公路路面結(jié)構(gòu)圖識(shí)讀與設(shè)計(jì)課件

路面施工技術(shù)學(xué)習(xí)情境1公路路面結(jié)構(gòu)圖識(shí)讀與設(shè)計(jì)目錄1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)1.3水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)描述【知識(shí)目標(biāo)】了解路基和路面的基本概念及對(duì)路面的基本要求；熟悉路面結(jié)構(gòu)層次的劃分；了解路拱橫坡與路面排水結(jié)構(gòu)；了解路面的分級(jí)與分類?！灸芰δ繕?biāo)】能讀懂公路路面結(jié)構(gòu)圖?！炯夹g(shù)規(guī)范】《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀

學(xué)習(xí)任務(wù)1在“路基施工技術(shù)”課程中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了路基路面的一些基本概念，這里復(fù)習(xí)一下路基、路面、路床、上路堤、下路堤的概念及路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。1.1.1對(duì)路面的基本要求在“路基施工技術(shù)”課程中，我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了路基路面的一些基本概念，這里復(fù)習(xí)一下路基、路面、路床、上路堤、下路堤的概念及路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。路基和路面是公路的主要工程結(jié)構(gòu)物。路基是在天然地表面按照路線的設(shè)計(jì)線性（位置）和設(shè)計(jì)橫斷面（幾何尺寸）的要求開挖或填筑而成的巖土結(jié)構(gòu)物，是路面的基礎(chǔ)，承受由路面?zhèn)鱽淼男熊嚭奢d。路面是在路基頂面的行車部分用各種混合料分層鋪筑的供車輛行駛的一種層狀結(jié)構(gòu)物。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-1高速公路、一級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖1-2二、三、四級(jí)公路路基標(biāo)準(zhǔn)橫斷面任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀

學(xué)習(xí)任務(wù)2某二級(jí)公路，設(shè)計(jì)車速為60km/h，按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）中表3.0.2、表3.0.51、表3.0.11確定車道寬度、車道數(shù)、硬路肩寬度、土路肩寬度、路基寬度，并將數(shù)值填入表1-1中。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀注1：表格中的已有數(shù)據(jù)為已知條件。注2：公路等級(jí)、設(shè)計(jì)速度、路基寬度、車道數(shù)等技術(shù)指標(biāo)應(yīng)滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）和《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006）的規(guī)定，需通過對(duì)通行能力及服務(wù)水平的分析來評(píng)價(jià)技術(shù)指標(biāo)的選擇是否合理。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)圖的識(shí)讀

學(xué)習(xí)任務(wù)3公路沿線地形起伏，地質(zhì)、地貌、氣象特征多變，為了保證汽車能全天候地在路面上快速、安全、舒適地行駛，需要對(duì)路面做出以下基本要求。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀1.具有足夠的承載力行駛在公路上的汽車，通過車輪把垂直力、水平力以及汽車產(chǎn)生的振動(dòng)力和沖擊力傳給路面，使路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力、應(yīng)變和位移。如果路基和路面結(jié)構(gòu)整體或某一組成部分的強(qiáng)度或抵抗變形的能力不足，路面就會(huì)出現(xiàn)斷裂、沉陷、波浪或車轍等病害，影響路基、路面的正常使用。在路基和路面交工驗(yàn)收時(shí)，一般情況下，柔性材料（如級(jí)配碎石、瀝青混凝土）用彎沉表示承載力，剛性材料（如水泥混凝土）、半剛性材料（如無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料）用強(qiáng)度表示承載力。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀2.具有足夠的穩(wěn)定性路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是指路面結(jié)構(gòu)在水和溫度等自然因素的作用下，能較好地保持其工程設(shè)計(jì)要求的幾何形態(tài)及物理、力學(xué)性能。路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性主要包括整體穩(wěn)定性、水穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性（高溫穩(wěn)定性或低溫穩(wěn)定性）等。氣溫的周期性變化對(duì)路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性有重要影響。高溫季節(jié)瀝青路面因軟化，會(huì)在車輪荷載的作用下產(chǎn)生較大的變形。水泥混凝土路面面板在高溫季節(jié)會(huì)翹曲變形，在車輪荷載的反復(fù)作用下，容易產(chǎn)生裂縫或造成斷板。北方在低溫冰凍季節(jié)，瀝青路面、水泥混凝土路面、半剛性基層由于低溫會(huì)產(chǎn)生大量收縮裂縫。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀3.具有足夠的表面平整度路面表面平整度是影響行車安全、行車舒適性及運(yùn)輸效益的重要使用性能。不平整的路面表面會(huì)增大行車阻力，并使車輛產(chǎn)生附加的振動(dòng)作用。這種振動(dòng)會(huì)造成行車顛簸，影響行車的速度和安全、駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適感。此外，不平整的路面還會(huì)積滯雨水，加速路面的破壞。優(yōu)良的路面平整度，要依靠?jī)?yōu)良的施工裝備、精細(xì)的施工工藝、嚴(yán)格的施工質(zhì)量控制以及經(jīng)常和及時(shí)的養(yǎng)護(hù)來保證，路基交工驗(yàn)收要驗(yàn)收平整度，路面的所有結(jié)構(gòu)層次均要驗(yàn)收平整度。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀4.具有足夠的表面抗滑性能路面表面要求平整，但不能光滑。汽車在光滑的路面上行駛，車輪與路面之間缺乏足夠的附著力（摩擦力），在雨天高速行車，當(dāng)緊急制動(dòng)或突然起動(dòng)、爬坡或轉(zhuǎn)彎時(shí)，車輪易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車速度下降，油料消耗增加，甚至引發(fā)交通事故。瀝青路面表面的抗滑能力通常選用堅(jiān)硬、耐磨、表面粗糙的粗集料來實(shí)現(xiàn)，而對(duì)水泥混凝土路面則會(huì)采取一些工藝性措施（如刻槽）來實(shí)現(xiàn)。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀5.具有足夠的耐久性路面結(jié)構(gòu)在行車荷載和冷熱、干濕氣候因素的多次重復(fù)作用下，路面材料會(huì)產(chǎn)生老化衰變，路面的使用性能將逐步降低，從而逐漸產(chǎn)生疲勞破壞和塑性形變累積，縮短路面的使用年限。因此，路面結(jié)構(gòu)必須具備足夠的抗疲勞強(qiáng)度及抗老化和抗累積形變的能力，以保持或延長(zhǎng)路面的使用壽命。為了提高路面的耐久性，除了精心設(shè)計(jì)、精選材料和精細(xì)施工外，經(jīng)常和及時(shí)地養(yǎng)護(hù)、維修和恢復(fù)路用性能也是十分必要的。任務(wù)1.1公路路面面結(jié)構(gòu)圖圖的識(shí)讀讀6.具有盡可能低的揚(yáng)塵性車身后面所產(chǎn)生的真空吸力會(huì)將路表的細(xì)小顆粒吸出而造成塵土飛揚(yáng)，導(dǎo)致路面出現(xiàn)松散、脫落和坑洞等破壞。路面揚(yáng)塵會(huì)影響行車視距，降低行車速度，給沿線環(huán)境衛(wèi)生帶來不良影響。因此，要求路面在行車過程中應(yīng)盡量減少揚(yáng)塵。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀1.1.2路面的結(jié)構(gòu)層層次

學(xué)習(xí)任務(wù)4按照各個(gè)層位功能的不同，路面結(jié)構(gòu)層一般可劃分為哪些層次？各層次的功能要求及常用的材料是什么？為了適應(yīng)這一一特點(diǎn)，路面面結(jié)構(gòu)通常是是分層鋪筑的的，即按照使使用的要求、、受力狀況、、土基支撐條條件和自然因因素影響程度度的不同分成成若干層次。。按照各個(gè)層位位功能的不同同，路面結(jié)構(gòu)構(gòu)層一般可劃劃分為面層、、基層、底基基層和墊層等等多層，如圖圖1-3所示。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-3路面結(jié)構(gòu)層次任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀1.面層任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀2.基層與底基層任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀3.墊層任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-4高速公路、一級(jí)公路路面的邊緣構(gòu)造（尺寸單位：cm）1—路緣石；2—面層；3—基層；4—底基層任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-5某四車道高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)（尺寸單位：cm）任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀

學(xué)習(xí)任務(wù)5圖1-5是某四車道高速公路的路面結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)速度為100km/h，問：路面的結(jié)構(gòu)層次有哪些？各結(jié)構(gòu)層次用的是什么材料？按《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）中表3.0.2、表3.0.4、表3.0.5-1、表3.0.11校核該路面結(jié)構(gòu)圖中土路肩、行車道、硬路肩及路緣帶寬度，計(jì)算圖1-5中路面各結(jié)構(gòu)層的寬度。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀在圖1-5中，路面的結(jié)構(gòu)層次有面層、基層、底基層。面層是瀝青混凝土，分上、中、下三層鋪筑，表面層是AC-13C、中面層是AC-20、下面層是AC-25；基層材料是水泥穩(wěn)定碎石；底基層材料是級(jí)配碎石。在圖1-5中，路面邊緣構(gòu)造為外側(cè)設(shè)50cm寬的漿砌片石護(hù)肩，內(nèi)側(cè)面層外設(shè)14cm寬的路緣石，路緣石外側(cè)設(shè)10cm寬的平臺(tái)，基層與底基層間設(shè)15cm的寬平臺(tái)，基層、底基層放坡坡度為1∶0.6，基層的厚度為36cm，底基層的厚度為20cm，故基層底面比頂面寬36×0.6=21.6cm，底基層底面比頂面寬20×0.6=12cm。路面各結(jié)構(gòu)層的寬度計(jì)算如下：AC－13C瀝青混凝土表面層、AC－20瀝青混凝土中面層、AC－25瀝青混凝土下面層的寬度均為1125cm任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀關(guān)于路面結(jié)構(gòu)層工程量的計(jì)算，當(dāng)以面積為單位時(shí)，設(shè)計(jì)圖紙一般按結(jié)構(gòu)層斷面中面積（層頂與層底的平均面積）計(jì)算，《公路工程預(yù)算定額（上冊(cè)、下冊(cè)）》（JTG/TB06—02—2007）和《公路工程概算定額（上、下）》（JTG/TB06—01—2007）交底說明中規(guī)定：“路面面層的碾壓面積按該面層的頂面面積計(jì)算?！痹煌ú抗饭こ潭~站2007版《公路工程定額應(yīng)用釋義》中規(guī)定：“道路墊層、基層、面層以面積為單位時(shí)均以各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)頂面面積計(jì)算，其放坡工程量定額中已考慮；按體積為單位時(shí)應(yīng)按路面實(shí)體體積計(jì)算。在實(shí)際施工計(jì)量中，許多計(jì)量單均按結(jié)構(gòu)層斷面中面積計(jì)量，導(dǎo)致多計(jì)，在審計(jì)時(shí)應(yīng)予扣減?！比蝿?wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀1.1.3路面的排水路面要有完善的排水設(shè)施，否則路面會(huì)發(fā)生水損害。水損害是指瀝青路面在有水的條件下，經(jīng)受交通荷載和溫度脹縮的反復(fù)作用，瀝青膜在動(dòng)水壓力的作用下逐漸從集料表面剝離，瀝青路面逐步出現(xiàn)麻面、松散、掉粒乃至坑槽的損壞現(xiàn)象，如圖1-6所示。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-6路面水損害任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀1.路拱及路拱橫坡度

學(xué)習(xí)任務(wù)6什么是路拱？選擇路拱橫坡度時(shí)應(yīng)考慮哪些因素？在圖1-5中，路拱橫坡度為多少？為了保證路面面上的雨水能能夠被及時(shí)排排出，減少雨雨水對(duì)路面的的浸潤(rùn)和滲透透，從而保證證路面的結(jié)構(gòu)構(gòu)強(qiáng)度，路面面表面應(yīng)做成成中間高、兩兩側(cè)低的形狀狀，稱之為路路拱，如圖1-3所示。在橫斷斷面上，路拱拱常采用直線線形（直線-直線）和直線線拋物線組合合線形（直線線-拋物線-直線）兩種形形式。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀2.路面排水結(jié)構(gòu)

學(xué)習(xí)任務(wù)7路面排水的目的是什么？并識(shí)讀圖1-5中的路面排水設(shè)施。路面排水的目目的是迅速排排除路面表面面的大氣降水水和滲入路面面結(jié)構(gòu)中的水水，防止水對(duì)對(duì)路面結(jié)構(gòu)層層造成損害（（水損害），，確保路面結(jié)結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和和穩(wěn)定性。路面排水設(shè)計(jì)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路路等級(jí)、降水水量、路線縱縱坡等因素，，結(jié)合路基、、橋涵結(jié)構(gòu)物物的排水設(shè)計(jì)計(jì)，合理選擇擇排水方案，，布置排水設(shè)設(shè)施，形成完完整、暢通的的排水體系，，保證路基和和路面的穩(wěn)定定。路面排水水包括路面表表面排水、中中央分隔帶排排水及路面內(nèi)內(nèi)部排水。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀路面表面排水常采用分散排水和集中排水兩種形式。分散排水由路面橫坡、路肩和邊坡防護(hù)組成，適用于路線縱坡平緩、匯水量較小、路堤高度較低的路段。集中排水由路面橫坡、攔水緣石或矩形槽、泄水口和急流槽組成，適用于路堤高度較高或路堤邊坡易受沖刷的粉性土、砂性土路段及凹形曲線的底部等。1）路面表面排水任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-7超高段集中排水對(duì)于新建高速速公路超高段段的集中排水水，宜采用在在左側(cè)路緣帶帶的左側(cè)設(shè)置置帶有鋼筋混混凝土蓋板的的預(yù)制整體式式U形混凝土溝或或縫隙式排水水溝，每25～50m設(shè)一處集水井井，并通過橫橫向排水管引引至邊坡的急急流槽或暗管管中，如圖1-7所示。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-8中央分隔帶排水(尺寸單位:cm)中央分隔帶的的排水設(shè)施由由排水溝（明明溝、暗溝））、滲溝、雨雨水井、集水水井、橫向排排水管等組成成。中央分隔隔帶可采用凸凸式（見圖1-8）、平式或凹凹式，一般不不封閉，但也也可封閉。2）中央分隔帶排水任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-9邊緣排水系統(tǒng)（尺寸單位：cm）（1）路面邊緣排水水系統(tǒng)由縱向向排水管、橫橫向出水管、、集水溝和反反濾織物（土土工布）等組組成，如圖1-9所示。3）路面內(nèi)部排水任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-10排水基層（2）排水基層。。當(dāng)路面內(nèi)部部可能出現(xiàn)自自由水滯留時(shí)時(shí)，可采用瀝瀝青碎石或骨骨架空隙型水水泥穩(wěn)定碎石石或級(jí)配碎石石做排水基層層?？v向集水溝可可設(shè)在面層邊邊緣外側(cè)、路路肩下或路肩肩邊緣外側(cè)，，如圖1-10所示。集水溝溝中的填料應(yīng)應(yīng)采用與排水水基層相同的的透水性材料料。水溝的下下部設(shè)置帶槽槽口或圓孔的的縱向排水管管，并間隔適適當(dāng)距離設(shè)置置不帶槽孔的的橫向出水管管。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀圖1-11排水墊層（3）排水墊層。。為攔截地下水水、滯水或泉泉水進(jìn)入路面面結(jié)構(gòu)，或排排出因負(fù)溫差差作用而積聚聚在路基上層層的自由水，，可直接在路基基頂面設(shè)置透透水性排水墊墊層，并適當(dāng)當(dāng)配置縱向集集水溝、排水水管或出水管管等，如圖1-11所示。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀1.1.4路面的分級(jí)與與分類1.路面的分級(jí)

學(xué)習(xí)任務(wù)8路面等級(jí)分為哪幾級(jí)？水泥混凝土、瀝青混凝土、瀝青貫入式、瀝青表面處治各屬于什么等級(jí)的路面？任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀路面等級(jí)分為為高級(jí)、次高高級(jí)、中級(jí)和和低級(jí)，不同同路面等級(jí)的的面層類型和和所適用的公公路等級(jí)見表表1-5。任務(wù)1.1公路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)圖的識(shí)讀2.路面的分類

學(xué)習(xí)任務(wù)9學(xué)習(xí)路面的分類。半剛性路面剛性路面柔性路面1)2)3)在路面設(shè)計(jì)中，從路面結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性出發(fā)，可路面分為三類型。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)設(shè)計(jì)1.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)的力學(xué)模型按照《公路瀝瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第8.0.1條規(guī)定，瀝青青路面結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計(jì)的力學(xué)模模型為雙圓均均布垂直荷載載作用下的彈彈性層狀連續(xù)續(xù)體系，如圖圖1-12所示。圖1-12路面荷載及計(jì)算點(diǎn)圖示1.標(biāo)準(zhǔn)軸載

學(xué)習(xí)任務(wù)10學(xué)習(xí)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的計(jì)算參數(shù)，計(jì)算校核標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的當(dāng)量圓直徑d，并填入表1-7中。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)設(shè)計(jì)將雙輪輪印的的面積相加，，轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)等值當(dāng)量圓圓，稱為單圓圓圖式，如圖圖1-13（a）所示；將雙雙輪的每個(gè)輪輪印分別轉(zhuǎn)化化為一個(gè)小圓圓，稱為雙圓圓圖式，如圖圖1-13（b）所示?！豆窞r青路面面設(shè)計(jì)規(guī)范》》（JTGD50—2006）規(guī)定采用雙圓荷荷載計(jì)算圖式。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)圖1-13荷載計(jì)算圖示任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)《公路瀝青路面設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第3.1.1條規(guī)定：路面設(shè)計(jì)計(jì)采用雙輪組單軸軸載100kN作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以以BZZ-100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的的計(jì)算參數(shù)按表1-6確定。2.彈性層狀連續(xù)體系

學(xué)習(xí)任務(wù)11理解彈性體系、層狀體系、連續(xù)體系的含義。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)（1）彈性體系。彈性性體系是指瀝青路路面設(shè)計(jì)用彈性力力學(xué)進(jìn)行計(jì)算。（2）層狀體系。層狀狀體系是指瀝青路路面由不同的路面面結(jié)構(gòu)層次組成。（3）連續(xù)體系。連續(xù)續(xù)體系是指應(yīng)加強(qiáng)強(qiáng)路面各結(jié)構(gòu)層之之間的結(jié)合，提高高路面結(jié)構(gòu)的整體體性，避免產(chǎn)生層層間滑移。3.設(shè)計(jì)指標(biāo)與驗(yàn)算要求

學(xué)習(xí)任務(wù)12學(xué)習(xí)瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)及驗(yàn)算要求。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)如圖1-12所示，彈性層狀連連續(xù)體系在標(biāo)準(zhǔn)軸軸載BZZ-100的作用下，輪隙中中點(diǎn)A處會(huì)產(chǎn)生向下的豎豎向回彈變形，稱稱為計(jì)算彎沉值ls（單位為0.01mm）；瀝青層、半剛剛性基層、半剛性性底基層的層底B、C處（在當(dāng)量圓圓心心、輪隙中點(diǎn)下面面）會(huì)產(chǎn)生較大的的拉應(yīng)力σm。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)算彎沉值ls越大，表明該路面面結(jié)構(gòu)的整體剛度度（承載力）越低低，設(shè)計(jì)要求是輪輪隙中心處（A點(diǎn)）路表的計(jì)算彎彎沉值ls應(yīng)小于或等于設(shè)計(jì)計(jì)彎沉值ld。設(shè)計(jì)彎沉值ld的計(jì)算公式為任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)極限劈裂強(qiáng)度，對(duì)瀝青混凝土來說，是指15℃時(shí)的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)水泥穩(wěn)定類材料來說，是指齡期為90d的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類材料來說，是指齡期為180d的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)水泥粉煤灰穩(wěn)定類材料來說，是指齡期為120d的極限劈裂強(qiáng)度。

學(xué)習(xí)任務(wù)13瀝青路面的主要承重層為哪層？次承重層為哪層？任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)《公路瀝青路面設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.1.1條規(guī)定：基層是主主要承重層,底基層是次承重層層。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)，可選用基層或底基層為設(shè)計(jì)層，當(dāng)路表面計(jì)算彎沉值大于設(shè)計(jì)彎沉值時(shí)，要增加設(shè)計(jì)層的厚度直到滿足要求為止，即設(shè)計(jì)彎沉值為瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的控制性指標(biāo)，可先由路表面計(jì)算彎沉值ls等于設(shè)計(jì)彎沉值ld來反算設(shè)計(jì)層厚度，然后驗(yàn)算各路面結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力，若層底拉應(yīng)力σm大于容許拉應(yīng)力σR，則可增加設(shè)計(jì)層的厚度直到滿足要求為止，或重新進(jìn)行材料組成設(shè)計(jì)或更換材料以提高容許拉應(yīng)力。綜上所述，在進(jìn)行瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，首先應(yīng)進(jìn)行交通量與交通等級(jí)的計(jì)算，然后進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)初擬路面結(jié)構(gòu)方案（確定各結(jié)構(gòu)層次的材料、厚度、回彈模量），再用彈性力學(xué)計(jì)算軟件（如HPDS2011）進(jìn)行瀝青路面厚度的計(jì)算。1.2.2交通量與交通等級(jí)1.路面交工后（營(yíng)運(yùn)）第一年的交通量

學(xué)習(xí)任務(wù)14案例1的案例表1、案例表2中為什么沒有小轎車？任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)“公路勘測(cè)設(shè)計(jì)””課程研究幾何線線性設(shè)計(jì)，將所有有交通量換算為小小客車的年平均日日交通量，然后按按《公路路線設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》（JTGD20—2006）確定公路等級(jí)、、設(shè)計(jì)速度、車道道數(shù)、路面寬度等等，若交通量預(yù)測(cè)測(cè)不合理，則會(huì)出出現(xiàn)交通阻塞?！奥访媸┕ぜ夹g(shù)””課程是研究路面面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過過交通調(diào)查得出路路面交工后（營(yíng)運(yùn)運(yùn)）第一年的交通通組成以及設(shè)計(jì)年年限內(nèi)交通量的增增長(zhǎng)情況。將車輛輛的前軸、后軸的的交通量換算為BZZ100的累計(jì)作用次數(shù)，，在換算中發(fā)現(xiàn)，，四輪及四輪以下下的車（如小汽車車等）影響較小，，而軸載越重的車車影響越嚴(yán)重。因因此，在進(jìn)行路面面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)對(duì)交通量的計(jì)算只只需考慮四輪及四四輪以上的車型，，在公路建成后要要嚴(yán)格治理超載問問題。2.累計(jì)當(dāng)量軸次的確定

學(xué)習(xí)任務(wù)15學(xué)習(xí)累計(jì)當(dāng)量軸次Ne的計(jì)算，練習(xí)用Excel計(jì)算案例1中的案例表3～案例表6，提高Excel的操作水平。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)（1）累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。累計(jì)當(dāng)量軸次是是指在設(shè)計(jì)年限內(nèi)內(nèi)，考慮車道系數(shù)數(shù)后，一個(gè)車道上上的當(dāng)量軸次總和和。其計(jì)算公式為為任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)累計(jì)當(dāng)量軸次Ne的計(jì)算思路如下。①將各車型的前軸、后軸分別按式（1-8）～式（1-11）換算為當(dāng)量軸次，再求和得到通車第一年雙向日平均當(dāng)量軸次N1。注意：換算公式有兩組，即式（1-8）、式（1-9）與式（1-10）、式（1-11），要知道兩組公式的適用范圍及區(qū)別。②按式（1-12）將通車第一年雙向日平均當(dāng)量軸次N1換算為設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的當(dāng)量軸次總和Ne。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)（2）當(dāng)量軸次。當(dāng)量量軸次是指按彎沉沉等效或拉應(yīng)力等等效的原則，將不不同車型、不同軸軸載作用次數(shù)換算算為與標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN相當(dāng)?shù)妮S載作用次次數(shù)。①當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值值和瀝青層的層底底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)時(shí)，各級(jí)軸載均應(yīng)應(yīng)按式（1-8）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載載P的當(dāng)量軸次N。②當(dāng)以半剛性材料料層的拉應(yīng)力為設(shè)設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，各級(jí)級(jí)軸載均應(yīng)按式（（1-10）換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載載P的當(dāng)量軸次N′。3.交通等級(jí)的確定

學(xué)習(xí)任務(wù)16學(xué)習(xí)交通等級(jí)的確定方法，并對(duì)案例1中的交通等級(jí)進(jìn)行校核。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)交通量宜根據(jù)表1-10的規(guī)定劃分為四個(gè)個(gè)等級(jí)。設(shè)計(jì)時(shí)可可根據(jù)累計(jì)當(dāng)量軸軸次Ne或每車道、每日平平均大型客車及中中型以上的各種貨貨車的交通量，選選擇一個(gè)較高的交交通等級(jí)作為設(shè)計(jì)計(jì)交通等級(jí)。1.2.3瀝青路面結(jié)構(gòu)層與與組合設(shè)計(jì)1.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)理論瀝青路面設(shè)計(jì)力學(xué)模型采用彈性層狀連續(xù)體系，要進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，使瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的材料強(qiáng)度搭配合理，各結(jié)構(gòu)層的厚度滿足施工要求，并應(yīng)進(jìn)行層間組合設(shè)計(jì)以避免出現(xiàn)層間滑移，抑制反射裂縫的出現(xiàn)及防止早期水損害。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)17瀝青路面的結(jié)構(gòu)層次有哪些？墊層有什么作用？任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2006）第4.1.1條規(guī)定：瀝青路面結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層等多層結(jié)構(gòu)組成。其中，墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層，具有排水、隔水、防凍、防污等作用。在進(jìn)行瀝青路面設(shè)計(jì)時(shí)，往往按經(jīng)驗(yàn)擬定路面的結(jié)構(gòu)層次、材料、厚度，然后按力學(xué)模型進(jìn)行驗(yàn)算，當(dāng)驗(yàn)算通不過時(shí)，可增加承重層（基層）或次承重層（底基層）的厚度。1）瀝青路面的結(jié)構(gòu)構(gòu)層次

學(xué)習(xí)任務(wù)18為什么在進(jìn)行結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)時(shí)，材料強(qiáng)度應(yīng)自上而下地降低？任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)由于車輛荷載的影影響會(huì)隨著深度的的增加而減?。ê珊奢d應(yīng)力如圖1-14中的曲線1所示），考慮到經(jīng)經(jīng)濟(jì)性，可將路面面劃分為不同的層層次并使各層的強(qiáng)強(qiáng)度自上而下依次次降低（如圖1-14中的曲線2所示）。圖1-14應(yīng)力與強(qiáng)度隨深度的變化任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)19學(xué)習(xí)瀝青面層類型的選擇，并檢查圖1-5中的面層類型選擇是否合理?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.1.2條規(guī)定：面層類型應(yīng)與公路等級(jí)、使用要求、交通等級(jí)相適應(yīng)。熱拌瀝青混凝土可用于各級(jí)公路的面層；瀝青表面處治、貫入式瀝青碎石可用于三級(jí)、四級(jí)公路的面層。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)20在進(jìn)行半剛性基層瀝青路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)相鄰各層的模量比有何要求？瀝青層的回彈模量一般小于半剛性基層的回彈模量，當(dāng)瀝青層處于受壓狀態(tài)或出現(xiàn)較小拉應(yīng)力時(shí)，半剛性基層主要承受拉應(yīng)力。上、下層間的模量比越小，隨著瀝青層剪應(yīng)力的增大，下層的拉應(yīng)力就越大，故半剛性基層的剛度不宜太大。《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.2.2條規(guī)定：基層與瀝青面層的模量比宜為1.5～3.0；基層與底基層的模量比不宜大于3.0；底基層與土基的模量比宜為2.5～12.5。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)（1）反射裂縫。在已經(jīng)開裂的老瀝青路面、半剛性基層上或者在開裂或有接縫的老水泥混凝土路面上加鋪瀝青路面面層后，原先的裂縫或接縫會(huì)在新鋪瀝青面層的相同位置處出現(xiàn)，這種裂縫稱為反射裂縫。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)2）層間結(jié)合

學(xué)習(xí)任務(wù)21半剛性基層瀝青路面可采取哪些措施來減少反射裂縫？在半剛性結(jié)構(gòu)層層上輔瀝青面層層時(shí)，由于半剛剛性結(jié)構(gòu)層材料料的干縮和溫縮縮開裂會(huì)導(dǎo)致面面層相應(yīng)地出現(xiàn)現(xiàn)反射裂縫，因因此工程中應(yīng)采采取相應(yīng)的技術(shù)術(shù)措施防止該裂裂縫的出現(xiàn)。若若瀝青層與其下下承層之間的接接觸面處于浸水水狀態(tài)，則可能能導(dǎo)致界面產(chǎn)生生滑移，上層底底面會(huì)出現(xiàn)比連連續(xù)狀態(tài)大1～2倍的拉應(yīng)力。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.2.6條對(duì)半剛性基層瀝青路面減少收縮開裂和反射裂縫的措施做出以下規(guī)定。①選用骨架密實(shí)型半剛性基層，嚴(yán)格控制細(xì)料含量、結(jié)合料劑量、含水量，及時(shí)養(yǎng)生。②適當(dāng)增加瀝青層的厚度，在半剛性材料層上設(shè)置瀝青碎石或級(jí)配碎石等柔性基層。③在半剛性基層上設(shè)置改性瀝青應(yīng)力吸收膜、應(yīng)力吸收層或鋪設(shè)經(jīng)實(shí)踐證明有效的土工合成材料等。（2）層間滑移。透層、黏層、封層的概念詳見任務(wù)4.3。

學(xué)習(xí)任務(wù)22學(xué)習(xí)透層、黏層、封層的作用?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.2.7條規(guī)定：設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取技術(shù)措施，加強(qiáng)路面各結(jié)構(gòu)層之間的結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)的整體性，避免產(chǎn)生層間滑移。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)①各種基層上宜設(shè)置透層瀝青。②在半剛性基層上應(yīng)設(shè)下封層。③瀝青層之間應(yīng)設(shè)黏層。黏層瀝青可用乳化瀝青、改性乳化瀝青或熱瀝青，灑布數(shù)量宜為0.3～0.6kg/m2。④新、舊瀝青層之間，瀝青層與舊水泥混凝土板之間應(yīng)灑布黏層瀝青。⑤拓寬路面時(shí)，新、舊路面接槎處，宜噴涂黏結(jié)瀝青。⑥雙層式半剛性材料基層宜采用連續(xù)攤鋪、碾壓工藝，增強(qiáng)層間結(jié)合，以形成整層。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)2.初擬路面結(jié)構(gòu)1）路基與墊層（1）路基?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第5.1.1條規(guī)定：設(shè)計(jì)時(shí)，宜使路基處于干燥或中濕狀態(tài)，土基回彈模量值應(yīng)大于30MPa，重交通、特重交通公路土基回彈模量值應(yīng)大于40MPa。

學(xué)習(xí)任務(wù)23學(xué)習(xí)對(duì)路基回彈模量的要求，校核案例1中路基的回彈模量是否滿足規(guī)范的規(guī)定。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)材料的回彈模量是反映材料強(qiáng)度的設(shè)計(jì)指標(biāo)，回彈模量越大，材料強(qiáng)度越高。若現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)路基回彈模量代表值小于設(shè)計(jì)值，則應(yīng)采取翻曬補(bǔ)壓、摻灰處理或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)厚度等措施，以保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。（2）墊層?！豆窞r青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）第4.2.5條規(guī)定：為排除路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)，下列情況下的路基應(yīng)設(shè)置墊層。

學(xué)習(xí)任務(wù)24瀝青路面在什么情況下要設(shè)置墊層？案例1中為什么沒有設(shè)置墊層？任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)地下水位高，過濕狀態(tài)的路段。①排水不良的土質(zhì)路塹，水文不良的巖石挖方路段。②季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段。③基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段。④任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)路面結(jié)構(gòu)層的最最小防凍厚度見見表1-11。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)對(duì)于案例1，因路基處于中濕狀態(tài)，且不考慮防凍要求，故不需要設(shè)置墊層。2）各結(jié)構(gòu)層的厚度、回彈模量、劈裂強(qiáng)度（1）瀝青混合料面層的厚度。

學(xué)習(xí)任務(wù)25檢查案例1的案例表7中各面層的厚度是否合理。瀝青層的厚度應(yīng)與瀝青混合料的公稱最大粒徑相匹配，一般瀝青層的壓實(shí)最小厚度不宜小于混合料公稱最大粒徑的2.5～3倍；對(duì)SMA和OGFC等嵌擠型瀝青混合料，其一層壓實(shí)最小厚度不宜小于公稱最大粒徑的2～2.5倍。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)2）各結(jié)構(gòu)層的厚度、回彈模量、劈裂強(qiáng)度（1）瀝青混合料面層的厚度。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)如瀝青面層的施施工厚度偏小，，則施工過程中中混合料容易離離析，而且碾壓壓時(shí)石料會(huì)嚴(yán)重重壓碎，這樣不不僅達(dá)不到增強(qiáng)強(qiáng)抗車轍能力的的目的，而且還還會(huì)造成瀝青面面層透水，導(dǎo)致致局部早期水損損壞?！豆窞r青路面面設(shè)計(jì)規(guī)范》（（JTGD50—2006）中的表4.1.3規(guī)定了瀝青混合合料、貫入式瀝瀝青碎石、瀝青青表面處治的結(jié)結(jié)構(gòu)層壓實(shí)最小小厚度與適宜厚厚度，見表1-12。適宜厚度是從從發(fā)揮機(jī)械攤鋪鋪效能和碾壓密密實(shí)的角度考慮慮，以利于提高高瀝青層的耐久久性、水穩(wěn)定性性，防止水損害害。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)26檢查案例1的案例表7中的基層、底基層厚度是否合理？目前，我國(guó)瀝青路面廣泛采用半剛性材料作為基層、底基層。半剛性材料一層的壓實(shí)最小厚度不得小于150mm，一層的壓實(shí)厚度宜為180～200mm。在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)避免設(shè)置過厚或過薄的基層或底基層。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)（2）基層、底基層層、墊層的厚度度。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)《公路瀝青路面面設(shè)計(jì)規(guī)范》（（JTGD50—2006）的表4.1.5中推薦了半剛性性材料、剛性材材料、粒料類材材料結(jié)構(gòu)層的壓壓實(shí)最小厚度與與適宜厚度，見見表1-13。

學(xué)習(xí)任務(wù)27學(xué)習(xí)路面各結(jié)構(gòu)層材料回彈模量、劈裂強(qiáng)度的確定方法及適用條件。說出案例1的案例表8中的瀝青混凝土在15℃和20℃時(shí)平均抗壓模量的適用條件。材料回彈模量與瀝青路面的承載力密切相關(guān)，是表示材料強(qiáng)度大小的設(shè)計(jì)參數(shù)。劈裂強(qiáng)度用來確定各結(jié)構(gòu)層容許拉應(yīng)力，是進(jìn)行各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算的設(shè)計(jì)參數(shù)。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)（3）回彈模量、劈劈裂強(qiáng)度的確定定。任務(wù)1.2瀝青路面的設(shè)計(jì)計(jì)《公路路瀝青青路面面設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范范》（（JTGD50—2006）第8.0.7條規(guī)定定：路路面設(shè)設(shè)計(jì)中中各結(jié)結(jié)構(gòu)層層的材材料設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)應(yīng)應(yīng)根據(jù)據(jù)公路路等級(jí)級(jí)和設(shè)設(shè)計(jì)階階段的的要求求確定定。①高速速公路路、一一級(jí)公公路施施工圖圖設(shè)計(jì)計(jì)階段段應(yīng)選選取工工程用用路面面材料料實(shí)測(cè)測(cè)設(shè)計(jì)計(jì)參數(shù)數(shù)；各各級(jí)公公路采采用新新材料料時(shí)，，也必必須實(shí)實(shí)測(cè)設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)。。②高速速公路路、一一級(jí)公公路初初步設(shè)設(shè)計(jì)階階段或或二級(jí)級(jí)及其其以下下公路路施工工圖設(shè)設(shè)計(jì)階階段可可借鑒鑒本地地區(qū)已已有的的試驗(yàn)驗(yàn)資料料或工工程經(jīng)經(jīng)驗(yàn)確確定。。③可行行性研研究階階段可可根據(jù)據(jù)附錄錄E確定設(shè)設(shè)計(jì)參參數(shù)，，見表表1-14和表1-15。任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)1.2.4新建瀝瀝青路路面的的厚度度設(shè)計(jì)計(jì)1.設(shè)計(jì)彎沉值

學(xué)習(xí)任務(wù)28什么是彎沉？請(qǐng)確定案例1的設(shè)計(jì)彎沉值，校核案例1中案例表9數(shù)據(jù)的正確性。任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)彎沉是指在BZZ-100的作用下，輪隙中點(diǎn)處的向下變形。通常,彎沉越大，路面結(jié)構(gòu)的塑性變形也越大（剛度差），同時(shí)抗疲勞性能越差，難以承受重交通量；反之，路面結(jié)構(gòu)的抗疲勞性能越好，越能承受較重的交通量。因此，在BZZ-100作用下輪隙中點(diǎn)的計(jì)算彎沉值必須要小于或等于某個(gè)值（設(shè)計(jì)彎沉值）。根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上預(yù)測(cè)通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)和路面結(jié)構(gòu)類型，按式（1-2）計(jì)算路表設(shè)計(jì)彎沉值。任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)2.容許拉應(yīng)力

學(xué)習(xí)任務(wù)29計(jì)算案例1中瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的容許拉應(yīng)力，并校核案例1中案例表10數(shù)據(jù)的正確性。容許拉應(yīng)力是混合料的極限抗拉強(qiáng)度與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)之比，按式（1-3）～式（1-6）計(jì)算。容許拉應(yīng)力是衡量瀝青路面結(jié)構(gòu)層抗疲勞開裂能力的指標(biāo)，容許拉應(yīng)力越大則抗疲勞開裂能力越強(qiáng)。容許拉應(yīng)力是瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的驗(yàn)算指標(biāo)，交通荷載越重，則要求瀝青路面結(jié)構(gòu)的承載力越大、抗疲勞開裂能力越強(qiáng)。任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)3.厚度計(jì)算

學(xué)習(xí)任務(wù)30用HPDS2011程序反算設(shè)計(jì)層的厚度，完成案例1中案例表11的計(jì)算。從圖1-12可以看看出，，在標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)軸軸載的的作用用下，，輪隙隙中心心處A點(diǎn)會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生向向下的的豎向向彈性性變形形，在在設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)該該豎向向變形形稱為為計(jì)算算彎沉沉，可可用彈彈性力力學(xué)計(jì)計(jì)算得得出［［《公公路瀝瀝青路路面設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》》（JTGD50—2006）規(guī)定定要用用計(jì)算算機(jī)程程序計(jì)計(jì)算］］。任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.2瀝青路路面的的設(shè)計(jì)計(jì)路面各結(jié)構(gòu)層的厚度可按計(jì)算法或驗(yàn)算法確定，各層厚度必須滿足《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中有關(guān)最小施工厚度的規(guī)定。（1）計(jì)算法。按《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）中“4結(jié)構(gòu)層與組合設(shè)計(jì)”確定各層的厚度，由輪隙中心處（A點(diǎn)）路表計(jì)算彎沉值等于設(shè)計(jì)彎沉值，先用計(jì)算機(jī)軟件反算出設(shè)計(jì)層的厚度，然后驗(yàn)算各層層底拉應(yīng)力，即輪隙中心（C點(diǎn)）或單圓荷載中心處（B點(diǎn)）的層底拉應(yīng)力。（2）驗(yàn)算法。根據(jù)本地區(qū)典型結(jié)構(gòu)確定路面結(jié)構(gòu)組合類型及各層厚度，用計(jì)算機(jī)軟件驗(yàn)算彎沉及層底拉應(yīng)力，通過后即可。任務(wù)1.3水泥混混凝土土路面面的設(shè)設(shè)計(jì)1.3.1水泥混混凝土土面板板平面面尺寸寸的確確定

學(xué)習(xí)任務(wù)31確定案例2中水泥混凝土面板的寬度及長(zhǎng)度。由于一一年四四季的的氣溫溫變化化，水水泥混混凝土土面層層會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生不不同程程度的的膨脹脹和收收縮，，從而而導(dǎo)致致混凝凝土板板的軸軸向變變形。。這種種溫度度坡差差會(huì)使使板的的中部部有隆隆起的的趨勢(shì)勢(shì)；夜夜間氣氣溫降降低，，板頂頂面的的溫度度較底底面的的溫度度低，，會(huì)使使板的的周邊邊和角角隅有有翹起起的趨趨勢(shì)，，發(fā)生生翹曲曲變形形，如如圖1-15（a）所示示。圖1-15水泥混凝土面板翹曲及破壞圖1-16路面接縫設(shè)置任務(wù)1.3水泥混混凝土土路面面的設(shè)設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混混凝土土路面面的設(shè)設(shè)計(jì)面層一一般采采用設(shè)設(shè)置縱縱向、、橫向向接縫縫的普普通混混凝土土。普普通混混凝土土面層層板的的平面面形狀狀通常常采用用縱向向接縫縫與橫橫向接接縫垂垂直相相交的的矩形形。縱縱縫應(yīng)應(yīng)與路路線中中線平平行，，縱縫縫兩側(cè)側(cè)的橫橫縫應(yīng)應(yīng)對(duì)接接上，，不得得相互互錯(cuò)位位，以以避免免縱縫縫處兩兩側(cè)板板塊粘粘連時(shí)時(shí)由于于縱向向相對(duì)對(duì)位移移受阻阻而使使橫縫縫兩側(cè)側(cè)的板板塊出出現(xiàn)橫橫向感感應(yīng)裂裂縫。。在橫橫縫不不設(shè)傳傳力桿桿的中中等和和輕交交通路路面上上，橫橫縫也也可設(shè)設(shè)置成成與縱縱縫斜斜交，，使車車軸兩兩側(cè)的的車輪輪不同同時(shí)作作用在在橫縫縫的一一側(cè)，，從而而減少少軸載載對(duì)橫橫縫的的影響響，但但橫縫縫的斜斜率不不應(yīng)使使板的的銳角角小于于75°。《公路路水泥泥混凝凝土路路面設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》》（JTGD40—2011）第5.1.2條規(guī)定定：縱縱向接接縫的的間距距（即即板寬寬）宜宜在3.0～4.5m內(nèi)選用用。橫橫向接接縫的的間距距（板板長(zhǎng)））大小小會(huì)影影響板板內(nèi)溫溫度應(yīng)應(yīng)力、、接縫縫縫隙隙寬度度和接接縫傳傳荷能能力，，板塊塊宜盡盡可能能接近近正方方形，，以改改善其其受力力狀況況。1.3.2交通荷荷載分分析

學(xué)習(xí)任務(wù)32校核案例2中的設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne及交通荷載等級(jí)。任務(wù)1.3水泥混混凝土土路面面的設(shè)設(shè)計(jì)1.設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥泥混凝土路面設(shè)計(jì)計(jì)車道臨界荷位處處所承受的設(shè)計(jì)軸軸載累計(jì)作用次數(shù)數(shù)Ne，應(yīng)按式（1-12）計(jì)算確定。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)2.交通荷載分級(jí)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)交通荷載分級(jí)，見見表1-18。1.3.3水泥混凝土路面結(jié)結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)

學(xué)習(xí)任務(wù)33校核案例2的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)是否滿足規(guī)范要求。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)1.路基（1）路基回彈模量經(jīng)經(jīng)驗(yàn)參考值應(yīng)符合合《公路水泥混凝凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD40—2011）中表E.0.11的規(guī)定，見表1-19。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（2）路基回彈模量濕濕度調(diào)整系數(shù)應(yīng)符符合《公路水泥混混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)規(guī)范》（JTGD40—2011）表E.0.1-2的規(guī)定，見表1-20。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（3）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.2.2條規(guī)定：路床頂面的綜合回彈模量值，輕交通荷載等級(jí)時(shí)不得低于40MPa，中等或重交通荷載等級(jí)時(shí)不得低于60MPa，特重或極重交通荷載等級(jí)時(shí)不得低于80MPa。（4）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.2.4條規(guī)定：路床頂面綜合回彈模量值不滿足第4.2.2條要求時(shí)，應(yīng)選用粗粒土或低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土作路床或上路床填料。當(dāng)路基工作區(qū)底面接近或低于地下水位時(shí)，可采取更換填料、設(shè)置排水滲溝等措施。2.墊層任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.3條對(duì)墊層做出以下規(guī)定。（1）季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面結(jié)構(gòu)厚度小于最小防凍厚度要求時(shí)，應(yīng)設(shè)置防凍墊層，使路面結(jié)構(gòu)厚度符合要求；水文地質(zhì)條件不良的土質(zhì)路塹，路床土濕度較大時(shí)，宜設(shè)置排水墊層（2）墊層應(yīng)與路基同寬，厚度不得小于150mm。（3）防凍墊層和排水墊層宜采用碎石、砂礫等顆粒材料。3.基層和底基層任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（1）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.4.2條規(guī)定：基層和底基層的材料可依據(jù)交通荷載等級(jí)、結(jié)構(gòu)層組合要求和材料供應(yīng)條件，分別參照表1-21和表1-22選用。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（2）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.4.3條規(guī)定：承受極重、特重或重交通荷載的路面，基層下應(yīng)設(shè)置底基層；承受中等或輕交通荷載時(shí)，可不設(shè)底基層。當(dāng)基層采用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類材料，且上路床由細(xì)粒土組成時(shí)，應(yīng)在基層下設(shè)置粒料類底基層。（3）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）的條文說明推薦了各種材料基層和底基層的結(jié)構(gòu)層適宜施工層厚，見表1-23。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（4）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）第4.4.10條規(guī)定：硬路肩采用混凝土面層時(shí)，基層的結(jié)構(gòu)和厚度應(yīng)與行車道相同?；鶎拥膶挾葢?yīng)比混凝土面層每側(cè)寬出300mm（小型機(jī)具施工時(shí)）或650mm（滑模式攤鋪機(jī)施工時(shí)）。（5）《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD40—2011）附錄E的表E.0.2規(guī)定：基層和底基層材料彈性（回彈）模量經(jīng)驗(yàn)參考值見表1-24和表1-25。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)4.面層任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（1）《公路水泥混凝凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD40—2011）的條文說明推薦薦了水泥混凝土面面層厚度的參考范范圍（見表1-26），在進(jìn)行結(jié)構(gòu)組組合設(shè)計(jì)時(shí)可按該該推薦范圍初擬面面板的厚度。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（2）《公路水泥混凝凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD40—2011）第4.5.2條規(guī)定：面層宜采采用設(shè)接縫的普通通水泥混凝土。當(dāng)當(dāng)面層板的平面尺尺寸較大或形狀不不規(guī)則，路面結(jié)構(gòu)構(gòu)下埋有地下設(shè)施施，位于高填方、、軟土地基、填挖挖交界段等有可能能產(chǎn)生不均勻沉降降的路基段時(shí)，應(yīng)應(yīng)采用接縫設(shè)置傳傳力桿的鋼筋混凝凝土面層。連續(xù)配配筋混凝土、碾壓壓混凝土和鋼纖維維混凝土等其他面面層類型可依據(jù)適適用條件選用。（3）《公路水泥混凝凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD40—2011）第3.0.8條規(guī)定：水泥混凝凝土的設(shè)計(jì)強(qiáng)度應(yīng)應(yīng)采用28d齡期的彎拉強(qiáng)度。。各交通荷載等級(jí)級(jí)要求的水泥混凝凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值不得低于表1-27的規(guī)定。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)（4）水泥混凝土強(qiáng)度度和彈性模量經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)參考值應(yīng)符合《《公路水泥混凝土土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》》（JTGD40—2011）附錄E中表E.0.3-1的規(guī)定，見表1-28。（5）《公路水泥混凝凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范范》（JTGD40—2011）第4.5.3條規(guī)定：普通水泥泥混凝土、鋼筋混混凝土、碾壓混凝凝土和連續(xù)配筋混混凝土面層的計(jì)算算厚度可依據(jù)交通通荷載等級(jí)、公路路等級(jí)和變異水平平等級(jí)通過計(jì)算確確定。各種混凝土土面層的設(shè)計(jì)厚度度應(yīng)依據(jù)計(jì)算厚度度加6mm磨耗層后，按10mm向上取整，詳見1.3.4。1.3.4水泥混凝土路面的的厚度設(shè)計(jì)1.水泥混凝土路面厚度設(shè)計(jì)的力學(xué)模型

學(xué)習(xí)任務(wù)34水泥混凝土路面設(shè)計(jì)的力學(xué)模型是什么？水泥混凝土路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載是什么？哪層是承重層？任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)水泥混凝土路面厚厚度設(shè)計(jì)的力學(xué)模模型是彈性地基板板。按基層和面層層類型及組合的不不同，可分別采用用下述結(jié)構(gòu)分析模模型。1）彈性地基單層板板模型彈性地基單層板模模型適用于粒料基基層上混凝土面層層，舊瀝青路面加加鋪混凝土面層；；面層板底面以下下部分按彈性地基基處理。2）彈性地基雙層板板模型彈性地基雙層板模模型適用于無機(jī)結(jié)結(jié)合料類基層或?yàn)r瀝青類基層上混凝凝土面層，舊混凝凝土路面上加鋪分分離式混凝土面層層；面層和基層或或者新舊面層作為為雙層板，基層底底面以下或者舊面面層底面以下部分分按彈性地基處理理。任務(wù)1.3水泥混凝土路面的的設(shè)計(jì)3）復(fù)合板板模型復(fù)合板模模型適用用于兩層層不同性性能材料料組成的的面層或或基層復(fù)復(fù)合板。。舊混凝凝土路面面上加鋪鋪結(jié)合式式混凝土土面層，，兩層不不同性能能材料組組成的層層間黏結(jié)結(jié)的面層層，作為為彈性地地基上的的單層板板或者彈彈性地基基上雙層層板的上上層板；；無機(jī)結(jié)結(jié)合料類類基層或或?yàn)r青類類基層與與無機(jī)結(jié)結(jié)合料類類底基層層組成的的基層，，作為彈彈性地基基上雙層層板的下下層板。。面板不僅僅要承受受荷載疲疲勞應(yīng)力力的作用用，還要要承受溫溫度疲勞勞應(yīng)力的的作用。。水泥混混凝土路路面板內(nèi)內(nèi)不同深深處的溫溫度，隨隨氣溫的的變化而而變化。。這種變變化使水水泥混凝凝土板出出現(xiàn)膨脹脹或收縮縮變形的的趨勢(shì)。。當(dāng)變形形受阻時(shí)時(shí)，板內(nèi)內(nèi)便會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生脹縮縮應(yīng)力或或翹曲應(yīng)應(yīng)力。板板的平面面尺寸越越大，翹翹曲應(yīng)力力就越大大，這種種溫度疲疲勞應(yīng)力力是導(dǎo)致致混凝土土板破壞壞的原因因之一。。圖1-17混凝土路面板的翹曲變形圖1-18臨界荷位任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)水泥混凝凝土路面面的結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)計(jì)以以軸重100kN的單軸雙雙輪組荷荷載作為為標(biāo)準(zhǔn)軸軸載。臨臨界荷位位是指混混凝土板板內(nèi)產(chǎn)生生最大荷荷載和溫溫度梯度度綜合疲疲勞損壞壞時(shí)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)軸載的的作用位位置?，F(xiàn)現(xiàn)行規(guī)范范中選取取水泥混混凝土板板的縱縫縫邊緣中中部作為為產(chǎn)生最最大荷載載和溫度度梯度綜綜合疲勞勞損壞的的臨界荷荷位，如如圖1-18所示。

學(xué)習(xí)任務(wù)35通過選擇合適的結(jié)構(gòu)分析模型，對(duì)案例2的水泥混凝土路面厚度設(shè)計(jì)進(jìn)行校核。2.水泥混凝土路面厚度計(jì)算的相關(guān)公式任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)按《公路路水泥混混凝土路路面設(shè)計(jì)計(jì)規(guī)范》》（JTGD40—2011）附錄B的規(guī)定進(jìn)進(jìn)行厚度度設(shè)計(jì)。。由于案案例2中是水泥泥穩(wěn)定碎碎石基層層、級(jí)配配碎石底底基層，，因此，，要用彈彈性地基基雙層板板模型進(jìn)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)。為方方便查閱閱，下面面將彈性性地基雙雙層板模模型的計(jì)計(jì)算公式式整理如如下。1）板底地地基當(dāng)量量回彈模模量Et任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)2）混凝土面層板的截面彎曲剛度Dc3）半剛性基層板彎曲剛度Db任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)4）路面結(jié)構(gòu)總相對(duì)剛度半徑rg3.荷載應(yīng)力的計(jì)算任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)式中，σpr為設(shè)計(jì)軸軸載在面面層板臨臨界荷位位處產(chǎn)生生的荷載載疲勞應(yīng)應(yīng)力（MPa）；σps為設(shè)計(jì)軸軸載在四四邊自由由板臨界界荷位處處產(chǎn)生的的荷載應(yīng)應(yīng)力（MPa）；kr為應(yīng)力折折減系數(shù)數(shù)，采用用混凝土土路肩時(shí)時(shí)，kr=0.87～0.92（路肩面面層與路路面面層層等厚時(shí)時(shí)取低值值，減薄薄時(shí)取高高值），，采用柔柔性路肩肩或土路路肩時(shí)，，kr=1；kf為考慮設(shè)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)準(zhǔn)期內(nèi)荷荷載應(yīng)力力累計(jì)疲疲勞作用用的疲勞勞應(yīng)力系系數(shù)；Ne為設(shè)計(jì)基基準(zhǔn)期內(nèi)內(nèi)設(shè)計(jì)軸軸載累計(jì)計(jì)作用次次數(shù)；λλ為材料料疲勞指指數(shù)，普普通混凝凝土、鋼鋼筋混凝凝土、連連續(xù)配筋筋混凝土土，λ=0.065；kc為考慮計(jì)計(jì)算理論論與實(shí)際際差異以以及動(dòng)載載等因素素影響的的綜合系系數(shù)，按按公路等等級(jí)查表表1-29確定。4.溫度應(yīng)力的計(jì)算任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)式中，σσt,max為所在地地區(qū)最大大溫度梯梯度在臨臨界荷位位處產(chǎn)生生的最大大溫度翹翹曲應(yīng)力力（MPa）；αc為混凝土土的線膨膨脹系數(shù)數(shù)，根據(jù)據(jù)粗集料料的巖性性按表1-30取用；Tg為公路所所在地50年一遇的的最大溫溫度梯度度，查表表1-31取用；其其他符號(hào)號(hào)含義同同前。任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)8）面層溫度疲勞應(yīng)力σtr5.極限狀態(tài)的校核任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)6.水泥混凝土板厚度的計(jì)算流程

學(xué)習(xí)任務(wù)36學(xué)習(xí)水泥混凝土板厚度的計(jì)算流程。水泥混凝凝土板厚厚度的計(jì)計(jì)算流程程如下。。（1）進(jìn)行路路面結(jié)構(gòu)構(gòu)組合設(shè)設(shè)計(jì)，初初擬路面面結(jié)構(gòu)，，包括路路床、墊墊層、基基層和面面層的材材料類型型與厚度度。（2）按照初初擬路面面結(jié)構(gòu)的的組合情情況，選選擇相應(yīng)應(yīng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)分析模模型。（3）分別計(jì)計(jì)算混凝凝土面層層板（單單層板或或雙層板板的面層層板）的的最重軸軸載產(chǎn)生生的最大大荷載應(yīng)應(yīng)力、設(shè)設(shè)計(jì)軸載載產(chǎn)生的的荷載疲疲勞應(yīng)力力、最大大溫度梯梯度產(chǎn)生生的最大大溫度應(yīng)應(yīng)力及溫溫度疲勞勞應(yīng)力。。任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)任務(wù)1.3水泥混凝凝土路面面的設(shè)計(jì)計(jì)（4）當(dāng)荷載載疲勞應(yīng)應(yīng)力與溫溫度疲勞勞應(yīng)力之之和與可可靠度系系數(shù)的乘乘積，小小于且接接近于混混凝土彎彎拉強(qiáng)度度標(biāo)準(zhǔn)值值，同時(shí)時(shí)，最大大荷載應(yīng)應(yīng)力與最最大溫度度應(yīng)力之之和與可可靠度系系數(shù)的乘乘積，小于混凝凝土彎拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值，，即滿足足式（1-34）和式（（1-35）時(shí)，初初選混凝凝土板的的厚度可可作為混混凝土板板的計(jì)算算厚度。。（5）對(duì)貧混混凝土或或碾壓混混凝土基基層或者者雙層板板的下面面層板，，需計(jì)算算其荷載載疲勞應(yīng)應(yīng)力，并并驗(yàn)算荷荷載疲勞勞應(yīng)力與與可靠度度系數(shù)的的乘積是是否小于于其材料料的彎拉拉強(qiáng)度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)值。。（6）若不能同時(shí)滿滿足式（1-34）和式（1-35），則應(yīng)增加