路面结构设计1PPT课件

计等。
施工图设计
根据详细设计要求，绘 制施工图纸，明确各项
施工要求。
城市道路设计的案例分析
案例一
某市商业街改造项目，重点考虑 人行交通和景观设计，提升商业
氛围。
案例二
某市快速路建设项目，强调交通疏 导和土地开发，优化区域交通结构。
案例三
某市地铁接驳道路项目，结合地铁 建设，完善公交和步行系统，提高 交通可达性。
近代城市道路
随着工业革命的发展，城 市规模不断扩大，城市道 路设计开始注重交通效率 和舒适性。
现代城市道路
现代城市道路设计更加注 重环保、可持续发展和人 行道的规划等方面，强调 绿色出行和人性化设计。
02
城市道路设计的基本要素
道路线形设计
直线段设计
直线段是道路的基本组成 部分，设计时应考虑车辆 行驶的安全、舒适和经济 性。
舒适原则
城市道路设计应注重行车的舒 适性，合理控制车速、减少噪 音和振动，提高道路使用的舒 适度。
绿色原则
城市道路设计应注重环保和可 持续发展，采用生态友好的材 料和技术，减少对环境的负面
影响。
城市道路设计的发展历程
01
02
03
古代城市道路
古代城市的道路设计主要 基于实用性和安全性，如 罗马帝国的道路网和中国 的驿道。
交叉口信号灯设计
根据交叉口的交通状况，合理设置信号灯，控制交通流，提高交叉 口的安全性。
道路排水设计
雨水排放设计
通过合理的设计，确保雨水能够及时排放，防止路面积水。
污水排放设计
对于城市道路，应考虑污水的收集和排放，以保护环境。
道路交通设施设计
交通标志标线设计
通过合理的交通标志标线设计，提供 清晰明确的交通信息，指导驾驶者安 全行驶。

干燥 中湿 潮湿 过湿
wc1 >wc wc2
wc2 wc wc3
wc <wc3
§1-5、行车荷载
标准轴载的确定
标准轴载－－作为路面交通分析和结构设计的轴重， 其 它轴重要按一定的原则换算为设计的轴重。 确定方法： 1、我国采用BZZ--100KN为标准轴载。

车轮荷载当量圆半径 当量圆半径δ 可以按下式确定。 因为
(一)纯碎石材料 — 按嵌挤原则产生强度
1.强度构成：主要取决于剪切面上的法向应力和材料的 内摩阻角。由三项因素构成： a.粒料表面的相互滑动摩擦； b.体积膨胀而需克服的阻力； c.粒料重新排列需克服的阻力。 2.破坏形式：颗粒间产生相对运动。 3.与强度相关的材料因素：形式、尺寸、均匀性、粗糙 度、压实程度(下层的刚度和边缘约束情况)等。 4. 特点：透水性好，不易冰冻、不易压实。
3、基地的法向反力N及摩擦力T 4、墙前土体的被动土压力Ep
计算挡土墙压力Ea，首先要确定产生最大土压力的破裂面， 求出破裂角θ。但是这在事先并不知道，必须进行试算。 试算时，通常先假定破裂面位置通过荷载中心，按此图式及 相应的计算公式算出θ角，与原假定的破裂面位置作比较，看是 否相符。如与假定不符，应根据计算的θ角重新假定破裂面，重 复以上计算，直至相符为止，最后根据此破裂角计算最大主动 土压力。
5、粉性土：毛细作用强烈，易造成冻胀翻浆，属于不 良公路用土。 6、粘性土：在适合含水量下应充分压实和在良好的排 水条件下，筑成路基也能稳定。 7、重粘土：不透水，粘聚力特大，塑性很大，干燥时 很坚硬，施工难开挖与破碎。
作为路堤填料，砂性土最优，粘性土次之，粉性土 属不良材料，重粘土也为不良材料。此外，还有一些特 殊土类，如有特殊结构的土、含有机质的土以及易溶盐 的土等，用以填筑路基时必须采取相应的技术措施。

石灰粉煤灰稳 定类
石灰稳定类
结构层 基层
底基层 基层 底基层
公路等级
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
极重、特重 交通 ≥1.1 ≥0.9 ≥0.8 ≥0.7 -
重交通 ≥1.0 ≥0.8 ≥0.7 ≥0.6 -
经湿度调整后
300~700 190~440 250~600 160~380 200~400 130~240
注：材料性能好、级配好或压实度大时取最高值，反之取低值。
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5.4 无机结合料稳定材料
5.4.1~5.4.3 对于无机结合料类材料的集料最大粒径、 水泥剂量，贫混凝土等做了相关规定，表5.4.4给出了无机 结合料材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）可供参考。
按照附录b5计算的沥青面层低温开裂指数不大于表3062307对于高速公路一级公路等提出抗滑技术指标横向力系数sfc60测试标准车60kmhtd铺砂法构造深度mm与旧规范一样表3062低温开裂指数要求公路等级高速一级公路二级公路三级四级公路低温开裂指数ci不大于注意以下几点445基层和底基层厚度突出了集料公称最大粒径的关系452面层材料类型适用的交通荷载等级与层位表452表452面层材料的交通荷载等级和层位材料类型适用交通荷载等级和层位连续级配沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层沥青玛蹄脂碎石混合料极重特重和重交通荷载等级的表面层对抗滑有特殊要求的表面层厂拌热再生沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层上拌下贯沥青碎石中等轻交通荷载等级的面层沥青表面处治中等轻交通荷载等级的表面层454不同粒径的沥青厚度符合表454的规定沥青混合料类型以下集料公称最大粒径沥青混合料的厚度mm不小于47595132160190265连续级配沥青混合料152535405075沥青玛蹄脂碎石30405060202530表454不同粒径沥青混合料的最小层厚mm46功能层

0
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城市道路--总体设计
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Lee
3
野外道路
古代道路
近 代 城 市 道 路
4
现 代 道 路 的 发 展
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一般而言道路、公路的区分以地域为准，我国 除此因素还需考虑行政管理的主导。
公路和城市道路的区分与衔接
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城市化现象
我国的城市化进程进入了快速通道，2000年我国的城
市化率为36.2% ，2013年城市化率达到53. 7%。城市
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➢交叉口处需说明各种交通方式通过交叉口的组织 方式，如交叉口所有方向均允许通行或某些方向封 闭，交叉口设信号灯组织交通或按通行优先权的不 同组织交通；设信号灯组织交通时，信号灯组和信 号相位如何安排，非机动车随机动车过交叉口还是 随行人过交叉口，公交车有无优先通行权，公交车 站与交叉口展宽是否一体化设计等。
不同的交通结构，不同的居民出行模式， 不同的人口密度，不同的土地使用（交通 的产生量不同）等，都会导致不同的道路 网密度，这些都是确定路网密度需要考虑 的因素，此外还得考虑城市的交通战略及 交通政策、经济发展水平（如居民的收入 状况）等。
应更注重城市路网结 构的合理性和提高道路设 施的运行效率。
金字塔
—
40
40
0.4～0.5 0.8～1.2 1.2～1.4
0.3～0.4 0.8～1.2 1.2～1.4
— 1.0～1.2 1.2～1.4
6～8
6～8
4～6
4～6
4～6
4～6
—
4
2～4
30 30 30 3～4 3～4 3～4 3～4 2 2
➢城市道路中除快速路外，规范规定的各级道路设计速度值不算高，而道路 的道路的设计速度确定了平纵线形指标的选取，但在线形指标设计中应选取 合适的指标值，为未来的发展预留空间。

四、新建沥青路面结构厚度计算 1、沥青路面设计程序
⑤进行技术经济比较，确定采用的路面结构方 案。
收集或调查交通 量并计算累计标 准轴次 Ne
根据公路等级、面 层，基层 类型及 Ne 计算设计弯沉值
气象资料、材 料调查及混 合料试验
拟定路面结构方案
土基类型划 分，确定土基 回弹模量
确定材料模量 按设计弯沉值计算路面厚度
（3）遵循因地制宜、合理选材、节约投资的 原则，选择技术先进、经济合理、安全可靠、方 便施工的路面结构方案；
（4）结合当地条件，积极、慎重地推广新技 术、新结构、新材料、新工艺、新设备，并认真 铺筑试验路段，总结经验，不断完善，逐步推广；
三、沥青路面结构组合设计
1、沥青路面设计遵循的原则
（5）符合国家环境保护的有关规定，保护相 关人员的安全和健康，重视材料的再生利用与废 弃料的处理；
三、沥青路面结构组合设计
3、沥青路面结构组合设计要求 3）各结构层的层间结合设计要求 Ｅ、拓宽路面时，新、旧路面接茬处喷涂粘结沥
青，并在接茬顶面各１ｍ宽度范围内设置防裂土工 织物；
F、双层式半刚性基层宜采用连续摊铺、碾压工 艺；
G、沥青面层与水泥混凝土桥面之间宜设置防水 粘结层。
三、沥青路面结构组合设计
（6）高速公路、一级公路的沥青路面不宜采 用分期修建。对软土地区或高填方路基、黄土湿 陷地区等可能产生较大沉降的路段，以及初期交 通量较小的公路可“一次设计、分期修建”。
三、沥青路面结构组合设计 2、沥青路面各结构层的选择
三、沥青路面结构组合设计
2、沥青路面各结构层的选择 沥青路面面层类型，应与公路等级、使用要
是否验算 拉应力
验算
验算防冻厚度

水泥混凝土路面基层上打桩放样；清底即是 认真清扫基层。天气干燥时可适当洒水润湿 基层。
（2）安装模板。水泥混凝土路面施工时使用 的模板类型和要求，与一般混凝土结构工程 相同。当模板为钢模时，通常采用高度与面 层板厚相同的槽钢。安装模板时，用铁钉将 模板按预先标定的位置打入基层并固定它。
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（5）沥青混合料的压实及成型。压实过程应按初压、复压、
终压(包括成型)三个阶段进行。碾压时压路机组合方式及 碾压步骤应科学合理。初压应在混合料摊铺后较高温度 条件下进行，应采用轻型双轮钢筒式压路机（机重60～ 80kN）或关闭振动装置的振动压路机碾压两遍，使混合 料初步压实；复压应紧接在初压后进行，宜采用重型轮 胎式压路机（机重≥150kN），也可采用振动压路机或钢 筒式压路机（机重≥120kN），通常碾压不少于4～6遍， 具体遍数应经试压确定；终压应紧接在复压后进行。终 压后选用压路机型号与初压时相同，宜压2～4遍，并要 求压后无轮迹，路面表面平整度符合要求。
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应当注意，压路机应以慢而均匀的速度从外 侧向路中心碾压，碾压时不得产生摊移、开 裂。沥青混合料粘轮时，可向碾压轮上洒少 许水，但不得洒柴油。遇到压路机无法压实 的地方时应及时手工夯压密实。
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9.2.3 乳化沥青碎石混合料路面施工（录像）
乳化沥青碎石混合料宜采用拌和厂机械拌和， 其施工方法、施工顺序和施工要求基本上与 沥青混凝土路面相同。在条件限制时也可以 现场用人工拌制。因乳化沥青与热拌沥青的 特性的差异，造成乳化沥青碎石混合料路面 施工有些不同，要点如下：
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对温度日温差、年温差大的工区宜选用针入度指数大的沥青，
对冬季寒冷地区或交通量小的公路宜选用稠度小、低温延度大的沥青，
当高温要求与低温要求发生矛盾时优先满足高温性能要求。
11.3 沥青路面对材料的基本要求 11.3.1 沥青
沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：设计空隙率为3～4%、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面加铺磨耗层。
1.2 沥青路面的分类
沥青稳定碎石混合料基层（ATB）：设计空隙率为3～6%、连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（ATB－25～40）
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1.2 沥青路面的分类
排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）:设计空隙率大于18%，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污染、非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（OGFC－10～16）。
11.2 沥青混合料的力学性质 11.2.1 强度特性
抗拉强度
沥青混合料的抗拉强度由混合料中沥青的粘结力提供，可采用直接拉伸或劈裂试验，由所测得的应力－应变曲线上的最高应试件（马歇尔直径×高＝101.6*63.5mm），其两端用环氧树脂粘于金属盖帽上，通过安置在试件上的变形传感器，测定在各级拉力下的应变值，应力应变曲线中的最大值即是。
在低温下混合料的强度随温度降低而提高，形成峰会值（脆化点）后强度下降。
我国现行规范采用劈裂强度作为沥青混合料的抗拉强度。
11.2 沥青混合料的力学性质 11.2.1 强度特性 抗弯拉强度 沥青混合料的抗弯拉强度在室内用梁式试件（L*b*h＝250*30*35mm，温度15℃）在简支受力下，采用三分点加载使梁中部处于纯弯拉状态。 沥青混合料的抗弯拉强度取决于材料的性质及结构破坏过程的加荷状况，试验时的温度对抗弯拉强度也有很大影响。

居住区道路网的布局形式
• （3）外环模式：由一条环通式和若干尽端式道路组成，环通式的主 干道分布在居住区边缘，尽端道路分布在环通式道路的的一侧。这种 道路形成的居住区通常拥有两个出入口 ，住宅群分布在尽端式道路 附近的空间内。
外环模式
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
三种基本道路模式的比较
• 交通的安全性：格网模式中贯通式道路交错十字路口较多，非机动车 与机动车互相并行，各种流线相互交叉，安全性最低。外环模式属于 典型的人车分离的交通组织方式，道路的布局使得机动车最大限度的 被限制在居住群的外部，居民的安全性得以提高。内环模式的安全性 介于两者之间。
主干道
次干道
住宅群
在日常生活中，随处都可以看到浪费 粮食的 现象。 也许你 并未意 识到自 己在浪 费，也 许你认 为浪费 这一点 点算不 了什么
实例——苏州市姑苏雅苑
该小区采用了人车混行的内环模式 道路。整个小区围绕着中央湖泊水景。 小区有一个主要出入口，一条主干道环 绕整个小区的内部。从主干道上发散出 若干次干道联系各片住宅群。
实例——兰州市黄河家园住宅区
该小区采用了人车混行的外环模式 道路。三条城市干道位于周边，小区共 有南北两个主要出入口，一条主干道 （居住区级道路）环绕整个小区的外部。 从主干道的单侧发散出若干次干道（居 住小区级的道路）联系各片住宅群。整 个小区营造出了向内围合的舒适空间， 内部有环形的河流网，河流周围布置景 观。整个小区内的住户可以同时共享小 区内的河流。