路面设计

路面课程设计（一）设计资料湖北某地（Ⅳ3）拟建高速公路，采用水泥混凝土类路面结构，设计年限为15年，土基为粉质土，确定土基的稠度为1.10，路基干湿状态为干燥状态。有关资料如下： 1.初始条件：表1 交通组成 2．公路技术等级为一级，为双向六车道。 3．交通组成如表1所示，交通量年平均增长率γ= 9%。（二）设计过程： 1、交通分析一级公路的设计年限为t=15年，相应于安全等级二级的变异水平等级为中级。交通量的年增长率为γ=9%。我国公路水泥混凝土路面设计规范规定以汽车轴重100KN的单轴荷载作为设计标准轴载。凡是前后轴载大于40KN的轴数均应换算成标准轴数。对于轴载小于后者等于40KN的轴数，因为它在混凝土板内产生的应力很小，引起的疲劳损坏也很小，因此可以忽略不计。

=1023 次/日。根据上面表一的交通组成可得标准轴载作用次数N s 设计基准期内的设计车道标准荷载累计作用次数按公式：其中η查下表：可取临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取η=0.2。代入计算得N =219.26万次，查表 e 知其属于重交通等级。 2、初拟路面结构根据一级公路、重交通等级和中级变异系数，初拟如下：

普通混凝土板的平面尺寸为宽4.5m ，长5m 。纵缝为设计拉杆平缝，横缝为不设传力杆的假缝。 3、路面材料参数确定按表如下：取普通混凝土面层的弯拉强度值为5.0MPa 水泥混凝土设计弯拉强度和弹性模量相应弯拉弹性模量标准值查参考值表为30GPa 。根据干燥路基路床顶面回弹模量值经验参考值表，取路基回弹模量为30Mpa ，根据垫层、基层材料回弹模量经验参考值表，低剂量无机结合料稳定土垫层回弹模量为500Mpa ，水泥稳定粒料基层回弹模量为1500Mpa 。按下面公式计算基层顶面当量回弹模量如下： x E =2 2 122 22121h h h E h E ++ ==+?+?2 22 218 .020.018.050020.015001052.5Mpa 1 2 2112 21232131g h E 1h E 14h h 12h E 12h E D -++++=）（）（ = ）（）（）（m MN 74.318 .0500120.015001418.020.01218.05001220.015001 233?=?+?++?+?- ）（m 349.05.105274.312E /D 12h 33x g x =÷?== =-?=??? ? ??-=--])30 5.1052(51.11[22.6]51.11[22.6a 45 .045 .00E E x 4.33m 7965.0)30 5.1052(44.11)( 44.1155 .055.0=?-=-=--o x E E b )(85.183)30 5.1052(30349.033.4)( 3 /17965.03/1MPa E E E ah E o x o x b t =???== 普通混凝土面层的刚度半径，按下面公式计算： )(742.085.183/3100025.0537.0/537.0r 33m E E h t c =??== 4、荷载疲劳应力

高速公路沥青路面设计实例

高速公路沥青路面设计实例一、设计资料：本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均区。增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ 2 二、交通分析：轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。 1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次（1）累计当量轴次注：轴载小于25KN的轴载作用不计。（2）累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次（1）轴载换算车型i P(KN) C1C2i N(次/日) 小客车前轴16.5 1 18.5 6750 0.0686 后轴23.0 1 1 6750 0.05286 中客车 SH130 前轴25.55 1 18.5 2000 0.67194 后轴45.10 1 1 2000 3.42328 大客车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1250 1.06448 后轴68.20 1 1 1250 58.5039 小货车 BJ130 前轴13.40 1 18.5 4250 0.00817 后轴27.40 1 1 4250 0.13502 中货车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1500 1.27737 后轴68.20 1 1 1500 70.2047 中货车 EQ140 前轴23.70 1 18.5 2125 0.39131 后轴69.20 1 1 2125 111.74 大货车 JN150 前轴49.00 1 18.5 2125 130.647 后轴101.60 1 1 2125 2412.73 特大车日野 KB222 前轴50.20 1 18.5 1500 111.916 后轴104.30 1 1 1500 2100.71 拖挂车五十铃前轴60.00 1 18.5 187.5 58.2617 后轴100（3轴） 3 1 187.5 562.5 5624.304 注：轴载小于50KN的轴载作用不计（2）累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。三、设计指标的确定 8 2 1 ? ? ? ? ? ' ' P P n C C i i 8 2 1 1 ? ? ? ? ? ' ' ='∑ = P P n C C N i i i i

水泥混凝土路面设计资料

目录说明 (1) 一、交通分析 (2) 1.1初期设计轴载的日作用次数 (2) 1.2轴载累计作用次数 (2) 示例1 (4) 二、初拟路面结构 (6) 三、相关参数的确定 (9) 四、粒料基层上混凝土面板厚度计算 (12) 4.1路面材料参数确定 (12) 4.2荷载应力的计算 (13) 4.3温度应力的计算 (14) 4.4结构极限状态校核 (16) 示例2 (18) 五、水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算 (22) 5.1路面材料参数确定 (22) 5.2荷载应力的计算 (23) 5.3温度应力的计算 (24) 5.4结构极限状态校核 (26) 示例3 (28) 六、碾压混凝土基层上混凝土面板厚度计算 (31) 6.1路面材料参数确定 (31) 6.2荷载应力的计算 (32) 6.3温度应力的计算 (33) 6.4结构极限状态校核 (36) 示例4 (38) 七、面层复合板的厚度计算 (42) 7.1路面材料参数确定 (42) 7.2荷载应力的计算 (43)

7.4结构极限状态校核 (46) 示例5 (48) 八、旧混凝土路面上加铺设计（主要为加铺沥青层） (51) 8.1确定设计参数 (51) 8.1.1路面损坏状况 (52) 8.1.2接缝传荷能力和板底脱空状况 (53) 8.2初拟路面结构 (53) 8.2.1加铺方案的选择 (53) 8.2.2沥青加铺层结构设计 (55) 8.2.3分离式混凝土加铺层 (58) 8.2.4结合式混凝土加铺层 (59) 8.3沥青加铺层计算 (60) 8.3.1旧混凝土路面刚度半径 (60) 8.3.2荷载应力的计算 (60) 8.3.3温度应力的计算 (62) 8.3.4结构极限状态校核 (65) 示例6 (67) 九、连续配筋混凝土面层纵向配筋计算 (70) 9.1计算参数 (70) 9.2计算横向裂缝间距 (71) 9.3计算横向裂缝平均缝隙宽度 (73) 9.4计算裂缝处纵向钢筋应力 (73) 9.5钢筋间距或根数计算 (73) 示例7 (75) 十、计算示例 (77) 方案一 (77) 假定路基为干燥状态 (77) 假定路基为中湿状态 (80)

沥青混凝土路面设计

沥青混凝土路面设计第五章路面设计 5.1路面设计原则及依据本次设计的道路是村道，村道路面应根据交通量及其组成情况、使用功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计，做到经济、适用。同时，村道路面应具有良好的稳定性和足够的强度，其表面应满足平整、抗滑和排水的要求。村道的行车道（包括错车道）均应铺设路面。 5.2 路面设计及土路肩加固形式该道路的路基宽度为6.5m,行车道宽6m，土路肩宽度为0.5m。由当地的自然条件和徽县交通局规划路面结构分为三层，面层采用沥青碎石，基层采用水泥稳定砂砾，基层采用天然砂砾。由于道路级别低，没有设置路缘带和紧急停车带，当路基宽度为4.5m或在道路的不通视地段时，每隔200m 左右应设置错车道，错车道有效长度不小于20m，在错车道两端应设不小于10m过渡段。土路肩的基层与路面相同，在表层宜铺置一些粗粒式沥青碎石或砂砾石。若行车道宽度不够，需要加固部分路肩，提供侧向宽度，以利于行车安全，见下图5.1所示：

图5.1道路横断面的构成 5.2 路面结构类型的计算 1.基本资料（1）设计任务书要求甘肃徽县村村通道路设计等级为四级公路，设计年限10年，拟采用沥青碎石路面，需进行结构设计。（2）气象资料该公路处属暖温带大陆性气候，温暖而湿润，冷季短，暖季长。年平均气温12.1℃。无霜期215天，年平均降水量782mm。（1）地质资料一般路基处于中湿状态，沿线路段有大量的砂砾、岩石块，水源充足，可以说筑料丰富。（2）交通分析由设计资料可知该路技术等级为四级公路，路基宽6.5m，路面宽6m，土路肩宽0.5 m，根据设计要求及规范砂砾石路面的设计年限为10年，徽县麻沿乡的的汽车交通量2007年为300辆/日，交通量年平均增长率为7%,到设计年2017的年平均日交通量为550辆/日。我国路面设计以双轮单轴载100kN为不标准轴载，以BZZ—100的各项参数见下表5.1。表5.1标准轴载BZZ—100各项参数

路面设计原理与方法

路面设计原理与方法 1．柔性路面，刚性路面定义，结构特性，二者在设计理论与方法上有何主要区别在柔性基层上铺筑沥青面层或用有一定塑性的细粒土稳定各种集料的中、低级路面结构，因具有较大的塑性变形能力而称这类结构为柔性路面。它的总体结构刚度较小，刚性路面采用波特兰水泥混凝土建造，用水泥混凝土作面层或基层的路面结构。它的分析采用板体理论，不用层状理论。板体理论是层状理论的简化模型。它假设混凝土板是中等厚度的平板，其截面在弯曲前和弯曲后均保持平面形状。如果车轮荷载作用在板中，无论是板体理论，还是层状理论均可采用，两者将得到几乎相同的弯拉应力和应变。如果车轮荷载作用在板边，假定离板边距离小于0.61m（2ft），只能用板体理论分析刚性路面。层状理论之所以适用于柔性路面而不适合于刚性路面，是因为水泥混凝土的刚性比HMA大得多，荷载分布的范围很大。而且刚性路面有接缝存在，这也使得层状理论不能适用。刚性路面和柔性路面不同，刚性路面可以直接铺设在压实的土基上，或者铺设在加铺的粒料或稳定材料层上。柔性路面设计以层状理论为基础，假设各层在水平方向是无限的，且是连续的。刚性路面由于板的刚度大和存在接缝，设计基础采用板体理论。如果荷载作用在板中，层状理论同样也能用于刚性路面设计中。 2．机场道面、道路路面各有什么特点。二者在功能和构造方面有什么主要区别？各自的设计原理与方法有什么相同点和不同点机场道面的功能性能包括平整度、抗滑性能(对于跑道和快滑道)、纵横坡和排水性能等。道面使用要求：具有足够的结构强度 ?表面具有足够的抗滑能力 ?表面具有良好的平整度 ?面层或表层无碎屑机场道面是指在民用航空运输机场飞行区范围内供飞机运行使用的铺筑在跑道、滑行道、站坪、停机坪上的结构物。由于飞机运行方式对安全使用的要求高、飞机荷载重量和轮胎接地压力大于车辆荷载等原因，机场道面一般采用热拌热铺沥青混凝土。最多采用的热拌沥青混凝土结构是连续式密级配沥青混凝土，也有少数OGFC，SMA的应用也较为广泛。由于机场沥青混凝土道面所要求具备的强度条件、耐久性、抗滑性能等，在道路路面工程中所采用的沥青表处、沥青贯入碎石等面层结构不适用于机场道面。机场沥青混凝土道面中面层和底面层一般采用密级配沥青混凝土。沥青碎石结构可用于机场沥青混凝土道面底面层。由于飞机的荷载和轮胎压力比公路车辆的荷载和轮胎压力大很多，因此机场道面通常比公路路面厚一些，而且需要较好的面层材料。无论是公路路面，还是机场道面，任何力学设计方法对荷载和轮胎压力的作用均可自动予以考虑。然而，采用力学法应注意以下不同的地方：（1）、机场道面的荷载重复作用次数通常小于公路路面的荷载重复作用次数。对于机场道面，由于飞机的左右偏离，一组机轮通过若干次只认为是重复作用一次；而对于公路路面，一个车轴通过一次即认为是重复作用一次。实际上公路荷载并不是作用在同一位置，这个情况在破坏极限中用增加荷载容许重复次数加以考虑。对柔性路面的疲劳引入一个修正系数，而对刚性路面的疲劳引入一个当量损伤率。（2）、公路路面设计采用移动荷载，以荷载作用时间作为输入量描述其粘弹性特性，以荷载重复作用下的回弹模量作为输入量描述其弹性特性。机场道面设计在跑道中部采用移动荷载，在跑道端部采用静荷载，因此，跑道端部的道面厚度大于中部的厚度。

沥青混凝土路面材料设计学习领域课程标准

《沥青路面材料设计》学习领域课程标准制定人：审核人：一、学习领域基本信息 1.课程编号：B6 2.适用专业：道路桥梁工程技术专业 3.课程类别：基础 4.修课方式：必修 5.教学时数：40学时 6.总学分数：2学分二、制订学习领域标准的依据 1.河套大学道路桥梁工程技术专业2014级人才培养方案 2.制定课程标准时注意与行业执业资格标准紧密结合，学习内容选取与职业考证内容紧密结合，突出学生关键职业能力的培养。 3.参考资料：《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》JTJ 052-2000 ；《道路材料》高职高专院校道路桥梁工程技术专业教学用书陈晓明主编，人民交通出版社《道路建筑材料》（公路与城市道路、桥梁工程专业用）第三版严家伋编著，人民交通出版社出版；《路基路面试验检测技术》（公路工程试验检测技术培训教材）张超等主编, 人民交通出版社出版；《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004 ；《公路路面基层施工技术规范》JTG 034-2000 ；

《沥青及沥青混合料路用性能》沈金安主编人民交通出版社出版三、学习领域课程定位《沥青路面材料设计》学习领域是路桥专业“行动导向课程体系必修的专业基础学习领域之一，通过本学习领域的学习重点培养培养学生具备从事公路工程的设计、施工、管理及研究新材料的能力。《沥青路面材料设计》学习领域是以《土质土力学》、《工程地质》、《工程力学》学习领域为基础，其为下一步学习《路基路面检测》、《路基路面》、《桥涵设计》、《桥涵施工》等专业学习领域奠定基础。因此，本学习领域的定位是路桥专业基础课程。四、学习领域课程内容与要求（一）学习领域设计

高速公路设计

高速公路

高速公路设计摘要：高速公路是一种高等级公路，车辆最高时速能达到120公里/小时或者更高的速度，路面有4个及以上车道的宽度。高速公路交通量大而且车速高，路面磨损和消耗相比于普通公路更大，作为最高等级公路，其等级和特点决定了其设计要求与普通公路的差异，选线是高速公路设计施工的关键，平纵横断面设计是高速公路设计的重要部分。在整个论证，选线，设计，施工等方面必须遵循更高要求的标准。关键词：设计曲线断面高速公路一：选线（1）选线调查在高速公路建设方案确定之前，选线是最为关键的一个环节。选线是指在路线起终点之间的大地表面上，根据计划任务书规定的使用任务和性质，结合当地自然条件，选定道路中线的位置的过程。影响选线的因素有许多，例如自然条件有地形，气候，水文地质等，经济社会政治条件要能够推动当地经济发展，与旅游景点，风景名胜的联系，尽可能缓解交通压力，或者能达到一定的政治目的。而且选线又要注意与其他已建网路相连，注意整体交通网络的构建。（2）选线原则高速公路选线非常重要，所以在选线时应遵循一定原则。应根据公路使用性质，综合经济发展情况与远景规划。合理选定路线方案，在能够保证行车安全、迅速前提下，使路线短捷。应该要适应当地地形、气候、土质、水文等自然情况，选线也应与环境保护相结合。并且能够充分利用地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准。尽量使平面短捷舒顺，纵面平缓均匀，横面稳定经济。同时，选线应贯彻工程经济与运营经济结合的原则，也要考虑施工条件对选定路线的影响。（3）选线步骤与方法 a）收集有关资料在路线选择以前，首先要尽可能多地收集与方案有关的资料。比如：规划设计资料、交通资料、地形图、地质、水文、气象等资料。

高速公路路面结构

1 高速公路路面结构设计原则 (1) 具备足够的承载能力，满足高速公路路面行车荷载的要求高速公路由于重型车辆较多，车速相对较快，因而对于路面的荷载能力要求较高因此，在高速公路路面结构设计中，应该结合个结构层的材料特点，按照荷载应力应变自上而下扩散衰减的规律，充分利用结构层材料的刚度以及强度同时，路面结构层设计应综合各结构层的特点，高速公路路面结构层分为上中下三层，各层厚度以及基层材料厚度的计算应该符合规范以及承载能力的要求 ( 2) 路面稳定性以及耐久性高，与环境适应性较好路面设计应该符合不同地域的气候环境条件，避免后期各种病害的发生例如对于严寒以及冰冻地区，由于无机结合料基层容易出现温缩以及干缩裂缝，因此应合理设计沥青面层材料与厚度，避免路面反射裂缝的发展对于高温或者降水较多区域，路面结构设计重点应控制车辙以及水损害的发生( 3) 设计方案经济合理，尽可能的提高经济效益对于高速公路结构层组合材料的设计以及结构层厚度的设计方面，应在技术可靠合理的基础上尽可能的降低成本投入，充分发挥路面哥结构层的效能 2 我国高速公路结构设计 2．1 高速公路结构层组合设计 ( 1) 传统的半刚性基层+沥青路面结构形式这是我国高速公路路面设计中应用最广泛的形式，以半刚性基层作为路面荷载的主要承重层，这种结构组合形式造价相对较低，但是路面整体性能及使用寿命对半刚性基层依赖加大( 2) 全厚式沥青路面这种形式依靠沥青稳定材料作为基层以及面层，由于沥青材料是一种粘弹性材料，因此容易产生塑性变形，沥青层厚度相对较大，引入建设初期的投入较高，但是解决了半刚性基层容易损坏的问题，使用寿命较长，养护维修简单方面，一般只需处理表面层 ( 3) 刚性基层+沥青路面结构形式这种形式的特点在于以混凝土或者贫混凝土替代传统的半刚性基层，因而承载能力得到较大程度的提高其缺点在于混凝土的刚度较高，容易发生断板开裂的现象，而且养护及病害处治工序较为繁琐，成本较高 ( 4) 混合式沥青路面混合式沥青路面结构的特点在于在半刚性基层与沥青面层之间增加了沥青材料作为联接层，常见的有大粒径碎石排水层以及应力吸收层，因而分别可以起到阻止水分渗入路基，减缓半刚性基层由于开裂导致的应力集中现象，可以有效的减轻路基损坏以及避免反射裂缝的发展混合式结构的造价介于半刚性基层沥青路面与柔性路面之间，结构性能也兼具了两种形式的特点 2．2 高速公路各结构层材料设计 (1) 垫层对于地下水位较高，路面排水不良以及季节

路面设计原理与方法新版增加章节

第六节中国交通规划我国公路、水路交通实现现代化的三个发展阶段目标:第一阶段从“瓶颈”制约、全面紧张走向“两个明显”(即交通运输的紧张状况有明显缓解，对国民经济发展的制约状况有明显改善)，这个目标将于近期达到;第二个阶段从“两个明显”到基本适应国民经济和社会发展的需要，这个目标将在2020年左右达到；第三个阶段从基本适应国民经济和社会发展需要到基本实现交通运输现代化，达到中等发达国家水平，这个目标将在21世纪中叶实现。为实现我国公路、水路交通现代化的目标，其关键是：在2020年前后，要努力完成公路主骨架、水运主通道、港站主枢纽和交通运输支持保障系统即“三主一支持”系统的建设。一、公路主骨架公路主骨架是根据国家干线公路网规划(简称国道网)，包括首都放射线(表1-2 )、南北纵线(表1-3 )和东西横线(表1-4 )，并考虑其他相关因素确定的。

二、高速公路网新规划高速公路是20世纪30年代在西方发达国家开始出现的专门为汽车交通服务的基础设施。高速公路在运输能力、速度和安全性方面具有突出优势，对实现国土均衡开发、建立统一的市场经济体系、提高现代物流效率和公众生活质量等具有重要作用。目前全世界已有80多个国家和地区拥有高速公路，通车里程超过了23万公里。高速公路不仅是交通现代化的重要标志，也是国家现代化的重要标志。从国家发展战略看，规划建设国家高速公路网有利于加快建设全国统一市场，促进商品和各种要素在全国范围自由流动、充分竞争，对缩小地区差别、增加就业、带动相关产业发展都具有十分重要的作用。这是世界各发达国家经济社会发展的经验总结，是中国全面建设小康社会和实现现代化的迫切需要，也是经济全球化背景下提高国家竞争力的重要条件。从新时期经济社会发展需求看，规划建设国家高速公路网是影响全局的基础性先决条件。21世纪头20年，中国经济总量要翻两番，这样的发展速度势必带动全社会人员、物资流动总量的升级，新型工业化对运输服务效率和质量也提出了更高的要求，特别是汽车化、城镇化和现代物流的快速发展使得制定国家高速公路网规划更显迫切。从高速公路建设的现实需要看，迫切需要统一全面的总体规划指导布局和投奔决策。一方面，中国虽然已有4. 1万多公里的高速公路，但相对于中国广阔的国土、众多的人口和快速增长的交通需求，中国高速公路总量不足，覆盖能力有限，尚未形成网络规模效益；另一方面，由于没有制订全国.统一的高速公路网规划，缺乏对各地高速公路建设进行指导和协调的强有力手段，不利于合理利用交通通道资源，不利于搞好跨区域通道的布局和衔接，

高速公路沥青路面设计计算书

一，设计资料：本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ2区。二、交通分析： 1、轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次（1）标准轴载当量轴次

注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。（2）累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。累计当量轴次： ()[] ()[] 次 235480453.0553.7041095 .0365 1095.01365 1115 1 =???-+= ?-+= ηγ γN N t e 2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次

（1）轴载换算注：轴载小于50KN 的轴载作用不计（2）累计当量轴次 ()[] ()[] 次 188083253.0238.5624095 .0365 1095.01365 1115 1 =???-+= ?-+= ηγ γN N t e 三、路面参数设计 1、确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次N e =2.35×107次，由公路沥青路面设计规

范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。 2、结构组合与材料选取及材料设计参数确定（1）结构组合与材料选取根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》的建议值确定各结构层设计参数。（2）各层材料抗压模量和襞裂强度查公路沥青路面设计规范附录E“材料设计参数”表E1“沥青混合料设计参数”及表E2“基层材料设计参数”得到各层材料的抗压强度和襞裂强度，各值均取规范给定的中值。干燥与中湿状态各层材料的厚度如下表：潮湿与过湿状态各层材料的厚度如下表：

路面设计方案

一、沥青路面设计方案 1路段所在地区基本资料公路等级：一级公路；II2区；设计车速：80km/h；设计标准轴载：BZZ-100；中液限粘性土，填方路基高1.6m，地下水位距路床2.2m，属中湿状态；年降雨量850mm；最高气温38℃，最低气温-25℃；多年最大冻深120cm； 2土基回弹模量的确定设计路段路基处于中湿状态，路基土为中液限粘质土，查表可得土基回弹模量值为40MPa 3交通量资料（1）EXCEL计算： (2)Hpds2006软件计算：一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量 Nh= 1975 ,属特重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 2201 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 1.009389E+07 属重交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 1634 设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 7.49E+06 属中等交通等级路面设计交通等级为特重交通等级 4 初拟路面结构拟定采用两种路面结构。按计算法确定方案一、方案二的路面厚度。根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工机具的功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：方案一: 4cm细粒式沥青混凝土 + 8cm中粒式沥青混凝土 + 12cm粗粒式沥青混凝土 + 300cm 水泥稳定碎石基层 + ？水泥石灰砂砾土层，以水泥石灰砂砾土为设计层。方案二: 4cm细粒式沥青混凝土 + 8cm中粒式沥青混凝土 + 15cm密级配沥青碎石+25cm水泥稳定砂砾+20cm级配砂砾。路面材料配合比设计与设计参数的确定 1试验材料的确定半刚性基层所用集料与结合料取自沿线料场，沥青选用重交通90#石油沥青，上面层采用SBS改性沥青，技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》（JTJ F40-2004）相关规定。 2路面材料抗压回弹模量的确定

路面设计原理-01

The Pavement Concepts Transportation College, Southeast University 东南大学交通学院课程学习的基本要求一．本课程的目的和意义本课程为公路、城市道路机场工程方向的硕士研究生学位课程。通过本课程的学习，学生应掌握路面设计的基本原理、世界各国使用的主要方法，初步了解本学科前沿动向和学科发展趋势。 Transportation College, Southeast University 东南大学交通学院课程学习的基本要求二．主要参考教材１．Principles of Pavement Design E.J.Yoder M.W.Witczak （原版及中文版）２．柔性路面设计理论与方法朱照宏许志鸿同济大学出版社３．柔性路面结构设计方法林绣贤人民交通出版社４．刚性路面设计邓学钧陈荣生人民交通出版社 5．路面设计原理与方法邓学钧黄晓明人民交通出版社 Transportation College, Southeast University 东南大学交通学院课程学习的基本要求三．课程计划第一章基本原理第二章车辆与交通第三章气候与环境第四章路基材料第五章沥青路面排水第六章沥青路面应力分析第七章水泥混凝土路面应力分析 Transportation College, Southeast University 东南大学交通学院课程学习的基本要求三．课程计划第七章无机结合料稳定材料第八章沥青混凝土材料第九章水泥混凝土材料第十章公路沥青路面设计方法第十一章公路水泥混凝土路面设计第十二章机场沥青混凝土道面设计第十三章机场水泥混凝土道面设计第十四章路面使用品质及路况评定 Transportation College, Southeast University 东南大学交通学院 Pavement Requirements The aim of pavement design : most economic pavement thickness and composition .

某二级公路路面设计实例

路面设计路面结构设计的目的是提供在特定的使用期限内同所处环境相适应并能承受与其交通荷载适用的路面结构，同时设计路面结构，便于改变道路行驶条件，提高服务水平，满足汽车运输的要求，因此路面应起码具备三个方面的使用要求：平整、抗滑、承载能力。路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度，并对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层进行层底拉应力的验算。 1路面等级与类型规范规定：二级公路一般采用沥青混凝土路面，根据设计年限内累计当量标准轴载作用次数多少选用高级路面和次高级路面，高级路面一般适用于设计年限内累计标准轴次大于400万次的二级公路,设计年限为15年；次高级路面适用于设计年限内累计标准轴次大于200万次的二级公路，设计年限为12年。本设计地区地质良好，无不良地况根据公路等级和交通量，确定路面等级为次高级，设计年限为12年。 2设计流程 1．根据设计要求，按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次，确定设计交通量与交通等级，拟定面层、基层类型，并计算设计弯沉值或容许弯拉应力。 2．按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，将路基划分为若干路段，确定各个路段土基回弹模量设计值。 3．参与本地区的经验拟定几种可行的路面结构组合和厚度方案，根据工程选用的材料进行配合比试验，测定个结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等，确定各结构层的设计参数。 4．根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。 5．对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求(本次设计不考虑冻害)。

3轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。 1. 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 1）轴载换算轴载换算的计算公式：N= 4.35121 ()k i i i P C C n P =∑ （7-1）计算结果列于下表： 2）累计当量轴次根据设计规范，二级公路沥青路面的设计年限取12年，双车道的车道系数取0.6，年平均增长率=5.4%γ。累计当量轴次： ()()'112 11365 1 5.4%1365×885.380.631587275.4% t e N N γη γ ??+-???=??+-???=?=（次） 2. 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 1）轴载换算，结果列于下表：

【精品工程资源】高速公路沥青路面设计实例

高速公路沥青路面设计实例、设计资料: 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于W 2区。二、交通分析：轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载 1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 (1)累计当量轴次

注：轴载小于25KN的轴载作用不计(2)累计当量轴次

旗开得胜根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取 15年，六车道的车道系数n 取0.3?0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5% =23599286次 2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 (1)轴载换算车型 R (KN) C 1 C 2 N i (次/日) P 8 C 1 C 2 n i -P 小客车前轴 16.5 1 18.5 6750 0.0686 后轴 23.0 1 1 6750 0.05286 中客车前轴 25.55 1 18.5 2000 0.67194 SH130 后轴 45.10 1 1 2000 3.42328 大客车前轴 28.70 1 18.5 1250 1.06448 CA50 后轴 68.20 1 1 1250 58.5039 小货车前轴 13.40 1 18.5 4250 0.00817 BJ130 后轴 27.40 1 1 4250 0.13502 3 [(1 + 7 - 1] ＞： 365 7 [(1 + 0.095尸-l]x 365 0095 X70S6.875 X 0.3

旗开得胜注：轴载小于50KN的轴载作用不计 (2)累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数n取0.3?0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

路面设计原理与方法作业--第一次

第一题:计算分析沥青路面设计时应力指标（剪应力、拉应力）与应变指标之间的关系，分析路面结构类型（柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面）与指标类型选择的关系。应力、应变指标间关系在沥青路面设计中，首先是计算路表轮隙中心处路表计算弯沉值ls应小于或等于设计弯沉值ld，同时验算轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力，应小于或等于容许应力。应力应变应该满足广义胡克定律：由前三个式子可得，正应变不是仅由对应的正应力引起的，是由三个方向的正应力共同决定的，但它们的权重不同。三种典型路面结构设计选取的指标类型分析柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面，它们之间的主要区别在于所选用基层材料不同，对路面结构受力的影响也仅在于基层模量不同。为了简化问题，准确分析路面结构类型与指标类型之间的关系，本文选取了三种典型的路面结构，以代表柔性基层沥青路面、半刚性基层沥青路面、刚性基层沥青路面。为了便于比较，三种典型结构所选用的面层材料、土基材料均相同，层间接触状况及各层厚度也完全相同，唯一的区别在于基层模量。具体的结构设计方案与力学参数如下所示：柔性路面结构设计方案及材料参数

半刚性路面结构设计方案及材料参数刚性路面结构设计方案及材料参数在Apbidat中对以上路面结构进行分析，将得到的数据进行整理，得到下表

结果分析：（1）就结构内最大拉应力而言，柔性路面在面层层底拉应力最高，半刚性路面与刚性路面在基层层底的拉应力水平较高。（2）就结构内最大拉应变来说，柔性路面的沥青层底拉应变水平远高于其它2类路面，因此，柔性路面必须对该指标进行控制；半刚性路面与刚性路面在面层主要是受压状态。（3）从结构内剪应力的角度来看，3类沥青路面的剪应力水平均较高，尤其是在路面表层。由此得到的控制指标如下：（1）对于柔性基层沥青路面，其面层层底处于较高水平的受拉状态，弯拉应力与弯拉应变均较大，此外，柔性基层沥青路面顶部的剪应力水平也较高，面层容易产生剪切破坏。由此，建议采用沥青层底拉应力、沥青层底拉应变、面层剪应力，作为沥青路面设计的控制指标。（2）对于半刚性基层沥青路面，沥青层以受压为主，沥青层底拉应变水平较高，面层仍处于高剪切状态，而半刚性基层层底承受了太多结构弯拉应力，对基层受力较为不利，极易有基层层底产生裂缝

高速公路沥青路面课程设计

《路基路面工程》课程设计一、基本资料新建高速公路地处Ⅳ3区，为双向四车道，沿线土质为中液限粘土，填方路基高3m，地表长期积水距路床0.7m，属干燥状态，E＝50MPa。年降雨量为470mm，最高气温38℃，最低气温-26℃，多年最大冻深为120mm，平均冻结指数为700℃，最大冻结指数1150℃．D。此地有大量碎石集料，并有石灰水泥供应。二、交通量资料及轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。（1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 ○1轴载换算采用如下公式：式中：N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数 n i—被换算车型的各级轴载换算次数（次/日） P—标准轴载（KN） P i—各种被换算车型的轴载（KN） C1—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09 C2—轴数系数表 1 轴载换算结果表

○2累计当量轴次根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取20年，四车道的车道系数是0.4～0.5，取0.45 累计当量轴次:

=[(1+0.094)20-1]×365×5250.32×0.45÷0.094 =46149415.19 次（2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 ○1轴载换算采用如下计算公式：式中：N —以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数 —被换算车型的各级轴载换算次数（次/日） n i P —标准轴载（KN） P —各种被换算车型的轴载（KN） i —轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09 C 1 C —轴数系数 2 表2 轴载换算结果表

公路路面设计

水泥混凝土路面设计 6.4.2.1 路面结构层组合水泥混凝土路面结构层组合设计应根据该路的交通繁重程度，结合当地环境条件和材料供应情况。选择安排混凝土路面的结构层层次，它包括土基、垫层、基层和面层的结构组合设计，各层的路面结构类型、弹性模量和厚度。水泥混凝土面板要求具有较高的弯拉强度，表面平整、抗滑、耐磨。本设计采用普通混凝土路面。它强度高；稳定性好，不存在沥青路面的“老化”现象；耐久性好，一般能使用20-40年。对基层的首要要求是抗冲刷能力，不耐冲刷的基层表面，在渗入水和荷载的共同作用下，会产生唧泥、板底脱空和错台等病害，并加速和加剧板的断裂。提高基层的刚度，有利于改善接缝的传荷能力。根据以上要求和本地材料分布情况，本设计采用基层类型为水泥稳定砂砾。厚度为25cm，回弹摸量为150Mpa。该地区属于季节性冰冻地区，设置防冻垫层可以使路面结构免除或减轻冻胀和翻浆病害，跟据规范要求，垫层最小厚度为15cm。本设计采用分布较多的天然砂砾作为垫层材料，厚度为23cm。表6-4-7各类基层适宜交通等级与适宜厚度范围 6.4.2.2 混合料要求面层混合料必须具有较高的抗弯拉强度和耐磨性，良好的耐冻性以及尽可能低的膨胀系数和弹性模量。还要有适当的施工和易性，一般规定其坍落度为0-30mm，工作度约30s。 6.4.2.3 结构厚度设计 1. 交通分析标准轴载及轴次换算：我国水泥混凝土路面设计规范规定：以后轴重100kN

的双轮组轴载作为标准轴载。对于同一种路面结构，不同轴-轮型和轴载的作用次数按下式换算为标准轴载的作用次数： 16 1 1 )100 ( i i n i i i n i i s P N N f N ∑∑====δ （6-12）式中： s N ─100kN 的单轴-双轮组标准轴载的作用次数； i P ─单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型i 级轴载的总重（kN ）； n ─轴型和轴载级位数； i N ─各类轴型i 级轴载的作用次数； i δ─轴-轮型系数。表6-4-8 轴载换算表由上表可得该路换算为标准轴载的当量轴次数Ns=114.2384次/日。设计基准期内面层设计车道所承受的标准轴载累计作用次数Ne 由《公路水泥混凝土路面设计规范》三级公路的设计基准期为20年，安全等级为三级，临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.58。按下式计算得到设计基准期内设计车道标准荷载累计作用次数为：

路面设计原理

1 何为路面结构损坏与功能损坏，简述其发展、形成过程及相互之间的关系?分析自产生的原因和影响因素。路面结构损坏是路面结构在车辆和自然因素的反复作用下，使用性能逐步下降，路面结构逐渐出现破坏，导致无法满足使用性能的要求。路面功能损坏路面的平整度、抗滑性等功能不能满足行车需求成为功能损坏。各种路面损坏都有产生和发展过程，如裂缝；在车辆和自然因素的反复作用下，路面形成裂缝。初期裂缝细微对行车舒适性影响较小，发展到后期裂缝变宽，行车时出现颠簸，裂缝间已无传递荷载的能力。路面的在荷载作用下发生的结构损坏如裂缝、磨损等会对路面的使用性能（平整度、抗滑性）产生不同程度的影响，使路面的行驶质量下降，进而对行驶的车辆造成影响。产生的原因：车辆对路面的磨损和车辆荷载作用于路面、环境、施工过程的影响、路面养护时也可能对路面结构造成破坏，水对路面的侵蚀。影响因素：车辆荷载、水、环境、路面材料的特性。 2 AASHTO当量轴载换算的方法、原理及应用。 AASHTO沥青路面设计法是以试验路行车试验结果为依据的方法，它是根据50年代末60年代初在渥太华和伊利诺斯州的大规模试验路成果得到的。其主要成果之一便是从基本方程式导出了车辆当量换算方法，包括单轴和双轴的等效关系 3 路基弯沉验收标准、影响因素、存在问题、改进意见。 4土基弹性模量的测定方法，土基设计弹性模量的取值，主要应考虑哪些因素？土基弹性模量的测定方法通常都以圆形承压板压入土基来测定回弹模量。土基设计弹性模量的取值，主要应考虑土基的受力状况、土的类型、土的干湿状况和密实状况。 5 总结柔性路面发展的主要特点，在设计方法中近来有一些趋势，即经验法向理论法过渡，分析其内在原因。 6 弹性薄板假定的内容及地基假定的类型。各类地基假定的前提及真实性分析。垂直于中面方向的应变及其微小，可以忽略不计；垂直于中面的法线，在弯曲变形后均保持为直线并垂直于中面，故无横向剪切应变；中面上各点无平行于中面的位移。地基假定的类型：文克勒地基、弹性半无限地基、黏弹性地基、双参数地基、多层地基、非线性弹性地基。文克勒地基假定地基上任一点的反力仅同该点的挠度成正比，与其他点无关，即地基相当于由互不相连的弹簧组成。荷载作用于板中，荷载中心处底板最大弯拉应力；作用于板边缘中部

路面设计方案比选

路面设计方案比选 1．路面基层，底基层的材料比选论证材料的比选主要是从材料的性质上考虑，而半刚性材料的特点是整体性强，承载力高，刚度大，水稳定性好，且较为经济，其缺点主要是半刚性材料抗变形能力低，易产生开裂，形成发射裂缝造成路面开裂，唧浆和松散等不良病害。而要解决半刚性材料的这种缺点充分利用它的优点就可以采用沥青路面的粗粒式沥青混凝土，因为它下面层具有很强的柔性和变形能力，作为应力消散层，可以有效的减少路面结构层的应力集中现象，大大缓解路面反射裂缝的产生。而根据这段路的材料来源来看，本路段的砂砾和石料储量丰富。半刚性材料的选择，应根据沿线的材料特征及分布情况和稳定类材料的力学性能综合来选择，在这种条件下就将基层初步拟定水泥稳定砂砾。底基层初步拟定水泥稳定土类。按设计的要求，本沥青路面设计按97年颁布的新规范(在实际设计时，同时参考了将要颁布实施的2004规范)，采用专用的计算机程序进行路面结构计算与分析。现将设计过程列在下面；并按要求，根据土质和干湿类型设计了多种路面结构，并过方案比较，选择了一种较合理的路面结构组合方案。 2．路面面层材料的比选论证首先必须考虑的本路段是修建在江西西部，是否经济是这条路考虑的一个很重要的因素。路面结构的面层材料选择上主要有沥青混凝土或水泥混凝土两种。而决定国民经济效益评价和行车硬件环境优劣的关键也是面层材料的选用。从运营环境方面：采用水泥混凝土路面接缝多，噪声大，影响行车的舒适性；而采用沥青混凝土路面运营质量均比水泥混凝土路面优良。下面针对典型路段的沥青混凝土和水泥混凝土上再从建设投资，技术运用，维修养护和建设条件四个方面进行分析比较： 1.从建设投资方面来看：采用水泥混凝土路面在建设投资方面要略小于用沥青混凝土路面。 2.从技术运用方面来看：采用水泥混凝土路面水泥混凝土施工采用滑摸摊铺机机械施工工艺，可确保施工质量，但在赣西地区尚缺乏大型机械化实践经验，如采用小型机械，则工期和质量均无法保证，特别是路面的平整度；而沥青混凝土同时需工厂化拌和，机械化施工，这已有成功经验. 3.从维修养护方面来看：采用水泥混凝土路面路面养护次数远小于沥青路面，但一旦出现破裂等病害，则修复困难且严重影响通车；而采用沥青混凝土路面维修方便，利于养护。 4.从建设条件方面看：采用水泥混凝土路面本地工程地质条件好，且当地盛产筑路材料，因地制宜，建水泥混凝土路面可以保证质量；而采用沥青混凝土路面沥青需外购。以上从路面各层的材料使用情况和各层的相互改善情况分析可以看出：从初始投资考虑，水泥混凝土方案比沥青混凝土方案略低；但从实际应用上来看，与水泥混凝土路面相比，沥青路面具有表面平整，无接缝，行车舒适，耐磨等优点，能够很好的保持路面的质量；从养护条件上来看，沥青路面维修方便，适于分期修建，且振动小，噪音低，施工期短，能够减少施工过程以及以后养护过程中对环境的影响。我国的公路和城市道路近20年来使用沥青材料修筑了相当数量的沥青路面，积累了大量的经验。沥青路面是我国高速公路的主要路面型式。随着国民经济和现代化道路交通运输的发展，沥青路面必将有更大的发展。经综合分析本工程初步设计推荐沥青混凝土路面。因此本路段就决定采用沥青混凝土路面的设计方案，其中干燥状态选为第二种方案；中湿状态选为第二种方案；潮湿状态选定为第三种方案。以下按路基土的干湿状态列出了3组9种方案。 I．假设路基土为干燥状态一．方案设计方案（一） 1. 确定累计标准轴次计算设置：根据交通量计算根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》3.0.3条与3.0.4条的规定计算累计标准轴次 Ne 1) 交通参数公路等级：高速公路路面等级：高级路面设计年限： 15 年建设期限： 2 年年平均增长率： 6.00 % 车道特征：四车道车道系数： 0.45 2) 交通量组成 3) 累计标准轴次计算结果以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 14878938 轴次