国外柔性路面设计方法简介

国外主要沥青路面设计方法概述说到沥青路面设计，咱们大多数人可能想的就是那条条笔直的马路，车子在上面呼啸而过，风驰电掣的感觉是不是挺爽？但大家有没有想过，这些路面背后，可是有一整套复杂的设计方法在支撑着呢！而这些设计方法，尤其是在国外，其实也是各具特色。

今天就带大家看看国外的几种主要沥青路面设计方法，别看它们名头大，其实操作起来也并没有那么神秘。

先说说美国的设计方法吧。

美国的路面设计方法通常参考的是所谓的“加州路面设计方法”，也叫加州法。

这套方法根据不同的交通流量、路面使用年限、气候条件来进行设计，简直可以说是根据“天时、地利、人和”来选材料、选厚度、定标准！美国人可是讲究数据和实际使用的，所以他们的设计特别重视“路面层次”。

简单来说，就是把路面分成几个层次，每一层的材料、厚度、结构，都是根据实际需要来定的。

举个例子，如果路面经常要承受重型卡车的碾压，那上面铺的材料肯定得耐磨又坚固，不然早晚就得“掉渣”了。

设计好这些层次后，设计师还得计算出每一层的承载能力，确保它能够支撑所有的车辆。

看着好像很复杂吧？其实就是要做到“量体裁衣”，每条路都按实际情况来量身定做。

接下来是欧洲的设计方法。

欧洲，尤其是英国，常用的是“贝尔法斯特法”。

听着好像有点高大上，其实这方法主要还是通过计算沥青混合料的结构、厚度以及耐久性来做设计。

和美国不同，英国这边更注重环境对路面的影响，特别是雨水、温度变化这些自然因素。

像英国那样，常年阴雨绵绵、湿气重，设计师们就得考虑到这些因素对沥青的侵蚀作用。

要是设计时没考虑周全，等天气一转，路面一发霉，车主们可就要抱怨了。

所以英国的路面设计方法，除了重视技术计算外，还很注重材料的选择和施工的细节。

比如，在选择沥青时，常常考虑那些抗水性强、耐腐蚀的混合料，确保雨水多的地区路面不容易出现裂缝。

这种方法其实就是强调“预防为主”，提前预测各种可能发生的情况，做到未雨绸缪。

也得提提德国的设计方法。

德国的设计方法可以说是“稳重派”的代表。

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。

美国新力学—经验设计法（MEPDG）综述1、力学—经验设计法（MEPDG）产性背景美国各州公路和运输官员协会(AASHTO)的路面经验设计(MEPDG)方法数十年来一直是美国路面设计的主流方法，该方法采用20世纪50年代末由美国伊利诺伊州的试验路数据建立的路面结构—轴载—使用性能三者间经验关系进行路面结构设计。

由于路面设计经验法存在经验数据的地域局限性等问题，AASHTO 一直在促进研究新的路面设计方法。

随着计算机及其建模技术的提高以及战略公路研究计划(SHRP) 和长期路面性能观测项目(LTPP)不断积累大量重要的路面性能信息，开发一套更加严密的路面设计方法的条件已经成熟。

AASHTO 的新建和改建路面力学) 经验设计指南就是在这一背景下诞生的。

新的路面设计法采用力学加经验的设计方法，使设计人员能够提高路面设计可靠度、预测特定的破坏模式、更好地描述季节/排水对路面的影响以及降低整个路面寿命周期费用。

MEDPG 基于力学一经验原理，为柔性路面、刚性路面及复合路面的设计提供了统一的基础，并采用共同的交通、路基、环境及可靠度设计参数，不但能预测多种路面性能，还在材料、路面结构设计、施工、气候、交通及路面管理系统之间建立了联系。

2、MEPDG 主要设计步骤MEPDG 主要分三个设计步骤川：第一步是建立分析所需的输入值，建立基础分析、路面材料特性及交通数据；第二步是结构—性能分析，经过迭代分析，得出满足性能要求的路面结构；第三步是不同设计方案的工程分析及寿命周期分析。

3、MEPDG 主要设计输入参数MEPDG 的设计输入参数主要有交通资料、气候资料以及路面结构和材料参数。

考虑到设计信息收集的复杂性和成本问题，为所有路面设计都提供完全详尽的信息是不现实的，为此设计指南采用分级的方法，允许设计人员根据工程的重要性和可用的信息灵活地选择设计输入。

这些设计参数分三个等级的输入：①等级1：要求对工程中使用的具体材料的参数进行详细地试验。

俄罗斯柔性路面设计方法简介第一章一般规定1.1 方法适用于俄罗斯国道（国家汽车专用路），连接大工矿、企业间公路，沟通乡村、城镇之间的集散公路，城市道路和街道。

具体应用于：（1）新建和改扩建路面结构设计；（2）创建各等级道路结构典型设计图集；（3）评价已有道路结构的强度，并为补强设计规范提供依据；（4）在道路运行的最不利季节，及为避免道路结构彻底破环限制重载车辆通行的期限内，解决公路运行状况，组织和调控交通量的问题。

1.2 按抵抗车辆荷载作用和道路结构的变形特点将道路结构分为两大类：柔性和刚性路面。

柔性路面——这种道路结构组成的层次分别由各种石油沥青（煤沥青）混凝土，用沥青、水泥、石灰、综合稳定或其它粘结料稳定土和道路建筑材料，及由集料（碎石、工业废渣、卵石等）组成的结构层。

结构计算体系——弹性层状半空间体，圆形均布荷载作用。

1.3 在多层体系中柔性路面结构可分为以下几个主要层次：面层——是道路结构的最上层部分，直接承受行车荷载作用和气候因素变化的侵蚀损害。

面层应具有一定强度，平整耐磨、抗滑，高温时能抵抗塑性变形，低温时能抵抗低温开裂，并保障必要的运营质量（抗磨、行车舒适、行车安全）。

在Ⅰ-Ⅲ公路自然区划内面层应当是不透水的。

沥青面层包括磨耗层、抗滑层、保护层。

基层——主要起承重作用，同面层结构一起起到分担和减弱传递到垫层或土层的压力。

直接铺在高等级沥青路面下的基层应具有板体作用，抗剪切和抵抗弯拉应力的能力。

下基层用比上基层强度稍低的材料铺筑，并应同时是抗冻性和水稳定性较好的材料。

基层的垫层——在气候条件恶劣和水土条件不良地段位于基层和土基之间的层次。

这一层应与面层和基层一起保障道路结构的强度、抗冻性和排水的要求，并为减薄由昂贵材料组成的面层提供可能。

根据垫层所起的功能性作用，分别把它们叫做防冻层、隔温层、排水层，除此之外，还包括水力隔断层、水蒸气隔断层、毛细水隔断层。

垫层可选用自然状态的砂或其它地方材料，或对这些材料用有机粘合料、无机粘合料稳定，或进行综合稳定。

AASHTO柔性路面设计方案美国各州公路及运输工作者协会（AASHTO）所推荐的方法是以50年代后期和60年代初在渥太华、伊利诺伊州进行的AASHTO道路试验得到的大量试验成果为基础的。

AASHTO设计委员会于1961年第一次出版了暂行设计指南，1972和1981年又作了修订。

1984~1985年，路面设计委员会和顾问小组根据NCHRP项目20-7/24的研究情况对指南作了修订和扩大，并于1986年出版了现行指南。

AASHTO道路试验所得到的经验性能方程，在现行的指南中仍用作为基本模型，但是作了修正和扩大，使其能适用于美国其他地区。

应注意，初始方程是在给定的气候条件下，针对某种特定的路面材料和地基土推导出来的。

试验地点气候温和，年降水量约为864mm(34in)。

平均冰冻深度约为711mm(28in)。

地基土属于A-6和A-7，排水条件不良，CBR值为2~4。

一、设计变量本节介绍一些与柔性路面和刚性路面都有关的一般设计变量。

其他变量如有效路基土回弹模量和结构数将分别在11.3.3和11.3.4中介绍。

（一）时间约束为了充分利用可能获得的资金，AASHTO设计指南鼓励对交通量大的工程采用较长的分析年限，至少包括一次大修期。

因而，分析年限应等于或大于工作年限，如下所述。

1、工作年限工作年限是指初建的路面结构至需要大修以前的时间，或者是两次大修之间的时间。

它相当于新建的、重建的或经过大修的结构，由其初始服务能力，损坏至最终服务能力所经过的时间。

设计者必须在部门的经验和政策所规定的最小和最大允许围选定工作年限。

工作年限的选定受如下因素的影响：路面的功能等级，维护的类型和水平，用于初期修建的资金，寿命周期费用和其它工程上的考虑。

2、分析年限分析年限为任何设计策略所必须包括的时段。

它可以和选用的工作年限相同。

然而，由于实际工作制约，对所需的分析年限，可能要考虑分期修建或者计划大修。

过去，路面常按20年工作年限进行设计和分析。

20世纪80年代末期的“七五”国家科技攻关项目就是应当时的生产形势开设的研究课题，由此形成了“半刚性基层重交通道路沥青路面及抗滑表面层成套技术”，因此，我国广泛采用半刚性基层沥青路面结构是有其长期的历史发展过程的，而且为我国沥青路面的发展做出了巨大的贡献。

据了解，国际上在20世纪70年代以前，半刚性基层沥青路面也曾经用得很普遍，并发生了关于基层的“黑白之争”，后来，柔性基层和全厚式路面得到了很大的发展，逐渐成为主流。

由于许多问题，我国许多半刚性基层沥青路面的路面结构在超载车作用及施工质量等各种因素的影响下，提前达到了使用寿命。

现在许多高速公路已经开始进入大修养护和加宽改造的阶段。

而且已经是基层这个承重层发生了损坏，使路面的损坏成为结构性破坏，无法通过沥青面层的维修得到解决，大修作业往往成为“开膛破肚”式的，这是目前面临的一个大难题。

相比之下，国外沥青路面的设计寿命越来越长。

现在又出现了永久性路面或者长寿命沥青路面。

这种理念已在欧美许多国家得到重视，且已经在重交通道路上应用，且在延长沥青路面使用寿命方面获得了极大成功。

半刚性基层沥青路面在达到设计寿命后发生结构性损坏，需要维修基层，与永久性路面确保只维修表面层的思想是最大的差别，是两个完全相反的设计理念。

因此我们必须认真地思考这些问题。

国外沥青路面结构的设计年限部分国家使用的主要沥青路面结构第一篇澳大利亚沥青路面设计方法澳大利亚沥青路面设计包括以下三种路面结构组合：（1）由多层无粘结材料组成的柔性路面；（2）包括一层或多层胶结材料基层的柔性路面；（3）柔性路面的沥青加铺层设计。

柔性路面结构类型：薄沥青层+粒料层薄沥青层+粒料层+无机结合料稳定材料薄沥青层+无机结合料稳定材料层全厚式沥青路面沥青混凝土面层+粒料基层沥青混凝土面层+粒料基层+水泥稳定材料层沥青混凝土层（<150mm）+水泥稳定材料层沥青混凝土面层（≥150mm）+水泥稳定材料层沥青混凝土面层（≥150mm）+沥青稳定材料层柔性路面（含罩面层）设计交通荷载要理解柔性路面设计的交通荷载参数特点，首先需要在长期范围内理解柔性路面设计过程，以及这种过程怎样反映柔性路面破坏形态。

第一篇澳大利亚路面设计规范第一章简介1.1应用范围(1) 无结合料粒料的柔性路面；(2) 有一层或多层的半刚性材料的柔性路面；(3) 刚性路面；(4) 柔性路面加铺设计；(5) 适用于主要由荷载引起破坏的路面，由环境因素引起的路面破坏应另外考虑；(6) 路面施工水平一般的情况；(7) 未加表面层的材料不适应；(8) 不含刚性路面沥青加铺层；本规范内容包括：路基评价、路面材料评价、交通荷载分析和结构设计等。

本规范建议作为设计指南使用，而不是作为一种强制性的标准或限制。

1.2 本规范用途(1) 常规道路交通条件下的柔性路面设计，或专门荷载条件的柔性路面设计；(2) 使用者根据自己的需要按特定条件做出设计图表；(3) 柔性路面加铺设计；(4) 刚性路面设计附录A给出了本规范术语，下一章给出了路面设计系统及组成元件。

第二章路面设计系统2.1 概述路面设计目的：确定最经济的路面组成及厚度，满足预计交通荷载行驶，具有相应的服务水平。

设计者应充分了解材料、交通、当地环境及相互作用，能预测任何路面结构组合的性能，并了解所设计道路应有的服务水平。

路面设计的复杂与简单取决于模型简化程度与设计资料的充分性。

本规范包含两套设计系统(1) 新建路面设计；(2) 柔性路面加铺层设计。

但它们的基本理论与其它工程设计是相类似的。

2.2 新路面设计设计框架见图 1.2.1，可能有些因素被忽略或有些因素与其他因素合并考虑，但本图简单轻便地示出了输入变量、分析方法与决定设计方案之间的关系。

图1.2.1 设计框架图2.2.1 输入变量(1) 设计交通量轴载数、轴载分布、荷载值与轮胎压力；除考虑目前交通量外，设计期内轴载数量与组成的变化也应充分考虑。

(2) 路基与路面材料设计者应具有知识：·用来表征承载能力的强度与刚度参数；·温度、湿度、时间与破坏累积对参数的影响；·路面破坏方式与荷载(应力或应变)对路面损坏作用的量化(见表1.2.1)。

20世纪80年代末期的“七五”国家科技攻关项目就是应当时的生产形势开设的研究课题，由此形成了“半刚性基层重交通道路沥青路面及抗滑表面层成套技术”，因此，我国广泛采用半刚性基层沥青路面结构是有其长期的历史发展过程的，而且为我国沥青路面的发展做出了巨大的贡献。

据了解，国际上在20世纪70年代以前，半刚性基层沥青路面也曾经用得很普遍，并发生了关于基层的“黑白之争”，后来，柔性基层和全厚式路面得到了很大的发展，逐渐成为主流。

由于许多问题，我国许多半刚性基层沥青路面的路面结构在超载车作用及施工质量等各种因素的影响下，提前达到了使用寿命。

现在许多高速公路已经开始进入大修养护和加宽改造的阶段。

而且已经是基层这个承重层发生了损坏，使路面的损坏成为结构性破坏，无法通过沥青面层的维修得到解决，大修作业往往成为“开膛破肚”式的，这是目前面临的一个大难题。

相比之下，国外沥青路面的设计寿命越来越长。

现在又出现了永久性路面或者长寿命沥青路面。

这种理念已在欧美许多国家得到重视，且已经在重交通道路上应用，且在延长沥青路面使用寿命方面获得了极大成功。

半刚性基层沥青路面在达到设计寿命后发生结构性损坏，需要维修基层，与永久性路面确保只维修表面层的思想是最大的差别，是两个完全相反的设计理念。

因此我们必须认真地思考这些问题。

国外沥青路面结构的设计年限部分国家使用的主要沥青路面结构第一篇澳大利亚沥青路面设计方法澳大利亚沥青路面设计包括以下三种路面结构组合：（1）由多层无粘结材料组成的柔性路面；（2）包括一层或多层胶结材料基层的柔性路面；（3）柔性路面的沥青加铺层设计。

柔性路面结构类型：薄沥青层+粒料层薄沥青层+粒料层+无机结合料稳定材料薄沥青层+无机结合料稳定材料层全厚式沥青路面沥青混凝土面层+粒料基层沥青混凝土面层+粒料基层+水泥稳定材料层沥青混凝土层（<150mm）+水泥稳定材料层沥青混凝土面层（≥150mm）+水泥稳定材料层沥青混凝土面层（≥150mm）+沥青稳定材料层柔性路面（含罩面层）设计交通荷载要理解柔性路面设计的交通荷载参数特点，首先需要在长期范围内理解柔性路面设计过程，以及这种过程怎样反映柔性路面破坏形态。

AASHTO法美国各州公路及运输工作者协会（AASHTO）所推荐的方法是以50年代后期和60年代初在渥太华、伊利诺伊州进行的AASHTO道路试验得到的大量试验成果为基础的。

AASHTO设计委员会于1961年第一次出版了暂行设计指南，1972和1981年又作了修订。

1984~1985年，路面设计委员会和顾问小组根据NCHRP项目20-7/24的研究情况对指南作了修订和扩大，并于1986年出版了现行指南。

AASHTO道路试验所得到的经验性能方程，在现行的指南中仍用作为基本模型，但是作了修正和扩大，使其能适用于美国其他地区。

应注意，初始方程是在给定的气候条件下，针对某种特定的路面材料和地基土推导出来的。

试验地点气候温和，年降水量约为864mm(34in)。

平均冰冻深度约为711mm(28in)。

地基土属于A-6和A-7，排水条件不良，CBR值为2~4。

一、设计变量本节介绍一些与柔性路面和刚性路面都有关的一般设计变量。

其他变量如有效路基土回弹模量和结构数将分别在11.3.3和11.3.4中介绍。

（一）时间约束为了充分利用可能获得的资金，AASHTO设计指南鼓励对交通量大的工程采用较长的分析年限，至少包括一次大修期。

因而，分析年限应等于或大于工作年限，如下所述。

1、工作年限工作年限是指初建的路面结构至需要大修以前的时间，或者是两次大修之间的时间。

它相当于新建的、重建的或经过大修的结构，由其初始服务能力，损坏至最终服务能力所经过的时间。

设计者必须在部门的经验和政策所规定的最小和最大允许范围内选定工作年限。

工作年限的选定受如下因素的影响：路面的功能等级，维护的类型和水平，用于初期修建的资金，寿命周期费用和其它工程上的考虑。

2、分析年限分析年限为任何设计策略所必须包括的时段。

它可以和选用的工作年限相同。

然而，由于实际工作制约，对所需的分析年限，可能要考虑分期修建或者计划大修。

过去，路面常按20年工作年限进行设计和分析。