高速公路短路基路面的结构设计

高速公路短路基路面的结构设计如果短路基路面的结构设计出现不合理的情况, 就会对整体的施工质量造成影响, 不利于整个工程的建设。

为了避免这种情况的出现, 需要对短路基的结构特点进行分析, 结合整个工程的实际需求进行科学设计, 为提升整个建筑工程的质量奠定基础, 提高短路基结构的安全性和稳定性。

在此基础上, 要对结构设计方案进行优化和完善, 实现对每个施工环节质量的有效控制, 以此促进整体经济效益的提升。

一、高速公路短路基的特点1.施工难度大短路基通常位于桥梁和隧道之间, 位置分散、长度较短, 大部分为高填方和深挖方, 施工难度大, 给现场施工带来挑战。

作为施工单位和施工人员, 首先应该重视现场地形地质勘查, 结合现场施工做好勘查设计工作, 有效指导短路基施工。

2.压实质量无法保证压实度对短路基应用质量有着直接影响, 但是在地形条件比较复杂的区域, 特别是山区地区, 短路基一般处于比较陡峭的地区, 许多大型机械设备无法使用, 只能应用小型机械或者是通过人工操作的方法来开展压实工作, 这就无法保证压实质量, 在应用的过程中容易出现沉降现象。

3.沉降现象严重压实度无法得到保障就会导致路基填料不均匀, 不同部位的性能和刚度存在着较大的差异, 在后续施工中会出现不均匀沉降现象。

如果没有采取针对性的措施进行处理, 则会对整个高速公路的路面造成影响, 不利于后续的应用。

高速公路上的大型车辆比较多, 对路面的影响比较大, 如果公路本身存在问题, 在外界环境的影响下, 很容易出现开裂的情况, 影响应用效率, 也存在一定的安全隐患。

二、高速公路短路基面层结构设计1.面层结构的选择水泥混凝土面层刚度大, 可以弥补短路基压实度控制难的问题, 缓解路面不均匀沉降带来的路面损坏。

但短路基压实度不够、不均匀沉降严重, 容易导致混凝土面板局部压力过度集中,出现早期损坏, 制约车辆安全顺利通行。

而在混凝土面层掺入钢纤维并形成钢纤维混凝土, 能增强路面的抗裂、抗弯拉、抗疲劳性能, 促进工程质量提升, 设计中需要重视它的应用。

高速公路路面结构设计分析高速公路作为现代交通体系的重要组成部分，承载着大量的车流量和运输任务，其路面结构的设计至关重要。

本文通过对高速公路路面结构的分析，探讨其设计要点、材料选用、施工方法以及对路面性能的影响，以提供设计者和相关从业人员参考和借鉴。

一、设计要点高速公路路面结构的设计需要考虑以下要点：1. 荷载分析：根据道路的设计等级和所处地域的交通量、车型等因素，合理确定路面所要承受的荷载，并结合交通流特点和设计寿命等因素进行综合考虑。

2. 路基状况：路面结构的设计需要充分考虑路基状况，包括路床土质的稳定性、排水条件、地基承载力等，以确保路面结构能够稳定地承载和传递荷载。

3. 材料选用：根据设计要求和所处环境的特点，选用适合的路面材料，包括基层料、粘结层料和面层料等，以保证路面结构的强度、耐久性和舒适性。

4. 施工方法：选择合理的施工方法和工艺，确保路面结构能够按照设计要求进行施工，包括路面摊铺技术、压实方法和沥青混凝土浇筑工艺等。

二、路面结构组成高速公路路面结构通常由多层组成，主要包括以下几个部分：1. 路基：路基是路面结构的基础，一般采用土工合成材料作为加筋层，以提高路基的稳定性和承载能力。

2. 基层：基层是路面结构重要的承载层，通常采用水泥混凝土或沥青混凝土作为基层材料，具有较高的强度和稳定性。

3. 粘结层：粘结层用于将基层和面层连接起来，常采用沥青砂浆或沥青混凝土铺设，可提高结构层之间的粘结强度。

4. 面层：面层是路面结构的最表层，承受着车辆荷载和外界环境的影响，通常采用沥青混凝土或水泥混凝土作为面层材料，以提高路面的平整度、耐久性和舒适性。

三、材料选用针对高速公路路面结构的材料选用，应根据实际情况进行合理选择，主要包括以下几个方面：1. 路基材料：路基材料需要具有一定的强度和稳定性，通常采用砂土、黏土、碎石等作为基础填料，同时添加土工合成材料以提高路基的承载能力和变形性能。

2. 基层材料：基层材料需要具备较高的强度和稳定性，常见的选用为水泥混凝土或沥青混凝土，其选择需根据交通量、地理气候等因素进行综合考虑。

浅谈高速公路沥青路面的全寿命设计理念与成本分析杜红云1吴琤2(1 江西省南昌市公路勘察设计院南昌 330077 )(2 江西省公路局物资储运总站南昌 330013 ）摘要：高速公路沥青路面的全寿命设计，应根据价值工程的原理，在确保沥青路面使用性能良好的状态下，适当增加建设成本，大幅度减少路面维修成本，延长路面使用年限，最终达到降低全寿命成本的目的。

关键词：道路工程；沥青路面；全寿命设计；成本分析0 前言随着国民经济的迅速发展，国家对基础设施建设投入了大量的资源。

公路事业作为基础设施之一，现正以迅猛的速度发展,社会对高品质、高服务性能的公路的要求日益提高，行车的安全、舒适、快捷已成为人们的基本要求。

但随着运输交通量和大吨位车辆的急剧增大，以及复杂多变的自然条件等诸多因素的影响，而使现有路面结构变形和损坏相当严重。

这样，既影响了路面的使用性能和寿命，又给公路建设事业造成了巨大的经济损失。

为此，需对路面结构设计作进一步的科学探讨。

1 影响路面结构性能的主要因素路面结构应坚固耐久，表面应平整、抗滑和耐磨。

影响路面结构使用性能的因素很多，其中主要有：1.1路基的稳定性修筑路基，必然会改变原地层所处的状态，破坏原地层固有的稳定状态，且原地层上存在着软弱地层，风化岩层等不良地质水文地段，这就必需采取必要的排水防护和加固措施，保证路基整体结构的稳定性，从而使路面结构具有足够的稳定性。

1.2土基的坚实性土基位于路面结构层下，直接承受路面结构传递下来的荷载。

如果土基过分湿软和水温条件差，在行车荷载作用下就会产生过大的沉陷变形，甚至引起翻浆，产生弹簧路基，使路面失去坚强而均匀的支承，从而引起路面结构过早损坏。

因此，土基的坚实与否将直接影响路面结构的使能。

1.3交通量的大小及车辆吨位交通量的大小及车辆吨位直接影响到路面结构的设计。

汽车对路面的作用，包括重力作用和动态影响。

重力作用主要是通过轮胎与路面的接触面，将其重力传递给路面，再由路面扩散至路基。

沪宁高速公路江苏段路基路面设计概况沪宁高速公路分东、西两段进行测设。

东段位于长江三角洲平原区，地势平坦，河网密布，全段长139.16km。

西段位于太湖平原区及宁镇丘陵区，地势起伏，沟壑岗谷，纵横相间，全段长109.05km。

东、西两段，尤数东段，广泛分布着大量软土层，对路基的稳定及变形影响十分突出，本文就路基路面设计及软土地基路堤设计的有关问题作简要介绍。

1 一般路基设计路基宽26m，为整体式路基，行车道及硬路肩横坡为2％，土路肩横坡为4％。

在填方路基地段，边坡坡度一般为1∶1.5，坡脚设1.0m宽护坡道。

当路基高度＞6m时，路基上部6m边坡为1∶1.5，路基下部边坡为1∶1.75，并在坡脚设2m宽护坡道。

坡脚外侧设深0.8m、底宽0.8m的梯形边沟，边沟外缘1.5m为公路用地界。

在挖方路基地段，边沟外坡脚均设有1～2m宽的平台，边坡坡率根据不同的地质构造、土石成份，一般为1∶1～1∶1.5，同时也根据不同的开挖高度分级设置，级与级之间设有平台截水沟，坡顶外侧5m再设地面截水沟，以拦截地表水免于冲刷边坡坡面。

公路用地线一般划在地面截水沟外侧1.5m处。

对无需设置截水沟地段，则划在坡顶以外1.5m处。

路基填土高度问题是东段路基设计任务的重点。

沪宁高速公路处于富饶的长江三角洲平原，土地资源珍贵，经济发达，地价亦高，而路基愈高占地面积愈多。

因此，路基的高低对降低沪宁高速公路造价有着十分突出的意义。

沿线土源缺乏，解决高路基的土方则需一笔可观的费用。

然而降低路基高度谈何容易，在人口稠密、河网密布、桥多通道多的条件下，降低路基高度面临许多困难。

初设中经过反复细致的工作，借鉴已建成的几条高速公路的经验，采取相应措施，最终将路基平均高度降低到3.6m。

这比“工可”的平均高度5m则迈出一大步，为节约土地、降低工程造价取得可喜的成果。

西段属平原和丘陵区，地形起伏较大，因此路基填挖变换频繁，横断面形式随之多样，有路堤、路堑、半填半挖等形式。

一、路基(挡土墙）设计1.1 设计资料某新建公路重力式路堤墙设计资料如下.（1）墙身构造：墙高8m,墙背仰斜角度，墙身分段长度20m，其余初始拟采用尺寸如图1—1所示.图1—1 初始拟采用挡土墙尺寸图（2）土质情况：墙背填土为砂性土，其重度，内摩擦角；填土与墙背间的摩擦角.地基为整体性较好的石灰岩，其容许承载力，基底摩擦系数。

（3）墙身材料:采用5号砂浆砌30号片石，砌体重度,砌体容许压应力，容许剪应力，容许压应力。

1.2 劈裂棱体位置确定1.2.1 荷载当量土柱高度的计算墙高6m，按墙高缺点附加荷载强度进行计算。

按照线形内插法，计算附加荷载强度：，则:1.2.2 破裂角的计算假设破裂面交于荷载范围内，则有：因为，则有根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部时破裂角的计算公式：1。

2。

3 验算破裂面是否交于荷载范围内破裂棱体长度：车辆荷载分布宽度：所以，，即破裂面交于荷载范围内，符合假设.1。

2。

4 路基边坡稳定性验算可利用解析法进行边坡稳定性分析，则有其中，,，.对于砂性土可取，即,则：所以，路基边坡稳定性满足要求。

1。

3 土压力计算根据路堤挡土墙破裂面交于荷载内部的土压力计算公式：1.3.1 土压力作用点位置计算表示土压力作用点到墙踵的垂直距离。

1.3.2土压力对墙趾力臂计算基底倾斜，土压力对墙趾的力臂:1.4 挡土墙稳定性验算1.4.1 墙体重量及其作用点位置计算挡土墙按单位长度计算，为方便计算，从墙趾沿水平方向把挡土墙分为三部分,右侧为平行四边形，左侧为两个三角形（如图1-2):图1—2挡土墙横断面几何计算图式1。

4.2抗滑稳定性验算对于倾斜基底，验算公式：所以,抗滑稳定性满足要求。

1。

4。

3抗倾覆稳定性验算抗倾覆稳定性验算公式：所以,抗倾覆稳定性满足要求。

1.5 基地应力和合力偏心矩验算1。

5.1 合力偏心矩计算上式中，弯矩为作用于基底形心的弯矩,所以计算式,需要先计算对形心的力臂：根据之前计算过的对墙趾的力臂,可计算对形心的力臂。

黑龙江大学课程名称：路基路面工程学院：建筑工程学院专业：土木工程学号：20084580 年级： 2008级学生姓名：李朋飞指导教师：王正君路基路面课程设计目录1 基本设计资料 ........................................................................................................................................1 2 沥青路面设计 (1)2.1轴载分析 (1)2.2结构组合与材料选取 (4)2.3 各层材料的抗压模量和劈裂强度 (4)2.4 设计指标的确定 (5)2.5 路面结构层厚度的计算 (6)2.6 高等级公路沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算 (7)2.7 防冻层厚度检验 ....................................................................................................................... 8 3 水泥混凝土路面设计 (8)3.1 交通量分析 (9)3.2 初拟路面结构 (10)3.3 确定材料参数 (10)3.4 计算荷载疲劳应力 (11)3.5 计算温度疲劳应力 (11)3.6 防冻厚度检验和接缝设计 .................................................................................................. 12 参考文献 ........................................................................................................................................ .. (13)路基路面课程设计1 基本设计资料该路段设计年限20年，交通量年平均增长8.7%，车道系数η=0.5，该路段处于中国公路自然区划II2区，路面宽度为B=24.5m，行车道为四车道2×7.5m，此公路设有一个收费站，且处于中湿路段，设计任务书要求收费站采用水泥混凝土路面，其他路段采用沥青混凝土路面。

路基路⾯课设电⼦版参考（1）⼆．新建⽔泥混凝⼟路⾯设计步骤3.1轴载换算并计算设计使⽤年限内的标准轴载累计作⽤次数Ne⽔泥混凝⼟路⾯结构设计以100KN的单轴-双轮组荷载作为标准轴载。

不同轴-轮型和轴载的作⽤次数，按式1换算为标准轴载的作⽤次数。

（1）(2 )或 (3 )或 (4 ) 式中：Ns——100KN的单轴-双轮组标准轴载的作⽤次数；Pi——单轴-单轮、单轴-双轮组或三轴-双轮组轴型级轴载的总重（KN）；——轴型和轴载级位数；——各类轴型级轴载的作⽤次数；——轴-轮型系数，单轴-双轮组时，=1；单轴-单轮时，按式（2）计算；双轴-双轮组时，按式（3）计算;三轴-双轮组时,按式(4)计算⼀、⼯程概况东青⾼速公路青州段，北起东营，南⽌青州，途经⼴饶、桓台等县市，是⼭东省⾼速公路⼲线⽹的重要组成部分，为构建⼭东中部地区⼤交通体系，发挥⾼速公路的经济带动作⽤，促进⼭东半岛内陆地区的经济发展，将产⽣重要影响。

其中青州段桩号为84K+331.5~106K+856.5，全长22.525KM。

该路段地处Ⅱ5区，属东部湿润季冻区，鲁豫轻冰区，多年平均最⼤冻深为45cm，平均最低⽓温为-13℃，最⾼⽓温37.5℃，年平均降⾬量为960mm，潮湿系数为0.5～1.00，地温地貌类型属冲积平原，地势平坦，⼟质为粘性⼟，据调查和设计要求，路床表⾯距地下⽔位平均为1.8m。

沿线有碎⽯、⽔泥、⽯灰建筑材料，该地区靠近西部有博⼭有⽕⼒发电场，设计时若采⽤粉煤灰，供量充⾜。

交通调查资料为2012年，设计计算年限的起算年为2015年，交通量按交通量年增长率为10%考虑。

对⽔泥混凝⼟全设计年限内均采⽤4.5%。

轴载换算汇总表：车型Pi红岩CO30290前轴62.0 350 376.3862.8次后轴119.0350 3.74E-06江淮HF150前轴45.1420431.58533.5次后轴101.5 420 1尤尼克前轴67.0 80 364.03 48次2766 后轴102.580 8.09E-09湘江HQP40前轴23.1320575.442次后轴73.2320 4.16E-06黄河SPP200 前轴50.7 136 410.39845.6次后轴113.3136 290.43后轴76.75136 4.12E-06累计1489拟建⼀级公路，查《⽔泥混凝⼟路⾯设计规范》(JTJ D40-2002)各级公路⽔泥混凝⼟路⾯结构的设计安全等级及相应的设计基准期、⽬标可靠指标和⽬标可靠度，应符合下表的规定可靠度设计标准可知此⽔泥混凝⼟路⾯路⾯的设计年限为30年从交通调查资料为2012年，设计年限的起算年为2015年，有三年 N 1=N(1+r)^3=1489(1+0.1)^3=1982次/⽇因此设计基准期内⽔泥混凝⼟⾯层临界荷位处所承受的标准轴载累计作⽤次数可按下式计算：式中：N e ——标准轴载累计作⽤次数； t ——设计基准期；γ ——交通量年平均增长率；η ——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数，按下表选⽤。

探索公路路基路面结构施工的合理设计摘要：公路路基和路面的合理施工设计，对公路的质量、安全及其使用寿命具有直接影响。

因此必须从土石路地基及填石路地基两种结构施工技术要求着手，对路基的填土及路面的摊铺及压实过程设计的合理性加以分析，从而得出有效的公路路基路面结构施工设计方案。

本文作者结合多年来的工作经验，对公路路基路面结构施工的合理设计进行了研究，具有重要的参考意义。

关键词：路基路面；设计施工；灵活创造随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，为了方便出行，在近年来，家庭的购车量呈现出明显的上升趋势。

此外，由于运输、经济商贸、物流、旅游等行业的飞速发展，公路交通路面的车流量也呈现出迅速上升的趋势，在这些各个因素的影响下，增加了交通公路的承载压力，从而导致交通网不完善、公路路面破损以及道路拥挤等问题的产生。

为了能够更好的应对日益增长的交通压力，缓解当前道路交通拥挤的现状，在交通过程中，提升车辆行使的舒适性和安全性。

在本文中，就公路路基路面结构施工的灵活创造设计问题来展开研究和探讨，并提出解决策略。

一、施工设计的技术要求（一）路基施工的技术要求公路工程的建设项目下对于路基施工设计主要是从边坡的稳定、路基的强度、支挡的结构以及排水的结构等方面来进行强调的。

为了在公路竣工之后能够确保车辆的正常通行，务必要加强路基原始地面的处理，由于原始地面存在着软土、岩溶等不良地质情况，为了改良土质，多数情况下会采取换土填料的方式。

设计的规范明确规定公路路基在选择填料时的方案，对于公路路基在填料最小和最大粒径上都做了量化式的标准数据参考，CDR值表在下路床、公路路基的填料限制条件上都给了一定的规定强度值。

公路路基的边坡设计主要是要考虑到稳定性，公路工程建设项目在施工过程中经常出现问题，多数原因是因为边坡失稳。

因此，在公路的施工控制质量方面，确保路基边坡稳定是其中一个重要因素，在设计公路路基边坡的过程中，一定要进行多次反复的校正验算，在对稳定性的需求没有达到时，就要对边坡采取必要的加固防护措施，如果公路路基的边坡本身就存在着坍塌的情况，可以采用一些相对简单的防护措施，比如卸载、挡墙、抗滑桩等，对于有特殊情况的路基边坡，为了防止意外的发生，一定要加强观测和控制。

目录第一部分设计资料 (3)一设计题目 (3)二设计资料 (3)第二部分公路路基设计 (5)一路基横断面布置 (5)二路基《规范》相关要求 (7)第三部分公路路面结构设计及比拟 (7)一交通量相关计算 (10)二半刚性基层沥青路面 (10)三新建复合式水泥混凝土路面 (15)第四部分路基路面排水设计 (22)第一部分设计资料1. 设计任务书要求某公路设计等级为高速公路，设计基准年为2015年，设计使用年限为15年，拟比选采用沥青路面结构或水泥混凝土路面，需进行路面结构设计和路基结构设计。

2. 气象资料区，属于温暖带大陆性季风气候，气候温和，四季分明。

年气该公路处于Ⅱ5温平均在14℃∽14.5℃，一月份气温最低，月平均气温为-0.2℃∽0.4℃，七月份气温27℃左右，历史最高气温为40.5℃，历史最低气温为-17℃，年平均降雨量为525.4毫米∽658.4毫米，雨水多集中在6∽9月份，约占全年降雨量的50%以上。

平均初霜日在11月上旬，终霜日在次年3月中下旬，年均无霜日为220∽266天。

地面最大冻土深度位20厘米，夏季多东南风，冬季多西北风，年平均风速在3.0米/秒左右。

3. 地质资料与筑路材料路线地处平原微丘区，调查及勘察中发现，该地区属于第四系上更新统（Q3al+pl），岩性为黄土状粘土，主要分布于低山丘陵区，坡地前和山前冲击、倾斜平原表层，具有大空隙，垂直裂缝发育，厚度变化大，承载能力低，该层具轻微湿陷性。

应注意发生不均匀沉陷的可能。

其他未发现有影响工程稳定的不良工程地质现象。

当地沿线碎石产量丰富，石料质量良好。

可考虑用水泥稳定石屑有两个代表值分别为30MPa 作基层，路段所处的土基强弱悬殊，其计算回弹模量E和60MPa。

沿线有多个石灰厂，产量大质量好。

另外，附进发电厂粉煤灰储量极为丰富，可用于本项目建设，本项目所在地域较缺乏砂砾。

4. 交通资料根据工程可行性研究报告得知近期交通组成与交通量如表一所示，交通量年增长率如表二所示，不同车型的交通量参数见规范。