设计车道分布系数取值
交通参数计算(设计)
γ
Ns——设计初年设计车道标准轴载作用次数；
γ ——设计年限内交通量年平均增长率（％）；
η——车轮轮迹横向分布系数；
t——设计年限（年）。
20
轮迹横向分布系数——水泥路面
21
交通量车道分配系数——水泥路面
单向车道数 1 2 3 ≥4 车道分配系数 1.0 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.75
17
后轴数
后轴轮 组数
轴距 （m） 前－后 1－后2 2.5 6 2.8 4.17
8、标准轴载换算——水泥路面
各级轴载作用次数按照下式换算为标准轴载作用 次数：
⎛ Pi ⎞ N = ∑ α i ni ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 16
式中， α i ——轴－轮型系数； 单轴－单轮时，
α i = 2.22 × 10 3 Pi −0.43
⎛ Pi Ns = α ⋅⎜ ηi = ⎜P Ni ⎝ s
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
n
5
3、标准轴载换算——沥青路面
按照规范，当以设计弯沉值为指标及沥青层层底 拉应力验算时，各级轴载的作用次数均应按下式 换算成标准轴载的当量作用次数
⎛ Pi ⎞ N = ∑ C 1C 2 n i ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 4 .35
3
3、标准轴载换算——标准轴载参数
标准轴载 标准轴载P （kN） 轮胎接地压 强p(MPa) BZZ-100 标准轴载 单轮传压面 当量圆直径 d(cm) 两轮中心距 (cm) BZZ-100
100
21.30
0.70
1.5d
4
3、标准轴载换算——等效性原理
路面结构在不同荷载作用下达到相同的状态，即称 这两种荷载的作用次数是等效的。等效性是相对的，与 等效指标、材料性能等因素有关。
路基路面工程名词解释简答题思考题
路基路面工程一、名词解释1.路基临界高度:不利季节路基处于某种临界状态时（干燥、中温、潮湿）上部土层（路床顶面以下80cm）距地下水位或地面积水水位的最小高度。
2.强度：指材料达到极限状态或出现破坏时所能承受的最大荷载（或应力）。
3.疲劳曲线：各种疲劳应力的分布曲线。
4.小挠度弹性薄板：虽然板很薄，但仍然具有相当的弯曲刚度，因而其挠度远小于厚度。
5.冲突系数：振动轴载的最大峰值与静载之比称为冲击系数。
6.轴载谱：记录各种压力轴下，各种轴载的分布图。
7.容许弯沉：路面使用期末不利季节，标准轴载作用下双轮轮隙中容许出现的最大回弹弯沉值。
8.CBR：承载能力以材料抵抗局部和在压入变形的能力表征，并采用标准碎石的承载能力为标准，以相对值的百分数表示CBR值。
9.疲劳：材料强度下降的现象。
10.疲劳强度：在重复荷载作用下而不发生破坏的最大应力值。
11.疲劳原因：材料的不均质或存在局部缺陷。
12.疲劳寿命：材料出现疲劳破坏所对应的重复作用次数称为疲劳寿命。
13.疲劳极限：材料在某一重复应力作用次数后，经受多次作用也不产生疲劳破坏，该作用次数称为疲劳极限。
14.滑坡：边坡丧失其原有稳定性，一部分土体相对另一部分土体滑动的现象称为滑坡。
15.主动土压力：主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发生移动，致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时，墙后土体施于墙背上的土压力。
16.被动土压力：被动土压力是指挡土墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土，致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时，填土施于墙背上的土压力。
17.静止土压力：静止土压力是指挡土墙不发生任何方向的位移，墙后土体施于墙背上的土压力。
18.理想线弹性体：在一定应力范围内，应力与应变关系呈线性特征，且当应力消失，应变随之消失，恢复初始状态。
19.基层反射裂缝：指半刚性基层先于沥青层开裂，在荷载应力和温度应力的共同作用下，在基层开裂处的面层底部产生应力集中而导致面层底部开裂，而后向上扩张致使裂缝贯穿面层全厚度。
算例6-1按照水平一的要求确定交通参数示例
2.5 示例2.5.1 按照水平一的要求确定交通参数示例华中地区某一级公路，设计年限为15年。
根据OD分析，断面大型客车和货车交通量为3500辆/日，交通量年增长率为6.5%。
方向系数取0.55；根据表2-3，车道系数取0.50，则设计车道初始年大型客车和货车日均交通量为962辆/日，进而计算得到15年大型客车和货车累计为850万辆，可知设计交通荷载等级为重。
根据对路段每辆车实际收集到的轴载组成数据，经统计分析后，得到车辆类型分布系数列于表2-11。
表2-11 车辆类型分布系数分别统计2~11类车辆中单轴单胎、单轴双胎、双联轴和三联轴的数量，除以各类车辆总量，按式（2-11）计算各类车辆中不同轴型平均轴数，列于表2-12。
表2-12 各种车辆类型的不同轴型平均轴数按式（2-12）计算2~11类车辆不同轴型在不同轴重区间所占的百分比，得到不同轴型的轴重分布系数，即轴载谱。
部分车辆类型的不同轴型的轴载谱如图2-23~图2-26所示。
图2-23 部分车辆类型的单轴单胎轴载谱图2-24 部分车辆类型的单轴双胎轴载谱图2-25 部分车辆类型的双联轴轴载谱图2-26 部分车辆类型的三联轴轴载谱验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。
针对这三个设计指标，按式（2-13）计算2~11类车辆各种轴型在不同轴重区间的当量设计轴载换算系数；然后按式（2-14）计算各类车辆当量设计轴载换算系数，针对不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数，列于表2-13。
表2-13 不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数根据表2-13的计算结果，按式按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。
对应于沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为3.23×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为3.71×109次；对应于路基顶面竖向压应变的当量设计轴载累计作用次数为6.55×107次。
(整理)沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、设计要素1 设计基准期应符合下表规定。
路面设计基准期注： 砌块路面采用混凝土预制块时，设计基准期为10 年，采用石材为20 年。
2 标准轴载应符合下列规定：路面设计应以双轮组单轴载100kN 为标准轴载, 以BZZ-100 表示。
标准轴载的计算参数应符合下表的规定。
标准轴载计算参数设计交通量的计算应将不同轴载的各种车辆换算成BZZ-100 标准轴载的当量轴次。
大型公交车比例较高的道路或公交专用道的设计，可根据实际情况，经论证选用适当的轴载和计算参数。
3 沥青路面轴载换算和设计交通量应符合下列规定： 1) 沥青路面以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时, 各 种轴载换算成标准轴载P 的当量轴次N a 应按下式计算：∑==ki i i pp n c c 135.421a )(N 式中：N a ——以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时的当量轴次（次/d ）；i n ——被换算车型的各级轴载作用次数（次/d ）；P ——标准轴载（kN ）；P i ——被换算车型的各级轴载（kN ）；C 1——被换算车型的轴数系数；C 2——被换算车型的轮组系数, 双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38； K ——被换算车型的轴载级别。
当轴间距大于3m 时, 应按一个单独的轴载计算；当轴间距小于3m 时,双轴或多轴的轴数系数应按下式计算：C 1=1＋1.2（m -1）式中：m ——轴数。
2) 沥青路面当以半刚性基层层底拉应力为设计指标时, 各种轴载换算成标准轴载P 的当量轴次N s 应按下式计算：∑==ki i i p p n c c 18'2's )(N 1式中： N s ——以半刚性基层的拉应力为设计指标时的当量轴次（次/d ）；'1c ——被换算车型的轴数系数；'2c ——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。
车道通行能力
车道通行能力3.6.1单车道理论通行能力采用《城市道路设计规范》建议的一条车道理论通行能力，如下表。
单车道理论通行能力表3-33.6.2路段设计通行能力拟建道路属于干线性城市主干道，沿线共设有3处灯控平交，其通行能力应考虑平面交叉设置、绿信比、交叉口间距、车道宽度、车道数以及自行车等自行车影响修正系数。
因此，路段设计通行能力计算如下：N a=N0×a c×a m×a a式中：N a：单向道路设计通行能力（pcu/h）；N0：一条车道的理论通行能力（pcu/h）；a c：机动车道的道路分类系数；a m：通行能力车道折减系数；a a：交叉口折减系数。
取值指标：机动车道的道路分类系数a c，对于主干道取值为0.80；通行能力车道折减系数一般采用：车道数/修正系数为2/1.9、3/2.75、4/3.50；交叉口影响修正系数a a，根据交叉口间距，并参考《城市道路设计手册》及有关资料，计算得a a＝0.80。
故拟建道路路段单向设计通行能力计算如下表：拟建道路路段单向通行能力计算表（pcu/h）表3-43.6.3计算单向车道数及设计行车速度参照《深圳市干线道路网规划》道路服务水平分级标准，以计算V/C值作为评价指标，确定各基本路段的服务水平等级。
按照城市道路设计规范，主干道预测年限为20年，一般流量路段道路服务水平不应低于C级服务水平，最大流量路段道路服务水平不低于D级服务水平。
道路服务水平划分标准表3-5按照道路服务水平划分标准及拟建项目各路段特征年度预测交通量和方向不均衡系数（本项目取值0.51），计算不同车道数、不同计算车速的V/C值，对本项目各路段在预测末年的服务水平等级判断如下表。
预测末年(2034年)道路单向断面服务水平计算表表3-6判断上表计算结果，依道路设计年限末达到不低于D级服务水平的标准确定本项目的车道数和设计车速。
本项目断面采用单向三车道，设计速度可采用40km/h、50km/h 或60km/h。
路基路面工程规范要求
车辆轴型3.2.3 沥青路面轴载换算和设计交通量1 沥青路面以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时, 各种轴载换算成标准轴载P的当量作用次数Na（3.2.3-1）式中：N a——以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时的当量轴次（次/d）；——被换算车型的轴数系数；——被换算车型的轮组系数，单轮组为=1+2——设计车道分布系数。
或或——单轴——轴双轮组吋，=1式中：——水泥混凝土路面设计车道使用初期的当量轴载日作用次数（次——水泥混凝土路面临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，按表车辆轮迹横向分布系数（）累计当量轴次标准轴截累计作用次数（万次）4 路基、垫层与基层4. 1 路基4.1.1 路基应稳定、密实、均质，具有足够的强度、稳定性、抗变形能力和耐久性。
4.1.2 路基设计应符合下列规定：1 在不利季节，路基顶面设计回弹模量值，对快速路和主干路应不小于30MPa；对次干路和支路不小于20MPa。
当不能满足上述要求时，应采取措施,提高路基的回弹模量。
4.3.1基层可采用刚性、半刚性或柔性材料。
沥青路面再生技术指对不能满足使用要求的沥青路面废料通过各种措施进行处理后重新利用的技术，包括对旧沥青路面进行翻挖、破碎、筛分，再和新集料、胶结料、再生剂重新混合，形成具有预期路用性能的混合料。
沥青路面材料的再生利用厂拌热再生厂拌热再生技术先将旧沥青路面破除后运回工厂，通过破碎、筛分分类，并根据旧料中沥青含量、沥青老化程度、碎石级配等指标，掺入一定数量的新集料、沥青和再生剂进行拌和，使混合料达到规范规定的各项指标。
现场热再生现场热再生（HIR）也可称为就地热再生，主要用于矫正或处理路表病害而不移除原路面材料。
目前，国内外应用较普遍的现场热再生技术有三类，即热翻松、重拌和处理和重铺处理。
厂拌冷再生先将破除旧沥青路面材料运回搅拌厂，经过破碎作为稳定骨料，加入水泥或石灰、粉煤灰、乳化沥青、泡沫沥青等一种或多种稳定剂和新料进行搅拌，然后铺筑于基层。
路基路面工程规范要求
1 总则1.0.1 为适应我国城镇道路建设发展的需要，提高路面设计质量和技术水平，保证路面工程安全、可靠、耐久，做到技术先进，经济合理，制定本规范。
1.0.2 本规范适用于新建和改建城镇道路的路面设计。
1.0.3 路面设计应符合国家环境和生态保护的规定，鼓励设计节能降耗型路面，积极应用路面材料再生技术。
1.0.4 路面设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语、符号和代号（略）3 基本规定规定了路面设计的基本要求及设计的一般原则；提出了路面设计基准期、设计轴载与交通分级；规定路面结构可靠度水平、参数确定方法；确定了路面设计环境参数与使用性能要求。
3.1 一般规定3.1.1 道路路面的面层、基层与垫层等各结构层应符合下列规定：1 面层应具有足够的结构强度、稳定性和平整、抗滑、耐磨与低噪声等表面特性。
2 基层应具有足够的强度和扩散应力的能力。
3 垫层应具有一定的强度和良好的水稳定性。
3.1.2 道路路面设计应符合下列规定：1 根据道路的地理地质条件、路基土特性、路基水文及气候环境状况，考虑强度、刚度、稳定性和耐久性因素，进行路基路面整体结构综合设计；2 因地制宜、合理选材、降低能耗，充分利用再生材料；3 应便于施工，利于养护并减少对周边环境及生态的影响；4 交叉口进口道和公交车停靠站路段应进行特殊设计；5 应具有行车安全、舒适和与环境、生态及社会协调的综合效益。
3.1.3 道路路面可分为沥青路面、水泥混凝土路面和砌块路面三大类，其面层类型及适用范围宜符合下列规定：1 沥青路面面层类型包括沥青混合料、沥青贯入式和沥青表面处治。
沥青混合料适用于各交通等级道路；沥青贯入式与沥青表面处治路面适用于中、轻交通道路。
2 水泥混凝土路面面层类型包括普通混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土与钢纤维混凝土，适用于各交通等级道路。
3 砌块路面适用于支路、广场、停车场、人行道与步行街。
3.2 设计要素3.2.1 设计基准期应符合表 3.2.1 规定。
横向分布系数和偏载系数
一、 横向分布如图3—2—1a所示，梁桥的上部结构由承重结构（①~④号主梁）及传力结构（横隔梁、行车道板）两大部分组成，各片主梁靠横隔梁和行车道板连成空间整体结构，当桥上作用荷载（桥面板上作用2个车轴，前轴轴重为P1，后轴轴重为P2）时，各片主梁共同参与工作，形成了各片主梁之间的内力分布。
在计算恒载时，除主梁的自重外，一般将桥面铺装、人行道、栏杆等的重量近似平均分配给各片主梁，即计算出桥面铺装、人行道、栏杆等的总重量除以梁的片数（本例4片梁），得到每片主梁承担的桥面铺装、人行道、栏杆的重量。
由于人行道、栏杆等构件一般位于边梁上（①、④号主梁），精确计算时，也可考虑它们的重量在各梁间的分布，即中梁（②、③号主梁）也分担一部分人行道、栏杆的重量。
在计算活载时，需要考虑活载在各片主梁间的分布。
《标准》规定，车道荷载的横向分布系数应按设计车道数布置车辆荷载进行计算。
车辆荷载的横向布置如图3—2—1c所示。
对于车道荷载，最外车轮距人行道缘石之距不得小于0.5m，车道荷载的横向轮距为1.8m，两列车道荷载车轮的横向间距不得小于1.3m。
如图3—2—1b所示，在车道荷载的作用下，①号边梁所分担的荷载，也就是说，①号边梁所分担的荷载R1为轴重P1的。
若将第i号梁所承担的力R i表示为系数m i与轴重P的乘积（R i=m i×P），则m i称为第i号梁的荷载横向分布系数。
由此，1号梁的横向分布系数。
荷载所引起的各片主梁的内力大小（横向分布）与桥梁的构造特点、荷载的作用位置有关，因此求解荷载作用下各主梁的内力是一个空间问题，目前广泛采用的方法是将复杂的空间问题转化为平面问题。
本节将着重介绍几种横向分布系数的计算方法。
二、杠杆法基本原理：杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，即假设桥面板在主梁上断开，把桥面板看作沿横向支承在主梁上的简支梁或悬臂梁。
如图3—2—1b所示，由于杠杆法忽略了主梁之间横向结构的联系作用，当桥上作用车道荷载时，左边的轮重P1/2仅传递给1号和2号梁，右边的轮重P1/2传递给2号梁和3号梁。
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设计车道分布系数取值
1. 车道分布系数：概念和意义
车道分布系数是用于描述车道的使用状态的指标，通常用来评估道路交通的拥挤程度。
它反映了车流量对于道路渐进能力的影响，也可以称为车道占用率。
车道分布系数的计算公式为：K = Q/V，其中，Q表示单位时间内通过某一截面车流量，V表示该截面对应的道路横截面积。
车道分布系数越大，表示车辆使用道路的密集程度越高，道路交通拥塞现象也会更加明显。
2. 车道分布系数的应用
车道分布系数广泛应用于交通规划和交通工程领域，为道路设计和交通管理提供科学依据。
其主要应用有以下几个方面：
2.1 道路设计
道路设计中，车道分布系数可以作为一种重要的设计参数。
通过合理的车道分布系数取值，可以保证道路设计符合交通需求，不会出现堵塞和安全事故等问题。
2.2 交通管理
车道分布系数的实时监测可以帮助交通管理部门掌握道路交通拥挤程度，及时调整交通运行策略，缓解交通拥堵现象。
2.3 交通规划
在城市交通规划中，车道分布系数可以为路网布局提供科学依据。
通过对不同地段的车道分布系数进行分析，可以确定新建和改造道路
的车道数量和宽度，提高道路通行能力和交通安全性。
3. 车道分布系数的取值
车道分布系数的取值需要根据具体情况进行分析。
一般而言，车
道分布系数的取值应该满足以下几个原则：
3.1 合理性原则
车道分布系数必须在道路承载能力范围内，不能超出道路的设计
标准。
否则，道路交通拥塞现象将会更加明显。
3.2 安全性原则
车道分布系数的取值应该考虑道路的安全性。
在高速公路等车流
量较大的道路上，要保证车道分布系数的合理，以保证车辆之间的安
全距离和行车速度。
3.3 经济性原则
车道分布系数的取值应该使得道路的治理和管理成本最小化。
在
保证道路通行能力和交通安全的前提下，尽可能减少投资和运营成本。
3.4 课程设置原则
车道分布系数的取值应该考虑到各地的具体交通需求和情况，建
议根据课程设置来确定该参数，以实现最佳的道路交通效益。
4. 结论
车道分布系数是道路交通规划和设计的重要指标，在交通管理和
交通规划中具有重要的应用价值。
良好的车道分布系数取值应该符合
合理性、安全性、经济性和课程设置等原则，以保证道路交通的高效、安全和稳定运行。