城市道路工程路基路面设计

沥
2、遵循“因地制宜、合理选材 等原则进行路面设计方案的技术经济比较
青
路 面
3、结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果
结
构
设
4、充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡，有利于施工、
计
养护工作人员的健康与安全
的
原 则
5、尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案
6、对于地处不良地基的路段，路面结构可以遵循“一次设计， 分期修建”的方案
v （ 一）裂缝
横向裂缝
裂缝
纵向裂缝
荷载型裂缝 非荷载型裂缝
路面承载能力下降、强度不足以 承担车辆荷载或者反复循环荷载作 用引起的疲劳所产生
横向裂缝的主要形式 ；形成原因Leabharlann Baidu杂 最主要的是温缩裂缝和半刚性基层 开裂引起的反射性裂缝
产生的原因多种：荷载作用过大，承载能力不足 ， 纵向接缝没有做好 ，车辙裂缝 等
v 二、设计控制指标 v 由于沥青路面损坏模式的多样化，各种损坏对路面使
网状裂缝
由单根裂缝发展而引起 ，春融期间反复的冻融交替等原因
v （ 二）车辙
v 车辙是渠化交通的高等级道路沥青路面的主要损坏 形式之一。在正常情况下，沥青路面的车辙有三种类 型（或三种机理）。
v （1）第一种类型是由路面基层及路基变形引起的。 发生在沥青面层以下包括路基在内的各结构层的永久 性变形 ，宽度较大，两侧没有隆起现象，横断面呈 “V”形
v （2）第二种类型是在温度较高的季节，经车辆反复 碾压下产生永久变形和塑性流动而逐渐形成的沥青混 凝土的侧向流动变形。出现侧向隆起，成“W”形车 辙。
v （3）第三种类型是轮胎（冬季埋钉）形成的磨损性 车辙，主要发生在冰雪严重的寒冷地区。
（三）水损害 水损害是指沥青路面在水的作用下，沥青逐渐丧失与 矿料的粘结力，从集料表面脱落，在车辆的作用下沥 青面层呈现松散状态，以致集料从路面脱落形成坑槽。 造成沥青路面的水损害的原因是多方面的，其主要表 现为以下几方面：
城市道路设计工程
第五章 路基路面设计
第五章 路基路面设计
v 第一节 概述 v 第二节 损坏形式与设计控制指标 v 第三节 路面结构组合设计 v 第四节 新建沥青路面结构层厚度设计 v 第五节 沥青路面改建设计 v 第六节 路面结构层次划分
第一节 概述
v 一、沥青路面结构设计内容与要求 v 内容：原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以
v 由于环境条件的差异、轴载和交通量的迅速增长、 新材料的涌现，不断地提出把经验关系式外延的要 求，经验和半经验法就不再适用。
v （ 二）解析（或理论）法
v 解析法是以结构分析为基础，按设计荷载所产生的应力 应变和位移量不超过路面任意结构层中材料所容许的范 围，来选择和确定铺面结构层的组合及其尺寸。
（1）沥青混合料的空隙率较大，施工时压实不足，更 使空隙率变大。
（2）许多路面没有考虑设置完善的路面内部排水结构 体系。
（3）使用了与沥青粘附性不好甚至很差的中性或者酸 性石料，界面上容易为水浸入，降低粘附性。
v （四）表面功能下降
v 沥青路面在使用过程中，在车轮反复滚动摩擦的作用 下，集料表面被逐渐磨光，有时还伴有沥青的不断上 翻、泛油，导致沥青面层表面光滑，尤其在雨季常会 因此而酿成车祸。
现代高等级道路沥青路面应符合下表各项技术要求。
沥青路面技术指标
项目 路面结构强度 路表面平整度 路表面抗滑性能 沥青混合料高温稳定性 沥青混合料低温抗裂性能 沥青混合料水稳定性
目标值
弯沉ls≤ld,及拉应力σm≤σR
国际平整度指数IRI 横向力系数,构造深度
动稳定度 极限拉应变 冻融劈裂试验强度比
v 这类设计方法的特征是：①选择一个合适的力学模型来 代替现实的路面结构，寻求此模型中应力、应变和位移 方程的解；②表征各结构层中的材料在相应的环境和加 载条件下的力学性质；③定义以基本的应力、应变和位 移量表示的设计标准（或指标）；④用简便的方式表示 设计体系和步骤。
v 我国的沥青路面结构设计是以解析法为的设计方法，然 而，由于影响因素复杂、材料和结构性质的变异性大， 对荷载和环境的影响认识得还不够充分，结构分析和使 用性能之间尚未建立起定量的内在联系，采用解析法设 计路面结构还存在着许多不足，需要依赖经验予以补充
测试方法 程序计算 平整度测试仪、多轮仪 横向力系数SFC60,铺砂法或激光法 60℃,0.7MPa轮碾车辙试验 0或－10℃,50mm/min 冻融劈裂试验
v 二、沥青路面结构设计的原则
1、根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件密切结合当地 实践经验，将路基路面作为一个整体考虑，进行综合设计。
v 三、沥青路面结构设计方法 v 沥青路面结构设计方法可分为经验和半经验法及解
析（或理论）法两大类型。 v （一）经验和半经验法 v 经验和半经验法是以已往
的修建和使用经验为基础。
v 如果路面结构的材料、环境和受荷条件同经验和半 经验法制定时所依据的相似，那么按此方法设计的 路面结构可以得到满意的使用效果。
第二节 损坏形式与设计控制指标
v 一、沥青路面的损坏形式
v 常见的沥青路面破损类型有如下四类：
v ①裂缝类破损：包括龟裂、块裂及各类单根裂缝等；
v ②变形类破损：包括车辙、沉陷、拥包、波浪等；
v ③松散类破损：包括掉粒、松散、剥落、脱皮等引起的集料
v
散失、坑槽等；
v ④其他破损：包括泛油、磨光（抗滑性能差）等。
及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选 定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及 路面结构方案的比选等。对于高速公路和一级公路， 除了行车道路面外，路面设计还包括路缘带、匝道、 硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务 区场面的设计，以及路面排水系统设计等。
v 要求：为汽车行驶提供快速、舒适、安全、稳定的 服务功能，并须满足设计交通量下应具有足够的整 体刚度（即承载能力）及各结构层的应力应变的要 求。
v 采用敏感性比较大的沥青混合料级配类型有关。
v （五）松散和坑槽
v 由于面层材料组合不当或施工质量差，结合料含量太 少或粘结力不足，使面层混合料的集料间失去粘结而 成片散开，称为松散。
v 网裂的后期，碎块被行车荷载继续碾碎，并被带离路 面形成坑槽。
v 原因：沥青与矿料之间的粘附性较差，混合料加热温 度过高 ，沥青老化。