路面設(shè)計原理與方法

1、路面設(shè)計原理與方法路面設(shè)計原理與方法（第二版）（第二版）一本課程的目的和意義一本課程的目的和意義 本課程為公路、城市道路機(jī)場工程方向的碩士研究生學(xué)位課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握路面設(shè)計的基本原理、世界各國使用的主要方法，初步了解本學(xué)科前沿動向和學(xué)科發(fā)展趨勢。二主要參考教材二主要參考教材 principles of pavement design e.j.yoder m.w.witczak （原版及中文版） 柔性路面設(shè)計理論與方法 朱照宏許志鴻同濟(jì)大學(xué)出版社 柔性路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 林繡賢人民交通出版社 剛性路面設(shè)計 鄧學(xué)鈞陳榮生人民交通出版社 5路面設(shè)計原理與方法 黃曉明 東南大學(xué)交通學(xué)院

2、三課程計劃三課程計劃 第一周 第一章 基本原理.1 1-1 基本概念1 1-2 水泥混凝土路面2 1-3 瀝青混凝土路面3 1-4 機(jī)場道面5 1-5 路面結(jié)構(gòu)優(yōu)化.7 第二周 第二章 車輛與交通8 2-1 車輛對路面的作用.8 2-2 瀝青路面軸載換算方法15 2-3 水泥混凝土路面軸載換算方.25 第三周 第三章 氣候與環(huán)境.32 3-1 我國公路自然區(qū)劃32 3-2 自然因素對公路路面體系的影 響33 3-3 公路路面的溫度狀況34 3-4 公路路面的濕度狀況.37 3-5 公路路面的溫度場分析.38 自學(xué) 第四章 路基材料58 4-1 土的工程分類58 4-2 土基的變形特性61 4-

3、3 土基的強(qiáng)度指標(biāo)64 4-4 土基的反應(yīng)模量65 4-5 加州承載比cbr66 4-6 地基的干濕類型69 4-7 土基壓實70 4-8 土基的處理73 第四、五周 第五章 瀝青路面應(yīng)力分析75 5-1 古典設(shè)計方法75 5-2 瀝青路面層狀體系理論與分析76 第六、七、八周 第六章 水泥混凝土路面應(yīng)力分析98 6-1 早期荷載應(yīng)力分析.98 6-2 westergaard計算公式98 6-3 彈性地基板的荷載應(yīng)力102 6-4 混凝土路面荷載應(yīng)力的有限元分析.107 6-5 接縫地基板的有限元分析方法.117 6-6 水泥混凝土路面的溫度應(yīng)力分析.124 第九周 考試 第十周 第七章 無機(jī)

4、結(jié)合料穩(wěn)定材料137 7-1 概述137 7-2 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的強(qiáng)度特性138 7-3 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的疲勞特性142 7-4 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的干縮特性146 7-5 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的溫度收縮特性.151 7-4 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料的收縮機(jī)理分析153 自學(xué) 第八章 瀝青混凝土材料155 8-1 瀝青混凝土性155 8-2 瀝青混凝土路面的施工161 第九章 水泥混凝土材料174 9-1 水泥混凝土材料的性能174 9-2 水泥混凝土的組成設(shè)計178 9-3 軌道式攤鋪機(jī)修筑水泥混凝土路面技術(shù)181 第十一周 第十章 公路瀝青路面設(shè)計方法188 10-1 對路面的要求及損壞的

5、極限標(biāo)準(zhǔn).188 10-2 aashto瀝青路面設(shè)計法190 10-3 cbr設(shè)計法203 10-4 殼牌（shell）設(shè)計法211 10-5 美國地瀝青協(xié)會（ai）設(shè)計法222 10-6 我國瀝青路面設(shè)計225 第十二周 第十一章 公路水泥混凝土路面設(shè)計234 11-1 水泥混凝土路面的破壞類型與設(shè)計指標(biāo).234 11-2 水泥混凝土路面的平面分塊與接縫形式.235 11-3 傳力桿設(shè)計與應(yīng)力驗算240 11-4 水泥混凝土路面接縫的傳荷能力.248 11-5 國外水泥混凝土路面設(shè)計方法253 11-6 我國水泥混凝土路面設(shè)計方法261 11-7 配筋混凝土路面271 第十三周 第十二章 機(jī)

6、場瀝青混凝土道面設(shè)計274 12-1 cbr機(jī)場瀝青混凝土道面道面設(shè)計274 12-2 美國聯(lián)邦航空局（faa法）278 12-3 美國地瀝青協(xié)會法282 第十四周 第十三章 機(jī)場水泥混凝土道面設(shè)計287 13-1 素水泥混凝土道面結(jié)構(gòu)設(shè)計287 13-2 我國機(jī)場水泥混凝土道面設(shè)計方法291 13-3 波特蘭水泥協(xié)會（pca）法291 第十五周 第十四章 路面使用品質(zhì)及路況評定.298 14-1 路面功能及其評價298 14-2 路面結(jié)構(gòu)承載力的評定298 14-3 路面結(jié)構(gòu)損壞狀況評定301 14-4 路面行駛質(zhì)量305 14-5 路面抗滑性能307 第十六周 復(fù)習(xí) 第十七周 考試第一講基

7、本原理第一講基本原理 一概述 路面設(shè)計方法 經(jīng)驗法aashto法；cbr法 半經(jīng)驗半理論法ai法；shell法；中國法 典型結(jié)構(gòu)法法國方法；中國八五研究成果 優(yōu)化設(shè)計法正在進(jìn)行研究 路面設(shè)計的基本內(nèi)容 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計材料組成設(shè)計 厚度設(shè)計 路肩設(shè)計 排水設(shè)計 路面厚度設(shè)計的基本過程 確定交通量，如車型、軸重、輪胎壓力、 各車型通過數(shù)及橫向分布路面結(jié)構(gòu)組合 ，確定材料品種及其它參數(shù) 參數(shù)修正方法路面設(shè)計的指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)運用基本關(guān)系式進(jìn)行設(shè)計 二路面類型 瀝青路面 由較薄的摩耗層及其下的瀝青混凝土層、基層和底基層所組成，它主要有以下特點 剛度較小 抗彎拉強(qiáng)度較低 土基壓力較大 面層受環(huán)境的影響較大 可以

8、分期修建 便于養(yǎng)護(hù) 水泥混凝土路面 主要指用水泥混凝土作面層或基層的路 面結(jié)構(gòu)，它主要有以下特點剛性較大抗彎拉強(qiáng)度較大有較大的荷載擴(kuò)散能力三路面的使用要求和特點三路面的使用要求和特點 使用要求 強(qiáng)度和剛度 良好的穩(wěn)定性（高溫、低溫及水穩(wěn)定性） 表面平整性 表面抗滑性 耐久性 特點 變異性或不確定性大（水文、地質(zhì)、材料、設(shè)計、施工） 路面的設(shè)計、施工、養(yǎng)護(hù)和監(jiān)測是一個相互聯(lián)系的系統(tǒng) （費用、服務(wù)水平） 路基路面是復(fù)合結(jié)構(gòu)四機(jī)場道面四機(jī)場道面 機(jī)場的使用要求 強(qiáng)度和剛度 良好的穩(wěn)定性（高溫、低溫及水穩(wěn)定性） 表面平整性 表面抗滑性 耐久性 表面潔凈 機(jī)場分級 按跑道長度分：級 按飛機(jī)機(jī)翼長度和主起

9、落架輪外側(cè)間距：五級（見下表） 代碼代碼 等級跑道基本長度(m)等級翼展(m)主起落架最外輪間距(m) 800154.5 80011991523.994.55.99 12001790 2435.9968.99 1800 3651.99913.995259.99913.99 機(jī)場設(shè)計的內(nèi)容 道面結(jié)構(gòu)組合方案與設(shè)計 厚度設(shè)計 經(jīng)濟(jì)分析 機(jī)場道面與公路路面 考慮的主要因素基本相同，但數(shù)值相差較大 飛機(jī)重量大于汽車 公路荷載的重復(fù)次數(shù)大于機(jī)場（200040000） 輪胎壓力差別大 設(shè)計考慮荷載的方法不同 平面布置不同（跑道，聯(lián)絡(luò)道，滑行道等） 飛機(jī)漫行及公路車轍六路面破壞類型六路面破壞類型 結(jié)構(gòu)與功能破壞類型 結(jié)構(gòu)性破壞 路面的整體或某一個或幾個組成部分的破壞。 功能性破壞 由于路面的不平整或太光滑，使其不再具有預(yù)期的功能。瀝青路面（表格）類型瀝青路面裂縫或斷裂縱向裂縫橫向裂縫龜裂塊裂溫度裂縫反射裂縫變形車轍波浪沉陷隆起表面損壞泛油松散坑槽磨光露骨 水泥路面 類型 水泥路面 裂縫或斷裂 縱向裂縫橫、向裂縫斜、向裂縫角