06交通荷载及路面设计参数
交通参数计算(设计)
γ
Ns——设计初年设计车道标准轴载作用次数；
γ ——设计年限内交通量年平均增长率（％）；
η——车轮轮迹横向分布系数；
t——设计年限（年）。
20
轮迹横向分布系数——水泥路面
21
交通量车道分配系数——水泥路面
单向车道数 1 2 3 ≥4 车道分配系数 1.0 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.75
17
后轴数
后轴轮 组数
轴距 （m） 前－后 1－后2 2.5 6 2.8 4.17
8、标准轴载换算——水泥路面
各级轴载作用次数按照下式换算为标准轴载作用 次数：
⎛ Pi ⎞ N = ∑ α i ni ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 16
式中， α i ——轴－轮型系数； 单轴－单轮时，
α i = 2.22 × 10 3 Pi −0.43
⎛ Pi Ns = α ⋅⎜ ηi = ⎜P Ni ⎝ s
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
n
5
3、标准轴载换算——沥青路面
按照规范，当以设计弯沉值为指标及沥青层层底 拉应力验算时，各级轴载的作用次数均应按下式 换算成标准轴载的当量作用次数
⎛ Pi ⎞ N = ∑ C 1C 2 n i ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 4 .35
3
3、标准轴载换算——标准轴载参数
标准轴载 标准轴载P （kN） 轮胎接地压 强p(MPa) BZZ-100 标准轴载 单轮传压面 当量圆直径 d(cm) 两轮中心距 (cm) BZZ-100
100
21.30
0.70
1.5d
4
3、标准轴载换算——等效性原理
路面结构在不同荷载作用下达到相同的状态，即称 这两种荷载的作用次数是等效的。等效性是相对的，与 等效指标、材料性能等因素有关。
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。
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
(完整版)路基路面(黄晓明版)知识点提要
路基路面工程重点复习（第六版）其中★：必定掌握，▲：必定认识，其他未注明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构造物：①路基是在天然地表面依照道路的设计线性（位置）和设计横断面（几何尺寸）要求开挖或堆填而成的岩土构造物；②路面是在路基顶面用各种混杂料铺筑而成的层状构造物。
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，而路面构造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、气象特点多变，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：路基路面构造承受荷载的能力；(2)牢固性：在降水、高温、低温等环境作用下还可以保持其原有特点的能力；(3)长久性：在车辆荷载的屡次作用与大气水温周期性的重复作用下的性能变化特点；(4)表面平展度：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牢固性？路基牢固性受哪些因素影响？(1)处于不牢固的路基构造会以致路基失稳，从而惹起滑坡或坍塌等病害出现。
(2)路基牢固性受地理条件、地质条件、天气条件、水文和水文地质条件、土的种类等因素的影响。
4.路面构造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怎样分层设计？(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 ,对路面资料的强度、抗变形能力和牢固性的要求也随深度的增加而逐渐变化。
经过沥青路面构造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，路面构造平时是分层铺筑。
(2)依照使用要求、受力情况、土基支承条件和自然因素影响程度的不同样进行分层，平时依照各个层位功能的不同样，划分为三个层次，即面层、基层和路基（垫层）。
(JTGD50-2017)最新公路沥青路面设计规范
直接拉伸试验确定的沥青临界开裂温度。
5.5.6 给出了沥青混合料低温弯曲试验破坏应变要求。 表5.5.6 沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求
气候条件与技术指 标技术指标
年极端最低气温 （℃）及气候分区
相应下列气候分区所要求的破坏应变（με） 试
10性土塑性指数小于在低塑性土塑性指数小于7地区石灰稳定砂砾和碎石的地区石灰稳定砂砾和碎石的7d龄期龄期无侧限抗压强度应大于无侧限抗压强度应大于05mpa100g平衡锥测液限平衡锥测液限b低限用于塑性指数小于低限用于塑性指数小于7的黏土高限用于塑性指数大于或等于的黏土高限用于塑性指数大于或等于7的黏土的黏土续表续表544545对无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量按三个水对无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量按三个水平作出了规定平作出了规定
2.1.16 路基平衡湿度 公路通车后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发 等因素作用下达到平衡状态，湿度相对稳定，此时 的路基湿度定义为路基平衡湿度。
2.1.17 裂缝指数 表征横向裂缝密集程度的指标，反映沥青层低温开 裂程度。（DTT直接拉伸试验）
二、符号说明（15个符号）
R — 沥青混合料的抗剪强度，分析沥青层永久变形，
公路等级 高速、一级公路
低温开裂指数CI ，不大于
3
二级公路 5
三级、四级公路 7
3.0.7 对于高速公路、一级公路等提出抗滑技术指标 横向力系数SFC60，测试标准车60km/h； TD—铺砂法构造深度（mm），与旧规范一样
四、结构组合设计
注意以下几点
4.4.5 基层和底基层厚度，突出了集料公称最大粒径的关系 4.5.2 面层材料类型适用的交通荷载等级与层位，表4.5.2。
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。
公路沥青路面设计规范总结
二级公路的路面设计年限应为12年，有特殊使用要求时可适当延长。 三级公路的路面设计年限应为6年至10年。 四级公路的沥青表处路面设计年 限应为8年，砂石路面可为5年。
③三、四级公路，压实机具有困难时压实度可减少1%。
2. 柔性基层 1. 柔性基层可用于各级公路。大粒径沥青碎石宜用于C级及C级以上交通公 路的基层、底基层；贯入式碎石宜用于B级交通公路的基层，或C级、D级交通公 路的底基层；两者均可以用于改建工程的调平层。
级配碎石可用于各级公路的基层和底基层、以及沥青面层与半刚性基层之间 的过渡层。级配砾石、级配碎砾石以及符合级配、塑性指数等技术要求的天然砂 砾，可用作交通量较少的二级和二级以下公路的基层和各级公路的底基层。
或重要道路、桥面铺装的粘层，表面处治，冷拌沥青混合料，改性稀浆封层等。
4.3 对以下情况宜选用改性沥青： a. 当用道路石油沥青拌制的沥青混合料的技术指标达不到高温稳定性、水稳定性、 低温抗裂性能指标要求时； b. 对交通量繁重、重载车较多的公路，沥青表面层宜选用改性沥青；并视实际情 况中面层也可选用改性沥青或稠度低一号的沥青；
压实度（%）
抗压强度 (MPa)
基层
集料 细粒土
— —
—
≥97 ≥95③
≥0.8①
底基层
集料 细粒土
≥97 ≥95
≥0.8
≥96 ≥95
0.5～0.7
②
注：①在低塑性土（塑性指数小于10）地区，石灰稳定砂砾土和碎石土的7天抗压强度应大于0.5MPa。
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
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。
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。
第六章 公路沥青路面设计规范宣贯 交通荷载参数分析
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
4. 车辆当量设计轴载换算
经推导，轴载Pi 的当量换算系数为：
c1 : 轴组系数；c2 : 轮组系数； Pmij : m类车辆中i种轴型在j级轴重 区间的单轴轴载 b : 换算指数。分析沥青混合料层 疲劳和沥青混合料层永久变形时 ，b =4；分析路基永久变形时，b =5；分析无机结合料稳定层疲劳 时，b =13；
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
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
1、标准轴载
1. 交通荷载数据调查不整理
交通荷载数据整理格式
目彔
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
2. 车型分类
表6-1轴型分类
2. 车型分类
采用按轴型的组成及排列对车辆进行编号，即将车辆按照 上述轴型进行描述，就可以确定该种车辆的轴型组成情况；
“12”车 （整体车）
“157”车 （半挂车）
AADTT : 2轴6轮及以上车辆的双向年平均日交通量（辆/d）； DDF : 方向系数； LDF : 车道系数; m :车辆类型编号； VCDFm : m类车辆类型分布系数; EALFm : m类车辆的当量设计轴载换算系数。
路面工程习题参考答案2018
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。
(完整版)06交通荷载及路面设计参数
S1.1.1 S1.1.2 S1.2.2
S1.2.3
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 我国常用的汽车的路面设计参数
标准车
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V
P
P
P
P
Q
Q
a)
b)
c)
d)
图2-3车轮作用于路面的垂直压力与水平压力 a)停驻；b)启动、一般行驶、加速；c)减速、制动；d)转向
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4、运动车辆对道路的动态影响
东南大学道路与铁道工程国家重点学科
2、标准轴载
选用标准轴载的原因
作用在路面的设计荷载千变万化，一般选用一种轴载作
为路面结构设计的标准轴载，其他各种轴载按照一定原 则换算成标准轴载。
标准轴载（Equivalent Single Axle Load-ESAL）
根据实际选定的一种代表车型，中国为单轴双轮，称为
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。表6-3 汽车及挂车单轴的最大允许轴载的最大限制 单位：Kg
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东南大学道路与铁道工程国家重点学科
b)单圆荷载的当量圆直径D： D 8P 2d
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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
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。
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
比例越大，模量越高
密度
密度越大，模量越高
碾压含水率
提高到最大值，然后降低
应力水平
应力水平越大，模量越高
使用期间含水率
含水率越大，模量越低
龄期
模量不变
温度
模量不变
荷载作用速度
模量不变
4、级配碎石
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
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
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
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？
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
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
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？
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。
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。
✓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；
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
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
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
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
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
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
lg
N
f
2
a
b
ke t ks Rs
kD
lg( ka kT 2
)
未来我国基层疲劳方程
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
✓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。
N
f1
6.32
10
(15.60.37
)
kT11
1
3.97
1 Ea
1.58
(VFA)
2.72
1
0.3Ea 0.43 (VFA)0.85 e0.024ha 5.41 1 e0.024ha 5.41
✓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）。
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。
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
按照预定干密度和压实度用静力压实法制备试件(试件高：
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。
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
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
✓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
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
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。
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