弹性层状体系理论分析
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路面结构中相邻结构层材料的模量比，对路面结构的应力分布有显 著影响。相邻两层材料模量比过大，上层底面将产生过大的弯拉应力 （或弯拉应变）容易使上层开裂。
团结 信赖 创造 挑战
设计原则
团结 信赖 创造 挑战
设计原则
（3）考虑结构层自身结构特征 注意相邻层次的相互影响，尽量避免和消除相邻层次间的不 利影响。例如，沥青面层不能直接铺筑于碎（砾）石基层上， 而宜在其间设沥青碎石作过渡层，以防止由于基层的松动而造 成面层不平整或变形开裂。又如，在无机结合料稳定类半刚性 基层上铺筑沥青混凝土，为防止和减缓基层干缩和温缩开裂而 引起面层反射裂缝，通常宜适当加厚面层，或者设置沥青碎石 、级配碎石等联结层。此外，在软弱潮湿的路基上，不宜直接 铺筑碎（砾）石基层，以防止污染基层或产生过大的变形。
团结 信赖 创造 挑战
设计原则
（4）考虑不利水温状况的影响 一般应选择水稳定性好的材料作沥青路面的基层，特别是中湿和潮 湿路段。 在冻深较大的季节性冰冻地区，当路基土为易冻胀土时，尚应考虑 冻胀和翻浆的危害。路面总厚度的确定，除了要满足力学强度的要求 外，还应满足防冻层厚度的要求。
较大的拉应力，当拉应力超过材料的弯拉强度时，面层便会出现横向 断裂（与荷载无关）。 反射裂缝是指稳定类基层因温度变化产生横向裂缝并反映到面层，使面层 每隔一定距离也出现横向裂缝。 反射裂缝和低温开裂初期较细小，不影响行车，但在水份侵蚀下，缝隙会 逐渐加大发展成网裂等其他破坏。 3、车辙 车辙是指在行车轮迹带处出现的纵向带状凹陷，属于累积永久变形，一般 较两侧路面凹陷10～20mm。 原因：路面长期使用下荷载多次重复作用的结果。累积变形量与荷载大小 、重复作用次数、结构层类型及土基的性质有关。
坑槽；路面网裂后期，碎块被行车荷载继续碾碎并被带离路面，也会形成 坑槽。
团结 信赖 创造 挑战
二、设计指标及适用范围 由于沥青路面破坏模式和原因较为复杂，因此应选择 既能反映沥青路面主要破坏特点，同时又能在路面结 构设计中起到控制作用的临界破坏状态和设计标准。 上述损坏模式中，有些是由于面层材料组合不当或施 工、养护质量欠佳而引起的（如松散、泛油），不属 于结构设计考虑范围；有些损坏（如沉陷）可通过改 善路基水温状况和加设垫层等措施来解决；还有些损 坏（如反射裂缝）可通过合理的材料组合设计和结构 措施，减轻或避免其危害程度。 目前，国内外的设计方法均以开裂和变形为沥青路面 的两大主要破坏模式。
这种沥青混合料的抗剪强度往往较低，在受到较大的车轮水平荷载作用时，面 层材料会沿行车方向发生剪切或拉裂破坏而出现隆起甚至波浪现象，即为 推移或拥包。多发生在车辆启动、制动频繁路段，如交叉口、停靠站及弯 道处。
6、松散、坑槽 由于面层材料组合不当或施工质量原因，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。 松散的材料被车轮后的真空吸力及风、雨等原因带离路面，便形成大小不等的
团结 信赖 创造 挑战
• 我国柔性路面设计规定选取以下三项指标作为沥青路面设计 标准：
1、容许回弹弯沉指标 2、容许弯拉应力指标
lR lS
R
3、容许剪应力指标
R
• 上述指标中实际值和容许值的偏差应控制在5％以内。容许值
采用经验公式计算；实际值通过弹性层状体系理论计算。
• 适用范围：
我国城市道路柔性路面设计采用上述三项指标进行控制，公 路设计中暂未考虑容许剪应力指标的验算。
1、对沥青混凝土面层采用三项指标设计，但交通量小的支路可 仅用容许回弹弯沉设计。
2、对沥青碎石面层采用容许弯沉和容许剪应力两项指标设计。
3、对沥青贯入式、沥青表处、粒料路面，只用容许回弹弯沉指 标设计。
4、采用半刚性基层时，应对基层按容许弯拉应力指标设计。
团结 信赖 创造 挑战
§10－4柔性路面结构组合设计
团结 信赖 创造 挑战
4、沉陷 沉陷是指路面在荷载作用下，其表面产生较大的凹陷变形，有时凹陷两侧伴有
隆起现象出现。严重时，超过路面结构的变形能力会产生纵向裂缝，并逐 渐发展成网裂。 原因：路基土水文条件差，承载能力较低。 5、泛油、推移（拥包） 面层混合料中沥青含量偏多或空隙率太小（＜3％）时，沥青会在夏季高温天 气下受行车荷载的作用而溢出路表面，形成一层有光泽的沥青膜，称为泛 油。
6、考虑水温状况对路面结构的不利影响。
团结 信赖 创造 挑战
设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原则
（1）面层类型与道路等级、交通量 由于面层直接承受行车荷载和环境因素作用，因此宜选择 强度高、耐磨、稳定性好的材料作面层。
团结 信赖 创造 挑战
（2）按路面受力特征选择设各计结原构层则次
荷载应力随深度增加而递减，对路面各结构层材料强度和刚度的要 求也随着深度的增加而降低。因此，在进行路面结构组合时，各结构 层应按强度和刚度自上而下递减的规律组合，以充分发挥各层次材料 的效能。同时考虑到面层强度、刚度高，造价也高，而基层底基层强 度、刚度较面层低，造价也低这一情况，在厚度组合时，宜从上到下 由薄到厚，以达到经济的目的。
沥青路面是一种多层结构。如何正确合理地选择路 面结构层层次及材料组成，是路面结构设计首先面临 的问题，也是决定路面是否能在设计使用期完成其正 常使用功能的关健。
路面结构组合应该结合交通荷载、环境因素和当地 筑路材料等条件，从技术经济角度出发，选择经济合 理的路面结构体系，以充分发挥路面各层及结构的整 体效能。
弹性层状体系理论分析
团结 信赖 创造 挑战
1、疲劳开裂 疲劳开裂是指路面在正常使用情况下，由行车荷载的多次重复作用引起的
沿行车轮迹带的纵向平行裂缝。开始细而短，逐渐发展成网裂。 原因：沥青面层受到荷载反复弯曲作用下，当在面层底面产生的弯拉应力
超过材料的疲劳强度时，底面便开裂，并逐渐向表面发展。 2、反射裂缝和低温开裂 低温开裂是指寒冷地区，面层材料本身在低温时的收缩受到阻碍时会产生
团结 信赖 创造 挑战
团结 信赖 创造 挑战
一、路面结构组合设计的原则 1、路面结构与厚度应与交通量相适应； 2、层间结合要紧密，根据情况浇洒透层或
粘层沥青，使整体稳定； 3、各层材料的回弹模量有规律向下递减； 4、总层数不宜过多，利于施工；
5、考虑结构层的特点，避免和消除相邻 层次间的不利影响；
团结 信赖 创造 挑战
设计原则
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设计原则
（3）考虑结构层自身结构特征 注意相邻层次的相互影响，尽量避免和消除相邻层次间的不 利影响。例如，沥青面层不能直接铺筑于碎（砾）石基层上， 而宜在其间设沥青碎石作过渡层，以防止由于基层的松动而造 成面层不平整或变形开裂。又如，在无机结合料稳定类半刚性 基层上铺筑沥青混凝土，为防止和减缓基层干缩和温缩开裂而 引起面层反射裂缝，通常宜适当加厚面层，或者设置沥青碎石 、级配碎石等联结层。此外，在软弱潮湿的路基上，不宜直接 铺筑碎（砾）石基层，以防止污染基层或产生过大的变形。
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设计原则
（4）考虑不利水温状况的影响 一般应选择水稳定性好的材料作沥青路面的基层，特别是中湿和潮 湿路段。 在冻深较大的季节性冰冻地区，当路基土为易冻胀土时，尚应考虑 冻胀和翻浆的危害。路面总厚度的确定，除了要满足力学强度的要求 外，还应满足防冻层厚度的要求。
较大的拉应力，当拉应力超过材料的弯拉强度时，面层便会出现横向 断裂（与荷载无关）。 反射裂缝是指稳定类基层因温度变化产生横向裂缝并反映到面层，使面层 每隔一定距离也出现横向裂缝。 反射裂缝和低温开裂初期较细小，不影响行车，但在水份侵蚀下，缝隙会 逐渐加大发展成网裂等其他破坏。 3、车辙 车辙是指在行车轮迹带处出现的纵向带状凹陷，属于累积永久变形，一般 较两侧路面凹陷10～20mm。 原因：路面长期使用下荷载多次重复作用的结果。累积变形量与荷载大小 、重复作用次数、结构层类型及土基的性质有关。
坑槽；路面网裂后期，碎块被行车荷载继续碾碎并被带离路面，也会形成 坑槽。
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二、设计指标及适用范围 由于沥青路面破坏模式和原因较为复杂，因此应选择 既能反映沥青路面主要破坏特点，同时又能在路面结 构设计中起到控制作用的临界破坏状态和设计标准。 上述损坏模式中，有些是由于面层材料组合不当或施 工、养护质量欠佳而引起的（如松散、泛油），不属 于结构设计考虑范围；有些损坏（如沉陷）可通过改 善路基水温状况和加设垫层等措施来解决；还有些损 坏（如反射裂缝）可通过合理的材料组合设计和结构 措施，减轻或避免其危害程度。 目前，国内外的设计方法均以开裂和变形为沥青路面 的两大主要破坏模式。
这种沥青混合料的抗剪强度往往较低，在受到较大的车轮水平荷载作用时，面 层材料会沿行车方向发生剪切或拉裂破坏而出现隆起甚至波浪现象，即为 推移或拥包。多发生在车辆启动、制动频繁路段，如交叉口、停靠站及弯 道处。
6、松散、坑槽 由于面层材料组合不当或施工质量原因，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。 松散的材料被车轮后的真空吸力及风、雨等原因带离路面，便形成大小不等的
团结 信赖 创造 挑战
• 我国柔性路面设计规定选取以下三项指标作为沥青路面设计 标准：
1、容许回弹弯沉指标 2、容许弯拉应力指标
lR lS
R
3、容许剪应力指标
R
• 上述指标中实际值和容许值的偏差应控制在5％以内。容许值
采用经验公式计算；实际值通过弹性层状体系理论计算。
• 适用范围：
我国城市道路柔性路面设计采用上述三项指标进行控制，公 路设计中暂未考虑容许剪应力指标的验算。
1、对沥青混凝土面层采用三项指标设计，但交通量小的支路可 仅用容许回弹弯沉设计。
2、对沥青碎石面层采用容许弯沉和容许剪应力两项指标设计。
3、对沥青贯入式、沥青表处、粒料路面，只用容许回弹弯沉指 标设计。
4、采用半刚性基层时，应对基层按容许弯拉应力指标设计。
团结 信赖 创造 挑战
§10－4柔性路面结构组合设计
团结 信赖 创造 挑战
4、沉陷 沉陷是指路面在荷载作用下，其表面产生较大的凹陷变形，有时凹陷两侧伴有
隆起现象出现。严重时，超过路面结构的变形能力会产生纵向裂缝，并逐 渐发展成网裂。 原因：路基土水文条件差，承载能力较低。 5、泛油、推移（拥包） 面层混合料中沥青含量偏多或空隙率太小（＜3％）时，沥青会在夏季高温天 气下受行车荷载的作用而溢出路表面，形成一层有光泽的沥青膜，称为泛 油。
6、考虑水温状况对路面结构的不利影响。
团结 信赖 创造 挑战
设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ原则
（1）面层类型与道路等级、交通量 由于面层直接承受行车荷载和环境因素作用，因此宜选择 强度高、耐磨、稳定性好的材料作面层。
团结 信赖 创造 挑战
（2）按路面受力特征选择设各计结原构层则次
荷载应力随深度增加而递减，对路面各结构层材料强度和刚度的要 求也随着深度的增加而降低。因此，在进行路面结构组合时，各结构 层应按强度和刚度自上而下递减的规律组合，以充分发挥各层次材料 的效能。同时考虑到面层强度、刚度高，造价也高，而基层底基层强 度、刚度较面层低，造价也低这一情况，在厚度组合时，宜从上到下 由薄到厚，以达到经济的目的。
沥青路面是一种多层结构。如何正确合理地选择路 面结构层层次及材料组成，是路面结构设计首先面临 的问题，也是决定路面是否能在设计使用期完成其正 常使用功能的关健。
路面结构组合应该结合交通荷载、环境因素和当地 筑路材料等条件，从技术经济角度出发，选择经济合 理的路面结构体系，以充分发挥路面各层及结构的整 体效能。
弹性层状体系理论分析
团结 信赖 创造 挑战
1、疲劳开裂 疲劳开裂是指路面在正常使用情况下，由行车荷载的多次重复作用引起的
沿行车轮迹带的纵向平行裂缝。开始细而短，逐渐发展成网裂。 原因：沥青面层受到荷载反复弯曲作用下，当在面层底面产生的弯拉应力
超过材料的疲劳强度时，底面便开裂，并逐渐向表面发展。 2、反射裂缝和低温开裂 低温开裂是指寒冷地区，面层材料本身在低温时的收缩受到阻碍时会产生
团结 信赖 创造 挑战
团结 信赖 创造 挑战
一、路面结构组合设计的原则 1、路面结构与厚度应与交通量相适应； 2、层间结合要紧密，根据情况浇洒透层或
粘层沥青，使整体稳定； 3、各层材料的回弹模量有规律向下递减； 4、总层数不宜过多，利于施工；
5、考虑结构层的特点，避免和消除相邻 层次间的不利影响；