16公路路面结构设计讲解
高速公路路面结构设计分析
高速公路路面结构设计分析高速公路作为现代交通体系的重要组成部分，承载着大量的车流量和运输任务，其路面结构的设计至关重要。
本文通过对高速公路路面结构的分析，探讨其设计要点、材料选用、施工方法以及对路面性能的影响，以提供设计者和相关从业人员参考和借鉴。
一、设计要点高速公路路面结构的设计需要考虑以下要点：1. 荷载分析：根据道路的设计等级和所处地域的交通量、车型等因素，合理确定路面所要承受的荷载，并结合交通流特点和设计寿命等因素进行综合考虑。
2. 路基状况：路面结构的设计需要充分考虑路基状况，包括路床土质的稳定性、排水条件、地基承载力等，以确保路面结构能够稳定地承载和传递荷载。
3. 材料选用：根据设计要求和所处环境的特点，选用适合的路面材料，包括基层料、粘结层料和面层料等，以保证路面结构的强度、耐久性和舒适性。
4. 施工方法：选择合理的施工方法和工艺，确保路面结构能够按照设计要求进行施工，包括路面摊铺技术、压实方法和沥青混凝土浇筑工艺等。
二、路面结构组成高速公路路面结构通常由多层组成，主要包括以下几个部分：1. 路基：路基是路面结构的基础，一般采用土工合成材料作为加筋层，以提高路基的稳定性和承载能力。
2. 基层：基层是路面结构重要的承载层，通常采用水泥混凝土或沥青混凝土作为基层材料，具有较高的强度和稳定性。
3. 粘结层：粘结层用于将基层和面层连接起来，常采用沥青砂浆或沥青混凝土铺设，可提高结构层之间的粘结强度。
4. 面层：面层是路面结构的最表层，承受着车辆荷载和外界环境的影响，通常采用沥青混凝土或水泥混凝土作为面层材料，以提高路面的平整度、耐久性和舒适性。
三、材料选用针对高速公路路面结构的材料选用，应根据实际情况进行合理选择，主要包括以下几个方面：1. 路基材料：路基材料需要具有一定的强度和稳定性，通常采用砂土、黏土、碎石等作为基础填料，同时添加土工合成材料以提高路基的承载能力和变形性能。
2. 基层材料：基层材料需要具备较高的强度和稳定性，常见的选用为水泥混凝土或沥青混凝土，其选择需根据交通量、地理气候等因素进行综合考虑。
路面结构组成、稳定性分析、结构设计理论与方法
路基干燥稳定，路面强度和稳 定性不受地下水和地表积水影
响。路基高度 H ≥ H1
路基上部土层处于地下水或地 表水影响的过渡带区内，路基
高度 H2 ≤ H < H1
路基上部土层处于地下水或地 表积水毛细影响区内，路基高
度 H3 ≤ H < H2 路基极不稳定，冰冻区春融翻 浆，非冰冻区弹簧，路基经处 理后方可铺筑路面，路基高度
即： H1相对应于wc1，为干燥和 中湿状态的分界标准； H2相对应于wc2，为中湿与 潮湿状态的分界标准； H3相对应于wc3，为潮湿和 过湿状态的分界标准。
临界高度参考值（见教材P19）
路基干湿类型
干燥 中湿 潮湿 过湿
原有公路
新建公路
路基平均稠度wc与分 界相对稠度的关系
一般特性
wc wc1 wc1 >wc wc2 wc2 wc wc3
性。 Ⅵ区——西北干旱区：气候干燥，可采用沥青混凝土层
解决砂石路面搓泥、松散。注意沙漠地区风蚀和沙埋。 Ⅶ区——青藏高寒区：有多年冻土，注意保温设计，且
沥青路面在日照下易老化。
§1-4 、路基干湿类型
路基干湿类型划分方法
（1）已建公路：不利季节测定路床80cm内土层的含水 量，确定其平均稠度；按自然区划、土类查表确定 分界稠度；比较平均稠度与分界稠度，确定干湿类 型。
路面结构组成、稳定性分 析、结构设计理论与方法
本课程的内容：
◇ 课程的具体内容
概论 路基工程部分
路基的力学特点及影响因素 一般路基设计 路基边坡稳定性分析 路基防护与加固 挡土墙设计 路基排水设计
◇ 课程的具体内容
路面工程部分
路面结构组成 路面材料的力学性质 块料路面、碎砾石路面 无机结合料稳定路面 沥青路面及其设计方法 水泥混凝土路面及其设计方法
论文 沥青混凝土AC-16
定魏工程AC-16I型沥青混合料目标配合比设计一、引言（一）问题的提出及研究意义随着我国的国民经济的高速发展，不管是高速还是普通公路对沥青混合料的要求都有很大的提高，所以对沥青混合料性能如何满足路面使用性能等都有很大的研究价值。
沥青混合料路面作为一种路面结构形式，以其行车舒适、噪声低、易于维护等优点，被广泛应用于公路建设中。
但是国内的沥青路面普遍存在工程的耐久性和早期损坏两大突出问题。
造成这种情况有各个方面的原因，其中很重要的一个原因就是沥青混合料的配合比设计不合理。
而作为面层，它是为行车提供安全、经济、舒适的服务，并直接承受汽车荷载作用和自然因素的影响，因此在沥青面层施工中非常重要的一个环节是搞好混合料的组成设计，要综合考虑其高温稳定性、低温抗裂性、耐久性、抗滑性、抗疲劳性、及施工的难易程度等问题。
具体表现如下：（1）强度高，沥青混合料在路面中，直接承受车辆荷载的作用，因此应具有一定力学强度；（2）高温稳定性好，沥青混合料是种典型的流变材料，它的强度和劲度模量随温度的升高的降低，所以在夏季高温时，在重交通重复作用下，由于交通的渠化，在轮迹带逐渐形成变形下凹、两侧鼓起的所谓“车辙”，这是现代高等级沥青路面最常见的病害；（3）低温抗裂性好，沥青混合料不仅应具备高温稳定性，同时还要具有低温抗裂性，以保证路面在冬季低温时不产生裂缝；（4）耐久性好，沥青混合料在路面中，长期承受自然因素的作用，为保证路面具有较长的使用年限，必须具有较好的耐久性；（5）抗滑性好，即应具有良好的微观粗糙度和宏观粗糙度，以保证在路面潮湿时，车辆能高速安全行驶，并且在外界因素的作用下其抗滑能力不致很快降低；（6）施工和易性好，要保证室内配料在现场施工条件下顺利的实现，沥青混合料除了应具备前述的技术要求外，还应具备施工和易性。
[1]沥青混合料是由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符合规定级配矿料与石油沥青加温拌和而成的,其具有良好密实结构,强度稳定性主要取决于混合料的粘聚力和内摩阻力,沥青混凝土路面的沥青混合料按标准压实后的剩余空隙可分为两种,一种为剩余空隙率为3%~6%,为I型密实式沥青混凝土混合料,另一种剩余空隙率为4%~10%,为Ⅱ型半密实式沥青混凝土混合料。
道路路面结构图 PPT
（3）级配碎石基层：分成两部分 行车道部分：V1=7.5×0.2×1=1.5m3 中央分隔带部分： V2=〔（0.45+0.55）/2〕×0.1×1=0.05m3 V=V1+ V2=1.5+0.05=1.55m3
2、B图：（1）行车道：与A图相同，基层厚 度h2； （2）路肩：面层水泥混凝土12cm；
基层：级配砂砾12cm厚，宽出面层10cm 以1： 1坡度向下延伸。
3、C图：问题：（1）缘石尺寸？ 平石：15×25；侧石：12/15×30 （2）座浆厚度？
9cm
2.基层
（1）作用：在面层之下，主要由面层传递 下来的车辆荷载垂直力，并且将荷载扩 散到垫层和土层中。
（2）要求：足够的刚度和强度，足够的水 稳定性。
（3） 材料：稳定类、粒料类
3.垫层
（1）作用：在土基与基层之间，起到排水、 隔水、防冻、防基层污染，起到改善土 基的温湿状况，保证面层与基层的强度 和稳定性，不受冻胀翻浆的作用。
（4）路肩工程量 石灰稳定碎石土基层： V= 〔(1.75+1.75+0.15)/2 〕 ×0.15×1
=0.274m3
石灰稳定碎石土底基层：分成两部分 上部分上底175+15=190cm, 高（5+15+20）-（5+7+20）=8cm 下底190cm+ 8cm=198cm V1= 〔(1.9+1.98)/2 〕 ×0.08×1
20 15 5
20 7 5
2.路面结构图
沥青混凝土5cm 沥青碎石7cm 级配碎石20cm 石灰处置泥置岩h
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。
公路路面结构图的识读—路面工程量的计算
一、设计图纸路面结构层工程量的计算
起点桩号
止点桩号
水泥稳定碎 水泥稳定碎 距离（m） 石基层的顶 石基层底面
面宽度（m） 宽（m）
（顶面+底 面）/2
水泥稳定碎 级配碎石底 级配碎石底 石基层的面 基层顶面宽 基层底面宽 积（m2） 度（m） （m）
（顶面+底 面）/2
级配碎石面 积（m2）
K54+860 K55+860
K54+860 K55+860
1000 11.25 11.25 11.25
11250 11.25 11.25 11.25 11250 11.25 11.25 11.25 11250
上、中、下面层的计算宽度11.25m，上、中、下面层的面积11250m2； 由于上、中、下面层边部构造是垂直的两种方法计算的结果是一样的。
情景1 公路路面结构图 的识读
实训1：路面结构层宽度和路面工程量计算
路面结构层次及路面结构图的识读
【知识目标】
熟悉路面结构图的识读； 理解路面结构宽度计算和路面工程量。
【能力目标】
能计算路面结构层宽度和路面工程量。
你的标题
路面结构图的识读
能从图中读出如下信息： 路面各结构层次 路面各结构层次的材料 路面各结构层次的厚度
级配碎石底基层的计算宽度12.166m， 水泥稳定碎石基层的面积（m2） 12166 m2； 第二种方法计算：级配碎石底基层的计算宽度12.106m，级配碎石底基层的面积（m2） 12106 m2 第一种方法计算：级配碎石底基层的计算宽度12.166m，级配碎石底基层的面积（m2） 12166 m2； 两种方法计算的工程量每公里相差60m2
情景1 公路路面结构图 的识读
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
16公路路面结构设计讲解ppt课件
▪
C、中级路面
▪
D、低级路面
第二节 路面类型及基本要求
▪ 3、根据路面结构的力学特性和设 计方法的相似性，可分为：
▪ A、柔性路面 ▪ B、刚性路面 ▪ C、半刚性路面
第二节 路面类型及基本要求
▪ 柔性路面〔flexible pavement）
▪ 用柔性结构层组成的路面称柔性 路面。
▪ 特点：刚度较小
第二节 路面类型及基本要求
▪ 三、影响路面结构稳定的因素 ▪ 1．大气水分与路基湿度状况 ▪ 2．气温周期变化
第二节 路面类型及基本要求
▪ 柔性基层〔flexible base） ▪ 用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯
入碎石、以及不加任何结合料的粒料类 等材料铺筑的基层，包括级配碎石、级 配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砂 砾经轧制而成的级配碎、砾石、以及泥 结碎石、填隙碎石等材料结构层。
第一节 路面结构及层次划分
▪ 3、垫层 ▪ 在路基土质较差、水温情况不
良时，宜在基层之下设置垫层， 起排水、隔水、防冻、防污或扩 散荷载应力等作用。
第一节 路面结构及层次划分
▪ （1〕作用 ▪ A、改善土基湿度和温度状况 ▪ B、将基层传下的荷载应力加以扩
散
第一节 路面结构及层次划分
▪ （2〕修筑材料 ▪ A 由松散粒料〔砂、砾石、炉渣〕
第一节 路面结构及层次划分
▪ （1〕作用 ▪ 承受较大行车荷载、水平力和
冲击力。 ▪ （2〕特性 ▪ 高强度、抗变形、稳定性、耐
久性、耐磨、不透水
第一节 路面结构及层次划分
▪ （3〕修筑材料
▪ 主要是水泥砼、沥青砼
▪
沥青碎〔砾〕石混合料
▪
砂砾
▪
道路工程路面结构图课件(共78页)
2、路面结构的分类
（1）按材料和施工方法分类
碎石类
（1）按材料和施工方法分类 结合料稳定类
（1）按材料和施工方法分类
沥青类
（1）按材料和施工方法分类 水泥混凝土类
（1）按材料和施工方法分类 块料类
（2）按路面力学性能分类
3、路面结构的分级
四、道路工程路面结构图 （二）道路路面结构图
（2）组织渠化交通
（2）组织渠化交通
渠化的作用：
类型和速度的车辆分车道行驶；
①利用分车线或分隔带、交通岛来分隔车流，使各种不同
②利用交通岛限制车辆行驶方向；
③限制车道宽度，控制车速，防止超车； ④利用交通岛或分隔带，设置各种交通标志，并可作为安 全岛。
（二）组织渠化交通
交通岛设计
Байду номын сангаас
按功能分为：方向岛（导流岛）、分隔岛（带）、中心 岛、安全岛等四种。 导流岛(分隔同向车流)；分隔岛(分隔不同类型车流、对向 车流 )；中心岛 (组织左转弯、分隔对向车流 ) ;安全岛 (行 人过街避让) 按构造分为：实体岛、隐形岛和无缘石的浅碟形岛。 设计包括岛的形状、尺寸、偏移量、后退量等。
• 平面交叉应保证进、出口道车道数平衡，原则上出 口道车道数必须大于或等于进口道车道数。 • 进口道直行车流在交叉口范围不改变驾驶方向即可 驶入出口车道。
（2）组织渠化交通
在车道上划线，或用绿带和交通岛来分隔车流，使 各种不同类型和不同速度的车辆能象渠道内的水流那 样，沿规定的方向互不干扰地行驶的交通组织。
导流岛
分隔岛
中心岛
安全岛
（3）实行信号控制 采用自动控制的交通信号指挥系统，提高车速 和通行能力。 （4）调整交通组织 当旧城道路改建困难时，可采取改变交通路线， 限制车辆行驶，控制行驶方向，组织单向交通， 适当封闭一些主要干道上的支路等措施调整。
高速公路路面结构的结构优化设计
高速公路路面结构的结构优化设计在现代交通运输系统中，高速公路起到了连接城市和地区的重要作用，对于高速公路的路面结构设计具有重要的意义。
路面结构的优化设计可以提高道路的安全性、舒适性和经济性，有效减少事故发生率并提高行车效率。
本文将探讨高速公路路面结构的结构优化设计。
首先，高速公路路面结构的结构优化设计需要考虑到各种力的作用，如交通荷载、气候荷载和地基反力等。
交通荷载主要包括车辆的轴重和轴距，以及车辆运行速度对路面的作用力。
气候荷载主要包括温度变化对路面材料的影响，特别是在高寒地区和炎热地区。
地基反力主要是指路基和地基之间的相互作用力。
通过合理的力学分析，可以确定各种力的大小和方向，从而为路面结构的设计提供依据。
其次，高速公路路面结构的结构优化设计需要考虑到材料的选择和配合。
路面结构的主要材料包括沥青混凝土、水泥混凝土和碎石等。
不同的材料具有不同的特性和适用范围。
沥青混凝土具有良好的柔性和抗水性能，适合用于高速公路的路面层。
水泥混凝土具有较高的强度和耐久性，适合用于高速公路的路基和基层。
碎石材料可以起到填充和加强的作用，提高路面的稳定性和承载能力。
在材料的选择和配合上，需要综合考虑材料的成本、施工难度和环境影响等因素，使路面结构达到最佳的性能和经济效益。
第三，高速公路路面结构的结构优化设计需要考虑到路面的厚度和层次。
路面结构的厚度应根据所承受的荷载和地基条件等因素来确定，以保证路面的稳定性和耐久性。
通常情况下，高速公路的路面结构包括表层、中间层和基层三个层次，每个层次的厚度和材料应根据实际情况进行设计。
表层的作用是提供舒适的行车环境和良好的抗滑性能，中间层的作用是承载交通荷载和分散应力，基层的作用是分散地基反力和提供均匀的支撑。
最后，高速公路路面结构的结构优化设计需要考虑到施工和维护的容易性。
在设计过程中，应尽量减少施工难度和维护成本，提高施工效率和维护质量。
对于施工而言，要考虑材料的供应和配送、施工工艺和设备，使施工过程能够顺利进行。
16公路路面结构设计讲解-PPT课件
第二节 路面类型及基本要求
一、路面类型
1、按照面层所用材料：
A、沥青路面
B、水泥砼路面 C、砂石路面等。
第二节 路面类型及基ຫໍສະໝຸດ 要求 2、按照使用品质，材料组成类型 以及结构强度的稳定性，分为： A、高级路面
第一节 路面结构及层次划分
3、垫层
在路基土质较差、水温情况不 良时，宜在基层之下设置垫层， 起排水、隔水、防冻、防污或扩 散荷载应力等作用。
第一节 路面结构及层次划分
（1）作用
A、改善土基湿度和温度状况
B、将基层传下的荷载应力加以扩 散
第一节 路面结构及层次划分
（2）修筑材料
B、次高级路面 C、中级路面
D、低级路面
第二节 路面类型及基本要求
3、根据路面结构的力学特性和设 计方法的相似性，可分为： A、柔性路面
B、刚性路面 C、半刚性路面
第二节 路面类型及基本要求
柔性路面（flexible pavement） 用柔性结构层组成的路面称柔性 路面。 特点：刚度较小
抗弯拉强度较小
主要靠路面材料的抗压、抗剪切强 度来承受车辆荷载作用的路面。
第二节 路面类型及基本要求
刚性路面（rigid pavement）
用水泥混凝土作面层或基层的路面 称刚性路面。 特点：强度高
抗弯拉强度高 弹性模量高 主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度 承受荷载
第二节 路面类型及基本要求
基层主要起承重作用，应具有 足够的强度。基层有时设两层， 分别称为上基层和下基层。
第一节 路面结构及层次划分
（1）作用
公路路面结构识图及施工规范
公路路面结构识图及施工规范一、路面的基本结构路基和路面是公路的主要工程结构物。
路基是在天然地表面按照路线的设计线性（位置）和设计横断面（几何尺寸）的要求开挖或填筑而成的岩土结构物，是路面的基础，承受由路面传来的行车荷载。
路面是在路基顶面的行车部分用各种混合料分层铺筑的供车辆行驶的一种层状结构物。
路床：路面结构层底面以下0.8 m范围内的路基部分称为路床。
路床分为上路床（0～0.3 m）和下路床（0.3～0.8 m）两层。
上路堤：路面结构层底面以下0.8～1.5 m的填方部分称为上路堤。
下路堤：上路堤以下的填方部分称为下路堤。
高速公路、一级公路的路基宽度一般是由车道、中间带和路肩组成的，如图1-1所示。
二、三、四级公路的路基宽度一般是由车道和路肩组成的，如图1-2所示。
【施工规范】高速、一级公路石灰应不低于Ⅱ级，二级公路石灰应不低于Ⅲ级，二级以下公路宜不低于Ⅲ级。
高速、一级公路的基层，宜采用磨细消石灰。
二级以下公路使用等外石灰时，有效氧化钙含量应在20%以上，且混合料强度应满足要求。
一、具有足够的承载力行驶在公路上的汽车，通过车轮把垂直力、水平力以及汽车产生的振动力和冲击力传给路面，使路面结构内部产生应力、应变和位移。
如果路基和路面结构整体或某一组成部分的强度或抵抗变形的能力不足，路面就会出现断裂、沉陷、波浪或车辙等病害，影响路基、路面的正常使用。
【施工规范】高速、一级公路极重、特重交通荷载等级基层的4.75 mm以上粗集料应采用单一粒径的规格料。
在路基和路面交工验收时，一般情况下，柔性材料（如级配碎石、沥青混凝土）用弯沉表示承载力，刚性材料（如水泥混凝土）、半刚性材料（如无机结合料稳定材料）用强度表示承载力。
【施工规范】混合料摊铺应保证足够的厚度，碾压成型后每层摊铺厚度宜不小于160㎜，最大厚度宜不大于200㎜。
施工过程的压实度检测，应以每天现场取样的击实结果确定的最大干密度为标准，每天取样的击实试验应符合下列规定：A击实试验应不少于3次平行试验，且相互之间的最大干密度差值应不大于0.02g/cm3；否则，应重新试验，并取平均值作为当天压实度的检测标准。
第五节道路路面结构组合设计实例讲解
5.道路路面结构组合设计实例讲解5.1路面结构层的组成路面结构层应适应行车荷载和自然因素对道路结构层的影响随深度的增加而逐渐减弱的规律，结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性也随深度的增加而逐渐减弱。
路面结构层适应施工要求，分层铺筑而成，分成三个层次面层、基层、垫层。
路面各结构层的组合要遵循的原则：1、按强度组合，各结构层强度自上而下递减（抗变形能力、稳定性也递减）；2、采取技术措施加强各结构层面的结合，提高路面的整体性，防止产生层间滑移，具有稳定性、连续性、整体性；3、层数、层厚应适当。
面层是直接承受行车荷载反复作用，并将荷载传递到基层的路面结构层。
沥青路面可分两层或三层铺筑，上面层、中面层、下面层。
水泥混凝土路面也可分成上下两层铺筑，。
但是砂石路面上铺筑的磨耗层、保护层、简易沥青表面处治，不应作为一个独立的层次，应为面层的组成部分。
修筑面层的材料：水泥混凝土、沥青混合料、碎石混合料、整齐或半整齐块石、水泥混凝土嵌锁式块料。
柔性结构层主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎（砾）石面层、块石面层组成的路面结构。
刚性结构层主要指水泥混凝土面层或基层的路面结构。
半刚性结构层用水泥、石灰等无机结合料处治的土或碎（砾）石及含有水硬性结合料的工业废渣修筑的基层。
基层在面层之下，与面层共同把行车荷载传递到底基层、垫层和土基，起承重作用的结构层次。
基层应具有足够的强度、刚度、水稳性、抗冻性、抗冲刷、收缩性小、良好的平整度和与面层结合性好。
石灰、水泥或沥青稳定土、贫水泥混凝土、天然砂砾、各种碎石、砾石、块石、圆石，各种工业废渣（煤渣、粉煤灰、矿渣、石灰渣等）和土、砂、石组成的混合料。
垫层设置在底基层与土基之间的结构层，具有排水、隔水、防冻、防污的作用，还起到扩散行车荷载应力和变形作用，改善土基的温度和湿度状况。
垫层使用的材料，砂石、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；另一类用水泥或石灰稳定土修筑的稳定类垫层。
浅谈公路沥青路面结构组合设计方法分析
修筑 垫层所 用 的材 料 ， 强度不 一定很 高 ， 但水稳 定性 和隔热
性 要 好 。常 用 材 料 有 两 类 ： 一类 是 用 松 散 粒 料 ， 砂 、 石 、 渣 、 如 砾 炉
片石 或回石等 组成 的透水性垫 层 ； 另一类是 由整体 性材 料 ， 如石 灰土或炉渣石灰土等组成的稳定性垫层。
１ 沥 青 面 层 ｌｌ 一 般要 求 ＿ ３１ 一 般 规 定 ．
的 中湿 、 潮湿路段 ， 可能产生冻胀需设 置防冻垫 层的路段 ； ） ４ 基层 １ 沥青面层类型 ． ２ 或底基层可能受污染以及路基软弱的路 段。 沥青 面层分为 沥青混凝 土 、 热拌 沥青碎 石 、 乳化 沥青 碎石？ 昆 垫层 的宽度为 ： 高速公路 、 一级公 路 、 级公路 的排 水垫层应 二 合料 、 青贯人式 、 沥 沥青表面处治 宽 ， 以利路 面结构排水 ， 持路基 稳定 ； 、 保 三 四级 公路 路 面等级 以及交通量相适应 。 的垫 层 宽 度 可 比底 基 层 每 侧 至 少 宽 ２ ｍ。 ５
在路 面结构 组合设计 中， 沥青 面层存 在着 最小厚 度 ， 如果 沥 ４ 柔 性 路 面 结 构 组 合 设 计 原 则 青 面层太 薄 ， 不能 独立地作 为一个 结构层 ， 不仅 不能满 足路 就 这 除应 注意到柔 性路面各个结 构层 的特 点外 ， 于各个结构 层 对 面的力学性能要求 ， 且给施工也带来不便 。 而 的组 合仍须遵循下列原则 ： ２ 基 层 与 底 基 层 ４１ 适应行车荷载作用的要求 ．
关键词 ： 公路 沥青路 面 ； 结构组合 ； 计方法 设 柔性路 面设计 包括 三大部分 ， 即路面结 构组合 设计 、 面结 应 采 用 水 泥 或 石 灰 、 煤 灰 稳 定 料 类 半 刚 性 基 层 ， 路 粉 以增 强 基 层 的 构计算 以及材 料配合 比设计 。我们 知道柔性 路面结 构一 般 由面 强度和稳定 性 ， 减少低温收缩裂缝。条件允许 时 ， 底基层宜采用水 层、 基层 、 底基层 、 垫层 、 路基等部分组成 。而沥青路 面结构组合设 泥或石灰 、 粉煤灰或石灰稳定各 种集料或 土类 作半刚性基层 。若 计的 主要 内容 就是合理选择 和安 排各结构层 ， 对不 同的结构层 进 当地石料充分 丰富 ， 也可采用级 配碎石或填 隙碎石或天然 砂砾等 行组合 ， 从而使路 面结 构在使用年 限内既能承受行 车荷载和 自然 粒料做底基层 。当采 用半 刚性基层有 困难 时 ， 可选用热拌 或冷拌 因素 的作用 ， 又能发挥各结构层的最大效能 ， 并满足要求 。因此我 沥青碎石混合料或沥青贯入式碎石作柔性基层。 们首先需要 了解各个结构层 的特点和要求 。 ３ 垫 层 垫层是设置 在底 基层与土基之 间的结构层 ，主要起排水 、 隔 沥青 面层 是在路 基表面上 用沥 青混合 料铺 筑的一 种层状 结 水 、 防冻 、 防污的作用 ， 垫层可根据情 况设 置或不设 。一般在处 于 构物 。沥青面层一方面直接承受车轮荷载反复作用和 自然因素的 下 列状况 的路基应 设置垫层 ， 以排除 路面 、 用 路基 中滞 留的 自由 影 响 ， 一方 面又 为汽车运输 提供安 全 、 速 、 适 的行 车条件 ， 水 ， 另 快 舒 确保路基路 面结构处于干燥或 中湿状态 ： ） １ 地下水位 高 ， 水 排 所 以沥青 面层结 构不仅 应具有 坚实 、 平整 、 滑 、 抗 耐久 的特点 ， 而 不 良 ， 路基 经常处 于潮湿 、 过湿 状态 的路 段 ； ） ２ 排水 不 良的土质 ， 且 还 应 具 有 高 温 抗 车 辙 、 温 抗 开 裂 、 水 损 害 以及 防 止 雨 水 渗 有裂 隙水 、 低 抗 泉眼等水 文不 良的岩石挖 方路段 ； ） ３ 季节性 冰冻地 区
路面结构设计项目说明
路面构造设计阐明一、采用技术原则和计算根据➢路面类型：沥青混凝土路面；➢路面设计原则轴载：BZZ-100；➢路面构造设计年限：；➢路面抗滑原则：交工检测指标值：横向力系数SFC60≥54：构造深度TD≥0.55mm;石料磨光值PSV≥42。
二、路面构造形式(一)路面设计参数道路建成后将成为沿线厂区货运车辆进出重要道路，同步该道路也是园区开发建设施工通道，结合实际状况，对路面构造按照重交通偏下水平进行设计，依照道路勘察资料及有关规范，路基顶部回弹模量取值E0＝30MPa。
一种车道原则轴载合计作用次数:12*106 次设计路面弯沉值:Ls= 21.5（0.01mm)（二）路面构造形式上面层：5cm 厚AC-16C型SBS改性沥青混凝土；下面层：9cm厚AC－25C型粗粒式沥青混凝土；下封层：0.8cm厚ES-3型稀浆封层；上基层：18cm厚水泥稳定级配碎石（抗压强度≥3.5 MPa）；下基层：18cm厚水泥稳定级配碎石（抗压强度≥3.0 MPa）；底基层：18cm厚水泥稳定级配碎石（抗压强度≥2.5MPa）；垫层：15cm厚天然砂砾（抗压强度≥2.0MPa）；路基顶面回弹模量E0=30MPa三、沥青混凝土材料及技术规定阐明（一）材料规定1.上面层用沥青：上面层沥青混凝土采用SBS I-D型成品改性沥青，制造改性沥青基质沥青应与改性剂有良好配伍性，其质量须符合A 级道路石油沥青技术规定。
供应商在提供改性沥青质量报告时应提供基质沥青质量检查报告和沥青样品。
且其各项性能指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-）表4.6.2规定期，方可使用，其性能指标规定见下表：2．下面层用沥青：路面下面层沥青混凝土选用A级道路石油沥青70号，其应满足《公路沥青路面施工技术规范》表4.2.1-2气候分区1-4规定，如下表：道路石油沥青技术规定3．粗集料：粗集料必要使用坚韧、粗糙、有棱角优质石料，上面层石料宜采用本地产辉绿岩。
高速公路路面结构性能分析与设计
高速公路路面结构性能分析与设计高速公路是现代交通中非常重要的一部分，而路面结构又是高速公路的基础。
路面结构是指路面表层及以下的各层结构，通过各种不同的结构、厚度和材料组合，以达到吸收道路承载力、减少反弹、保持车辆直线稳定、防止车辆打滑等功能。
在高速公路的设计中，路面结构性能分析和设计起着至关重要的作用。
首先，我们需要了解高速公路路面的结构组成及其各层之间的关系。
高速公路路面主要分为四层，分别是路面表层、基层、底基层和路基。
其中，路面表层是用来承受车辆荷载的最上层，主要由沥青混合料或水泥混凝土制成。
基层位于路面表层下方，主要是为了分散车辆荷载，防止路面沉降。
底基层和路基是为了承载路面荷载，分散荷载并将其传递到基层和路基，从而避免浮起、裂缝等问题的发生。
其次，我们需要了解路面结构的设计原则。
路面结构的设计要考虑道路使用年限和交通流量等因素，以确保道路的耐久性和安全性。
设计中需要选用适当的结构厚度、材料强度和材料类型，达到承载能力、耐久性、抗侵蚀性和车辆通行的舒适性。
在实际操作中，我们需要进行路面结构性能分析，以确保各层结构合理、耐久性好、安全可靠。
路面承载能力是路面性能分析的主要指标之一，通常通过静载试验、动载试验和反射裂缝试验等来测试。
静载试验一般采用静压板试验，即在路面表层铺设规定厚度的沙袋或特制的金属板，然后施加荷载。
利用压力传感器和位移传感器原理来检测路面表层承载能力。
动载试验一般采用重锤冲击原理，通过耐久性评价和路面变形的检测来测试路面承载能力。
反射裂缝试验主要通过路面裂缝的形成、变化和修复时间，来反映路面强度和变形性能。
路面结构性能分析和设计是高速公路设计的重中之重。
合理的路面结构设计能够确保高速公路的安全性和耐久性，也能够提升车辆的通行舒适度。
同时，路面结构性能的分析评价也为道路维护保养提供了依据，降低了维护成本。
因此，在高速公路的建设过程中，注重路面结构设计和性能分析是非常必要的，既能保证道路质量，又能满足人们日益增长的出行需求。
路面结构型式
路面结构形式有如下几种：
1主线抬高路段新建路面，如图1(干湿类型为干燥)和图2（干湿类型为中湿）：
5cm细粒式改性沥青混凝土（GAC-16C）
6cm中粒式改性沥青混凝土（GAC-20C）
8cm粗粒式改性沥青混凝土（GAC-25C）
下封层
16cm水泥稳定碎石
20cm水泥稳定碎石
图1 主线抬高路段新建路面结构形式
5cm细粒式改性沥青混凝土（GAC-16C）
6cm中粒式改性沥青混凝土（GAC-20C）
8cm粗粒式改性沥青混凝土（GAC-25C）
下封层
16cm水泥稳定碎石
20cm水泥稳定碎石
20cm未筛分碎石
图2主线抬高路段新建路面结构形式
2扩建路面结构图
h厚加铺层
26㎝水泥混凝土
20㎝水泥稳定级配碎石
20㎝低剂量水泥稳定级配碎石
未筛分碎石
图3 扩建路段路面结构形式
h厚加铺层
26㎝水泥混凝土
20㎝水泥稳定级配碎石
未筛分碎石
图4 扩建路段路面结构形式
h厚加铺层
26㎝水泥混凝土
20㎝水泥稳定级配碎石20㎝低剂量水泥稳定级配碎石
未筛分碎石
图5扩建路段路面结构形式。
路基路面基本结构讲解
17cm级配碎石
素土夯实，密实度>95%
8
图1.1 路基横断面形式
路堤 半挖半填
路堑
9
（三）几个重要概念
路基：是路面的基础。
10
（三）几个重要概念
路堤：高于原地面的路基，分上路堤（0.8～1.5m）和下路堤。
11
路 床 ： 直 接 位 于 路 面 结 构 层 下 0.8m 厚 的 路 基 部 分 。 分 上 路床和下路床。
地 下
水
位
变
动
35
三、路基干湿类型
1.分类
路基的干湿类型是以不利季节路槽表面以下80厘米深度内土的平均稠度 Wc来划分，分为干燥、中湿、潮湿、过湿四类。
2.指标
1）、土的平均稠度为
wc
wL w wL wp
w
——土
的
平
均
含
水
量%；
w
L——土
的
w
液
限
含
水
量
%；
w
p——土
的
塑
限
含
水
量
%
2)、路基的相对含水量：wx
3
某新建路平面图
4
某新建路纵断面图
5
新建路K0+000---K0+350纵断面 图
6
某新建路横断面图
60*60*6青石板 3cmM5水泥砂浆 8cmC20混凝土 10cm级配碎石
素土夯实
4cm中粒式沥青砼 6cm粗粒式沥青砼 7cm黑色碎石 18cm5%水泥稳定层
17cm级配碎石
素土夯实，密实度>95%
巨粒土：强度和稳定性好，良好；也可用于砌筑边坡 级配良好的砾石混合料：良好；还可用于中级路面和
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第一节 路面结构及层次划分
（1）作用 承受面层传来的车辆荷载，并向下 扩散
（2）特性 具有一定的强度、稳定性、耐久性
第一节 路面结构及层次划分
（3）修筑材料 各种结合料稳定土 天然砂砾 各种碎石 各种工业废渣
第一节 路面结构及层次划分
公路路面结构图设计与识读
组长：陆万超（制作） 资料收集：刁宇、张春旺 图片收集：夏荣梁、张芮
第一节 路面结构及层次划分
一、路面的定义 路面是用各种筑路材料铺筑在
路基上供车辆行驶的层状构造物。
第一节 路面结构及层次划分
二、路面断面与宽度 1、路面的横断面
第一节 路面结构及层次划分
成为路拱。分为直线和抛物线两种。 （2）路拱横坡度 路表面高差与水平距离的百分比
第一节 路面结构及层次划分
（3）设置 高速公路和一级公路设有中央
分隔带，通常采用两种方式布置 路拱横断面。
第一节 路面结构及层次划分
若分隔带未设置排水设施，则做成中 间高、两侧路面低，由单向横坡向路 肩方向排水；
第二节 路面类型及基本要求
三、影响路面结构稳定的因素 1．大气水分与路基湿度状况 2．气温周期变化
第二节 路面类型及基本要求
柔性基层（flexible base） 用热拌或冷拌沥青混合料、沥青贯
入碎石、以及不加任何结合料的粒料类 等材料铺筑的基层，包括级配碎石、级 配砾石、符合级配的天然砂砾、部分砂 砾经轧制而成的级配碎、砾石、以及泥 结碎石、填隙碎石等材料结构层。
第二节 路面类型及基本要求
3、根据路面结构的力学特性和设 计方法的相似性，可分为： A、柔性路面 B、刚性路面 C、半刚性路面
第二节 路面类型及基本要求
柔性路面（flexible pavement） 用柔性结构层组成的路面称柔性
路面。 特点：刚度较小
抗弯拉强度较小 主要靠路面材料的抗压、抗剪切强
第二节 路面类型及基本要求
刚性基层（rigid base） 用混凝土、低标号混凝土、钢
筋混凝土、连续配筋混凝土等材 料做的基层。Biblioteka 第二节 路面类型及基本要求
半刚性基层（semi-rigid base） 用无机结合料稳定土类的材料
铺筑一定厚度的基层。
组成的透水性垫层 B 无机结合料修筑的稳定类垫层
第二节 路面类型及基本要求
一、路面类型 1、按照面层所用材料：
A、沥青路面 B、水泥砼路面 C、砂石路面等。
第二节 路面类型及基本要求
2、按照使用品质，材料组成类型 以及结构强度的稳定性，分为： A、高级路面 B、次高级路面 C、中级路面 D、低级路面
面结构内部的水分迅速排除，在全宽范 围内铺筑基层材料，保证水分由横向排 入边沟。 适用：用于路基较窄的中级或低级路面
第一节 路面结构及层次划分
2、路面的宽度 包括行车道宽度、路肩、
中央分隔带和左侧的路缘带。
第一节 路面结构及层次划分
三、路拱及路拱坡度 （1）路拱 将公路做成中间高、两侧低的形状，
用半刚性基层组成的路面称为半 刚性路面。 特点：介于柔性路面和刚性路面之 间。
第二节 路面类型及基本要求
二、路面工程应满足的要求 1．足够的强度和刚度 2．足够的稳定性 3．抗滑性
第二节 路面类型及基本要求
4．耐久性 5．平整度 国际平整度指数（IRI） M/KM 6、环保性
若分隔带设置排水设施，则两侧路面 分别单独做成中间高、两侧低的路拱， 向中间排水设施和路肩两个方向排水。
第一节 路面结构及层次划分
四、路面结构层次划分
第一节 路面结构及层次划分
1．面层 面层是直接承受行车荷载和大气降水
和温度变化影响的路面结构层位，应具 有足够的结构强度、良好的温度稳定性， 耐磨、抗滑、平整和不透水。 面层由一层或数层组成；其顶面可加 铺磨耗层，其底面有时增设联接层。
3、垫层 在路基土质较差、水温情况不
良时，宜在基层之下设置垫层， 起排水、隔水、防冻、防污或扩 散荷载应力等作用。
第一节 路面结构及层次划分
（1）作用 A、改善土基湿度和温度状况 B、将基层传下的荷载应力加以扩
散
第一节 路面结构及层次划分
（2）修筑材料 A 由松散粒料（砂、砾石、炉渣）
第一节 路面结构及层次划分
第一节 路面结构及层次划分
（1）槽式断面 在路基上按路面行车道及硬路肩
设计宽度内开挖路槽，保留土路肩， 形成浅槽。也可采用培槽方法，在路 基两侧培槽，或半填半挖的方法培槽。 特点：路面厚度均匀，节省材料
第一节 路面结构及层次划分
（2）全铺式断面 在路基全宽范围内部铺筑路面。 在高等级公路建设中，有时为了将路
度来承受车辆荷载作用的路面。
第二节 路面类型及基本要求
刚性路面（rigid pavement） 用水泥混凝土作面层或基层的路面
称刚性路面。 特点：强度高
抗弯拉强度高 弹性模量高 主要靠水泥混凝土板的抗弯拉强度 承受荷载
第二节 路面类型及基本要求
半刚性路面 （semi-rigid pavement）
第一节 路面结构及层次划分
（1）作用 承受较大行车荷载、水平力和
冲击力。 （2）特性
高强度、抗变形、稳定性、耐 久性、耐磨、不透水
第一节 路面结构及层次划分
（3）修筑材料 主要是水泥砼、沥青砼 沥青碎（砾）石混合料 砂砾 碎石掺土或不掺土的混合料 块料
第一节 路面结构及层次划分
2．基层 基层主要起承重作用，应具有