路基路面工程第14章-沥青路面设计
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。
华南理工大学路基路面工程习题与参考答案
路基路面工程复习题参考答案〔要点－结合要点阐述〕〔华南理工大学交通学院〕1、对于综述题－需要结合要点阐述2、不完整的参见教案与课本第一章总论1、对路基路面的要求对路基基本要求：A 结构尺寸的要求,B 对整体结构〔包括周围地层〕的要求C 足够的强度和抗变形能力,D 足够的整体水温稳定性对路面基本要求<1>具有足够的强度和刚度<2>具有足够的水温稳定性<3>具有足够的耐久性和平整度<4>具有足够的抗滑性<5>具有尽可能低的扬尘性<6>符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸2、影响路基路面稳定的因素－此章节容需要学后再看水文水文地质气候地理地质土的类别3、公路自然区划原则3个4、路基湿度来源5、路基干湿类型的分类？一般路基要求工作在何状态？6、路基平均稠度和临界高度7、路面结构层位与层位功能面层：直接承受行车车轮作用与自然因素底作用,并将所受之力传递给下层,要求路面材料有足够的力学强度和稳定性,并要求表面平整、抗滑、防渗性能好。
基层：主要承受车辆荷载的竖向力,并把由面层传下来的应力扩散到垫层和土基,故必须有足够的力学强度和稳定性与平整度和良好的扩散应力性能。
垫层：起排水隔水、防冻和防污等多方面作用,而主要作用是调节和改善土基的水温状态,扩散由基层传递下来的荷载应力的作用。
8、各类路面的特点参见教案高速公路、一般公路第二章行车荷载、环境因素、材料的力学性质1、什么叫标准轴载？什么叫当量圆？路面设计中将轴载谱作用进行等效换算为当量轴载作用的轴载。
〔我国标准轴载为双轮组单轴重100KN的车辆,以BZZ-100表示〕当量圆：椭圆形车辆轮胎面积等效换算为圆2、什么叫动载特性水平力振动力瞬时性3、自然因素对路面的影响主要表现在那些方面？温度与其温度变化水4、路基工作区？路基工作区－路基某一深处,车轮荷载引起的垂直应力与路基土自重应力引起的垂直应力相比所占比例很小,仅为1/10~1/5时,该深度围的路基5、回弹模量？K? CBR?回弹模量:土基在荷载作用下产生应力与与其相应的<可恢复>回弹变形比值；K:土基顶面的垂直压力与该压力下弯沉的比值。
《路基路面工程》课程设计--公路沥青路面设计
《路基路面工程》课程设计公路沥青路面设计学校：学院：建筑工程学院班级：姓名：学号：台州某路段高速公路沥青路面设计计算书1.基本资料（1）自然地理条件台州地区计划修建一条双向六车道的高速公路，其中经过调查该路段地处Ⅳ4区，路基为中液限粘土，地下水位离地面高度为1.1m，路基填土高度为0.5m，属于中湿状态；根据我国“沥青及沥青混合料气候分区指标”及相应的“分布图”，得到最热月平均气温＞30℃，最低气温低于-9℃，年降雨量＞1000mm。
近期双向混合交通量为21000辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1和表2所示，交通量年增长率为8%。
该路线沿线可开采砂砾、碎石，并有丰富的石灰、水泥、粉煤灰、沥青等材料供应。
（2）土基回弹指数的确定设计路段处于Ⅳ4区，路基处于中湿状态，路基土为中液限粘土，稠度为，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)，得土基回弹模量为MPa。
土基回弹模量＜40 MPa，所以对地基进行加固处理，进行填土层50cm处外加25cm厚的石灰处理填土层，查表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)，得土基回弹模量为200MPa。
（3）根据可行性研究报告可知路段所在地区近期交通组成与交通量，见表1-1。
预测交通量年增长率为8%。
沥青路面累计标准轴载次数按15年设计。
（4）设计轴载代表车型的技术参数 表1-2序号 汽车 型号 总重 (kN) 载重 (kN) 前轴重 (kN) 后轴重 (kN) 后轴数 轮组数 1 桑塔纳 21 10 7 14 2 五十铃 42 20 14 28 3 解放CA10B 1 双 4 黄河JN150 1 双 5 黄河JN162 1 双 6交通SH3612×2双轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析时） 表1-3车型 i P (kN)i n （辆/d ）35.421⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — —— — 后轴2818799 解放CA10B 前轴— — — — 后轴 1 1 4536 黄河JN150 前轴1 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴1 后轴2×1∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 135.421 (次/日)轴载换算（半刚性层弯拉应力分析时） 表1-4车型 i P (kN)i n （辆/d ）821⎪⎭⎫⎝⎛P P n C C i i (辆/日)五十铃 前轴14 — — — — 后轴28 — — — — 解放CA10B 前轴— — — — 后轴11 4536 黄河JN150 前轴49 — — — — 后轴 1 1 黄河JN162 前轴1 后轴 1 1 交通SH361 前轴60 1 后轴2×21∑=⎪⎭⎫⎝⎛=Ki i i P P n C C N 1821 (次/日)（5）累计标准轴载作用次数（累计当量轴次）交通量计算详见以下列表，得到累计轴载次数结果见下表，属于重交通等级。
[14] 沥青路面设计
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五、结构组合设计
对半刚性基层沥青路面的结构层组合设计，基层与沥青 面层的模量比宜在1.5~3之间；基层与底基层的模量比不 宜大于3；底基层与土基模量比宜在2.5~12.5之间。
半刚性基层达到一定厚度后，继续增加其厚度，将不会 明显增加路面的承载能力，从技术和经济两方面考虑， 半刚性基层存在一个合适的厚度。 路面力学计算也表明，当半刚性材料层达到45~55cm厚 度后，继续增加其厚度对路面的承载能力以没有明显的 影响，因此在正常路段强度大的半刚性基层一般控制在 45~55cm ，强度小的半刚性基层一般控制在55~60cm。 也就是说以增大结构层厚度的方式解决重载交通道路的 承载力问题是很不可取的。
2. 在各种自然因素作用下稳定性好 水稳定性和温度稳定性；
3. 考虑结构层的特点 上下层匹配，总体上强度足够； 4. 考虑防冻、防水要求 5. 层间结合良好
一、沥青面层结构
表面层：平整度、抗滑耐磨、高温抗车辙、低温抗开裂、 抗老化 中面层：稳定性、抗剪性能 下面层：抗疲劳裂缝性能 表面层宜选用密实型中粒式或细粒式沥青混合料(AC13、 AC16)，空隙率控制在3%~5%。 对于重交通和特重交通等级，可采用改性沥青混合料或 者SMA13。 中、下面层宜选用密实型中粒式或粗粒式沥青混合料 (AC20、AC25)。 对于重交通和特重交通等级，可采用改性沥青混合料或 者SMA20。
ld=600Ne-0.2A c As AB
式中：ld —设计弯沉值(0.01mm)； Ne—设计年限内一个车道上累计当量标准轴载通行次数； Ac—公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1 ，三、四级公路为1.2； As—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0; 热拌沥青碎石、上 拌下贯或贯入式路面为1.1；沥青表面处治为1.2；中、低级路面 为1.3。 AB—基层类型系数，对半刚性基层取1.0；柔性基层、底基层时 取1.6。 设计弯沉值相当于路面竣工后第一年不利季节，路面在标 准轴载100kN作用下，所测得的最大回弹弯沉值。
沥青路面设计
沥青路面－－在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥 青混合料作面层的路面结构 沥青路面的设计任务：是确定经济合理的路面结构，使之承受 交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限满足各级公 路相应的承载能力、耐久性、舒适性、安全性的要求。
路面设计内容：包括原材料选择、混合料配合比设计和设计参 数测试与确定、路面结构层组合与厚度计算，以及路面结构 的方案比选等内容。 设计方法分类： 1.以经验或试验为依据的经验法； 2.以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特性为依据 的理论法（半经验半理论法）
力学图示
一、基本假设与解题方法 ：
（1）各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以 及位移和形变是微小的：
（2）最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各 层厚度为有限、水平方向为无限大：
（3）各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其 应力、形变和位移为零： （4）层间接触情况，或者位移完全连续（称连续体系），或 者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力（称滑动体系）；
国内外结构设计主要方法
AASHTO法 SHELL法 AI法 前苏联法 比利时法 我国的设计方法 力学设计方法综述
AASHTO法 设计标准－－采用道路使用性能期内路面服务能 力指数的变化量∆PSI值 结构设计参数－－包括路基土有效回弹模量、各结 构层层位系数以及排水系数。 AASHTO法以AASHO试验路的观测资料为基础，建 立∆PSI值与路面结构数SN和标准轴载作用次数之间 的经验关系式，以此来进行路面结构设计，是一种 经验设计方法。
发展趋势
从70年代后期，人们开始重视设计法的经济 性分析研究。
在将来，有可能从规划、设计、施工直至使用 作为一个整体，把路面设计体系包括设计方法、材 料特性、养护方针与经济、财政因素综合到一个 “路面管理系统中”去，从近期与远景经济展望相 结合达到最佳经济效益那将是设计方法的第五代。
路基路面工程-第14章-沥青路面设计(上)概要
3δ=0.3195
δmδ δ δ δ p=0.7M
h
o
面P层a
x
1h
基层
2hi
底基层
h
垫层
n
y
第1节 概述
4.交通等级
3）当量换算 • 设计指标：弯沉及沥青层底拉应力
4.35
Ns
k i 1
C1C2ni
pi p
Ns－－标准轴载的当量轴次(次/日)
ni－－被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）
C1－－轴数系数；
指标的设置依据、类型及计算方法
④新建沥青路面厚度设计 计算的基本步骤、理论及经验公式
第1节 概述
1、沥青路面设计内容
①结构组合设计 ②材料组成设计 ③厚度设计验算 ④结构方案比选 ⑤排水系统设计
第1节 概述
1、沥青路面设计内容
①结构组合设计
半刚性基层沥青路面
上 面层AC13 中 面层AC16 下 面层AC25 水 泥或二灰 稳 定碎石
2）标准轴载－定义 我国路面设计以双轮组单轴载100kN作为标准轴载（BZZ-100）
100kN
平面投影
p=0.7MPa d
1.5d
第1节 概述
4.交通等级
3）当量换算 换算原则：同一路面结构在不同轴载作用下达到相同损伤程度。
a.中度疲劳开裂
b.重度疲劳开裂
第1节 概述
4.交通等级
3）当量换算 换算公式：通过模拟试验，建立经验公式
第十四章
沥青路面设计 Asphalt Pavement Design
主要内容
第一节 概述 第二节 弹性层状体系理论 第三节 沥青路面结构组合设计 第四节 我国沥青路面设计方法 第五节 我国沥青路面设计实例
第14章沥青路面设计
A
新建路面厚度设计
• 设计过程： 1）计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交 通量等级、面层类型、计算设计弯沉值和容许弯拉应力。 2）确定土基回弹模量E0 3）拟定路面结构组合与厚度方案，确定各层的抗压回 弹模量，弯拉模量与抗拉强度。 4）计算路面结构设计层的厚度，并验算层底拉应力
• 对水泥粉煤灰稳定材料的龄期为120天的极限 劈裂强度。
• 层底拉应力以单圆荷载中心处（B点）及双圆轮隙 中心（C点）为计算点，取较大值计算层底拉应力。
m p m
理论最大拉应力系数
m
f
h1
, h2
, hn1
, E2 E1
,
E3 E2
E0 En1
六、弯沉值和结构层底拉应力的确定
１６ 石灰水泥粉煤灰碎砾
• １０、第十大类（１０） • • ０１ 泥结碎石 • ０２ 级配碎石 • ０３ 泥结砾石 • ０４ 级配砾石 • ０５ 泥结碎砾石 • ０６ 级配碎砾石 • ０７ 级配砂砾 • ０８ 天然砂砾 • ０９ 泥灰结碎石 • １０ 泥灰结砾石 • １１ 泥灰结碎砾石 • １２ 级配碎石掺灰 • １３ 级配砾石掺灰 • １４ 级配碎砾石掺灰
1、轴载分析之轴载换算（弯沉及沥青层弯拉应力分析时）
6.4 6.4 6.4 6.4 6.4
注：轴载小于25KN的轴载作用不计。
9.2 250.4 80.2 12.3
7.9
2092.3
2、轴载分析之轴载换算（半刚性层弯拉应 力分析时）
1.85
10.3
1804
9g第十四章 沥青路面设计
第十四章沥青路面设计沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上，铺筑一定厚度的沥青混合料作面层的路面结构。
沥青路面设计的任务是根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，设计确定经济合理的路面结构，使之能承受交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限满足各级公路相应的承载能力，耐久性、舒适性、安全性的要求。
路面设计应包括原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定，路面结构层组合与厚度计算，以及路面结构的方案比选等内容。
路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场面设计以及路面排水系统的设计，对其它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。
当前世界各国众多的沥青路面设计方法，可概括分为两类：一类是以经验或试验为依据的经验法；一类是以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的理论法。
近三十年来，有关理论法的研究取得了很大进展，许多国家相继提出较完整的设计体系。
目前理论法对沥青路面的应力、形变和位移的分析，大多应用弹性层状体系理论，并采用电算的方法。
鉴于理论法有着广阔的发展前景，我国沥青路面设计规范规定沥青路面设计理论以弹性层状体系理论为基础，所以本章着重阐述基于理论法的沥青路面结构设计与计算。
§14-1 弹性层状体系理论概述由不同材料的结构层及土基组成的路面结构，在荷载作用下其应力形变关系一般呈非线性特性，且形变随应力作用时间而变化，同时应力卸除后常有一部分变形不能恢复。
因此，严格地说，沥青路面在力学性质上属于非线性的弹－粘－塑性体。
但是考虑到行驶车轮作用的瞬时性（百分之几秒），在路面结构中产生的粘—塑性变形数量很小，所以对于厚度较大、强度较高的高等级路面，将其视作线性弹性体，并应用弹性层状体系理论进行分析计算将是合适的。
一、基本假设与解题方法弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定厚度，最下一层为弹性半空间体，如图14-1。
14+路基路面工程第十四章+沥青路面设计
系），或为光滑接触（称滑动体系）； （5）不计自重。
假定路表面作用着圆形均布竖直荷载，则为轴 对称课题。
2.弹性层状连续体系下的路表回弹
弯沉ι（即垂直位移ω ）的计算
（1） 求解的基本过程
静力平衡方程：（14－7）
物理方程：应力－应变关系ε－σ（14－8）
l0 j la
l 0 j --路面交工时在不利季节采用BZZ-100 标准轴载实测某路段的弯沉代表值
l a --路表弯沉检测标准值。
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选取路表回弹弯沉作为路面设 计标准的依据
路面弯沉是路面在垂直荷载作用下产生 的垂直变形。
能够反映路面各结构层及土基的整体刚 度。
与路面的使用状况存在一定的内在联系 弯沉值的测定比较方便。
44
二、结构层厚度计算
一般先按 lS ld 的要求确定结构层厚度，再验算是否
满足
m R
1.以弯沉作为控制指标确定结构层厚度
(1) 路表弯沉值计算图式
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(2) 轮隙中心路表弯沉的计算
ls 10020Ep1CF
cf h 1,h 2, ,hn1,E E 1 2,E E 2 3, ,E E n0 1
600~1500
1500~3000 ＞ 3000
第2节 弹性层状体系理论简介
1 基本假定:
(1)各层为连续、均质、各向同性的线弹性体。其
中最下一层为半无限大，其上各层厚度有限， 水平方向无限大；
δδ
ρ
h1
E1,μ1
hi
Ei.μi
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路基路面工程思考题
答：路基：路基是在天然地表面按照道路的设计线形(位置)和设计横断面(几何尺寸)的要求开挖或者堆填而成的岩土结构物。
路面：路面是在路基顶面的行车部份用各种混合料铺筑而成的层状结构物。
作用：路基是路面结构的基础，坚固而又稳定的路基为路面结构长期承受汽车荷载提供了重要的保证，而路面结构层的存在又保护了路基，使之避免了直接经受车辆和大气的破坏作用，长期处于稳定状态。
基本性能要求:①承载能力(包括强度和刚度)；②稳定性；③耐久性；④表面平整度；⑤表面抗滑性能。
答：①地理条件；②地质条件；③气候条件；④水文和水文地质条件；⑤土的类别。
答：我国公路用土依据土的颗粒组成特征，土的塑性指标和土中有机质存在的情况，分为巨粒土、粗粒土、细粒土和特殊土四类。
答：我国地域辽阔，又是一个多山的国家，从北到南分处于寒带、温带和热带。
从青藏高原到东部沿海高程相差 4000m 以上，因此自然因素变化极其复杂。
不同地区自然条件的差异同公路建设有密切关系。
为了区分各地自然区域的筑路特性，进行了公路自然区划。
原则：①道路工程特征相似的原则；②地表气候区划差异性的原则；③自然气候因素既有综合又有主导作用的原则。
答：①大气降水；②地面水；③地下水；④毛细水；⑤水蒸气凝结水；⑥薄膜移动水。
答：沿路基深度浮现较大的温度梯度时，水分在温差的影响下以液态或者气态由热处向冷处挪移，并积聚在该处，积聚的水冻结后体积增大，使路基拱起而造成面层开裂，使路面遭受严重破坏答：分为四类，干燥、中湿、潮湿和过湿。
要求：路基保持干燥或者中湿状态。
答：按不利季节路槽底面以下 80cm 深度内土的平均稠度确定。
答：用路基临界高度作为判别标准。
答：稠度 w 定义为土的含水率 w 与土的液限 w 之差与土的塑限 w 和液限 w 之差C L P L的比值。
答：与分界稠度相对应的路基离地下水或者地表积水水位的高度称为路基临界高度 H。
答：由行车道、硬路肩和土路肩组成。
通常分为槽式横断面和全铺式横断面。
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1. 概述（沥青路面优缺点、损坏类型及原因、对沥青路
面的基本要求、气候分区）
2. 沥青路面材料的结构与力学特性（蠕变、松弛、时温
等效、劲度模量）
3. 沥青路面的稳定性与耐久性（高温稳定性、低温抗裂 性、水稳定性、耐疲劳性能、抗老化性能） 4、沥青路面的原材料（沥青标号） 5、沥青混合料组成设计（沥青混合料配合比设计程序）
青路面优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表
回弹弯沉值，称为设计弯沉值ld： ld=960Ne-0.2AcAs 层低拉应力 我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下 基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第2 项设计控制指标： σR= σsp/Ks
路面结构厚度设计方程式与设计参数 路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使
(4)路面修建和养护历史调查。
2、对原路面进行分段，每段不少与20个样本，得到各路
段的计算弯沉值l0：
3、利用计算弯沉值l0计算原路面综合回弹模量：
4、拟定结构组合方案和设计层位，进行路面设计
用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指
标的要求： ls<ld σm < σR 利用公式14-27和14-29计算ls和σm，同时满足要求的厚度
才可以作为设计结果。
路基回弹模量 1）现场实测法 2）查表法
3）室内试验法
结构层回弹模量
4）换算法
由试验测得，应考虑下列因素：①测试方法简便，结果比 较稳定；②测得的模量值和强度应较好地反映各种路面材 料的力学特性；③模量值和强度用于厚度计算时，应较好 地与设计方法相匹配。
验收弯沉值la取为设计弯沉值，或计算弯沉值。
实测弯沉值是多个样本的平均值，并考虑一定的保证率：
lr=l +ZaS 若不是在不利季节测定，要考虑温度修正： l20=lT K3
路面改建设计 1、路面结构状况调查与判定
(1)交通量：预测交通量增长趋势，确定年平均增长率。
(2)路基状况调查：沿线路基土质、填挖高度、地面排水 情况、地下水位，以确定路基土组和干湿类型。 (3)路面状况：调查路面结构类型、组合和各层厚度，调 查分析路面病害与原因
路面设计以双轮组单后轴载100kN为标准轴载，以BZZ100表示。标准轴载的计算参数按表2-7-1确定，凡轴载大 于40kN的各级轴载 (包括车辆的前轴和后轴)的作用次数
均应换算成标准轴载P的当量作用次数(简称当量轴次)。
2.弹性层状体系理论
弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定 厚度，最下一层为弹性半空间体：
慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。
4、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康 5、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案 6、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。
沥青路面结构设计理论与方法 1、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）:
CBR法、AASHTO法
2、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特
4.我国沥青路面设计方法
我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多
层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉
应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度 设计。 设计指标与极限标准 我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。
设计弯沉 路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥
沥青路面结构设计原则 1．应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实
践经验，将路基路面作为整体进行设计。
2．应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的 原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较， 选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。 3．结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极
1、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式
ld=1000l1F
2、查图法 理论弯沉 aL为理论弯沉，取泊松比μ1= μ1=0.25， μ0=0.35
新建路面厚度设计 1）设计步骤
2）设计示例
路面竣工验收指标 要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载BZZ-100轮
隙下实测弯沉代表值lr必须小于验收弯沉值la。
6、沥青路面Leabharlann 工与质量控制（沥青路面施工工序）十四、沥青路面 设计
1. 概述
2. 弹性层状体系理论简介
3. 沥青路面结构组合设计
4、我国沥青路面设计方法
5、外国沥青路面设计方法
问题：
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沥青路面设计的内容有哪些？
我国沥青路面设计采用什么设计指标？ 沥青路面应力分析主要采用什么方法？ 什么是设计弯沉？ 什么是计算弯沉？
稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）
各种基层结构厚度推荐值见表14-7
垫层结构 主要适用于路基状况不良的情况下： 2）排水不良的土质路堑 3）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段 4）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 分为：
1）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；
防水垫层；
双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂 直位移（弯沉）为：
3.沥青路面结构组合设计
沥青路面结构 沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组 成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结
构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共
同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面 结构经济合理的关键。
结构层材料抗弯拉强度 按照试验规程测得，也可采用劈裂试验
计算弯沉和层底拉应力的计算
应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹
性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机
进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通 过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化 公式方法。
面层结构
可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、
中面层、下面层）。
表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；
中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；
高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构； 二级、三级公路一般采用双层式沥青面层
基层结构 要求有较高的强度、稳定性和耐久性 分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎 石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料
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什么是容许拉应力？
1.概述
沥青路面设计内容 沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设 计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结
构的方案比选等内容。
路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路
还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收
费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其 它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。
(1)各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，
以及位移和形变是微小的； (2)最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上 各层厚度为有限、水平方向为无限大； (3)各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，
其应力、形变和位移为零；
(4)层间接触情况，或者位移完全连续(称连续体系)，或 者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力(称滑动体系)； （5）不计自重。
排水垫层； 防污垫层； 防冻垫层。
层间结合 1）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚 当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。
性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，
2）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时，则
在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青； 3）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下 封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。
沥青路面结构设计原则 (1)因地制宜，合理选材 应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以 减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用
路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，
当地路面设计在选择材料方面的成功经验。
(2)方便施工，利于养护
选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的
条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护 问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量 越少越好，以免影响大交通量的通行。
(3)分期修建，逐步提高 当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计(高 速公路和一级公路除外)，先以满足近期需要为主。建造 时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后 期工程所充分利用。 (4)整体考虑，综合设计 对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机 的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充 分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的 结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性 的要求，又能做到经济、合理和耐久。
性为依据的力学-经验法。
基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作 用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间 的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成 结构设计。
AI法、SHELL法、我国现行沥青路面设计方法
轴载换算 1、《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)中规定：沥青