06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
第2章 路面设计参数
构设计的输入参数，它们决定了路面结构的组合 形式和路面结构层的厚度。
§2.1 交通荷载
汽车是路面的服务对象，路面的主要功能 是长期保证汽车快速、安全、舒适地通行。汽 车荷载也是使路基和路面结构遭受破坏的主要 肇因。要能设计和修建出既符合使用要求又经 久耐用的路基和路面结构物，就必须首先对行 驶在路上的车辆作一考察。
2）土的三轴试验
2.土基的弹塑性特征
(1) 初始切线模量——应力值为零时 的应力-应变曲线的正切，如图2-8中 的①所示。 (2) 切线模量——某一应力级位处应 力-应变曲线的斜率，如图2-8中的② 所示，反映该级应力处应力-应变变化 的精确关系。 (3) 割线模量——以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的 割线的斜率，如图2-8中③所示，反映该应力级范围内的应力-应变 的平均状态。 (4) 回弹模量——应力卸除阶段，应力-应变曲线的割线模量，如图 2-8中④所示，反映土在回弹变形范围范围内的应力-应变的平均情 况。
车辆的轴型
2.标准轴载确定的依据
标准轴载一般要求对路面的响应较大， 同时又能反映本国公路运输运营车辆的总体 轴载水平。
我国根据公路运输运营车辆的实际，规 定公路与城市道路路面设计以单轴双轮组重 100kN作为设计标准轴载，以BZZ-100表示。
3.超载与超限
超载运输：指车辆所装载的货物（或人员）
五、车轮轮迹横向分布
1.定义 为了描述车轮轮迹在横断面上的分布特征
，把路面横断面上某一宽度（例如轮迹宽度 ）范围内所受到的车辆作用次数与通过该横 断面的总作用次数的比值称为轮迹横向分布 系数，以此反映轮迹的横向分布。
轮迹横向分布频率曲线（单向行驶一个车道） 轮迹横向分布频率曲线（混合行驶双车道）
《路基路面工程》课程教学大纲
《路基路面工程》课程教学大纲课程名称：路基路面（Road Subgrade and Pavement Engineering）课程编码：60445022 学分：3 总学时：54说 明【课程简介】《路基路面工程》课程是面向土木专业交通土建方向学生的一门专业方向课。
课程主要讲授路基路面的基本概念、路基的防护与加固方法、路基设计、沥青路面设计、水泥混凝土路面设计等内容。
要求学生通过课程内容的学习，熟悉路基路面工程的基本设计原则和规定，掌握各种结构及构件的受力特点及其基本要求，培养良好的结构意识及对常用路基路面工程体系进行正确布置和设计的能力，为今后学习和工作实践奠定扎实的基础。
【课程性质】专业方向课。
【适用专业】土木专业。
【教学目标】课程的主要特点是理论与实践并重，工程性较强,既要认真学习基本理论知识，又要注重工程实践。
通过学习，学生应该了解路基路面材料以及结构的基本概念、路基路面工程相关的交通环境情况、相关材料的特性以及结构相关设计参数；掌握支挡结构的类型和使用条件、布置和构造以及挡土墙设计方法；能够运用理论知识进行路基路面结构的设计。
学生能够运用相关的基本概念、原理和方法等重点内容进行挡土墙设计、沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计，同时具有路基路面工程相关的设施工、养护和质量检测与评定的基本能力。
【先修课程要求】《材料力学》、《结构力学》、《土力学》等。
【能力培养要求】要求学生通过理论学习，掌握路基边坡稳定性分析方法，能够进行路基支挡结构设计、沥青路面设计以及水泥混凝土路面的设计和制图，并且对路基路面的施工和养护有进一步的了解。
【学习总量】理论学时为54学时，自主学时为350学时，总学时为404学时。
【教学方法与环境要求】以理论教学为主，辅助ppt课件教学。
【学时分配】学 时 安 排序号 内 容理论课时实验课时实践课时习题课时小计1 第一章 概论 4 42 第二章 路基土的特性及设计参数 4 43 第三章 路基设计 8 84 第四章 路基防护与支挡结构设计 6 65 第五章 路基施工 2 26 第六章 交通荷载级路面设计参数 2 27 第七章 路面基层 4 48 第八章 沥青路面设计 10 109 第九章 水泥混凝土路面设计 10 1010 第十章 路面施工 2 211 第十一章 路基路面养护与管理 2 2总 计 54 54 【教材与主要参考书】教 材：路基路面工程，黄晓明，人民交通出版社，2016年4月，第4版。
交通荷载及路面设计参数
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。
公路水泥混凝土路面设计规范JTG D40-2011
公路水泥混凝土路面设计规范JTGD40-20111总则1.0.1为适应交通运输发展和公路建设的需要，提高水泥混凝土路面的技术水平、使用品质和设计质量，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。
1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的水泥混凝土路面设计。
1.0.3水泥混凝土路面设计方案，应根据公路的功能和等级，结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。
1.0.4水泥混凝土路面设计应包括结构组合设计、结构层厚度设计、材料组成设计、接缝构造设计、钢筋配置设计等内容。
1.0.5水泥混凝土路面结构，应按规定的安全等级和目标可靠度要求，在设计基准期内承受预期的交通荷载作用，适应所处的自然环境，满足预定的使用性能要求。
1.0.6水泥混凝土路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2术语和符号2.1术语2.1.1水泥混凝土路面cementconcretepavement以水泥混凝土作面层(配筋或不配筋)的路面。
2.1.2普通混凝土路面jointedplainconcretepavement除接缝区和局部范围外，面层内均不配筋的水泥混凝土路面，也称素混凝土路面。
2.1.3钢筋混凝土路面jointedreinforcedconcretepavement面层内配置纵、横向钢筋或钢筋网并设接缝的水泥混凝土路面。
2.1.4连续配筋混凝土路面continuouslyreinforcedconcretepavement面层内配置纵向连续钢筋和横向钢筋，横向不设缩缝的水泥混凝土路面。
2.1.5钢纤维混凝土路面steelfiberreinforcedconcretepavement在混凝土面层中掺入钢纤维的水泥混凝土路面。
2.1.6复合式路面compositepavement面层由两层不同材料类型和力学性质的结构层复合而成的路面。
2.1.7水泥混凝土预制块路面concreteblockpavement面层由水泥混凝土预制块铺砌成的路面。
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。
路面设计参数荷载
车轴和轮胎的配置
车轴和轮胎的配置
轮胎压力
轮胎压力：现代车辆的车轮采用充气轮胎，轮胎 的充气压力称为轮胎压力。 接触面积：充气轮胎在荷载作用下会产生压缩变 形，由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。
轮胎压力
在结构相同的刚性路面中，轮胎压力增加70kPa， 则需增加板厚约0.5cm。主轮轴型式对道面厚度 影响较大，在相同荷载条件下，路面厚度随轮胎 压力增大而增大，随主轮轴轮数增多而减小。 在沥青路面中，垂直应力的大小取决于荷载轮胎 压力的大小。
标准轴载
路面结构设计指标：设计弯沉和容许拉应力。 设计弯沉：保证路面的整体承载力。 容许拉应力：防止各结构层疲劳开裂。
标准轴载
设计弯沉计算公式是建立在大规模的道路交通量 调查和路面状况评定基础上的。 容许拉应力计算公式则需要大量的材料疲劳试验 结果。 车辆重型化、轴载增大——提高标准轴载。
标准轴载的选用
交通参数
交通量 交通组成 标准轴载 轴载换算
一、交通量
交通量：一定时间间隔内各类车辆驶经某 道路横断面的数量。 间隙式观测、连续式观测。
交通量
路面结构设计所依据的是车道交通量，可以通过 对行车道交通量乘以方向系数和车道系数后得到 的。 方向系数：一个行车方向的交通量占行车道交通 量的比例。 车道系数：行车道的交通量除以该方向的交通量。
作用在路面上的动荷载
当车轮通过路面不平整处时将产生冲击作用，冲 击作用增大了车辆荷载对路面的作用效果。 冲击作用的大小与路面的平整状况及车辆运动速 度有关。路面越不平整，冲击作用越大，因此， 对路面的平整度应该有严格的要求。
车轮轮迹横向分布
车辆在路面上行驶时，轮迹的横向分布是不均匀 的。 车轮的轮迹在横断面中心线附近一定范围内左右 摆动，按一定规律分布在车道横断面上。
路基路面工程教学大纲
路基路面工程教学大纲一、课程的性质与目的本课程是道路桥梁及渡河工程、交通工程等专业必修专业主干课程，主要讲述公路、城市道路、厂区道路工程中路基工程、路面工程的基本理论和基本知识。
本课程将结合卓越工程师的培养要求，着力培养学生工程分析能力、工程设计能力和工程管理能力。
教学目的：在掌握土木工程材料、材料力学、土质学与土力学、道路勘测设计等知识的基础上，通过本课程的教学，学生应掌握路基路面工程的结构特点与功能要求；路基土的工程特性和承载力评价指标与方法；路基路面工程相关的交通、环境、材料的特性与要求、结构设计参数；掌握路基强度和稳定性的要求和设计方法；掌握路基支挡结构分析与设计；路面结构强度（刚度）的测试方法、结构层材料模量的确定和取值方法、交通量确定方法、路基路面工程质量检测与评定方法；掌握路基层特性及选择方法；沥青混凝土路面和水泥混凝土路面材料与结构设计方法；了解路基和路面施工及养护技术。
课程重点：路基路面工程相关的基本概念、原理和方法；路基稳定性设计和路基支挡结构设计；沥青路面和水泥混凝土路面结构组合设计与厚度设计；路面施工、养护和管理的基本流程。
具有路基路面工程相关的设计、施工、养护和质量检测与评定的基本能力。
二、课程内容的教学要求1、绪论了解路基路面工程取得的成就及路基路面工程与各学科的关联性；掌握路基路面结构工程结构特点、结构分层和结构层主要功能等，掌握路基路面结构特点与分层要求；掌握路基路面结构的影响因素；掌握公路自然区划的概念及不同自然区划的特点、公路自然区划的划分方法。
2、路基工程（1）路基土的特性及设计要求：掌握路基土的分类、路基工作区、土基强度（刚度）指标、路基临界高度、相对含水量与干湿类型；掌握路基土的力学特性及影响因素；了解路基土的基质吸力及干湿类型（路基饱和度）确定。
掌握路基设计参数的确定方法与要求。
（2）路基设计：了解路基的基本构造及主要附属设施；掌握路基工程的主要病害及产生的原因；熟练掌握直线法和圆弧法（瑞典法和BISHOP法）验算路基的边坡稳定性，能进行陡坡路堤的稳定性验算；理解浸水路堤的稳定性验算特点及要求；熟练掌握路基典型横断面组成及一般路基设计要点；理解路基变形观测与控制要点、路给排水设计要求、特殊路基设计方法，基本掌握地基加固的类型与方法。
路面设计参数
路面设计参数
路面设计参数主要包括以下几个方面：
1. 路基承载能力：路基的承载能力是决定路面结构稳定性的重要因素。
设计时需要根据车辆的载重、交通流量和路基的土壤类型、湿度等条件进行评估。
2. 路面材料：不同的路面材料具有不同的特性，如沥青路面和水泥路面。
材料的选择需要根据工程要求、地理环境、交通流量和预算等因素来确定。
3. 路面厚度：路面厚度是影响路面耐久性和稳定性的关键因素。
设计时需要考虑车辆的载重、路面的材料和使用寿命等因素。
4. 排水设计：排水设计是保证路面性能的重要方面。
设计时需要考虑地区降雨量、路面倾斜度、排水沟的位置等因素，以确保路面的水能及时排出。
5. 横向坡度与纵向坡度：横向坡度和纵向坡度是影响车辆行驶和排水的重要参数。
设计时需要根据地区地形、车辆流量和道路等级等因素来确定。
6. 预应力与跨度：预应力和跨度是桥梁设计中重要的参数，设计时需要考虑桥梁的跨度、桥墩的高度和桥下的地形等因素。
总的来说，路面设计参数涉及到多个方面，需要根据工程的具体要求和实际情况来进行选择和设计。
路面设计参数荷载—5
车轴和轮胎的配置
车轴和轮胎的配置
轮胎压力
轮胎压力：现代车辆的车轮采用充气轮胎， 轮胎压力：现代车辆的车轮采用充气轮胎，轮胎 的充气压力称为轮胎压力。 的充气压力称为轮胎压力。 接触面积：充气轮胎在荷载作用下会产生压缩变 接触面积： 形，由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。 由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。
标准轴载
路面结构设计指标：设计弯沉和容许拉应力。 路面结构设计指标：设计弯沉和容许拉应力。 设计弯沉：保证路面的整体承载力。 设计弯沉：保证路面的整体承载力。 容许拉应力：防止各结构层疲劳开裂。 容许拉应力：防止各结构层疲劳开裂。
标准轴载
设计弯沉计算公式是建立在大规模的道路交通量 调查和路面状况评定基础上的。 调查和路面状况评定基础上的。 容许拉应力计算公式则需要大量的材料疲劳试验 结果。 结果。 车辆重型化、轴载增大——提高标准轴载。 车辆重型化、轴载增大——提高标准轴载。 ——提高标准轴载
国外标准轴载的选定
美国AASHTO设计法、SHELL设计法、AI设计法 美国AASHTO设计法、SHELL设计法、AI设计法 AASHTO设计法 设计法 和比利时设计法，均采用82KN或80KN的标准轴 和比利时设计法，均采用82KN或80KN的标准轴 82KN 载。 日本设计法采用100KN的标准轴载。 日本设计法采用100KN的标准轴载。 100KN的标准轴载 苏联设计法采用计算轴载的概念， 苏联设计法采用计算轴载的概念，没有采用标准 轴载。 轴载。
存在的问题
车辆与路面是一个相互作用的过程， 车辆与路面是一个相互作用的过程，路面的不平 度引起车辆的振动，车辆又对路面加以动力荷载。 度引起车辆的振动，车辆又对路面加以动力荷载。 使用静载模式已不能反映路面的实际受力状况。 使用静载模式已不能反映路面的实际受力状况。
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
(完整版)路基路面(黄晓明版)知识点提要.doc
路基路面工程重点复习（第六版）其中★：必须掌握，▲：必须了解，其他未标注的是老师勾选的重点。
第一章概论1.路基路面的工程特点主要包括哪几个方面？路基和路面是道路的主要工程结构物：①路基是在天然地表面按照道路的设计线性（位置）和设计横断面（几何尺寸）要求开挖或堆填而成的岩土结构物；②路面是在路基顶面用各种混合料铺筑而成的层状结构物。
路基和路面工程是道路工程的主要组成部分，其特点是：(1)路基工程的土方量很大，而路面结构在道路造价中所占比重很大；(2)路基与路面工程是一项线性工程，公路沿线地形起伏、地质、地貌、气象特征多变，造成了路基与路面工程复杂多变的特点。
2.路基路面的性能要求包括哪几个方面？(1)承载能力：路基路面结构承受荷载的能力；(2)稳定性：在降水、高温、低温等环境作用下仍能保持其原有特性的能力；(3)耐久性：在车辆荷载的反复作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特性；(4)表面平整度：路面表面纵向凹凸量的偏差值；(5)路面抗滑性：路面表面抗滑能力的大小。
3.为什么要特别重视路基的稳定性？路基稳定性受哪些因素影响？(1)处于不稳定的路基结构会导致路基失稳，从而引发滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基稳定性受地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别等因素的影响。
4.路面结构为什么要进行分层设计？水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何分层设计？(1)行车荷载和自然因素对路面的影响 ,随深度的增加而逐渐变化。
因此 ,对路面材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
通过沥青路面结构应力计算结果可以发现 ,荷载作用下垂直应力z ，随着深度的增加而变小,水平拉应力r 一般为表面受压和底面受拉 ,剪切应力zr 先增加后减小。
为适应这一特点，路面结构通常是分层铺筑。
(2)按照使用要求、受力状况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同进行分层，通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层和路基（垫层）。
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 ）。
(完整版)06交通荷载及路面设计参数
b)单圆荷载的当量圆直径D： D 8P 2d
p
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
4、运动车辆对道路的动态影响
道路上行驶的汽车除给路面施加垂直静压力外，还施加水平 力和振动力，对路面固定点而言，这种影响又具有瞬时性和重复 性。
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
第二节 标准轴载及轴载换算
核心内容
交通量 标准轴载 轴载换算 累计标准轴载作用次数 标准轴载作用次数的调查与分析
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
1、交通量
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
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：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：
i
Ns Ni
( Pi )n
Ps
School of Transportation Southeast University，China
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
5、交通分析
➢2）轴载谱
轴载谱：不同轴载在道路上的比例关系
School of Transportation Southeast University，China
轴载谱
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
5、交通分析
➢3）车辆荷载的轮迹横向分布
图2-7 轮迹横向分布频率曲线 （单向行驶一个车道）
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。
06交通荷载及路面设计参数建筑土木工程科技专业资料
✓水泥混凝土抗折强度试件为直角棱柱体小梁，标准试件尺寸为
150mm*150mm*550mm，在标准条件下，经养护28d后，按三 分点处双点加载 (图6-11)测定其抗折强度(fcf) 和抗折弹性模量。
②疲劳参数
3、水泥混凝土材料
③ 水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量参数值
水泥混凝土强度和弹性模量经验参考参考值
4、级配碎石
级配碎石回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参 数之一，他是级配碎石性质、状态（含水率和密实度）和应力状 况等的函数。
对于处于特定状态（一定含水率和密实度值）的各类级配碎 石和路基土来说，应力状况是影响其模量取值得主要因素。
4、级配碎石
影响因素
1、无机结合料稳定材料
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数建议值
1、无机结合料稳定材料
示意图
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-动态模量建议值
E* 0 0
无机结合料稳定材料抗压强度和动态回弹模量参数
2、沥青材料
①沥青混凝土的抗压试验
✓沥青混合料的弯沉计算时抗压回弹模量的试验温度为20℃、
弯拉验算时抗压回弹模量的试验温度为15℃、劈裂强度的试验 温度也为15℃。
青路面要求进行轴载换算系数？
10、请上表中的车辆类型按按水泥混凝土路面要求进行轴载换
算系数？
11、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按水
泥混凝土路面要求进行轴载换算系数？
练习与讨论
12、请结合规范分析无机结合料稳定材料路面设计参数的内容
及测试要求。
13、请结合规范分析沥青混凝土材料路面设计参数的内容及测
试要求。
路面设计参数荷载
车轮轮迹横向分布
车辆在路面上行驶时，轮迹的横向分布是不均匀 的。 车轮的轮迹在横断面中心线附近一定范围内左右 摆动，按一定规律分布在车道横断面上。
轴载 换算方法
以弯沉为指标的等效轴载换算 以拉应力为指标的等效轴载换算 车辙等效的轴载换算
车辙等效的轴载换算方法
以车辙为设计指标用于控制沥青面层的高 温车辙时，应建立适用于车辙指标的轴载 换算公式。
轴载换算方法
AASHTO柔性路面当量轴载 四次幂法则 预估累积轴载作用次数（ESAL） 我国的当量轴载换算体系
力学-经验法
交通
环境
路基
材料性质
设计可靠度
初拟路面结构 损坏分析
疲劳
永久变形
温度裂缝 反射裂缝 其它类型
相应的损坏标准 选定路面结构和材料
外在设计参数
路基 交通荷载 环境因素
车辆荷载
车辆荷载是造成路面结构损伤的主要原因，也是 影响路面使用寿命的关键因素之一。 汽车的总重力通过车轴与车轮传递给路面，所以 路面结构设计主要以轴载作为荷载标准，影响路 面结构设计的车辆荷载作用参数则是标准轴载的 累计作用次数。
车轴和轮胎的配置
车轴和轮胎的配置
轮胎压力
轮胎压力：现代车辆的车轮采用充气轮胎，轮胎 的充气压力称为轮胎压力。 接触面积：充气轮胎在荷载作用下会产生压缩变 形，由车轮传给路面的荷载分布在一定的面积上。
轮胎压力
在结构相同的刚性路面中，轮胎压力增加70kPa， 则需增加板厚约0.5cm。主轮轴型式对道面厚度 影响较大，在相同荷载条件下，路面厚度随轮胎 压力增大而增大，随主轮轴轮数增多而减小。 在沥青路面中，垂直应力的大小取决于荷载轮胎 压力的大小。
路面工程复习提纲2018（2）
路面工程复习提纲2018（2）第一章绪论一、名词解释1.路面：是在路基顶面用各种混合料铺筑而成的层状结构物。
2.路基路面的稳定性：路基路面是在降水、高温、低温等恶劣环境作用下仍能保持其原有特性的能力，包括路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和路基稳定性。
3.路基路面的耐久性：路基路面是在车辆荷载的反复作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特性。
4.表面平整度：是路面表面纵向凹凸的偏差量，它是影响行车安全、行车舒适性以及运输效率的重要因素。
5.路面抗滑性：是指路面表面抗滑能力的大小。
6.面层：直接同行车和大气接触的表面层，它承受较大行车荷载的垂直力和水平剪切力的作用，同时还受到降水的浸蚀和气温变化的影响。
7.基层：主要承受由面层传来的车辆荷载的作用力（包括垂直力和拉应力），将垂直力扩散到下面的垫层和土基中去，承受拉应力作用并维持良好的耐久性。
二、填空1.路基路面应具有承载能力、稳定性、耐久性、表面平整度、路面抗滑性等一系列基本性能。
2.路基路面的稳定性包括路面高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性和路基稳定性。
3.路面通常按照各个层位功能的不同，划分为三个层次，即面层、基层、功能层和路基。
4.修筑面层所用的材料主要有：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎(砾)石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料及块料等。
5.功能层介于路基和基层之间，它的主要功能是改善路基的湿度和温度状况。
6.按照路面面层的使用品质、材料组成类型以及结构强度和稳定性，将路面面层分为沥青混凝土路面、水泥混凝土路面、沥青贯入路面、沥青碎石路面、沥青表面处治路面和砂石路面。
7.按照面层所用的材料区分，路面类型可分为水泥混凝土路面、沥青混凝土路面、砂石路面等。
8.从路面结构的力学特性的相似性出发，可将路面结构划分为沥青混凝土路面、复合式路面和水泥混凝土路面三类。
9.路基路面的稳定性与地理条件、地质条件、气候条件、水文和水文地质条件、土的类别等因素有关。
公路沥青路面设计规范 (JTGD50-2006)
JTG 中华人民共和国行业标准JTG D50—2006公路沥青路面设计规范Specifications for Design of HighwayAsphalt Pavement2006－ 1 － 1 发布 2006 - 1 - 1 实施目次1 总则2 术语及符号2.1术语2.2符号3 一般规定3.1 交通量3.2 路用材料的技术要求4 结构层与组合设计4.1 结构层设计4.2 结构组合设计5 路基与垫层5.1 路基回弹模量5.2 垫层与抗冻设计6 基层、底基层6.1 半刚性基层6.2 柔性基层6.3 刚性基层7 沥青面层7.1 热拌沥青混合料面层7.2 沥青贯入式路面与表面处治8 新建路面的结构厚度计算9 改建路面设计9.1 一般规定9.2 沥青路面加铺层9.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面10 水泥混凝土桥面沥青铺装设计11 排水设计及其他路面工程设计11.1 一般规定11.2 其他路面工程附录A 沥青路面结构厚度计算示例A.1 基本资料A.2 路面材料配合比设计与设计参数的确定A.3 路面厚度设计附录B 气候区有关资料附录C 沥青面层矿料级配与沥青贯入式面层表C.1 各种混合料的集料级配表表C.2- C.3 沥青贯入式面层材料规格和用量（方孔筛）表C.4 表面加铺拌和层时贯入层部分的材料规格和用量(方孔筛) 表C.5 沥青表面处治面层材料规格和用量（方孔筛）附录D 无结合料材料的级配组成表D.1 级配碎石混合料的级配组成表D.2 级配砾石结构层的级配组成附录E 材料设计参数参考资料表E.1 沥青混合料设计参数表E.2 基层、底基层材料设计参数表E.3 碎砾石土设计参数附录F 土基回弹模量参考值表F.1 路基临界高度参考值表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值附件公路沥青路面设计规范JTJ014-2004 条文说明1 总则1.0.1 为适应公路建设事业的需要，应贯彻“精心设计、质量第一”的方针，努力提高路面设计质量，使路面工程在设计年限内满足各级公路相应的承载能力和安全、耐久的要求，特制定本规范。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
练习与讨论
8、请下表中的车辆类型按沥青路面要求进行轴载换算系数？
9、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按沥
青路面要求进行轴载换算系数？ 10、请上表中的车辆类型按按水泥混凝土路面要求进行轴载换 算系数？ 11、假如上表中的汽车载重超载10％、20％、50％，请再按水 泥混凝土路面要求进行轴载换算系数？
厚沥青路面宜采用控制应力的方法； 薄沥青路面宜采用控制应变的方法； 一般路面厚度可采取其中一种方法。
目前一般建议采用控制应变的方法。
1 1 N f 1 6.32 10(15.60.37 ) kT 1 3.97
1 E a
1.58
1、无机结合料稳定材料
水泥砂砾（小梁）应力与强度比疲劳寿命曲线
1、无机结合料稳定材料
⑥无机结合料稳定材料的设计参数-疲劳参数
ke t ka lg N f 2 a b k lg( ) k R D k T2 s s
未来我国基层疲劳方程
1、无机结合料稳定材料
2、沥青材料
⑥沥青混凝土材料的设计参数-动态模量参数
常用沥青混合料20℃、10Hz 动态回弹模量参数建议值
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
Hale Waihona Puke 、水泥混凝土材料①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
水泥混凝土抗折强度试件为直角棱柱体小梁，标准试件尺寸为
150mm*150mm*550mm，在标准条件下，经养护28d后，按三
验时在侧向测定试件的最大劈裂强度，计算得到无机结合料 稳定材料的劈裂强度。
侧向加压时应放置压条，并将试件横置在压条上，同时在试
件顶面也放一压条（上下压条与试件的接触线必须位于试件 直径的两端，并与升降台垂直）。压条采用半径与试件半径
相同的弧面压条，其长度应大于试件高度。
劈裂实验 示意图
1、无机结合料稳定材料
0.43 1 0 . 3 E (VFA) 0.85 e 0.024 ha 5.41 2.72 a (VFA) 0.024 ha 5.41 1 e
3.33
未来我国基层疲劳方程
2、沥青材料
④沥青混凝土材料的设计参数-疲劳参数
2、沥青材料
⑤沥青混凝土材料的设计参数-静态模量参数
1、无机结合料稳定材料
①无机结合料稳定材料的无侧限抗压强度试验
直径＝1：1的圆柱体)、养生时间为材料设计龄期7天，
(整个养生期间的温度应保持20±2℃，养生期的最后一 天，将试件浸泡在水中水的深度应使水面在试件顶上约 2.5cm）、侧向没有围压时的单轴抗压强度。
按照预定干密度和压实度用静力压实法制备试件(试件高：
2、沥青材料
②沥青混凝土的劈裂试验
沥青混凝土的劈裂试验既可以为沥青路面设计提供设计参数，
也可以评价沥青混凝土的低温特性。当用于评价沥青混凝土的 低温特性时的试验温度为-10℃（试验加载速率为1mm/min）。
我国沥青混凝土路面的设计参试采用静参数，采用的试验温度
为15℃、试验加载速率为50mm/min，计算时相应的泊松比采 用0.30。
路面材料设计参数
小组成员：郑超 柯毅 蒋嘉兴 杨 威 郭琪 欧远成
核心内容
基本介绍
无机结合料稳定材料 沥青混合料
水泥混凝土材料
级配碎石
路面材料参数基本介绍
路面材料参数主要包括模量和泊松比。泊松比一般来 说是比较稳定的，在路面设计时，一般对特定的材料选用 一定的泊松比。路面材料的模量值是表征材料刚独特性的 指标，常用当轴压缩实验、直接劈裂实验、弯拉实验等方 法进行测试。 由于路面结构材料具有非线性特性，路面结构模量根 据计入变形的不同，分为形变模量和回弹模量。形变模量 中的变形包括会谈变形和塑性变形，而回弹模量中的变形 仅考虑材料的回弹变形。 目前国内外路面设计一般采用回弹模量。根据加载形 式（静态加载和动态加载）的不同，材料回弹模量又可以 分为静态模量和动态模量。
1、无机结合料稳定材料
② 无机结合料稳定材料的无侧限抗压回弹模量试验
在养生期的最后一天首先将圆柱形试件的两个端面应用水泥
净浆彻底抹平。然后将试件直立桌上，在表面撒少量0.250.5mm的细砂，用直径打于试件的平面圆形钢板放在顶面，加 压旋转圆钢板，使顶面齐平。最后将端面已经处理平整的试
件浸水一昼夜进行养生。
试件马歇尔击实成型的方法、轮碾机成型的板体试件和道路现
场钻孔试件。采用马歇尔击实成型的试件的尺寸要求为直径 101.6mm，高为63.5mm；轮碾机成型的板体试件和道路现场 钻孔试件的尺寸要求为直径100mm或150mm，高为40mm。
2、沥青材料
③沥青混凝土疲劳强度试验
有控制应力与控制应变两种试验方法；
2、沥青材料
①沥青混凝土的抗压试验
沥青混合料的弯沉计算时抗压回弹模量的试验温度为20℃、
弯拉验算时抗压回弹模量的试验温度为15℃、劈裂强度的试验 温度也为15℃。
试验采用圆柱体试件，其直径为100mm，高为100mm，试验
加载的速率为2mm/min。试件成型采用静压法、轮碾法、搓 揉法和旋转压实成型法，试件的密度应符合马歇尔标准击实密 度100％，用于抗压强度试验的试件个数不得少于3个，用于 抗压回弹试验的试件个数不得少于3～6个。对抗压强度要求以 2mm/min的加载速率均匀加载直至破坏，由破坏荷载P和圆柱 体试件的面积参数计算得出试件的抗压强度（MPa）。
⑤无机结合料稳定材料疲劳强度试验
通过试件施加重复应力进行试验，可绘出应力比水平与
重复荷载作用次数的关系曲线（疲劳曲线），并可回归 出疲劳方程：r/f =-lgNf。
疲劳试验方法
劈裂疲劳试验（我国） 小梁疲劳试验
直接抗拉试验
1、无机结合料稳定材料
二灰砂砾（小梁）应力强度比疲劳寿命曲线
练习与讨论
1、为什么要进行车辆类型和轴载类型的分类？路面设计用的
交通量和道路等级确定的交通量有何差别？ 2、荷载对路面的作用有哪些？什么情况下用哪种荷载作用方 式？ 3、什么是标准轴载？我国用什么做为标准轴载？其他国家为 什么用不同的标准轴载？ 4、为什么要进行轴载换算？水泥混凝土路面很沥青混凝土路 面如何进行轴载换算？ 5、何谓路面设计累计当量轴次Ne？怎样确定？它在路面设计 中有何用处？ 6、不同轴载通行次数是按等效原理进行换算的，请说明该“ 等效原理”的主要依据是什么？ 7、碎砾石在不同偏应力下抵抗累积变形性能有何不同？
练习与讨论
12、请结合规范分析无机结合料稳定材料路面设计参数的内容
及测试要求。 13、请结合规范分析沥青混凝土材料路面设计参数的内容及测 试要求。 14、请结合规范分析水泥混凝土材料路面设计参数的内容及测 试要求。
加载板上的计算单位压力的选定值：对于无机结合料稳定基
层材料，用0.5-0.7MPa；对于无机结合料稳定底基层材料,用 0.2~0.4MPa，实际加载的最大单位压力应略大于选定值。
1、无机结合料稳定材料
③无机结合料稳定材料劈裂强度试验（间接抗拉强度）
试件的制作与无限抗压强度试验的试件制作相同，只是在试
④无机结合料稳定材料的劈裂模量试验
试件成型和加载要求与无侧限抗压回弹模量试验相同。 要求在加载过程中，每到一定荷载，就读记一次形变，
在试件破坏前应能记录6～7次荷载和相应形变。然后将 试件压至破坏，读记破坏时的荷载和形变。并绘制单位 压力与形变的关系曲线，必要时对曲线进行修正。
1、无机结合料稳定材料
小组讨论
交通荷载是路面设计的最主要参数，请组成小组，进行路段交
通量调查，统计分析轴载作用次数。调查时注意：如何获取轴 载数据和轴载类型，如何进行轴载分类统计。
超载是我国道路交通的重要问题，请结合习题8 到习题11 分析
超载对路面的影响。对矿区重载道路，请说明应该选择沥青混 凝土路面还是选择水泥混凝土路面？
分点处双点加载 (图6-11)测定其抗折强度(fcf) 和抗折弹性模量。
②疲劳参数
3、水泥混凝土材料
③ 水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量参数值
水泥混凝土强度和弹性模量经验参考参考值
4、级配碎石
级配碎石回弹模量是沥青路面结构力学响应分析的重要参 数之一，他是级配碎石性质、状态（含水率和密实度）和应力状 况等的函数。 对于处于特定状态（一定含水率和密实度值）的各类级配碎 石和路基土来说，应力状况是影响其模量取值得主要因素。
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
1、无机结合料稳定材料
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数建议值
1、无机结合料稳定材料
示意图
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-动态模量建议值
0 E* 0
无机结合料稳定材料抗压强度和动态回弹模量参数
4、级配碎石
影响因素
影响粒料层模量的因素以及变化趋势 影响因素 影响趋势
粗集料比例 密度 碾压含水率 应力水平 使用期间含水率 龄期 温度 荷载作用速度
比例越大，模量越高 密度越大，模量越高 提高到最大值，然后降低 应力水平越大，模量越高 含水率越大，模量越低 模量不变 模量不变 模量不变
4、级配碎石