农村公路路面设计

3.6.2路基和面层模量对弯沉的影响
随着面层和路基模量的增加， 路面弯沉都随之减小 随着路基模量的增加，弯沉显 著减小；但减小到一定水平时 ，效果变得越来越差 面层模量的影响与路基模量的 影响类似 效果变差的分界点以图中的红 线为界
1. 路面工程概述 路面的功能和要求 路面结构及其层次划分 路面的分类与力学特性 我国道路路面种类
1.1 路面的功能和要求 功能：提供汽车在道路上全天候行驶，保证汽车以
一定的速度，安全、舒适、经济运行
背景知识：路面与交通运输的很多方面紧密相关。如运输经济，
与砂石路相比,沥青路面行驶速度从30上升到50-60km/h,油耗降
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
2.3温度的影响 温度荷载：绝对温度过高或过低的影响 温度变化影响－－稳定性 冰冻影响
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
3.农村公路沥青路面设计方法
设计方法的类别
3.农村公路沥青路面设计方法
设计方法的类别
3.农村公路沥青路面设计方法
3.1基本设计原理
荷载垂直力 ， 足够的强度和刚度 ，有 结合料稳定土石、贫水泥 基层 经受地下水和 良好的扩散应力的能力 ， 混凝土、砂砾石材，工业 渗入雨水 足够的水稳定性 废渣 改善土基的湿 砂石、炉渣透水性垫层， 度和温度状况 水稳定性和隔温性能要好 水泥或石灰稳定土稳定类 扩散荷载应力 垫层
垫层
1.3 路面的分类与力学特征
1.3.1沥青路面特征

表面平整、无接缝 行车舒适、耐磨、振动小、噪声低 施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建 强度与稳定性在很大程度上取决于土基和基层
沥青路面的抗弯强度较低
要求在温暖干燥的气候下施工施工
1.3.2 水泥混凝土路面特征


强度高、稳定性与耐久性好
拟定路面结构方案
确定材料抗压回弹模量
按设计弯沉值设计路面厚度
验算防冻厚度
是
是否验算防 冻层厚度 否
是
是否有下 一个结构 否 进行技术经济比较，确 定采用的路面结构方案
3.6沥青路面结构组合设计的一些结论
了解不同因素的影响规律，非常有助于结构的优 化
3.6.1面层、基层厚度对路面弯沉的影响
面层、基层厚度的增加，路面弯沉 都将减小 随着基层厚度的增加，弯沉迅速减 小；后期减小速率很缓慢。 面层厚度较小时，增加厚度的效果 是很好的，但后期的效果逐渐变差 效果变差的分界点以图中的红线为 界，不同结构可能不同，但规律类 似
Hale Waihona Puke Baidu
D50－2006）》规定，三级、四级公路路面以
表面设计弯沉值为设计指标。
路表在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不
大于设计（容许）弯沉值。
l s ≤l d
ld 600 Ne
0.2
Ac As Ab
3.5农村公路沥青路面设计方法框图
收集、调查交 通量，并计算 累计标准轴次 土基类型划分，确 定土基回弹模量 根据公路等级、面层、 基层类型及累计标准 轴次计算设计弯沉值 气象资料、 材料调查及 混合料试验
；石砌路面:2-3%；碎石,砾石路面:2.5-3.5%，土路:3-4%
6
1.2 路面的结构和层次划分
层次 荷载工况特点 性能要求 常用材料
结构强度，抗变形能力， 行车荷载较大、 水、温度稳定性较高。耐 水泥、沥青混凝土、沥青 面层 受降水浸蚀和 磨，不透水；良好的抗滑 碎(砾)石混合料、块料 气温变化影响 性和平整度
交通部西部项目农村公路建养技术推广应用课题组
培训课程
农村公路路面设计
主讲人：曹东伟 博士/副研究员
交通部公路科学研究院 •2008年10月
资料来源
培训教材: 农村公路路面设计与施工 技术规范: 现行路面设计、施工规范 农村公路建设暂行技术要求 推广的技术成果： 低造价县乡道路修筑技术的研究（西部项目） 西部地区农村公路建设关键技术研究（西部项目） 四川省农村公路路面典型结构研究 湘西通县公路改造技术研究（西部项目） 混凝土预制整齐块体弹石路面技术研究
双圆垂直均布荷载作用下的弹性层状体系理论，轮隙中间的弯沉、沥 青层层底拉应力和半刚性基层层底拉应力不得超过限值。
3.农村公路沥青路面设计方法
3.1基本设计原理
破坏形式: 泛油、波浪、拥包、松散、坑槽、裂缝等。在材料选择与结 构设计中必须多项指标综合考虑。
3.2 农村公路设计标准 结构整体刚度:《公路沥青路面设计规范（JTG
低15-20%,轮胎行驶公里增加20%,运输成本降低18-20%.普通道 路造价中,高级路面占60-70%,低级路面占20-30%。
1.1 路面的功能和要求
要求
强度和刚度：力学要求
稳定性
耐久性
表面平整度
表面抗滑性能
少尘性
1.2 路面的结构和层次划分 结构
路拱坡度:沥青或水泥路面:1.5%；厂拌沥青碎石等:1.5-2.5%
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
2.2水的影响 水对路面的危害体现在多个方面：路基软化、半刚性基层 强度、沥青混合料粘附能力、水泥混凝土接缝损坏等。 路基干湿类型：以实测不利季节路床顶面以下80cm深度内 的平均稠度 分为干燥、中湿、潮湿和过湿四类。直接用以路 基模量的选取。
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
色泽鲜明，有利于夜间行车 对水泥和水的需要量大 有接缝 修复困难
开放交通较迟
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
2.农村公路路面设计考虑的因素和参数
2.1交通荷载 农村公路上的车辆以畜力车、摩托车、拖拉机、机动三轮 车、农用汽车、小型客车和中型客车为主，同时也有少量的 大型客车和货车。 按照轴载换算估算方法计算标准轴载累计作用次数 车辆荷载对路面的要求和影响不显著，路面的寿命和耐久 性主要受环境因素的影响
路面 荷载工况特点 各层材料
总体结构刚度较小，弯沉变形较大， 粒料基层和各类沥 柔性 路面结构的抗弯拉强度较低，通过 青面层、碎(砾)石 路面 各结构层将车辆荷载传递给土基 面层或块石面层 刚性 路面 半刚 性路 面 强度高，刚性较大。水泥混凝土板 的抗弯拉强度承受车辆荷载，基础 上单位压力多。 后期的强度和刚度有较大幅度的增 长。空隙沥青混凝土注入水泥砂浆 的道路路面 水泥混凝土作面层 或基层 水泥、石灰处治的 土石及含有水硬性 结合料的工业废渣