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路面设计原理手写讲义

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1 《路面设计原理与方法》大纲 1 绪论 1.1 国内外路面设计原理与方法简介 1.2 道路破坏标准 1.3 路面设计影响因素 2交通参数 2.1 国内外交通参数确定方法 2.2 标准轴载与轴载换算方法 2.3 设计初年交通量确定方法 2.4 设计年限交通量年平均增长率 2.5 车辆横向分布 3 公路路基回弹模量 3.1 高等级公路路基受力状态与土基模量影响因素分析 3.2 土基模量测试方法及其改进 3.3 路基回弹模量与施工质量检验指标相关性 3.4 FWD评价路基回弹模量 3.5 路基回弹模量随时间变化规律 3.6 考虑路基回弹模量变化的路面设计方法 4 路面材料及其设计参数 4.1 路面基层材料类型及其设计参数 4.2 沥青类材料组成及其设计参数 4.3 水泥混凝土组成及其设计参数 2

4.4 新型路面材料及其设计参数 5 我国沥青路面设计方法 5.1我国沥青路面设计方法的发展 5.2沥青路面设计方法（JTJ 014－97） 5.3我国现行沥青路面设计方法（JTG D50－2006） 5.4沥青路面典型结构 6我国水泥混凝土路面设计方法 6.1我国水泥混凝土路面设计方法的发展 6.2 我国现行水泥混凝土路面设计方法（JTJ 012－2002） 6.3水泥混凝土路面典型结构 6.4复合式路面 7 国外典型柔性路面设计解析法 7.1 SHELL 法 7.2 A I 法 7.3 前苏联法 7.4 其他设计方法 8 国外典型柔性路面设计经验法 8.1 CBR设计法 8.2 日本法 8.3 英国设计法 8.4 AASHTO设计指南（2002） 9 国外典型刚性路面设计方法 3

9.1 前苏联法 9.2 AASHTO设计指南 9.3 PCA设计法 9.4 日本法 10 道路结构可靠性 10.1 工程结构可靠性 10.2 路基结构可靠性 10.3 沥青路面可靠性 10.4 水泥混凝土路面可靠性 11 路面设计方法的发展 11.1 沥青路面设计方法的发展 11.2 水泥混凝土路面 11.3 其它研究动向 4

1 绪论 一、路面设计方法 理论（分析）法 经验法（半经验法） 典型结构法 二、道路损坏标准 标准 1、路基的永久变形 2、拉裂（整体基层和面层） 3、路表 综合弯沉 4、面层表面的剪切 5、面层的低温缩裂 6、面板疲劳开裂 三、影响设计的主要因素 1、环境因素 ① 水 ② 温度 高温 低温 设计方法的主要内容： 1、经验半经验法 ① 确定路面设计指标（破坏标准） ② 车辆换算 ③ 确定土基和路面材料强度指标 ④ 建立土基强度、轴载与路面厚度间关系 2、理论法 ①建立模型 ②求解模型中关于关键点的应力、应变和位移 ③确定设计标准（强度标准） 5

④确定土基及各层计算参数 ⑤轴载换算 ⑤ 设计方法

2 交通 N 2.1 国内外交通参数确定方法 2.2 标准轴载与轴载换算方法 2.3 设计初年交通量确定方法 2.4 设计年限交通量年平均增长率 2.5 车辆横向分布 ① 交通组成 ② 交通量 ③ γ ④ η ⑤ 当量 ⑥ 荷载图式 ⑦ 动荷、速度

3 公路路基回弹模量

3.1 高等级公路路基受力状态与土基模量影响因素分析 3.2 土基模量测试方法及其改进 6

3.3 路基回弹模量与施工质量检验指标相关性 3.4 FWD评价路基回弹模量 3.5 路基回弹模量随时间变化规律 3.6 考虑路基回弹模量变化的路面设计方法

4 路面材料及其设计参数 4.1 路面基层材料类型及其设计参数 4.2 沥青类材料组成及其设计参数 4.3 水泥混凝土组成及其设计参数 4.4 新型路面材料及其设计参数

5 我国沥青路面设计方法 5.1我国沥青路面设计方法的发展 5.2沥青路面设计方法 5.3 我国现行沥青路面设计方法（JTG D50－2006） 5.4沥青路面典型结构

第一章 我国FP设计方法 §3-1 公路FP设计规范 JTJ014-86 78年规范 城市道路设计规范 GJJ37-90 厂矿道路设计规范 林区道路设计规范 7

86FP规范 sRll

scLFL Rcs0.2

e

11.0lAAN

0.38R0

F

LEFA()2P 弹层 tt1(1)1NN365

mR

mP R

s

SK

0.2sec

0.12KNA LH面层

0.1sec

0.4KNA 整基

§3-2 公路AF设计规范 JTJ14-97 一、轴载 4.35k

1121i1PNCCn()P

 〉25KN换算

1C——轴载系数

轴距>3 m 按单独轴 <3m 1C=1+1.2(m-1)

2C——轮组系数 双轮组1 单轮 6.4 四0.38

弯拉 8

8k

1121i1PNCCn()P



1C——同前

2C—— 轮组数 双1 单18.5 四0.09

二、 新路设计 1、 沥青层厚 高速 15-18 一级 12-15 二级 7-12 三级 3-5 2、 弯拉

mR

spRsK



sp——劈裂强度 LH→15oC时

水泥稳定类 90天 二灰，石灰 180天 弯拉强度均值（S）与劈裂强度均值（sp）

spS

石灰土 1.1 二灰碎石 1.71 碎石灰土 1.82 水泥碎石 2.74 LH面层 0.220.09/saecKANA

aA——沥青混合料级配系数 细、中粒LH aA=1 9

粗 aA=0.9 无机结合料稳定集料类 0.110.35/secKNA

无机结合料稳定土类 0.10.45/secKNA

计算m时用抗压强度 3、弯沉 多层 层间连续 sl≤dl

dl——设计弯沉值 0.2600decsblNAAA

02scplFE

c——理论弯沉系数

0.380.3601.63()()2s

lEFp

eN——一个车道累计当量轴次

Ac——公路等级系数 高速，一级 1.0 二级1.5 三四级 1.2

sA——面层系数

LH=1 上拌下贯 乳化LH 1.0 表处 1.2

bA——基层系数

半刚性基层,底基,或面层>15cm sl——路面实测弯沉

三 旧路改建 10

弯沉测定 BZZ-100 非标轴车时换算 1、0.86100100()iilplp

il, ip ——弯沉及轴重 2、 00123()llZSKKK

1K——季节系数

2K——温度系数

3K——湿度系数

3、 12021000tpEmml

1m ——p,δ相同时，汽车与承载板测得弯沉之比，一般实测，无时，取1m=1.1

2m ——旧路E增大系数

① 计算与旧路接触层弯拉应力时 '0.25/2hme

'h——各补强层等效为沥青补强层的总等效厚度

0.251'11()niiiEhhE



1E ——LH15℃时抗压模量

iE ——其他材料15℃时抗压模量

计算其他层弯拉及弯沉时 2m=1 4、 补强厚度计算 补强层按n+1层弹性体系计算 以弯拉为控制指标 二级及以上 验算补强层底拉应力

7 国外典型柔性路面设计解析法

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路面设计原理

路面设计原理

路面设计原理路面设计是指根据道路使用功能和交通量，对道路路面结构、材料和厚度等进行合理设计的过程。

路面设计的目的是确保道路的安全、舒适和经济性，为行车提供良好的行车条件。

在进行路面设计时，需要考虑诸多因素，包括交通流量、车辆类型、气候条件、地质条件等，以确保设计的路面能够满足实际使用条件下的要求。

首先，路面设计需要考虑道路的使用功能。

不同类型的道路，如高速公路、城市道路、乡村道路等，其使用功能和要求是不同的。

高速公路需要考虑高速行驶车辆的稳定性和舒适性，因此路面设计需要更加平整和耐磨；城市道路需要考虑交通流量大、频繁停车等因素，因此路面设计需要更加耐久和抗压。

根据不同的使用功能，进行合理的路面设计，是确保道路安全和舒适的基础。

其次，路面设计需要考虑交通量和车辆类型。

交通量大的道路需要考虑路面的耐久性和抗压能力，以应对频繁的车辆行驶；而车辆类型不同，如大型货车和小型轿车，对路面的影响也是不同的，因此设计时需要考虑不同车辆类型的影响，以确保路面能够承受不同类型车辆的行驶。

另外，气候条件也是路面设计需要考虑的因素之一。

气候条件对路面的影响很大，如高温会导致路面柔软，易变形；低温会导致路面硬化，易开裂。

因此，在路面设计时需要考虑气候条件对路面的影响，选择合适的路面材料和结构，以确保路面在不同气候条件下能够保持良好的使用状态。

最后，地质条件也是路面设计需要考虑的重要因素。

不同地质条件下，路面的承载能力和稳定性是不同的，因此在进行路面设计时需要充分考虑地质条件，选择合适的路面结构和材料，以确保路面能够在不同地质条件下保持稳定和耐久。

综上所述，路面设计是一个综合考虑多种因素的过程，需要根据道路的使用功能、交通量、车辆类型、气候条件和地质条件等因素，进行合理的路面设计，以确保道路的安全、舒适和经济性。

只有在考虑全面的情况下进行路面设计，才能设计出满足实际使用要求的路面，为行车提供良好的行车条件。

路基路面工程讲义PPT121页

路基路面工程讲义PPT121页

无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
路基路面工程讲义
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
Thank you
《路面设计原理与方法》 第四讲 水泥砼路面应力分析

《路面设计原理与方法》 第四讲 水泥砼路面应力分析

路面设计原理与方法第54页第四讲 水泥混凝土路面应力分析一．早期荷载应力计算（C.Older 1920年） １．计算公式假定地基脱空，板是悬臂变截面梁，由此推导出计算公式。

[]M Pa I y ah h ah Ph h P ＝＝＝＝＝＝σσσσσ2122333222二．地基假定１．温克勒地基２．弹性半空间地基 三．Ｗｅｓｔｅｒｇａａｒｄ计算公式１．基本假定形变分量εz 极其微小，可以不计，εz ＝０ γｚｘ＝γｚｙ＝０ｕｚ＝０＝０；ｖｚ＝０＝０ 2．理论分析从板上割取长和宽各为ｄｘ和ｄｙ高为Ｈ得单元，根据单元的平衡条件（∑Ｚ＝０；∑Ｍｘ＝０；∑Ｍｙ＝０），可导出当板表面作用竖向荷载ｐ，地基对板的作用反力ｑ，板中面的挠曲微分方程为：Ｄ∇2∇2w ＋ｑ＝ｐ由温克勒地基假定，ｑ（ｘ，ｙ）＝ｋw （ｘ，ｙ）得： Ｄ∇2∇2w ＋ｋw ＝ｐＷＥＳＴＥＲＧＡＡＲＤ经过假定，提出了应力分析的理论公式。

3．荷载位置 4．应力计算【１】荷载作用于板中（荷位１） 板底最大应力()()σμμi c c c l b Ph l E h K＝111026*********.lg .,++⎛⎝ ⎫⎭⎪=- 【２】荷载作用于板边（荷位２）图6-1 路面板与地基脱开路面设计原理与方法第55页()σμe c l b Ph＝211610540089752..lg .++⎛⎝ ⎫⎭⎪【３】荷载作用于板角（荷位３）σc R l P h =-⎛⎝ ⎫⎭⎪⎡⎣⎢⎢⎤⎦⎥⎥312062. 5．半径Ｒ的修正在弹性薄板假定中，忽略了竖向应力σｚ的影响，并假定任何垂直于中面的直线在弯曲以后仍然为直线。

如果作用在面板上的力不出现集中现象，荷载半径Ｒ与厚度ｈ相差并不大，则以上的假定是符合实际的．假如出现集中现象，Ｒ同ｈ相比，小于某一限度，则以上的假定不再符合实际。

应按照厚板理论进行计算。

由此采用当量半径ｂ取代实际半径Ｒ。

ｂ和Ｒ的关系按下式确定∶当时，＝当时， R h b R h h R h b R〈+-〉=1724160675172422....（6-18）6．阿灵顿试验路１９３０年美国在阿灵顿（Ａｒｌｉｎｇｔｏｎ）进行了混凝土路面足尺试验，通过试验，对应力计算公式进行了修正。

沥青路面讲义,长安大学,张登良编著《沥青路面》讲义

沥青路面讲义,长安大学,张登良编著《沥青路面》讲义

第一章绪论1第一节沥青路面及其发展1第二节沥青路面工作条件与工作特性3第三节沥青路面的损坏类型及原因4第四节对沥青路面的基本要求7第五节沥青路面使用性能的气候分区8第二章沥青结合料9第一节沥青材料的分类、组成和结构9第二节道路石油沥青的技术性质11第三节改性沥青12第四节其他沥青14第五节本章小结16第六节复习题16第三章沥青混合料技术特性17第一节沥青混合料的类型与组成结构17第二节沥青混合料强度机理及影响因素18第三节沥青混合料路用性能20第四节沥青混合料技术性质及标准23第四章沥青混合料组成设计（简介）26第一节普通热拌沥青混合料原材料及组成设计26第二节Superpave沥青混合料组成设计方法28第三节Marshall（马歇尔）和SuperPave 混合料比较30第四节GTM沥青混合料组成设计方法31第五章沥青路面结构设计31第一节概述31第二节弹性层状体系理论简介32第三节沥青路面结构组合设计33第四节我国沥青路面设计方法34第五节沥青路面改建设计37第六章沥青路面新技术与展望38第一节沥青玛蹄脂碎石路面38第二节透水性沥青路面42沥青路面讲义第一章绪论第一节沥青路面及其发展1.引题1)沥青路面设计理论方法以弹性层状体系静力学理论为基础，考虑行车荷载动力作用，引入材料动态参数。

2)长寿命沥青路面技术理念：路面设计寿命30~50年，期间整个路面结构完好，只作表层维护或修复。

3)水泥混凝土路面耐久性技术为实现混凝土路面经久耐用，需有耐久的路面结构和材料，包括路基、基层和面层。

4)路面新材料开发与应用2.沥青路面典型结构及使用现状1)早期使用情况我国早期高速公路路面通常由半刚性底基层、半刚性基层和沥青面层构成。

早期破坏比较严重。

2001年以前，沥青路面“水损坏”现象较为普遍；2001年以后，路面“车辙” 较为突出，不仅南方地区，北方地区的高速公路也出现了大量车辙病害。

通过不断地研究和实践，路面早期病害现象也得到了比较有效的遏制。