路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算-瀝青路面設(shè)計(jì)

內(nèi)容索引1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.一般原則3.新建路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算4.層底拉應(yīng)力計(jì)算5.路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用完成本學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟練掌握瀝青的基本概念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，理解施工圖紙所代表的具體意義。熟練掌握工程量計(jì)算的方法。學(xué)生能夠利用路面設(shè)計(jì)軟件，完成一新建路面厚度計(jì)算，并完成施工圖的設(shè)計(jì)；合理地完成工程量計(jì)算。新建路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算確定單車(chē)道累計(jì)當(dāng)量軸次

對(duì)選定的結(jié)構(gòu)組合，擬定某一層位作為設(shè)計(jì)層。確定設(shè)計(jì)彎沉值

確定路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定土基的回彈模量根據(jù)某車(chē)道累計(jì)軸次、設(shè)計(jì)彎沉、各結(jié)構(gòu)層的回彈模量、劈裂強(qiáng)度、土基回彈模量、已知結(jié)構(gòu)層厚度

等利用專(zhuān)用設(shè)計(jì)程序即可求得某一結(jié)構(gòu)層的厚度。

層底拉應(yīng)力計(jì)算確定系數(shù)確定公路等級(jí)系數(shù)、面層類(lèi)型系數(shù)、基層類(lèi)型系數(shù)、路面設(shè)計(jì)年限、車(chē)道橫向分配系數(shù)、交通量年增長(zhǎng)率等。確定當(dāng)量軸次當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青面層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)確定相應(yīng)的路面竣工后第一年的日當(dāng)量軸次、設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次；當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，應(yīng)確定出相對(duì)應(yīng)的路面竣工后第一年的日當(dāng)量軸次、設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次。根據(jù)上述參數(shù)利用專(zhuān)用程序即可完成層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。確定路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用例：某擬修建雙向四車(chē)道一級(jí)公路，據(jù)預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如表1所示，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為7%。設(shè)計(jì)使用年限為15年。試初步擬定該路面結(jié)構(gòu)層組合，并確定各層設(shè)計(jì)參數(shù)。表1：交通量組成車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量（次/日）黃河JN15148.3100.31雙輪組--750東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組2m800三菱T653B29.348.01雙輪組--370解放SP920031.378.03雙輪組>3m240黃河JN16358.6114.01雙輪組--350層號(hào)結(jié)構(gòu)層材料名稱抗壓模量E(MPa)劈裂強(qiáng)度厚度（cm）20℃（彎沉計(jì)算用15℃（拉應(yīng)力計(jì)算用）15℃1細(xì)粒式瀝青混凝土140020001.242中粒式瀝青混凝土120018001.053粗粒式瀝青混凝土100012000.874水泥穩(wěn)定砂礫130036000.5？5二灰穩(wěn)定砂礫130036000.7206級(jí)配砂礫280————20路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用路面設(shè)計(jì)軟件應(yīng)用內(nèi)容索引1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.一般原則3.路面結(jié)構(gòu)層選擇4.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)5.確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)6.學(xué)習(xí)任務(wù)布置完成本學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟練掌握瀝青的基本概念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，理解施工圖紙所代表的具體意義。熟練掌握工程量計(jì)算的方法。學(xué)生能夠利用路面設(shè)計(jì)軟件，完成一新建路面厚度計(jì)算，并完成施工圖的設(shè)計(jì)；合理地完成工程量計(jì)算。一般原則因地制宜，合理選材方便施工，利于養(yǎng)護(hù)分期修建，逐步提高整體考慮，綜合設(shè)計(jì)考慮氣候因素和水溫狀況的影響路面結(jié)構(gòu)層選擇瀝青面層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層選擇瀝青面層分為熱拌瀝青混合料、冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式、瀝青表面處治與稀漿封層四種類(lèi)型。熱拌瀝青混合料包含瀝青混凝土、瀝青碎石混合料。交通量較小的鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村公路可用砂石路面。瀝青混凝土適用于各級(jí)公路的面層。熱拌瀝青碎石混合料、瀝青貫入式(含上拌下貫瀝青碎石)可用于二級(jí)、三級(jí)公路的面層，以及用于柔性基層、調(diào)平層。瀝青表面處治與稀漿封層可用于三級(jí)、四級(jí)公路的面層和各級(jí)公路的上、下封層。冷拌瀝青混合料可用于三、四級(jí)公路面層，或舊路修補(bǔ)工程。路面結(jié)構(gòu)層選擇瀝青面層結(jié)構(gòu)瀝青面層厚度確定一般瀝青層的最小壓實(shí)厚度不宜小于混合料公稱最大粒徑的2.5~3倍斷級(jí)配或以粗集料為主的嵌擠型級(jí)配的瀝青混合料，其一層壓實(shí)最小厚度不宜小于公稱最大粒徑的2.5倍瀝青混合料類(lèi)型公稱最大粒徑（mm）最小壓實(shí)厚度（mm）適宜厚度（mm）砂粒式瀝青混凝土4.751015～25細(xì)粒式瀝青混凝土9.52020～25細(xì)粒式瀝青混凝土13.23030～40中粒式瀝青混凝土164040～60中粒式瀝青混凝土195060～80粗粒式瀝青混凝土26.56070～100粗粒式大粒徑瀝青碎石26.57080～120粗粒式大粒徑瀝青碎石31.590100～150特粗式大粒徑瀝青碎石37.5100120～150路面結(jié)構(gòu)層選擇基層、底基層結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層選擇基層可選用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類(lèi)瀝青混合料、粒料、貧混凝土等材料底基層應(yīng)充分利用沿線地方材料，可采用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類(lèi)或粒料類(lèi)等。路面結(jié)構(gòu)層選擇基層、底基層結(jié)構(gòu)厚度確定半剛性材料基層、底基層的一層壓實(shí)厚度宜為180～200mm，并不得分層鋪筑小于15cm的薄層結(jié)構(gòu)層類(lèi)型最小壓實(shí)厚度（mm）適宜厚度（mm）上拌下貫瀝青碎石6060～100瀝青貫入式碎石4040～80瀝青表處1010～30水泥穩(wěn)定類(lèi)150*180～200石灰穩(wěn)定類(lèi)150*180～200石灰粉煤灰穩(wěn)定類(lèi)150*180～200貧混凝土150180～240級(jí)配碎、礫石80100～200泥結(jié)碎石80100～150填隙碎石100100～120結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)半剛性基層瀝青路面基層與瀝青面層的模量比宜在1.5~3之間基層與底基層的模量比不宜大于3.0底基層與土基模量比宜在2.5~12.5之間。剛性基層瀝青路面加強(qiáng)瀝青層與剛性基層間的結(jié)合墊層設(shè)置條件路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)排水不良的土質(zhì)路塹水文不良的巖石挖方路段季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)半剛性基層瀝青路面基層與瀝青面層的模量比宜在1.5~3之間基層與底基層的模量比不宜大于3.0底基層與土基模量比宜在2.5~12.5之間。剛性基層瀝青路面加強(qiáng)瀝青層與剛性基層間的結(jié)合墊層設(shè)置條件路基處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)排水不良的土質(zhì)路塹水文不良的巖石挖方路段季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)半剛性基層瀝青路面注意減少收縮開(kāi)裂和反射裂縫加強(qiáng)路面各結(jié)構(gòu)層之間的結(jié)合瀝青層之間應(yīng)設(shè)置黏層基層上宜設(shè)置透層瀝青半剛性基層上應(yīng)設(shè)下封層新、舊瀝青層之間灑布黏層瀝青拓寬路面時(shí)，新、舊路面接茬處，宜噴涂黏結(jié)瀝青雙層式半剛性材料基層宜采取連續(xù)攤鋪、碾壓工藝，增強(qiáng)層間結(jié)合，以形成整層。確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面材料參數(shù)實(shí)測(cè)確定高速公路、一級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)階段應(yīng)根據(jù)擬采用的路面材料實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)；各級(jí)公路采用新材料時(shí)，也必須進(jìn)行材料試驗(yàn)實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)。借鑒確定高速公路、一級(jí)公路初步設(shè)計(jì)階段二級(jí)及其以下公路施工圖設(shè)計(jì)階段查表確定初步設(shè)計(jì)階段可根據(jù)查規(guī)范確定設(shè)計(jì)參數(shù)。確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面材料參數(shù)瀝青混合材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱抗壓模量E(MPa)劈裂強(qiáng)度備注20℃15℃15℃細(xì)粒式瀝青混凝土密級(jí)配1200-16001800-22001.2-1.6AC-10,AC-13開(kāi)級(jí)配700-10001000-14000.6-1.0OGFC瀝青瑪蹄脂碎石1200-16001200-15001.4-1.9SMA中粒式瀝青混凝土1000-14001600-20000.8-1.2AC-16,AC-20密級(jí)配粗粒式瀝青混凝土800-12001000-14000.6-1.0AC-25大粒徑瀝青碎石基層密級(jí)配1000-14001200-16000.6-1.0ATB-25,ATB-35半開(kāi)級(jí)配600-800——AM-25,AM-40瀝青貫入式400-600——確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面材料參數(shù)基層、底基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱配合比或規(guī)格要求抗壓模量E(MPa)彎沉計(jì)算用抗壓模量E(MPa)拉應(yīng)力計(jì)算用劈裂強(qiáng)度σ(Mpa)二灰砂礫7:13:801100-15003000-42000.6-0.8二灰碎石8:17:801300-17003000-42000.5-0.8水泥砂礫4%-6%1100-15003000-42000.4-0.6水泥碎石4%-6%1300-17003000-42000.4-0.6石灰水泥粉煤灰砂礫6:3:16:751200-16002700-37000.4-0.55水泥粉煤灰碎石4:16:801300-17002400-30000.4-0.55石灰土碎石粒料>60%700-11001600-24000.3-0.4碎石灰土粒料>40-50%600-9001200-18000.25-0.35水泥石灰砂礫土4:3:25:68800-12001500-22000.3-0.4二灰土10:30:60600-9002000-28000.2-0.3石灰土8%-12%400-7001200-18000.2-0.25石灰土處理路基4%-7%200-350——級(jí)配碎石基層連續(xù)級(jí)配型300-350——基層骨架密實(shí)型300-350—底基層、墊層200-250—填隙碎石底基層200-280——未篩分碎石做底基層用180-220——級(jí)配砂礫、天然砂礫做底基層用150-200—中粗砂墊層80-100——確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面材料參數(shù)基層、底基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱配合比或規(guī)格要求抗壓模量E(MPa)彎沉計(jì)算用抗壓模量E(MPa)拉應(yīng)力計(jì)算用劈裂強(qiáng)度σ(Mpa)二灰砂礫7:13:801100-15003000-42000.6-0.8二灰碎石8:17:801300-17003000-42000.5-0.8水泥砂礫4%-6%1100-15003000-42000.4-0.6水泥碎石4%-6%1300-17003000-42000.4-0.6石灰水泥粉煤灰砂礫6:3:16:751200-16002700-37000.4-0.55水泥粉煤灰碎石4:16:801300-17002400-30000.4-0.55石灰土碎石粒料>60%700-11001600-24000.3-0.4碎石灰土粒料>40-50%600-9001200-18000.25-0.35水泥石灰砂礫土4:3:25:68800-12001500-22000.3-0.4二灰土10:30:60600-9002000-28000.2-0.3石灰土8%-12%400-7001200-18000.2-0.25石灰土處理路基4%-7%200-350——級(jí)配碎石基層連續(xù)級(jí)配型300-350——基層骨架密實(shí)型300-350—底基層、墊層200-250—填隙碎石底基層200-280——未篩分碎石做底基層用180-220——級(jí)配砂礫、天然砂礫做底基層用150-200—中粗砂墊層80-100——確定材料設(shè)計(jì)參數(shù)路面材料參數(shù)土基設(shè)計(jì)參數(shù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法——承載板、貝克曼梁查表法——臨界高度、稠度、自然區(qū)劃、土質(zhì)等室內(nèi)試驗(yàn)法換算法學(xué)習(xí)任務(wù)布置某擬修建雙向四車(chē)道一級(jí)公路，據(jù)預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如表1所示，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為7%。設(shè)計(jì)使用年限為15年。試初步擬定該路面結(jié)構(gòu)層組合，并確定各層設(shè)計(jì)參數(shù)。表1：交通量組成車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量（次/日）黃河JN15148.3100.31雙輪組--750東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組2m800三菱T653B29.348.01雙輪組--370解放SP920031.378.03雙輪組>3m240黃河JN16358.6114.01雙輪組--350內(nèi)容索引1.學(xué)習(xí)目標(biāo)2.路面設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容、方法3.彈性層狀體系理論4.瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)5.設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算6.學(xué)習(xí)任務(wù)布置完成本學(xué)習(xí)情境的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠熟練掌握瀝青的基本概念和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地，理解施工圖紙所代表的具體意義。熟練掌握工程量計(jì)算的方法。學(xué)生能夠利用路面設(shè)計(jì)軟件，完成一新建路面厚度計(jì)算，并完成施工圖的設(shè)計(jì)；合理地完成工程量計(jì)算。路面設(shè)計(jì)任務(wù)、內(nèi)容、方法瀝青路面設(shè)計(jì)任務(wù)瀝青路面設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)公路使用要求以及水文、地質(zhì)、氣候等自然條件，交通條件，當(dāng)?shù)刂凡牧霞笆┕l件，設(shè)計(jì)確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)；以保證路面在預(yù)定的使用期限內(nèi)，既能適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，又能滿足行車(chē)的使用要求。路面設(shè)計(jì)內(nèi)容選擇適當(dāng)?shù)穆访娌牧希M(jìn)行材料配合比設(shè)計(jì)并確定設(shè)計(jì)參數(shù)，路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，路面厚度計(jì)算以及不同路面結(jié)構(gòu)方案的比選。對(duì)高速公路、一級(jí)公路的路面設(shè)計(jì)，除行車(chē)道部分路面外，還應(yīng)包括路緣帶、硬路肩、加減速車(chē)道、緊急停車(chē)帶、匝道、收費(fèi)站和服務(wù)區(qū)的路面設(shè)計(jì)。Descriptionofthecontents路面設(shè)計(jì)方法以經(jīng)驗(yàn)或試驗(yàn)為依據(jù)的經(jīng)驗(yàn)法以力學(xué)分析為基礎(chǔ)，同時(shí)考慮環(huán)境因素、交通條件和路面材料特性的理論法彈性層狀體系理論該理論采用如下基本假定：各層是連續(xù)的、完全彈性的、均勻的、各向同性的，以及位移和形變是微小的；最下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o(wú)限大，其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o(wú)限大；各層在水平方向無(wú)限遠(yuǎn)處及最下一層向下無(wú)限深處，其應(yīng)力、形變和位移為零；層間接觸情況，均為連續(xù)接觸。不計(jì)自重。瀝青路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行計(jì)算。高速、一級(jí)、二級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)以路表面回彈彎沉值和瀝青混凝土層層底拉應(yīng)力(拉應(yīng)變)及半剛性材料層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)。三級(jí)、四級(jí)公路以路表面設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)。有條件時(shí)，對(duì)重載交通路面宜檢驗(yàn)瀝青混合料的抗剪切強(qiáng)度。路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體承載力與抵抗疲勞開(kāi)裂的要求：1.輪隙中心處（A點(diǎn)）路表計(jì)算彎沉值

小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值

，即：

2.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

應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力

，即：

設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次標(biāo)準(zhǔn)軸載我國(guó)現(xiàn)行路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ-100表示。當(dāng)量軸次按彎沉等效或拉應(yīng)力等效的原則，將不同車(chē)型、不同軸載作用次數(shù)換算為與標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN相當(dāng)?shù)妮S載作用次數(shù)。換算原則以等效原則建立兩種軸載作用次數(shù)之間的換算關(guān)系，即某種軸載在同一路面結(jié)構(gòu)上作用N2次所達(dá)到的臨界狀態(tài)，可以用標(biāo)準(zhǔn)軸載作用N1次代替。對(duì)某一種交通組成，不論以哪種軸載為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行軸載換算，由換算所得作用次數(shù)計(jì)算的路面厚度是相同的。標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載P（KN）100單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑（cm）21.30輪胎接地壓強(qiáng)（Mpa）0.70兩輪中心距（cm）1.5d設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次軸載換算當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于25kN的各級(jí)軸載(包括車(chē)輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)Ni均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。N-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次／日)；Ni----------被換算車(chē)型的各級(jí)軸載作用次數(shù)(次／日)P-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載(kN)；Pi----------被換算車(chē)型的各級(jí)軸載(kN)C1——---軸數(shù)系數(shù)；C2---------輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為l.0,四輪組為0.38；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1m；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.3—2)計(jì)算。

c1=1+1.2(m—1)式中：m----軸數(shù)。設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次軸載換算當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于50kN的各級(jí)軸載(包括車(chē)輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)ni，均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N′.式中：C1′----------軸數(shù)系數(shù)；

C2′----------輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09

當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算。

C1′=1+2(m—1)

式中：m----軸數(shù)。設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按公式(1)或(2)計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。式中：Ne---------------設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次(次)t---------------設(shè)計(jì)年限(年)；

N1----------------路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次(次／日)；

Nt----------------設(shè)計(jì)年限末年雙向日平均當(dāng)量軸次(次／日)；

γ-----------------設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率(％)．應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)，經(jīng)分析確定；

η——車(chē)道系數(shù)，應(yīng)根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果或參照表確定。公路無(wú)分隔時(shí)路面窄宜選高

值，路面寬宜選低值。設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次車(chē)道特征雙向單車(chē)道1.0雙向兩車(chē)道0.6～0.7雙向四車(chē)道0.4～0.5雙向六車(chē)道0.3～0.4雙向八車(chē)道0.25～0.35計(jì)算示例某擬修建雙向四車(chē)道一級(jí)公路，據(jù)預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如表所示，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為7%。設(shè)計(jì)使用年限為15年。采用瀝青混凝土面層，基層采用半剛性基層，試計(jì)算該公路的設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)交通量。車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量（次/日）黃河JN15148.3100.31雙輪組--750東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組2m800三菱T653B29.348.01雙輪組--370解放SP920031.378.03雙輪組>3m240黃河JN16358.6114.01雙輪組--350設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上預(yù)測(cè)通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型而確定的路表設(shè)計(jì)彎沉值。式中：

——設(shè)計(jì)彎沉值（0.01mm）；——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道累計(jì)當(dāng)量軸次；——公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為1.0，二級(jí)公路為1.1，三、四級(jí)公路為1.2；——面層類(lèi)型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；熱拌和冷拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面、瀝青表面處治為1.1；中、低級(jí)路面為1.2?！鶎宇?lèi)型系數(shù)，對(duì)半剛性基層

=1.0；柔性基層

=1.6；對(duì)于混合式基層采用線性內(nèi)插確定基層類(lèi)型系數(shù)：式中：

——為半剛性基層或底基層上柔性結(jié)構(gòu)層總厚度（cm）；設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算容許拉應(yīng)力瀝青混凝土面層、半剛性材料基層、底基層以彎拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)極限抗拉強(qiáng)度瀝青混凝土：系指15℃時(shí)的極限抗拉強(qiáng)度；水泥穩(wěn)定類(lèi)材料：齡期為90d的極限抗拉強(qiáng)度(MPa)；二灰穩(wěn)定類(lèi)、石灰穩(wěn)定類(lèi)的材料：齡期為180d的極限抗拉強(qiáng)度(MPa)設(shè)計(jì)彎沉值與層底拉應(yīng)力計(jì)算計(jì)算容許拉應(yīng)力抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)瀝青混凝土面層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類(lèi)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類(lèi)學(xué)習(xí)任務(wù)布置某擬修建雙向四車(chē)道一級(jí)公路，據(jù)預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如表1所示，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為7%。設(shè)計(jì)使用年限為15年。路面面層和基層類(lèi)型如表2，試計(jì)算該路面的設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力。表1：交通量組成表2：路面結(jié)構(gòu)組成車(chē)型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量（次/日）黃河JN15148.3100.31雙輪組--750東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組2m800三菱T653B29.348.01雙輪組--370解放SP920031.378.03雙輪組>3m240黃河JN16358.6114.01雙輪組--350層號(hào)結(jié)構(gòu)層材料名稱極限抗拉強(qiáng)度1細(xì)粒式瀝青混凝土1.22中粒式瀝青混凝土1.03粗粒式瀝青混凝土0.84水泥穩(wěn)定砂礫0.55二灰穩(wěn)定砂礫0.76級(jí)配砂礫—1.了解路面的發(fā)展；2.理解對(duì)路面的基本要求3.掌握路面的分級(jí)與類(lèi)型根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容，對(duì)不同等級(jí)的公路選擇合適的路面形式。學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引1.我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介2.對(duì)路面的基本要求3.路面結(jié)構(gòu)層次劃分4.路面的類(lèi)型我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介

定義路面是指用各種筑路材料鋪筑在公路路基上供車(chē)輛行駛的構(gòu)造物。我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介路面工程研究?jī)?nèi)容設(shè)計(jì)原理和方法路面的結(jié)構(gòu)組成路面材料性能和規(guī)格要求路面施工、養(yǎng)護(hù)、維修和管理技術(shù)我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介路面設(shè)計(jì)理論與方法從經(jīng)驗(yàn)法到理論法的發(fā)展過(guò)程。柔性路面設(shè)計(jì)采用多層彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)、以路表回彈彎沉值為設(shè)計(jì)控制指標(biāo)，并對(duì)層底彎拉應(yīng)力和上層破裂面剪應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算的設(shè)計(jì)方法。剛性路面設(shè)計(jì)采用彈性半無(wú)限地基上小撓度薄板理論為基礎(chǔ)，以混凝土疲勞強(qiáng)度為控制指標(biāo)，采用有限元位移法分析結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)。我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介路面材料和結(jié)構(gòu)第一階段：以恢復(fù)原有的公路和加快建設(shè)一些干線道路，解決通車(chē)問(wèn)題為特征。第二階段；在公路里程快速增長(zhǎng)的同時(shí)，以改善路面行駛質(zhì)量，提高車(chē)速，減輕養(yǎng)護(hù)為特征。第三階段：隨著交通量迅速增長(zhǎng)，以提高路線和路面等級(jí)，改建和新建高等級(jí)公路，開(kāi)始建設(shè)高速公路為特征。我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介路面施工技術(shù)瀝青路面施工機(jī)械發(fā)展尤為突出，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了各機(jī)械設(shè)備合理地選型配套，有機(jī)地組合在一起，進(jìn)行科學(xué)地組織管理，已實(shí)現(xiàn)瀝青路面施工的機(jī)械化。水泥混凝土路面施工技術(shù)發(fā)展也較快，從傳統(tǒng)的小型機(jī)具施工到目前高等級(jí)公路建設(shè)中的軌道式攤鋪機(jī)施工、滑模式攤鋪機(jī)施工，以及新的施工工藝如水泥混凝土路面真空吸水工藝等，不僅提高了施工生產(chǎn)效率，而且保證了水泥混凝土的質(zhì)量。我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介路面測(cè)試與評(píng)價(jià)技術(shù)路面測(cè)試彎沉儀、曲率半徑儀、平整度儀、摩擦系數(shù)儀、透水儀等的使用，并制定了不同類(lèi)型路面現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試規(guī)程以及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，用于彎沉檢測(cè)的自動(dòng)彎沉儀和落錘式彎沉儀；用于平整度檢測(cè)的顛簸累積儀和激光平整度儀；用于抗滑性能檢測(cè)的橫向力系數(shù)測(cè)定車(chē)和測(cè)定路面構(gòu)造深度的激光構(gòu)造深度儀；用于路面厚度無(wú)損檢測(cè)和探傷的路面雷達(dá)測(cè)試系統(tǒng)等儀器出現(xiàn)并在實(shí)際工程中逐步使用。我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介我國(guó)路面工程的發(fā)展簡(jiǎn)介對(duì)路面的基本要求具有良好的使用性能提供良好的行駛條件和服務(wù)水平以最大限度地滿足車(chē)輛運(yùn)行的要求對(duì)路面的基本要求具有足夠的強(qiáng)度和剛度垂直力作用，水平力的作用，震動(dòng)力和沖擊力作用，真空吸力作用。路面會(huì)逐漸出現(xiàn)磨損、開(kāi)裂、坑槽、沉陷和波浪等病害，使路況惡化，服務(wù)水平下降。要求路面結(jié)構(gòu)整體及其各組成部分都必須具有與行車(chē)荷載相適應(yīng)的承載能力。對(duì)路面的基本要求對(duì)路面的基本要求對(duì)路面的基本要求具有足夠的穩(wěn)定性具有足夠的高溫穩(wěn)定性瀝青路面——泛油、車(chē)轍、波浪和推擠水泥路面——拱起、開(kāi)裂具有足夠的低溫抗裂性冬季低溫時(shí)，瀝青路面的材料或結(jié)構(gòu)如沒(méi)有足夠的抗低溫的能力，則會(huì)因收縮或變脆而開(kāi)裂。具有足夠的水溫穩(wěn)定性剝離、松散、坑洞、翻漿具有足夠的大氣穩(wěn)定性（抗老化能力）瀝青路面開(kāi)裂、剝落，甚至大面積松散破壞對(duì)路面的基本要求對(duì)路面的基本要求具有足夠的平整度影響行車(chē)的速度、安全，駕駛的平穩(wěn)和乘客的舒適振動(dòng)作用還會(huì)對(duì)路面施加沖擊力，從而加劇路面和汽車(chē)機(jī)件的損壞和輪胎的磨損，并增大油料的消耗不平整的路面還會(huì)積水，加速路面的破壞。對(duì)路面的基本要求對(duì)路面的基本要求具有足夠的抗滑性路面表面要求平整，但不宜光滑，汽車(chē)在光滑的路面上行駛時(shí)，車(chē)輪與路面之間缺乏足夠的摩擦力，尤其在雨天或結(jié)冰的路面上高速行車(chē)，或緊急制動(dòng)，或突然起動(dòng)，或爬陡坡、轉(zhuǎn)急彎時(shí)，車(chē)輪都易產(chǎn)生空轉(zhuǎn)或打滑，致使行車(chē)速度降低，油料消耗增多，甚至引起嚴(yán)重的交通事故。路面表面應(yīng)具有足夠的抗滑性能，即要具有足夠的粗糙度。對(duì)路面的基本要求對(duì)路面的基本要求足夠的耐久性指路面在設(shè)計(jì)規(guī)定的年限內(nèi)滿足各級(jí)公路相應(yīng)的承載能力、行車(chē)速度、舒適性、安全性的要求。路基路面工程，從規(guī)劃、設(shè)計(jì)、施工到建成通車(chē)，至少10年車(chē)輛荷載的反復(fù)作用和自然因素的周期性作用，路面使用性能逐年下降，強(qiáng)度和剛度衰變，路面材料老化常年的養(yǎng)護(hù)、維修，恢復(fù)使用性能對(duì)路面的基本要求具有盡可能低的揚(yáng)塵性導(dǎo)致路面松散、脫落和坑洞等破壞加速汽車(chē)機(jī)械的損壞造成污染影響行車(chē)視距和旅客的舒適性及沿線居民的衛(wèi)生條件沿線近處的農(nóng)作物出現(xiàn)減產(chǎn)對(duì)路面的基本要求滿足規(guī)范要求路面斷面形式及尺寸必須符合《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》（JTGB01—2003）的有關(guān)規(guī)定要求。路面結(jié)構(gòu)層次劃分路面面層、基層、墊層路面結(jié)構(gòu)層次劃分路拱為了保證路面上的雨水及時(shí)排出，路面的表面應(yīng)做成中間高、兩邊低的形狀，稱為路拱。選擇路拱橫坡度，考慮行車(chē)平穩(wěn)和橫向排水的要求。高速公路和一級(jí)公路設(shè)中央分隔帶,通常采用兩種方式布置：若分隔帶沒(méi)設(shè)排水設(shè)施，則中間高兩邊低單向向路肩排水；若設(shè)置排水，則兩側(cè)分別中間高兩邊低。路肩橫坡度比路面大1%。路面