最新7-路面结构荷载及材料
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。
路面结构荷载及材料(1)
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、软土地基扩散编辑应pp力t 、冻土保温隔温等。
柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。
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第一节 路面结构及其分类
◆5、路面的分类
柔性路面 总体结构刚度较小，荷载作用下的弯沉变形较 大，抗弯拉强度较低，传递给土基的单位压力也较大，它 主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、碎 （砾）石面层或块石面层组成的路面结构。
刚性路面 主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构， 其强度高、弹性模量高、处于板体工作状态，传递给基础 的单位压力小。
半刚性基层沥青路面 (Asphalt pavement with semi-rigid base)
刚性基层沥青路面 (Asphalt pavement with rigid base)
全厚式沥青路面 (Full Depth编辑apsppt halt pavement)
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第一节 路面结构及其分类
2、我国常用的高速公路沥青路面的结构
8
第一节 路面结构及其分类
◆4、路面的结构层次与材料要求
面层： 用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。
基层（包括底基层）： 材料主要有各种结合料稳定土或稳定碎石、贫水泥 砼、天然砂砾、碎石/块石/片石/砾石、工业废渣结合混合料等。当用不同 材料修筑基层时，最下层的统一材料层称为底基层，它可就近使用当地的 材料或土。
路面工程施工材料(3篇)
第1篇一、沥青混合料沥青混合料是路面工程中最常用的材料，主要由沥青、粗集料、细集料和填料组成。
沥青混合料具有优良的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
1. 沥青：沥青是路面工程中的粘结剂，具有良好的耐高温、抗老化、抗裂性能。
常用的沥青有石油沥青、改性沥青等。
2. 粗集料：粗集料包括碎石、砾石、矿渣等，具有良好的骨架作用，提高路面的承载能力和稳定性。
3. 细集料：细集料包括砂、石粉等，主要起填充作用，提高路面平整度和密实度。
4. 填料：填料通常采用石灰、水泥等，用于改善沥青混合料的性能，提高其稳定性和耐久性。
二、水泥混凝土水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点，适用于高速、重载交通道路。
1. 水泥：水泥是水泥混凝土路面中的主要胶凝材料，常用的水泥有普通硅酸盐水泥、矿渣硅酸盐水泥等。
2. 粗集料：粗集料包括碎石、砾石、矿渣等，用于形成水泥混凝土的骨架结构。
3. 细集料：细集料包括砂、石粉等，用于填充粗集料之间的空隙，提高混凝土的密实度。
4. 外加剂：外加剂如减水剂、缓凝剂等，可改善混凝土的性能，提高施工效率。
三、路面基层材料路面基层材料主要用于提高路面的承载能力和稳定性，常用的基层材料有：1. 石灰稳定土：石灰稳定土具有较好的水稳定性、抗裂性和耐久性。
2. 水泥稳定土：水泥稳定土具有强度高、耐久性好、抗裂性能优良等特点。
3. 级配碎石：级配碎石具有较好的水稳定性、抗滑性能和耐久性。
四、路面面层材料路面面层材料主要用于提高路面的防水、抗滑、耐磨等性能，常用的面层材料有：1. 沥青混凝土：沥青混凝土具有良好的防水、抗滑、耐磨、耐久等性能。
2. 水泥混凝土：水泥混凝土路面具有强度高、耐久性好、抗滑性能优良等特点。
3. 沥青玛蹄脂碎石（SMA）：SMA路面具有优异的抗滑、耐磨、耐久等性能。
总之，路面工程施工材料的选择应充分考虑工程特点、交通荷载和环境条件，以确保工程质量、延长使用寿命和提升路面性能。
道路路面结构图
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（5）中央分隔带 平缘石:V=0.15 ×0.25 ×1=0.0375m3 侧缘石 V= 〔 （0.12+0.15）/2 〕×0.07
+（0.3-0.07） × 0.15 =0.04395m3 填土V=(A1+A2+A3+A4+A5) ×1 = 0.26875m3
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（二）水泥混凝土路面
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（一）沥青混凝土路面结构图
1.路面横断面 行车道：双幅双车道2×750cm 中央分隔带：200cm 路肩：硬路肩175cm，土路肩50cm 边坡率：1：1.5 路基宽：2150cm 路面横坡：2%
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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
25cm
（2）要求：水稳定性好，隔热性，吸水性 好。
（3） 材料：颗粒材料，结合稳定料
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4.联结层
（1）作用：在面层与基层之间，起着加强 面层与基层的共同作用，减少基层的放 射裂缝。
（2） 材料：沥青贯入式和沥青碎石及沥 青透层、粘层。
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此图路拱 为抛物线 型，横坡 i=1.5%
（二）路拱大样图
？
路肩部分结构图
GO
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GO
13
7.5
10 7 5 18
20 7 5
60 A1
填土 A2
25
15 5
75A3 A4 A545go中央分隔带结构图 go幻灯片 15
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3.路面工程量计算
以一幅每延米为单位计算： （1）沥青混凝土上面层：
第六章路面结构的力学分析
第六章路面结构的力学分析1.引言路面结构是指在路面上铺设的各种材料和层次，用来承受车辆荷载和环境荷载，并提供平稳、安全的行车路面。
路面结构的力学分析是研究路面结构在荷载作用下产生的应力和变形，以及结构的强度和稳定性。
2.车辆荷载车辆荷载是指行驶在路面上的车辆对路面产生的力和压力。
车辆荷载可包括静载荷和动载荷。
静载荷是指车辆停在路面上时对路面的作用力，动载荷是指车辆行驶时对路面的作用力。
车辆荷载可以通过车辆轴重、车辆类型、车速等参数来计算。
3.路面材料的特性路面材料的特性包括强度、刚度、抗裂性、耐久性等。
强度是指材料抵抗破坏的能力，刚度是指材料对应力的响应程度，抗裂性是指材料抵抗裂缝的能力，耐久性是指材料抵抗气候和环境影响的能力。
路面材料的选择应考虑车辆荷载、气候条件和交通流量等因素。
4.路面结构的力学模型路面结构的力学模型可分为弹性模型和塑性模型。
在弹性模型中，路面结构被假设为弹性体，能够在荷载作用下产生弹性变形，但不会导致结构破坏。
弹性模型的分析可通过有限元法等数值方法进行。
在塑性模型中，路面结构被假设为塑性体，能够在荷载作用下产生塑性变形，可能导致结构破坏。
塑性模型的分析可通过弹塑性理论和强度理论等方法进行。
5.路面结构的承载力路面结构的承载力是指其能够承受的最大荷载。
路面结构的承载力分析可通过确定路面结构的应力和变形，并比较其与材料的强度和变形能力。
当路面结构的应力超过材料的强度或变形超过材料的变形能力时，路面结构可能产生破坏。
6.路面结构的稳定性路面结构的稳定性是指其在荷载作用下保持平稳和不发生破坏的能力。
路面结构的稳定性分析可通过确定路面结构的变形和结构的弯曲、剪切和压实情况，以及土壤的支撑条件。
7.实例分析以城市道路的路面结构为例进行实例分析。
首先，通过调查和测量确定车辆荷载、路面材料和路面结构的参数。
然后，进行路面结构的力学分析，计算路面结构的应力和变形。
最后，比较计算结果与路面材料的强度和变形能力，评估路面结构的承载力和稳定性。
路面结构计算书
1、路面结构计算书1.1 水泥混凝土路面设计道路等级：城市主干道Ⅰ级；设计车速：50Km/h；设计荷载：公路－Ⅰ级；标准轴载：道路BZZ-100KN；路面类型：水泥混凝土路面；路面结构达到临界状态设计年限：30年；交通量达饱和设计年限：20年。
本次路面结构计算采用“《公路路面程序设计系统》HPDS2006”电算软件进行计算。
按一级公路标准等级进行计算。
变异水平的等级 : 中级可靠度系数 : 1.195面层类型 : 普通混凝土面层序号路面行驶车辆名称单轴单轮组的个数轴载总重(kN)单轴双轮组的个数轴载总重(kN)双轴双轮组的个数轴载总重(kN)三轴双轮组的个数轴载总重(kN)交通量1 标准轴载0 0 1 100 0 0 0 0 5420序号分段时间(年) 交通量年增长率1 10 9.6 ％2 10 7.2 ％3 10 6.4 ％行驶方向分配系数 .5 车道分配系数 .6轮迹横向分布系数 .22混凝土弯拉强度 5 MPa 混凝土弯拉模量 31000 MPa混凝土面层板长度 4 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 .87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) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32基层顶面当量回弹模量 ET= 189.5 MPa中间计算结果 :HB= 260 r= .764 SPS= .97 SPR= 2.7BX= .53 STM= 1.87 KT= .46 STR= .85SCR= 3.55 GSCR= 4.12 RE=-17.6 %其中：HB-----拟定的混凝土面层厚度(mm)r------混凝土面层板的相对刚度半径(m)SPS----混凝土面层的荷载应力(MPa)SPR----混凝土面层的荷载疲劳应力(MPa)BX-----温度应力系数STM----混凝土面层的温度应力(MPa)KT-----温度疲劳应力系数STR----混凝土面层的温度疲劳应力(MPa)SCR----混凝土面层的综合应力(荷载疲劳应力与温度疲劳应力之和)(MPa)GSCR---可靠度系数与混凝土面层综合应力的乘积(MPa)RE-----GSCR与面层混凝土弯拉强度标准值的相对误差（％）设计车道使用初期标准轴载日作用次数 : 1626路面的设计基准期 : 30 年设计基准期内标准轴载累计作用次数 : 1.502976E+07路面承受的交通等级 :重交通等级基层顶面当量回弹模量 : 189.5 MPa混凝土面层设计厚度 : 260 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:---------------------------------------普通混凝土面层 260 mm---------------------------------------水泥稳定粒料 250 mm---------------------------------------级配碎砾石 200 mm---------------------------------------新建路基新建基(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基（垫）层及路基交工验收综合影响系数 : 1标准轴载 : BZZ-100层位基（垫）层材料名称厚度(mm) 回弹模量(MPa)1 水泥稳定粒料 250 13002 级配碎砾石 200 2503 新建路基 32第 1 层顶面交工验收弯沉值 LS= 53.6 (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= 211.5 (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= 291.1 (0.01mm)(根据“公路沥青路面设计规范”有关公式计算)1.2 沥青混凝土路面设计道路等级：城市主干道Ⅰ级；设计车速：50Km/h；设计荷载：公路－Ⅰ级；标准轴载：道路BZZ-100KN；路面类型：沥青混凝土路面；路面结构达到临界状态设计年限：15年；交通量达饱和设计年限：20年。
路基路面工程习题选择和判断
第一章课程简介与公路建设发展（路基路面工程习题判断与选择题）二、选择题1、公路路基是路面的基础，是公路工程的重要组成部分，路基必须主要具有足够的（ abd ）。
a、强度；b、稳定性；c、刚度；d、耐久性。
2、公路路面时直接承受交通荷载、大气温度及雨水作用的结构，应具有良好的稳定性和足够的强度、刚度，其表面还应满足（ acd ）的要求。
a、平整；b、耐磨；c、抗滑；d、排水。
3、土基路床分为上路床、下路床，其层位厚度上、下路床为（ b ）。
a、30cm、80cm；b、30cm、50cm；c、80cm、70cm；d、80cm、150cm。
三、判断题（正确√；错误×）1、面层分为表面层（×）。
2、面层分为上面层、中面层、下面层（√）。
3、基层分为上基层、下基层及底基层（√）。
4、土基分为路床、路堤（√）。
5、土基路堤分为上路堤、中路堤、下路堤（×）。
四、简答题1、简述路面分层主要分几层？面层、基层、底基层、路基（含垫层）五、论述题1、论述国家高速公路网布局规划中“79186”代表意义？其中“6”代表的具体内容？“79186”中的“7”代表的是以北京为中心的7放射线，“9”代表的是南北纵（经线），“18”代表的是东西横线（纬线），“6”代表的是地区环线。
“6”代表的是沈阳环线、杭州湾环线、成都环线、台湾环线、珠江三角洲环线和海南环线。
第二章总论二、选择题1、公路用土按不同的工程特性划分为（abcd ）四大类，并细分为11种土。
a、巨粒土；b、粗粒土；c、细粒土；d、特殊土。
2、利用（ bcd ）等无机结合料修筑半刚性路面，半刚性路面结构目前已广泛用于高等级公路与城市道路，成为一种主要的结构型式。
a、改性土；b、石灰；c、水泥；d、工业废渣。
3、我国公路自然区划图制定主要依据我国划分自然区划的目的和原则进行，该区划是根据以下（ abc ）原则制定的。
a、道路工程特征相似的原则；b、地表气候区划差异性的原则；c、自然气候因素既有综合又有主导作用的原则；d、主要考虑b和c。
道路路面结构图
=0.1552m3
下部分为平行四边形：长198-25=173cm
高20-8=12cm。 V1= 1.73 ×0.12×1=0.2076m3
V=V1+ V2=0.1552m3+0.2076m3=0.3628m3
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培路肩土方，分两部分
上部分厚5cm：上底60cm,
下底60+5*1.5=67.5cm
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（5）中央分隔带 平缘石:V=0.15 ×0.25 ×1=0.0375m3 侧缘石 V= 〔 （0.12+0.15）/2 〕×0.07
+（0.3-0.07） × 0.15 =0.04395m3 填土V=(A1+A2+A3+A4+A5) ×1 = 0.26875m3
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V1= 〔(0.6+0.675) /2 〕 ×0.05 ×1
=0.0319m3
上部分厚5cm：上底67.5cm,
下底50+40*1.5-15-20=75cm
V2= 〔(0.675+0.75) /2 〕 ×0.35 ×1 =0.2494m3
ห้องสมุดไป่ตู้
V=V1+V2= 0.0319m3+ 0.2494m3 =0.2813m3
25cm
20 15 5
20 7 5
h
行车道结构层
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10
沥青混凝土5cm 石灰稳定碎石土15cm 石灰稳定碎石土20cm
10
50
培路肩
20 15 5
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15
20
路肩部分结构图
GO
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表面下2cm
7cm 30cm
温度（℃）
10
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 1
月份
图2-15 沥青面层月平均温度的年变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
温度（℃）
◆2、温度对道路的影响
35
表面下1.5cm
32
5cm
11cm
29
16cm
26
23
气温
20
8 10 12 14 16 18 20 22 24
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。
第三节 交通荷载参数
2、车辆的种类与作用特点
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
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轴型
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轴型简化图
图2-1 不同轴型的货车示意图
第三节 交通荷载参数
路基垫层： 材料主要有松散粒料类透水层或稳定土等稳定隔离层。
第一节 路面结构及其分类
第一节 路面结构及其分类
◆5、路面的分类
路面类型可从不同角度来进行划分，一般常按照面 层所用的材料来进行区分，如水泥混凝土路面、沥青路 面、砂石路面等等。但在工程设计中，则主要从路面结 构的力学特性和设计方法的相似性出发，将路面划分为 柔性路面、刚性路面和半刚性路面三类。
重复应力28kPa
回弹模量（MPa） 动 弹 性 模 量 （ M P a
）
40 -01234温 210度 0（℃
）
0
10
20
30
含水量ω(%)
图2-10 湿度对路基刚度的影响
第三节 交通荷载参数
1、行车荷载及其对路面的影响
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； 汽车荷载的特性包括汽车轮重与轴重的大小与特性、车
2
4
6
8
时刻（h）
图2-12 水泥混凝土面层温度日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
温度（℃）
23
27
31
35
0
24:00
5 19:00
10:00
10
5:00
39 16:00
41 14:00
深度（cm）
15
8:00 20
图2-13 一天内不同时刻沿水泥混凝土面层深度的温度变化曲线
第一节 路面结构及其分类
◆5、路面的分类
柔性路面 总体结构刚度较小，荷载作用下的弯沉变形较 大，抗弯拉强度较低，传递给土基的单位压力也较大， 它主要包括各种未经处理的粒料基层和各类沥青面层、 碎（砾）石面层或块石面层组成的路面结构。 刚性路面 主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构， 其强度高、弹性模量高、处于板体工作状态，传递给基 础的单位压力小。 半刚性路面 通过改善沥青混凝土性能使其呈半刚性特性， 其刚度介于沥青混凝土和水泥混凝土之间。
7-路面结构荷载及材料
主要内容
第一节 路面结构及其分类 Pavement Structure and Types 第二节 环境因素对道路的影响 Environmental Factors 第三节 交通荷载参数 Traffic and its Parameters 第四节 路面结构设计参数 Structure Design Parameters 第五节 路面材料的累积变形与疲劳破坏
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。
第三节 交通荷载参数
✓ 汽车的轮压与压圆
P
P
路面
D P
D
a)
P
P
1.5
dd
d
路面 P
P
d
d
图a2)单-2圆车图轮式b)荷；载b)双计圆算图图式式
3、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） ，极少数汽车前轴为双轴单轮组（轴重约为P/2）。 大部分货车后轴由双轮组组成，有单轴、双轴和三 轴等三种，大部分轴重在100KN以下，一般都在 60~130KN范围以内。
4、轮压与压圆：轮胎对路面的静态压力大小与胎
◆3、湿度对道路的影响
✓湿度对路基的影响：
湿软、冰冻及整体不稳定，需设置良好的排水设施， 并控制路基的干湿类型
✓湿度对路面的影响：
水分积蓄于路基路面体内，降低路基路面的强度与 刚度，造成路面破坏，并可进一步加剧路面透水性
第二节 环境因素对道路的影响
◆3、湿度对道路的影响概述
第三120
节交 通荷载 参数 80
第二节 环境因素对道路的影响
◆1、温度对道路的影响
✓温度造成路基体的膨胀与收缩，甚至引起路
基的冻胀
✓温度造成水泥砼路面的温度应力及条块分割
✓温度造成沥青混凝土路面的塑性变形累积及
低温开裂
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度湿度对道路的影响概述
-01234温 210度 0（ ℃
）
图2-9 温度对沥青混凝土动弹性模量的影响
第二节 环境因素对道路的影响
温度（℃） 梯度（℃／cm）
◆2、温度对道路的影响
32
1.2
29
气温
0.9
26
面层厚22cm
0.6
23
0.3
温度梯度
20
0
17
10 12 14 16 18 20 22 24
2
4
6
8
时刻（h）
图2-14 水泥混凝土面层温度梯度与气温的日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
动 弹 性 模 量 （ M P a
）
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
温度（℃）
50
40
30
20
10
4
6
表面下2cm 7cm
15cm
气温
8
10
12
14
16
18
20
22
24
时刻（h）
图2-11 沥青面层温度日变化曲线
第二节 环境因素对道路的影响
◆2、温度对道路的影响
40
30
20
气温
Accumulated Deformation and Fatigue Distress
第一节 路面结构及其分类
◆4、路面的结构层次与材料要求
面层： 用水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石、泥灰结石、块料等材料。
基层（包括底基层）： 材料主要有各种结合料稳定土或稳定碎石、贫水泥 砼、天然砂砾、碎石/块石/片石/砾石、工业废渣结合混合料等。当用不同 材料修筑基层时，最下层的统一材料层称为底基层，它可就近使用当地的 材料或土。
轴的布置、汽车轴载的时间分布特性、以及汽车静态与 动态荷载的特性比较等不同方面。
第三节 交通荷载参数
2、车辆的种类与作用特点
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； 货车又分为整车、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