2_国内外典型路面设计方法

1995一、试述路基土的压实理论，压实标准和压实方法。

（路基路面第八章P213~217）答：路基压实原理：土是三相体，土粒为骨架，颗粒之间的孔隙为水分和气体所占，压实的目的是在于使土粒重新组合，彼此挤紧，空隙缩小，土的单位重量提高，形成密实整体，最终导致强度增加，稳定性提高。

现行规定的压实标准是压实度K。

正确选择压实度K关系到土路基受力状态、路基路面设计要求和施工条件。

当路基受力时，路基表层承受行车作用力最大，由顶部向下，受力急剧减小。

因此，路基填土的压实度，应是由下而上逐渐提高标准。

在季节性冰冻地区，为缓和冻胀和翻浆的产生，压实度应高些，重冰冻地区应高于轻冰冻地区；而在干旱地区，路基受潮湿程度较轻，压实度可低于潮湿地区。

填石路堤，包括分层填筑和倾填爆破石块的路堤，不能用土质路堤的压实度来判定路基密实度。

其判定方法目前国内外各国规范尚无统一。

路基土的压实时，压实机具的选择及合理的操作都将影响压实效果。

土基压实机具的类型较多，大致分为碾压式、夯击式和振动式三大类型。

正常条件下，对于沙性土的压实效果，振动式较好，夯击式次之，碾压式较差；对于粘性土，则宜选用碾压式或夯击式，振动式较差甚至无效。

土基压实时，在机具类型、土层厚度及行程遍数已经选定的条件小，压实操作时宜先轻后重、先慢后快、先边缘后中间（超高路堤等需要时，则宜先低后高）。

压实时，相邻两次的轮迹重叠轮宽的1/3，保持压实均匀，不漏压，对于压不到的边角，应辅以人力或小型机具夯实。

压实全过程重，经常检查含水量和密实度，以达到符合规定压实度的要求。

二、试述挡土墙的种类、构造和适用场合。

（路基路面第六章P107~108）答：（1）重力式挡土墙重力式挡土墙依靠墙身自重支撑土压力来维持其稳定。

一般多用片（块）石砌筑，在缺乏石料的地区有时也用混凝土修建。

重力式挡土墙圬工体积大，但其形式简单，施工方便，可就地取材，适应性较强，故被广泛应用。

（2）薄壁式挡土墙薄壁式挡土墙是钢筋混凝土结构，其主要型式有：悬臂式和扶壁式。

国内外水泥混凝土路面设计方法研究期末结课论文论文题目：国内外水泥混凝土路方法对比研究2013年7月摘要: 综述国内外水泥混凝土路面设计方法。

通过与我国水泥混凝土路面设计方法的对比分析,指出了我国水泥混凝土路面设计中的主要问题和需要改进的关键技术。

关键词:水泥混凝土路面设计方法；存在的问题1 前言在欧美国家高速公路网中，水泥混凝土路面总量占50%左右，且绝大多数水泥混凝土路面使用现状达到了设计要求，而且一些国家的水泥混凝土路面表现出非常卓越的长期使用性能。

我国高等级公路中水泥混凝土路面所占比例并不高，高速公路和一级公路约占25%，二级以下公路所占比例约为40%，但很多水泥混凝土路面远未达到设计使用寿命期就出现了大面积的破损现象，严重影响了水泥混凝土路面在我国的声誉和使用前景。

归根结底国外水泥混凝土路面设计方法在某些方面比我国的设计方法有着较大的优势。

2国外水泥混凝土路面设计方法简介2.1美国AASHTO混凝土路面设计方法美国州公路与工作者协会在AASHTO实验路的基础上，以现时耐用性指数（PSI）作为衡量路面使用性能的指标，制定了AASHTO路面结构设计方法。

设计标准路面结构从开始使用到需要采取重大修复措施时所经历的时段，称为使用性能期。

水泥混凝土路面刚修好时的初始耐用性能指数PSI约为4.5左右，到达需采取重大修复措施时的终端耐用指数PSI1，可取≥2.5或3.0（主要公路）或2.0（轻交通公路）。

在使用性能期内路面耐用性能指数的总变化量：ΔPSI＝PSI0－PSIt即作为路面设计标准。

所设计的路面结构必须能承受使用性能期内行车荷载的累积作用和环境因素的影响，使路面耐用性指标数的下降量ΔPSI不超过上述预定值。

设计参数（1）交通分析选用80KN的轴载作为标准轴载。

采用使用期内的标准轴载累积作用次数。

（2）可靠度水平依据设计道路类型，参照AASHTO标准选定路面的可靠度水平，并选定与可靠度水平相对应的可靠指标β。

各种沥青混合料设计方法的比较目前，国内外路面设计者对沥青混合料配合比设计方法的研究很多，纵观世界各国，现行用于沥青混合料配合比设计的方法主要有：马歇尔方法、维姆方法、Superpave方法、GTM方法以及贝雷法等，但其中又以马歇尔法运用得最为广泛。

我国《公路沥青路面施工技术规范》（JTG F40-2004）规定，沥青混合料配合比设计采用马歇尔方法；同时规定，当采用其他方法设计沥青混合料配合比时，应按规范规定进行马歇尔试验及各项配合比检验，并报告不同设计方法的试验结果。

不同混合料设计方法都有各自的特点，本文主要介绍几种主要设计方法的原理，并和马歇尔设计方法进行比较分析。

1 马歇尔设计方法原理与设计步骤1.1设计原理马歇尔法是由美国密西西比州公路局的Bruce Marshell提出，在第二次世界大战期间开始使用，后来美国陆军工程兵团对其进行了改进和完善。

马歇尔设计法的基本原理是体积设计法，即在分析研究沥青混合料性能时，以沥青结合料与集料成分的体积比例作为计算依据，最终要达到的主要指标也是体积指标，如空隙率VV、矿料间隙率VMA、沥青饱和度VFA等。

通过沥青混合料组成材料的不同体积比例的组合，经过沥青混合料的拌和、试件的击实成型，最后测定试件的体积参数，从而确定沥青混合料各组成材料的比例。

1.2设计步骤沥青混合料配合比马歇尔设计方法分为目标配合比设计、生产配合比设计、生产配合比验证三个阶段。

三个阶段的设计原理是一致的，即按照体积法进行设计。

其最完整的设计步骤是在目标配合比设计阶段，设计过程如下。

①原材料试验。

即所有组成材料的物理、化学、力学性能试验，以确定其是否满足使用要求，从而确定其是否合格。

②确定混合料的组成级配。

按照要求的级配与所提供的各级集料的筛分，选好各级集料的比例，使混合料矿料的级配满足要求。

③成型试件。

根据经验估算沥青的最佳用量，以估算的最佳沥青用量为中值，以0.5%为步长，分别成型5个不同油石比：（估算最佳沥青用量-1.0%）、（估算最佳沥青用量-0.5%）、估算最佳沥青用量、（估算最佳沥青用量+0.5%）、（估算最佳沥青用量+1.0%）试件。

浅谈国内外沥青路面设计方法2016-12-19摘要：目前国内外众多沥青路面设计方法中，可以归纳为两类：一是建立在经验或试验的基础上进行的经验法；一是以力学分析为基础的力学经验法，此方法考虑了材料特性、交通条件及环境因素。

本文主要介绍国内外典型的设计方法，包括CBR法，AASHTO法，SHELL法，AI法和国内的设计方法，分别对比分析各设计方法的优缺点，并提出相应的改进意见。

关键词：沥青路面，设计方法，综述沥青路面是我国高等级公路普遍采用的路面型式，它是在半刚性基层、柔性基层上铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。

沥青路面设计理论与方法经历了古典法、经验法和力学经验法的发展过程，目前各国多数以后面两种设计方法进行路面结构设计。

虽然有不同的设计理论和方法作指导，但是沥青路面在设计年限内已经破坏的道路屡见不鲜，这与道路建设的各个环节都有关系，为了更好的了解并借鉴前人的研究成果，并完善和改进国内的沥青路面设计方法，本文简要介绍以经验法为代表的CBR设计方法，AASHTO设计方法;以力学经验法为基础的SHEEL法，AI法及国内的设计方法。

1 CBR 设计方法CBR法以CBR值作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标。

通过对已损坏或使用良好的路面的调查和 CBR测定，建立起路基土CBR～轮载～路面结构层厚度（以粒料层总厚度表征）三者间的经验关系。

利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。

路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。

不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。

CBR法对世界各国影响最广泛的是，采用CBR试验方法和指标值表征路基土和路面材料（粒料）的力学性质。

CBR试验法是一种模拟野外路基土承载板试验的室内小型试验，它通过贯入试验测定路基土抵抗侧向位移的能力。

然而 ,它仅是一种经验性的指标。

即便Porter 本人也认为，CBR值并不是材料承载力的直接度量指标，它与弹性变形量的关系很小。

2国内外典型路面设计方法在国内外，路面设计是一项非常重要的工程。

不同的国家和地区有各自特定的路面设计方法。

下面将介绍两种国内外典型的路面设计方法。

国内的典型路面设计方法是基于工程经验和技术规范的指导。

中国交通行业一直以来高度重视经验总结和技术规范的制定。

其中，中国公路工程路面设计规范是一项专门用于指导公路路面设计和施工的技术规范。

该规范细化了路面设计所需的各种参数和指标，并提供了设计方法和建议。

例如，该规范规定了路面厚度、结构、材料的选择和施工方法等方面的要求。

此外，该规范还包含了路面设计参数的计算方法，以及各种材料特性和性能的详细规定。

这些规范和指导文件为国内的路面设计提供了科学、规范的依据。

在国外，美国是一个比较典型的例子。

在美国，路面设计主要依靠经验和实践。

美国交通协会（American Association of State Highwayand Transportation Officials，简称AASHTO）是美国公路工程的权威组织之一、该组织负责制定和发布美国公路设计规范，其中包括了路面设计的相关内容。

AASHTO公布的规范主要依据实践和经验总结，结合了地区特点和当地材料情况。

在美国，路面设计通常通过试验和模拟来验证，以保证设计的可靠性和安全性。

此外，美国还注重可持续性和环保问题，通过采用可循环材料、降低噪音和排放等方式来提高路面的性能和质量。

无论是国内还是国外，路面设计都是一个复杂的工程。

它需要考虑多个因素，包括交通量、车辆类型、地质条件等。

此外，还要考虑材料的选择、路面结构的设计和施工方法等。

为了保证路面的安全、舒适和可靠，路面设计需要综合考虑各种因素，并进行科学、规范的设计。

在实践中，不同的国家和地区都会根据自身情况和经验制定适合自己的路面设计方法。

总的来说，国内外的典型路面设计方法都具有科学性、规范性和可操作性，以满足公路工程的需求。

1.前言目前,各国加铺层的设计方法差异较大,原水泥混凝土路面上加铺沥青层的设计方法主要包括有力法/理论法、经验法和半理论半经验法设计法。

国外对旧水泥混凝土路面沥青加铺层结构的研究较早,并在大量试验路的基础上提出了相应的设计方法,通常应用经验法或半经验法确定厚度。

这些设计方法大多以现场试验及室内试验结果为依据,以试验路及对加铺层实际使用状况的调查检测为基础,结合本地区的具体条件确定参数,提出经验公式或设计曲线。

2.国内外水泥混凝土路面加铺沥青层设计方法(1)有效厚度法这一方法的基本思路是加铺层所需的厚度是新路面所需的厚度与旧路面有效厚度之差:h=h n-h e式中h为加铺层厚度,hn 为新路面厚度,he为旧路面有效厚度。

此处h n是指全厚式沥青路面的厚度,即直接铺筑在路基上的沥青层厚度,在已知土基计算回弹模量和荷载参数时,其值可通过路面结构程序计算得到。

(2)美国沥青协会(AI)的弯沉法美国沥青协会(AI)认为水泥混凝土路面接缝(或裂缝)处的弯沉差是引起沥青加铺层开裂的主要原因,因为轮载的施加速度远大于温度变化产生的面层板伸缩位移的速率。

因而,此方法以控制接缝或裂缝处的板边平均弯沉量和弯沉差为设计要求,其标准为:接缝(或裂缝)两侧的板边弯沉差(WL-W U)≤0.05m m;接缝(或裂缝)两侧的板边平均弯沉值(W L+W U)≤0.36m m;其中,W L和W U为受荷板和未受荷板的板边弯沉值,由80KN轴载和贝克曼梁测定。

表1ci的取值(3)美国陆军工程师部队(COE)的补足厚度缺额法COE采用与水泥混凝土加铺层设计相同的概念———补足厚度缺额,依据强化试验路的观测和分析结果,于20世纪50年代中期提出了旧水泥混凝土面层上加铺沥青层的经验厚度设计公式:h ov=A(Fh d-c b h ex)式中:ho v———所需加铺层设计厚度(cm);h d———按现有地基承载力和未来交通发展需求,按新建混凝土路面设计方法确定的单层混凝土面层所需的厚度(cm);h ex———旧混凝土面层厚度(cm);c b———旧面层板的状况系数,含有细微的初始裂缝时,c b=1;含有多条裂缝或角隅断裂时,cb=0.75;F———控制旧面层板在加铺后裂缝进一步发展程度的系数,随交通情况和路基强度变动于0.6～1.0;A———混凝土层厚与沥青层厚的当量转换系数,A=2.5;而美国联邦航空局(FAA)在1988年的设计手册中将系数由2.5提高到2.0。

1国内外沥青路面设计方法[大全五篇]第一篇：1国内外沥青路面设计方法1国外沥青路面设计方法 1.1经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（结构层组合、厚度和材料性质）、荷载（轴载大小和作用次数）和路面性能三者间的经验关系。

最为著名的经验设计方法有CBR法和AASHTO法。

CBR法[1~2]以CBR值作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标。

通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR轮载～路面结构层厚度（以粒料层总厚度表征）三者间的经验关系。

利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。

路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。

不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。

此方法设计过程简单，概念明确，适用于重载、低等级的路面设计；但CBR值仅是一种经验性的指标，并不是材料承载力的直接度量指标，它与弹性变形量的关系很小。

而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下，因而，路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣，更关心的是路基土的回弹性质（回弹模量）及其在重复荷载作用下的塑性应变。

AASHTO法[3~4]是在AASHO试验路的基础上建立的，整理试验路的试验观测数据，得到的路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。

AASHTO方法提出了现时服务能力指数（PSI）的概念，以反映路面的服务质量。

不同轴载的作用，按等效损坏（PSI）的原则进行转换。

路面使用性能指标PSI，主要受平整度的影响，与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。

因此，这是一项反映路面功能性能的指标，而不是表征路面结构性损坏的指标。

此外，这个方法源于一条试验路的数据，仅反映一种路基土和一种环境条件，推广应用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性。

但AASHO试验路的测定数据得到了良好的整理和保存，为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据[5]。

我国沥青路面设计方法及典型实例1、设计理论-层状体系理论2、设计指标和要求（1）轮隙中间路表面（A点）计算弯沉值小于或等于设计弯沉值；（2）轮隙中心下（C点）或单圆荷载中心处（B点）的层底拉应力应小于或等于容许拉应力。

3、弯沉概念（1）回弹弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。

（2）残余弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。

（3）总弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯沉+残余弯沉）。

（4）容许弯沉：路面设计使用期末不利季节,标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。

（5）设计弯沉：是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。

4、弯沉测定（1）贝克曼法：传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法。

（2）自动弯沉仪法：利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。

（3）落锤弯沉仪法：利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克曼进行标定换算。

5、设计弯沉的调查与分析（1）我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态，以第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态的划界标准，从表中所列的外观特征可知，这样的临界状态相当于路面已疲劳开裂并伴有少量永久变形的情况。

（2）对相同路面结构不同外观特征的路段进行测定后发现，外观等级数愈高，弯沉值愈大，并且外观等级同弯沉值大小有着明显的联系。

因此可以在弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系。

6、设计弯沉值设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季节、路面在标准轴载作用下测得的最大(代表)回弹弯沉值。

可根椐设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的路面弯沉设计值。

7、容许弯拉应力对沥青混凝土的极限劈裂强度，系指15℃时的极限劈裂强度；对水泥稳定类材料龄期为90d的极限劈裂强度(MPa)；对二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期为180d的极限劈裂强度(MPa)，水泥粉煤灰稳定类120d的极限劈裂强度(MPa) 。