冻地区，由于无机结合料基
层容易出现温缩以及干缩裂缝，因此应合理设计沥青面层材
料与厚度，避免路面反射裂缝的发展对于高温或者降水较
S为路
面结构层材料的极限抗弯拉强度，MPa; KS为路面结构层抗
弯拉结构强度系数;
m为计算结构层的层底拉应力，MPa
参考文献:
［1］黄晓明，赵永利，高英．高速公路沥青路面设计理论与方法
［M］．北京:人民交通出版社，2006．
［2］公路沥青路面设计规范( JTGD50－2006)［S］．北京:人民交
通出版社，2006．
层之间的层底拉应力作为控制指标，对路面整体承载能力与
基层以及面层的开裂破坏进行控制我国高速公路路面结
构设计的理论基础是基于弹性层状体系理论，其结构层厚度
验算的理论公式如下所示:
( 1)路面设计弯沉值: l
s
l
d
;
( 2)路面结构层容许拉应力:
R =
s
Ks
m
;
( 3)实际弯沉值: l
d =600N
－0.2
8 1
( 4)混合式沥青路面混合式沥青路面结构的特点在
于在半刚性基层与沥青面层之间增加了沥青材料作为联接
层，常见的有大粒径碎石排水层以及应力吸收层，因而分别
可以起到阻止水分渗入路基，减缓半刚性基层由于开裂导致
的应力集中现象，可以有效的减轻路基损坏以及避免反射裂
缝的发展混合式结构的造价介于半刚性基层沥青路面与
同所承担的功能也不同，因此在设计过程中，需要注意根据
路面结构内部应力与应变变化规律的不同，有针对性的选择
沥青稳定材料类型与层厚，对于上面层，材料设计的重点在
于确保路面的平整百度文库抗滑性能抗变形与开裂性能以及抗
水损坏性能对于中面层由于处于剪应力最大的层位，因此
设计的重点在于沥青材料的强度以及高温抗变形能力对
入较高，但是解决了半刚性基层容易损坏的问题，使用寿命
较长，养护维修简单方面，一般只需处理表面层
( 3)刚性基层+沥青路面结构形式这种形式的特点
在于以混凝土或者贫混凝土替代传统的半刚性基层，因而承
载能力得到较大程度的提高其缺点在于混凝土的刚度较
高，容易发生断板开裂的现象，而且养护及病害处治工序较
为繁琐，成本较高
e ACASAb
;
( 4)弯沉修正系数: F=1.63
l
s
2 ( )
0.38
E0
( ) P
0.36
式中: l
s为路面拟定结构计算弯沉值; l
d为路面设计弯沉值
( 0．01mm) ;Ne为设计使用年限内单位车道上累计荷载当
量轴次; AC为设计等级系数，高速公路为1．1; AS为设计面
层类型系数，对于高速公路沥青混凝土面层为1．0;
于底面层，由于属于设计中拉应变控制层为，因此设计的重
点在于抵抗拉应变所造成的开裂上，要求材料具有较好的耐
久性，可以抵抗应力应变反复作用造成的疲劳开裂
2．3高速公路路面结构层厚度设计
由于我国沥青结构形式大多为由半刚性材料作为基层，
以沥青类材料作为面层，因此我国在高速公路路面结构设计
中，设计方法主要是通过对路表回弹弯沉值沥青面层与基
国高速公路路面设计中应用最广泛的形式，以半刚性基层作
为路面荷载的主要承重层，这种结构组合形式造价相对较
低，但是路面整体性能及使用寿命对半刚性基层依赖加大
( 2)全厚式沥青路面这种形式依靠沥青稳定材料作
为基层以及面层，由于沥青材料是一种粘弹性材料，因此容
易产生塑性变形，沥青层厚度相对较大，引入建设初期的投
柔性路面之间，结构性能也兼具了两种形式的特点
2．2高速公路各结构层材料设计
(1)垫层对于地下水位较高，路面排水不良以及季节
性冰冻地区的高速公路设计，必须设置垫层在高速公路垫
层材料的选择上，可以选择砂砾碎石以及矿渣等透水性的
粒料材料，或者采用水泥及石灰稳定类的粗粒土高速公路
垫层的宽度应与路基同宽，确保排水通畅以及路基的稳定