道路工程路面設(shè)計

道路工程主講老師xxxx工業(yè)大學(xué)土水學(xué)院2023/3/23道路工程2第六章路面設(shè)計與施工§6-1概述§6-2瀝青路面設(shè)計§6-3水泥路面設(shè)計§6-4路面施工技術(shù)2023/3/23道路工程3一.路面結(jié)構(gòu)組成面層面層是直接同行車和大氣接觸的表面層次，它承受較大行車荷載的垂直力、水平力荷沖擊力的作用，同時還受到水分的侵蝕荷氣溫變化的影響。材料?；鶎游挥诿鎸右韵录奥坊陨?，主要承受由面層傳來的車輛的垂直荷載，并將其擴(kuò)散到下面的墊層和土基中去。墊層介于土基和基層之間，用來改善土基的濕度和溫度狀況，以保證面層及基層強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性不受土基水溫變化的不良影響。材料。§6-1概述2023/3/23道路工程4二.路基路面應(yīng)具備基本性能：

一.承載能力

二.穩(wěn)定性

三.耐久性

四.表面平整度

五.表面抗滑性能工程特點(diǎn)§6-1概述2023/3/23道路工程5三.路面及面層類型：

按材料分類

按力學(xué)特性瀝青路面水泥路面粒料路面塊料路面復(fù)合路面柔性路面剛性路面半剛性路面§6-1概述2023/3/23道路工程6瀝青路面設(shè)計的任務(wù)：根據(jù)公路使用要求以及水文、地質(zhì)、氣候等自然條件，交通條件，當(dāng)?shù)刂凡牧霞笆┕l件，設(shè)計確定技術(shù)經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)。以保證路面在預(yù)定的使用期限內(nèi)，既能適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境條件，又能滿足行車的使用要求。路面設(shè)計內(nèi)容：選擇適當(dāng)?shù)穆访娌牧希M(jìn)行材料配合比設(shè)計并確定設(shè)計參數(shù)，路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計，路面厚度計算以及不同路面結(jié)構(gòu)方案的比選。路面設(shè)計方法的發(fā)展：第一代古典理論設(shè)計法——唐氏公式第二代以土基強(qiáng)度為基礎(chǔ)的經(jīng)驗設(shè)計法——CBR法第三代以路用性能為基礎(chǔ)的經(jīng)驗設(shè)計法——AASHTO法第四代力學(xué)-經(jīng)驗設(shè)計法——SHELL法、AI法§6-2瀝青路面設(shè)計2023/3/23道路工程7

一.基本假設(shè)與解題方法假定:1.各層是連續(xù)的、完全彈性的、均勻的、各向同性，且為小應(yīng)變。2.最下層在水平方向和垂直方向為無限大，其上各層厚度為有限厚、水平方向為無限大。3.各層在水平方向無限遠(yuǎn)處以及最下層無限深處，其應(yīng)力應(yīng)變和位移為零4.層間接觸情況，或者位移完全連續(xù)（稱連續(xù)體系），或者層間僅豎向應(yīng)力和豎向位移連續(xù)且無摩阻力（滑動體系）5.不計自重§6-2瀝青路面設(shè)計2023/3/23道路工程8二.路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計1．適應(yīng)行車荷載作用的要求各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按強(qiáng)度和剛度自上而下遞減的規(guī)律安排，以使各結(jié)構(gòu)層材料的效能得到充分發(fā)揮?；鶎优c面層的模量比應(yīng)不小于0.3，土基與基層或底基層的模量比宜為0.08-0.40。2．在各種自然因素作用下穩(wěn)定性好基層一般應(yīng)選擇水穩(wěn)性好的材料。在季節(jié)性冰凍地區(qū)，設(shè)置防止凍脹和翻漿的墊層。路面總厚度滿足防凍厚度的要求。3.考慮結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)面層耐久、基層堅實(shí)、土基穩(wěn)定的要求，因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)。2023/3/23道路工程9三.瀝青路面厚度設(shè)計

1.按彎沉為控制指標(biāo)計算圖式·δ2δ2δrh1h2hn-1E1E2En-1En=E0·§6-2瀝青路面設(shè)計2023/3/23道路工程10

理論值由于計算模型等幅面大原因與實(shí)際值存在差異，由實(shí)測資料建立兩者之間的關(guān)系：Ls=1000·αc·F2pδE0表達(dá)式：Ls=F×L其中：F=1.63（Ls/2000δ）0.38（E0/P)0.36三.瀝青路面厚度設(shè)計2023/3/16道路工程程112.按拉應(yīng)力力為控制制指標(biāo)計算模式式如下：：δ2δ2δrh1h2hn-1E1E2En-1En=E0········三.瀝青路面厚度設(shè)計計2023/3/16道路工程12瀝青路面除以彎沉沉為控制指標(biāo)外，，還要驗算路面面結(jié)構(gòu)層的拉應(yīng)力力：σm≤σR結(jié)構(gòu)層材料容許拉拉應(yīng)力σR是最大疲勞應(yīng)力其中：（1）關(guān)于σR的計算σR=σsp/KsσR----結(jié)構(gòu)層材料容許拉拉應(yīng)力σsp----結(jié)構(gòu)層材料的極限限抗拉強(qiáng)度Ks-----抗拉強(qiáng)度結(jié)結(jié)構(gòu)系數(shù)2023/3/16道路工程13Ks的計算：（1）對瀝青混混凝土Ks=0.09AaNe0.2/Ac（2）對無機(jī)結(jié)結(jié)合料穩(wěn)定定集料類Ks=0.35Ne-0.2/Ac（3）對無機(jī)結(jié)合料料穩(wěn)定土類Ks=0.45Ne-0.2/Ac（4）對貧混凝土Ks=0.51Ne-0.07/Ac其中：Aa----瀝青混合料級配配系數(shù)Ac----公路等級系數(shù)（2）關(guān)于σm=pσm2023/3/16道路工程143.軸載換算（1）以容許彎沉為為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)（a）以彎沉為設(shè)計計指標(biāo)，驗算瀝瀝青層層底拉應(yīng)應(yīng)力的軸載換算算式：（b）驗算半剛性基基層層底拉應(yīng)力力的軸載換算式式N=∑C’1C’2ni（Pi/P）8N=∑C1C2ni（Pi/P）4.352023/3/16道路工程154.設(shè)計年限累