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1、路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China教育刘清-第十四章 沥青路面设计 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路
2、面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China第十四章第十四章 沥青路面设计沥青路面设计r第一第一节节 概述概述r第二第二节节 弹弹性性层层状体系理状体系理论论 r第三第三节节 沥沥青路面青路面结结构构组组合合设计设计 r第四第四节节 沥沥青路面的青路面的设计设计指指标标与与标标准准 r第五第五节节 我国我国沥沥青路面青路面设计设计方法方法
3、r第六第六节节 国外国外沥沥青路面青路面设计设计方法方法简简介介路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China第一节第一节 概述概述路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Con
4、struction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar 结结构构组组合合设计设计r 材料材料组组成成设计设计r 厚度厚度设计验设计验算算r 结结构方案比构方案比选选r 路肩构造路肩构造设计设计r 排水系排水系统设计统设计1.1 沥青路面设计的内容沥青路面设计的内容路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University
5、of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar路基路面整体综合设计原则路基路面整体综合设计原则r密切结合自然条件及实践基础原则密切结合自然条件及实践基础原则r满足交通与使用要求原则满足交通与使用要求原则r因地制宜、合理选材原则因地制宜、合理选材原则r保护自然生态与沿线环境原则保护自然生态与沿线环境原则r工厂及机械化施工、方便施工原则工厂及机械化施工、方便施工原则r技术与经济性并重原则技术与经济性并重原则r分期修建、方便养护原则分期修建、方便养护原则1.2 沥青路面设计的原则沥青路面设计的原则路基路面工程
6、路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar经验经验法法：AASHTO法；法；CBR法法。通通过过村村试验试验路或使用道路的路或使用道路的实验观测实验观测，建立路面，建立路面结结构构(结结构构层组层组合、厚度合、厚度和材料性和材料性质质)、车辆车辆荷荷载载(轴载轴载大小和作用次数大小和作用次数)和路面使用性
7、能三考之和路面使用性能三考之间间的关的关系，其特点是符合系，其特点是符合试验试验地的地的实际实际，但是不能，但是不能结结合不同地方的合不同地方的实际实际。r力学力学经验经验法（法（M-E）：）：AI法；法；SHELL法；我国法；我国设计设计方法。方法。主要力学主要力学-经验经验法法应应用力学原理分析路面用力学原理分析路面结结构在荷构在荷载载与与环环境作用下的力学境作用下的力学响响应应量量(应应力、力、应变应变、位移、位移)，建立力学响，建立力学响应应量与路面使用性能之量与路面使用性能之间间的关系模型、的关系模型、路面路面设计设计按使用要求，运用关系模型完成按使用要求，运用关系模型完成结结构构设
8、设汁，是目前汁，是目前设计设计方法方法发发展的展的总趋势总趋势。r我国我国现现行的行的公路公路沥沥青路面青路面设计规设计规范范采用采用弹弹性性层层状体系状体系作力学分析基作力学分析基础础理理沦沦，以双，以双圆圆垂直均布荷垂直均布荷载载作用下的路面整体沉降作用下的路面整体沉降(弯沉弯沉)和和结结构构层层的的层层底拉底拉应应力力作作为设计为设计指指标标，以疲，以疲劳劳效效应为应为基基础础，处处理理轴载标轴载标准化准化转换转换与与轴载轴载多次重复作多次重复作用效用效应应。1.3 沥青路面结构设计方法种类沥青路面结构设计方法种类路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南
9、华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar我国我国沥沥青路面交通青路面交通轻轻重的等重的等级级划分划分 我国我国沥沥青路面按其承担的交通荷青路面按其承担的交通荷载轻载轻重划分重划分为为四个交四个交通等通等级级，即：，即：轻轻、中等、重、特重，具体以两种划分方法、中等、重、特重，具体以两种划分方法进进行行计计算后取算后取较较高等高等级进级进行定行定级级。1.4 沥青路
10、面的交通等级沥青路面的交通等级路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China第二节第二节 弹性层状体系理论简介弹性层状体系理论简介路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Cons
11、truction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar沥沥青路面青路面设计设计基本理基本理论论弹弹性性层层状体系理状体系理论论弹弹性性层层状体系理状体系理论论的的图图式式2.1 弹性层状体系理论弹性层状体系理论路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urba
12、n Construction,University of South China1）各）各层连续层连续、弯曲、弯曲弹弹性、均匀、各向同性，位移、形性、均匀、各向同性，位移、形变变微小；微小；2）最下一）最下一层层（路基）在水平方向和垂直方向无限大，其上各（路基）在水平方向和垂直方向无限大，其上各层层厚度有厚度有限，水平方向无限；限，水平方向无限；3）各）各层层在水平方向无限在水平方向无限远处远处，及最下，及最下层层向下无限深向下无限深处处，应应力、形力、形变变、位移位移为为零；零；4）层间层间接触情况，或完全接触情况，或完全连续连续（连续连续体系）或体系）或仅竖仅竖向向应应力和位移力和位移连续
13、连续而无摩阻力（滑而无摩阻力（滑动动体系）；体系）；5）不）不计计自重。自重。2.2 弹性层状体系理论的假设弹性层状体系理论的假设路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar弹弹性性层层状体系理状体系理论论的求解的求解过过程程 轴对轴对称，将称，将车轮车轮荷荷载简载简化化为圆为圆形均布荷形均布荷
14、载载，利用平衡方程、物理方程、，利用平衡方程、物理方程、几何方程、几何方程、边边界条件求得界条件求得弯沉和主弯沉和主应应力力的表达式。的表达式。平衡方程平衡方程 物理方程物理方程 几何方程几何方程2.3 弹性层状体系理论的求解弹性层状体系理论的求解路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China第三节
15、第三节 沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinaq总原则：总原则：面层耐久、基层坚实、土基稳定面层耐久、基层坚实、土基稳定q具体要求：具体要求：适应行车荷载作用的要求适应行车荷载作用的要求 从上至下，从薄到厚，从强到弱，表层抗滑、抗磨耗从上至下，从薄到厚
16、，从强到弱，表层抗滑、抗磨耗在各种自然因素作用下稳定性好在各种自然因素作用下稳定性好 具有很好的水稳定性和温度稳定性具有很好的水稳定性和温度稳定性考虑结构层的特点考虑结构层的特点 上下层匹配，总体上强度足够而不过多浪费上下层匹配，总体上强度足够而不过多浪费考虑防冻、防水要求考虑防冻、防水要求3.1沥青路面结构组合设计的基本原则沥青路面结构组合设计的基本原则路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSc
17、hool of Urban Construction,University of South Chinaq详细组合原则：详细组合原则：根据沥青路面的工作特性，各结构层应尽量按根据沥青路面的工作特性，各结构层应尽量按强度和刚度自上而下逐层递减的规强度和刚度自上而下逐层递减的规律律安排；安排；必须考虑材料特点和施工工艺以及强度和造价等方面考虑；必须考虑材料特点和施工工艺以及强度和造价等方面考虑；各结构层应具有适宜的厚度，不宜使各结构层应具有适宜的厚度，不宜使层数过多而厚度过小层数过多而厚度过小；应合理选择相邻结构层之间的模量比（基层应合理选择相邻结构层之间的模量比（基层:面层（面层（E2E1）宜在
18、）宜在1.53，基层，基层:底基层（底基层（E2E3）宜不大于）宜不大于3，底基层底基层:土基（土基（E3E0）宜在）宜在2.512.5）；）；对于低温地区，应考虑收缩裂缝，进行合理的防止反射裂缝组合，并保证有适宜对于低温地区，应考虑收缩裂缝，进行合理的防止反射裂缝组合，并保证有适宜的沥青面层厚度；的沥青面层厚度；对于潮湿地区及多雨地区，应考虑水稳定性，选择水稳定性好的基层及尽量考虑对于潮湿地区及多雨地区，应考虑水稳定性，选择水稳定性好的基层及尽量考虑不透水的面层；不透水的面层；路面还应满足防冻厚度的要求；路面还应满足防冻厚度的要求；应考虑结构层间的结合性。应考虑结构层间的结合性。3.1沥青路
19、面结构组合设计的基本原则沥青路面结构组合设计的基本原则路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar沥沥青路面青路面结结构构组组合合面面层层（小于（小于20cm）：）：单层单层、双、双层层或三或三层沥层沥青面青面层层；高速及一；高速及一级级公路公路宜宜选选用用密密实实型中粒式或型中粒式或细细粒式粒
20、式沥沥青混凝土混合料做表面青混凝土混合料做表面层层；密；密实实型中型中粒式和粗粒式混合料做中面粒式和粗粒式混合料做中面层层和下面和下面层层。基基层层（2040cm或更厚）：柔性（采用或更厚）：柔性（采用沥沥青青处处治的治的级级配碎石和无配碎石和无结结合合料的料的级级配碎石配碎石）、半）、半刚刚性（性（水泥、石灰或工水泥、石灰或工业废业废渣等无机渣等无机结结合料合料稳稳定定碎石碎石）、）、刚刚性（性（低低强强度等度等级级混凝土混凝土）或）或组组合式合式垫层垫层：排水、防：排水、防冻冻、防水、防、防水、防污污等粒料（等粒料（粗砂、砂粗砂、砂砾砾、矿矿渣等渣等）或）或稳稳定土定土层间结层间结合：牢固
21、（合：牢固（透透层沥层沥青、粘青、粘层沥层沥青青）3.2 沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar沥沥青青层层最小厚度要求最小厚度要求3.2 沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大
22、学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar基层最小厚度和适宜厚度要求基层最小厚度和适宜厚度要求3.2 沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of Sou
23、th ChinaSchool of Urban Construction,University of South China第四节第四节 我国沥青路面设计方法我国沥青路面设计方法路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar 我国我国沥沥青路面的青路面的设计设计指指标标与要求与要求我国公路我国公路
24、沥沥青路面青路面设计设计采用双采用双圆圆垂直均布荷垂直均布荷载载作用下的作用下的多多层弹层弹性性层层状体系理状体系理论论，以，以设计设计弯沉弯沉值值为为路面整体路面整体刚刚度度的的设计设计指指标标。对沥对沥青混凝土面青混凝土面层层和整体性材料的基和整体性材料的基层层、底基底基层应进层应进行行层层底拉底拉应应力力的的验验算，城市道路尚算，城市道路尚须进须进行行沥沥青面青面层层的剪的剪应应力力验验算。算。设计设计指指标标及及验验算指算指标标必必须须小于其极限小于其极限标标准。准。4.1 设计指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华
25、大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar设计设计理理论论-层层状体系理状体系理论论r2、设计设计指指标标和要求：和要求：轮轮隙中隙中间间路表面（路表面（A点）点）计计算弯沉算弯沉值值ls小于或等于小于或等于设计设计弯沉弯沉值值ld轮轮隙中心下（隙中心下（C点）或点）或单圆单圆荷荷载载中心中心处处（B点）的点）的层层底拉底拉应应力力m应应小于小于或等于容或等于容许许拉
26、拉应应力力R4.1 设计指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar以弯沉作以弯沉作为设计为设计指指标标的原因的原因路面路面总变总变形表征路面各形表征路面各结结构构层层的的变变形与路基形与路基顶顶面面变变形之和，反映了形之和，反映了路面整体路面整体刚刚度的度的强强
27、弱。当路面在弱。当路面在车辆车辆荷荷载载反复作用下不断地弯曲使反复作用下不断地弯曲使变变形形积积累、增大到某种程度累、增大到某种程度时时，路面，路面结结构即构即产产生疲生疲劳劳开裂，从而可开裂，从而可在一定程度上建立起路面在一定程度上建立起路面损损坏与弯沉、弯沉与坏与弯沉、弯沉与轴载轴载作用次数作用次数间间的关的关系。系。路表弯沉路表弯沉值值可以可以简单简单地量地量测测，操作，操作简简便；便；压应变压应变、拉、拉应变应变指指标测试标测试较较困困难难。弯沉指。弯沉指标标既可作既可作为设计为设计指指标标，又可以作，又可以作为质为质量量检验检验、路面、路面养养护护的的评评价手段。价手段。4.1 设计
28、指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar弯沉概念弯沉概念 回回弹弹弯沉：路基或路面在弯沉：路基或路面在规规定荷定荷载载作用下作用下产产生垂直生垂直变变形，卸形，卸载载后能后能恢复的那一部分恢复的那一部分变变形。形。残余弯沉：路基或路面在残余弯沉：路基或路面在规
29、规定荷定荷载载作用下作用下产产生的卸生的卸载载后不能恢复的后不能恢复的那一部分垂直那一部分垂直变变形。形。总总弯沉：路基或路面在弯沉：路基或路面在规规定荷定荷载载作用下作用下产产生的生的总总垂直垂直变变形（回形（回弹弹弯弯沉沉+残余弯沉）。残余弯沉）。容容许许弯沉：路面弯沉：路面设计设计使用期末不利季使用期末不利季节节,标标准准轴载轴载作用下双作用下双轮轮轮轮隙中隙中间间容容许许出出现现的最大回的最大回弹弹弯沉弯沉值值。设计设计弯沉：是指路面交工弯沉：是指路面交工验验收收时时、不利季、不利季节节、在、在标标准准轴载轴载作用下作用下,标标准准轴载轴载双双轮轮轮轮隙中隙中间间的最大弯沉的最大弯沉值
30、值。4.1 设计指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar弯沉弯沉测测定定 贝贝克曼法：克曼法：传统检测传统检测方法，速度慢，静方法，速度慢，静态测试态测试，试验试验方法成熟，目方法成熟，目前前为规为规范范规规定的定的标标准方法。准方法。自自动动弯沉弯沉仪仪法：
31、利用法：利用贝贝克曼法原理快速克曼法原理快速连续测连续测定，属于定，属于试验试验范畴，范畴，但但测测定的是定的是总总弯沉，因此使用弯沉，因此使用时应时应用用贝贝克曼克曼进进行行标标定定换换算。算。落落锤锤弯沉弯沉仪仪法：利用重法：利用重锤锤自由落下的瞬自由落下的瞬间产间产生的冲生的冲击载击载荷荷测测定弯沉，定弯沉，属于属于动态动态弯沉，并能反算路面的回弯沉，并能反算路面的回弹弹量，快速量，快速连续测连续测定，使用定，使用时应时应用用贝贝克曼克曼进进行行标标定定换换算。算。4.1 设计指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学
32、城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar 设计设计弯沉弯沉值值 设计设计弯沉弯沉值值是路面峻工是路面峻工验验收收时时、最不利季、最不利季节节、路面在、路面在标标准准轴载轴载作作用下用下测测得的最大得的最大(代表代表)回回弹弹弯沉弯沉值值。可根椐。可根椐设计设计年限内每个年限内每个车车道通道通过过的的累累计计当量当量轴轴次、公路等次、公路等级级、面、面层层和基和基层类层类
33、型确定的路面弯沉型确定的路面弯沉设计值设计值。l d 设计设计弯沉弯沉值值（0.01mm）；）；Ne 设计设计年限内一个年限内一个车车道累道累计计当量当量轴轴次；次；Ac 公路等公路等级级系数，高速公路、一系数，高速公路、一级级公路公路为为1.0，二，二级级公路公路为为1.1，三、四三、四级级公路公路为为1.2；As 面面层类层类型系数，型系数，沥沥青混凝土面青混凝土面层为层为1.0；热热拌和冷拌拌和冷拌沥沥青碎石、上拌下青碎石、上拌下贯贯或或贯贯入式路入式路 面、面、沥沥青表面青表面处处治治为为1.1。AB 基基层类层类型系数，半型系数，半刚刚性基性基层层取取1.0，柔性基，柔性基层层取取1
34、.64.1 设计指标与极限标准设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar容容许许弯拉弯拉应应力力R 路面路面结结构构层层材料的容材料的容许许拉拉应应力力(MPa);SP 沥沥青混凝土或半青混凝土或半刚刚性材料的极限劈裂性材料的极限劈裂强强度度(MPa)；对沥对沥青混凝土的极限
35、劈裂青混凝土的极限劈裂强强度，度，系指系指15时时的极限劈裂的极限劈裂强强度；度；对对水泥水泥稳稳定定类类材料材料龄龄期期为为90d的极限劈裂的极限劈裂强强度度(MPa)；对对二灰二灰稳稳定定类类、石灰、石灰稳稳定定类类材料系指材料系指龄龄期期为为180d的极限劈裂的极限劈裂强强度度(MPa)，水泥粉煤灰，水泥粉煤灰稳稳定定类类120d的的极限劈裂极限劈裂强强度度(MPa)。KS 抗拉抗拉强强度度结结构系数。构系数。沥沥青混凝土青混凝土层层的抗拉的抗拉强强度度结结构系数：构系数：无机结合料稳定集料类无机结合料稳定集料类：无机结合料稳定细粒土类：无机结合料稳定细粒土类：4.1 设计指标与极限标准
36、设计指标与极限标准路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar路面路面结结构的弯沉构的弯沉计计算算弹弹性性层层状理状理论论是在一定假是在一定假设设条件下（半无限空条件下（半无限空间间体、材料各向同性、均体、材料各向同性、均质质体且不体且不计计自重）自重）经过经过复复杂杂的力学、数学推演的理的力学
37、、数学推演的理论论体系，假体系，假设设条件与条件与路面路面实际实际不完全相符合，不完全相符合，这这是是导导致理致理论论与与实际实际不一致的原因。因此引入不一致的原因。因此引入弯沉修正系数弯沉修正系数F，将理，将理论论弯沉弯沉值进值进行修正，使行修正，使计计算弯沉与算弯沉与实测实测弯沉弯沉值趋值趋于接近。于接近。弯沉修正系数弯沉修正系数4.2 路面结构厚度设计方程式与设计路面结构厚度设计方程式与设计参数参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,Un
38、iversity of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar路面结构的弯拉应力计算路面结构的弯拉应力计算理论最大拉应力系数：理论最大拉应力系数：实际设计时实际设计时，该值该值通通过过程序程序计计算得到算得到。4.2 路面结构厚度设计方程式与设计路面结构厚度设计方程式与设计参数参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of Sout
39、h ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar路面路面结结构的构的设计设计参数参数需要得到的需要得到的设计设计参数：参数：其中：其中：Ne标标准准轴载轴载累累计计作用次数；作用次数；E0土基的回土基的回弹弹模量；模量；0泊松比，一般可取泊松比，一般可取为为0.250.35（强强度高度高时时取小取小值值）；）；规规范要求：范要求：4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 S
40、chool of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar土基回土基回弹弹模量取模量取值值方法方法 现场测试现场测试法：法：承承载载板板测试测试法：采用直径法：采用直径30cm的的刚刚性承性承载载板，在板，在现场现场土基表面，通土基表面，通过过承承载载板板对对土基逐土基逐级级加加载载、卸、卸载载的方法，的方法，测测出每出每级级荷荷载载下相下相应应的土基回的土基回弹变弹变形形值值，采用，采用1mm线线性性归纳归纳法按下式法按下式计计算算测测
41、点点处处路基回路基回弹弹模量模量值值：承载板测试法：承载板测试法：回弹弯沉测试：回弹弯沉测试：落锤式弯沉仪：落锤式弯沉仪：4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar土基回土基回弹弹模量取模量取值值方法方法 查查表法：表法：1 1）确定
42、）确定临临界高度（根据自然区划、土界高度（根据自然区划、土质质）；）；2 2）拟拟定土的平均稠度（根据路基定土的平均稠度（根据路基设计设计高度与高度与临临界高度的关系，确定路基界高度的关系，确定路基顶顶面面以下以下80cm80cm范范围围内不同深度的含水量，内不同深度的含水量，计计算平均稠度；算平均稠度；3 3）预测预测土基回土基回弹弹模量（根据平均稠度、土模量（根据平均稠度、土质质、自然区划、自然区划查查表）表）室内室内试验试验法：法：根据室内小承根据室内小承载载板板测测得回得回弹弹模量，乘以折减系数。模量，乘以折减系数。换换算法：算法：通通过过回回归归分析，确定特定地区、土分析，确定特定地
43、区、土质质的的CBRCBR等等现场试验现场试验数据与回数据与回弹弹模量的关系；模量的关系；4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar土基回弹模量的参数土基回弹模量的参数4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路
44、面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar结结构构层层的回的回弹弹模量的要求模量的要求以路表弯沉以路表弯沉值为设计值为设计指指标时标时，设计设计参数采用抗参数采用抗压压回回弹弹模量（模量（沥沥青混凝土青混凝土试验试验温度温度为为20）。以弯拉以弯拉应应力（力（应变应变）为设计为设计指指标时标时，拟验
45、拟验算的算的结结构构层层采用抗采用抗压压回回弹弹模量（模量（沥沥青混凝土青混凝土试验试验温度温度为为15）。考考虑虑到模量取到模量取值值的不利的不利组组合，回合，回弹弹模量的模量的设计值设计值取取值值：1）计计算路表弯沉算路表弯沉值时值时，抗，抗压压回回弹弹模量模量应应按下式按下式计计算其算其设计值设计值：2）计计算算层层底拉底拉应应力力时时，计计算算层层以下各以下各层层的模量的模量应应采用式（采用式（1）计计算其算其设计值设计值；计计算算层层及以上各及以上各层层模量模量应应采用式（采用式（2）计计算其算其设计值设计值：4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路
46、基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar沥沥青青结结构构层层的回的回弹弹模量参数模量参数4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urba
47、n Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar 半半刚刚性基性基层结层结构构层层的回的回弹弹模量参数模量参数4.2 路面结构厚度设计与设计参数路面结构厚度设计与设计参数路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construct
48、ion,University of South Chinar新建路面的厚度新建路面的厚度设计设计 交通量已知，各交通量已知，各层层材料模量、泊松比、抗拉材料模量、泊松比、抗拉应应力已知，除待力已知，除待设计设计层层外各外各层层厚度已知，需厚度已知，需计计算算设计层设计层厚度：厚度：r设计过设计过程：程：1）根据）根据拟拟定的定的结结构构层层材料，确定材料，确定设计设计弯沉弯沉计计算公式中各参数，算公式中各参数，计计算算设计设计弯沉弯沉值值；2）目）目标标：交工：交工验验收收时轮时轮隙中心隙中心实测实测路表弯沉小于等于路表弯沉小于等于设计设计弯沉；弯沉；3）通）通过诺过诺模模图图或或电电算程序，
49、算程序，查图查图或或电电算求出待算求出待设计层设计层的厚度；的厚度；4）通）通过过弯拉弯拉应应力力验验算；算；5）抗）抗冻层冻层厚度厚度验验算算 6）技）技术经济术经济比比较较4.3 新建路面厚度设计新建路面厚度设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South Chinar新建路面的厚度新建路面的厚度设计设计
50、程序程序4.3 新建路面厚度设计新建路面厚度设计路基路面工程路基路面工程路基路面工程路基路面工程南华大学南华大学南华大学南华大学城市建设学院城市建设学院城市建设学院城市建设学院 School of Urban Construction,University of South ChinaSchool of Urban Construction,University of South China 甲乙两地之甲乙两地之间计间计划修建一条四划修建一条四车车道的一道的一级级公路，在使用期公路，在使用期内交通量的年平均增内交通量的年平均增长长率率为为10%。该该路段路段处处于于IV7区，区，为为粉粉质质土