道路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)講義

路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要參考書：1.鄧學(xué)鈞等.路面設(shè)計(jì)原理與方法2.張起森.高等路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論與方法3.朱照宏等.路面力學(xué)計(jì)算4.張肖寧.瀝青與瀝青混合料的粘彈力學(xué)原理及應(yīng)用5.交通部有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

授課內(nèi)容Chp1概論Chp2車輛與交通Chp3氣候與環(huán)境Chp6瀝青路面應(yīng)力分析Chp7水泥混凝土路面應(yīng)力分析Chp11公路瀝青路面設(shè)計(jì)方法Chp12公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法Chp1概論§1我國干線公路及高速公路的發(fā)展

國家干線公路網(wǎng)（1979年）國道主干線（1992年）西部開發(fā)公路建設(shè)規(guī)劃（1999年）國家重點(diǎn)公路（2001年）國家高速公路網(wǎng)（2004年）規(guī)劃方案：五縱七橫

共12條線路總里程：約3.5萬公里實(shí)施年限：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)：以汽車專用公路為主幾個(gè)五年計(jì)劃時(shí)間國道主干線規(guī)劃方案國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃2004年底完成的“7918”國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃，總規(guī)模達(dá)8.5萬公里，覆蓋10多億人口，連接所有20萬以上人口的城市。各個(gè)?。▍^(qū)、市）在國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃框架下編制地方高速公路網(wǎng)規(guī)劃。未來中國的高速公路將由國家高速公路網(wǎng)和地方高速公路網(wǎng)組成，總里程將達(dá)12～13萬公里。全國公路網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖§2路面類型與結(jié)構(gòu)分層一、路面分類1.路面分類體系框架柔性基層瀝青路面半剛性基層瀝青路面剛性基層瀝青路面組合式基層瀝青路面瀝青路面分類2.路面等級、適用類型與道路等級路面等級面層類型設(shè)計(jì)年限（年）公路等級城市道路等級高級路面瀝青混凝土15高速公路一級公路城市快速路主干路水泥混凝土20-30高級路面瀝青混凝土12二級公路次高級路面熱拌瀝青碎石混合料瀝青貫入式10城市主干路次干路次高級路面乳化瀝青碎石混合料瀝青表面處治8三級公路中級路面水（泥）結(jié)碎石級配碎（礫）石半整齊石塊路面5四級公路城市支路低級路面粒料改善土5瀝青路面適應(yīng)的累計(jì)當(dāng)量軸次高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路等外公路3.公路等級根據(jù)交通部《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》二、路面結(jié)構(gòu)分層路緣石面層硬路肩土路肩攔水帶基層墊層縱向排水滲溝路緣帶路基槽式全鋪式二、路面結(jié)構(gòu)分層路緣石面層硬路肩土路肩攔水帶基層墊層縱向排水滲溝路緣帶路基路床——路面結(jié)構(gòu)層以下80cm的路基部分，0～30cm為上路床，30～80cm為下路床上路堤——距路面底部80～150cm的填方部分，以下的填方部分為下路堤路面雖結(jié)構(gòu)晚層次霉劃分§3路面的妻使用性脅能一、亭結(jié)構(gòu)址性能1.承載取能力2.穩(wěn)定性3.耐久性二、功疊能性能1.平整晴舒適蒸性能2.抗滑性洗能三、環(huán)浩保性能路面表晝面不平粥整與輪把胎或車奸輛性狀致的相互罵作用路面功由能性損敘壞和結(jié)謠構(gòu)性損皺壞結(jié)構(gòu)租性損蠻壞：麥路面翠的整胞體、群一個(gè)伍或幾伯個(gè)組療成部舅分的稀破壞浙。功能拐性損請壞：施由于俗路面悔的不勤平整漆或太賴光滑勸，使幟其不減再具昌有預(yù)想期的礦功能沖。路面結(jié)飛構(gòu)在使?fàn)I用過程窯中，在隊(duì)荷載和誕自然因紋素多種物循環(huán)重熄復(fù)作用鹿而出現(xiàn)土的使用貴品質(zhì)的臺逐漸破扁壞，功負(fù)能性損診壞發(fā)展聚到一定珠程度就唉成為結(jié)匯構(gòu)性損宇壞。瀝青膊路面敏疲勞鐘開裂瀝青路弟面永久糠變形裂縫底產(chǎn)生挨與發(fā)轎展示私意圖半剛稿性基乓層反效射裂導(dǎo)縫南非半錄剛性路秤面三階糕段松散的杯半剛性辣基層半剛性針基層瀝其青路面毀結(jié)構(gòu)破括壞機(jī)理行車粘道下兇基層金開裂基層價(jià)內(nèi)水賢可以殲積聚路面撞唧漿美國全蜂厚式瀝叛青路面賠結(jié)構(gòu)廣深高音速公路換路面結(jié)簽構(gòu)路面開聯(lián)裂率隨虜瀝青層遭總厚度新變化情怒況法國孩國家貼公路計(jì)網(wǎng)路注面結(jié)估構(gòu)形君式英國長財(cái)壽命瀝處青路面挺典型結(jié)邪構(gòu)剛性基落層耐久韻性瀝青抹路面結(jié)傭構(gòu)§4路面設(shè)緞?dòng)?jì)的任效務(wù)、內(nèi)像容與方恒法一、繞路面適設(shè)計(jì)捏的任峰務(wù)以最低的群壽命周暮期費(fèi)用，提災(zāi)供一羊種在設(shè)計(jì)使遮用期內(nèi)滿足歉預(yù)定使騙用性能循要求的金路面結(jié)熔構(gòu)。1.路面設(shè)絞計(jì)任務(wù)2.設(shè)計(jì)使純用期設(shè)計(jì)童使用捎期是河指新建或湊改建的胳路面從剝開始使?jié)L用到使使用性能殃衰變到擊預(yù)定的頓最低標(biāo)薪準(zhǔn)時(shí)的倡時(shí)段。使用期倍末，路雅面不一薯定損壞斥到無法正使用的朝程度，抬而是必每須采取重大的趴措施恢復(fù)麗其使背用性繞能，艱使之去達(dá)到抖要求矩的水潑平。水泥壟混凝恢土路饑面使皂用性倡能衰也變曲拒線二、路泥面設(shè)計(jì)里內(nèi)容（1）路面題結(jié)構(gòu)組糊合設(shè)計(jì)（2）各結(jié)衡構(gòu)層材壘料組成撿設(shè)計(jì)（3）路味面厚況度計(jì)毒算（4）路篇面排肆水設(shè)歲計(jì)（5）技忌術(shù)經(jīng)比濟(jì)分刑析三、鈴路面渠設(shè)計(jì)微方法歐爾德孝和哥爾箱德貝克市首先提窯出以懸妨臂變截悶面梁體竟系的抗世彎強(qiáng)度縫為控制螞指標(biāo)設(shè)肺計(jì)水泥書混凝土孔板的厚語度。192站5年，曉美國挪威斯蠅特卡粘德首夏先提召出了派以彈肌性地硬基板公的抗占彎強(qiáng)乏度為殘控制第指標(biāo)舌設(shè)計(jì)蒜水泥忠混凝耀土路蝦面厚最度的騾方法抄。192樹9年，徹太沙崇基等治提出幕采用鴉公路券土分激類確上定路逝面厚貸度；雜美國意加利染福尼薪亞公潔路局極提出喂通過性壓入語試驗(yàn)扒測定偵土基話承載笛比CB摘R值，盜從而撓確定劣路面踢厚度撫。1.路面結(jié)斗構(gòu)設(shè)計(jì)勉經(jīng)驗(yàn)法通過試茂驗(yàn)路長陵期觀測毯或者通譯過重要傲工程長回期觀測趣積累的碧數(shù)據(jù)進(jìn)退行分析野處理，袍建立起車輛妨荷載牲、通臣行次何數(shù)、怎地基逮支承筑和路臉面結(jié)委構(gòu)厚誦度之截間的差統(tǒng)計(jì)尤數(shù)學(xué)屯關(guān)系德式或統(tǒng)者關(guān)徑系曲眉線，用于差設(shè)計(jì)新扶建或改宿建公路則路面結(jié)傭構(gòu)的方遭法稱為伯經(jīng)驗(yàn)法深。世界最演著名、埋最有代其表性的羊?yàn)r青路冶面經(jīng)驗(yàn)下設(shè)計(jì)法挑有美國CB姑R法、美國AAS貿(mào)HTO法、加免拿大莖運(yùn)輸化部（CD太OT）法等翅。（1）CBR設(shè)計(jì)法192鈔9年，美訊國加利偵福尼亞綱交通部覆提出CBR指標(biāo)句表征籍道路痛材料智抗力馳，并才根據(jù)扔調(diào)查辣結(jié)果稱提出CB底R設(shè)計(jì)握法，圈給出好經(jīng)驗(yàn)技設(shè)計(jì)價(jià)曲線問，以控制路芝基的剪借切破壞。美國陸刑軍工程噴師兵團(tuán)胳采用CB平R方法癥，按窯照“等傾剪切具”的錄原則將設(shè)依計(jì)標(biāo)盜準(zhǔn)外炎延到秧各類縱飛機(jī)延荷載體范圍憶，19府56年提出厭路面厚球度與輪孫載、輪騾胎壓力結(jié)的關(guān)系逮式，之堆后又多吳次修正礎(chǔ)。CB他R設(shè)汁錢法是仰一種芹經(jīng)驗(yàn)血性方?jīng)]法，涉設(shè)計(jì)諷過程緩簡單角、概那念明武確，適用于梳重載、榮低等級辱的路面壩設(shè)計(jì)，所提班出的CBR指標(biāo)已得到低廣泛應(yīng)街用。（2）AAS輔HTO設(shè)計(jì)法產(chǎn)生于19鹽58～19濕62年間的AA雜SH羽O道路試逼驗(yàn)，建森立了路面結(jié)捎構(gòu)、軸遣載級位站和作用像次數(shù)與藏路面使跟用性能蒜之間的尋經(jīng)驗(yàn)關(guān)臂系模型。（2）AAS檔HTO設(shè)計(jì)法產(chǎn)生益于195筍8～196棄2年間翼的AAS臂HO道路宴試驗(yàn)護(hù)，建杏立了路面啄結(jié)構(gòu)鍋、軸懶載級蛾位和陜作用它次數(shù)魯與路秘面使綠用性忘能之私間的鎖經(jīng)驗(yàn)素關(guān)系拿模型。首次提睡出了使立用性能麻概念，踢采用現(xiàn)時(shí)倉服務(wù)瘦能力錯(cuò)指數(shù)PS郊I評定閘路面求的服概務(wù)質(zhì)鐵量。AAS觀HTO設(shè)計(jì)方疾法是以AAS修HO試驗(yàn)路識的試驗(yàn)賭結(jié)果為伍基礎(chǔ)，以服吼務(wù)能涉力指加數(shù)PSI為設(shè)托計(jì)指竹標(biāo)建立壯起來窄。AA掀SH虛O設(shè)計(jì)過害程《A仔AS竿HT弓O路面設(shè)掃計(jì)指南》已經(jīng)過19墓86、199頭3和20皮02年三舉次修兔訂。AA判SH原O設(shè)計(jì)傘方法漁的特?cái)↑c(diǎn)（1）路贏面服孟務(wù)水鹿平提街出了確路面策耐用援性和擺工作訊狀態(tài)桑的概妙念，友對路得面使責(zé)用狀奇況提校出了曠評價(jià)探標(biāo)準(zhǔn)懸（PSI）（2）瀝青赤路面設(shè)船計(jì)基本磨方程式文提出了指現(xiàn)時(shí)服盟務(wù)指數(shù)準(zhǔn)－荷載插－路面謹(jǐn)各因素炭之間的位關(guān)系（3）路面渣結(jié)構(gòu)數(shù)利與荷載恭作用次歪數(shù)的關(guān)洽系（4）基季于設(shè)誕計(jì)方葉程的捎車輛烈當(dāng)量歌換算鳳方法連，其使中包沒括：亦單軸隔和雙閱軸的年等效定關(guān)系（5）可景靠度竭概念狐考慮渴了路顯面設(shè)臂計(jì)過大程的妄不確訴定性（6）排念水系糖數(shù)考托慮了慰水對限路面勻結(jié)構(gòu)聚和材帽料的牛影響（3）LT舌PP研究美國在SHR鬼P后續(xù)研睜究中列梯入了路繩面長期惑使用性亮能觀測校計(jì)劃（LT性PP），兼對路帥面結(jié)跑構(gòu)、塊荷載鐵和環(huán)謊境因激素作腸用與滅路面袖使用負(fù)性能雖之間危的關(guān)渡系，嘉進(jìn)行廁了長眉期、恩系統(tǒng)痕的數(shù)妨據(jù)采恩集，冊建立答了可淘靠的抬使用憐性能燙預(yù)估獵模型器。199兵4年開剪始，元美國訂進(jìn)行猶西部貝環(huán)道閱試驗(yàn)協(xié)（We稿st征ra萄ck），驗(yàn)證Su豆pe邪rp騰av嘴e瀝青混堂合料設(shè)靠計(jì)方法喚的合理西性，并蛋為水書平2和水暖平3提供共模型急數(shù)據(jù)隆。2.路面酸結(jié)構(gòu)婦設(shè)計(jì)撲力學(xué)勺－經(jīng)洗驗(yàn)法首先合將行擴(kuò)車荷葬載和屋環(huán)境御因素粘作用競典型榨化，悠采用榆彈性削地基掛板或?qū)購椥宰驅(qū)訝畹A(chǔ)體系雹等結(jié)斷構(gòu)分款析理對論和逮有效婚的計(jì)哀算方挺法，建立起勞荷載和謝環(huán)境的進(jìn)作用與季路面結(jié)手構(gòu)的應(yīng)昂力和撓日度響應(yīng)榆之間的流計(jì)算模頌型和公右式。再通過盞大量試獨(dú)驗(yàn)測試鮮和室內(nèi)丈的路面串材料力豪學(xué)性能笛試驗(yàn)，臉確定不政同材料悄、不同摩環(huán)境下價(jià)的設(shè)計(jì)文參數(shù)和刃對設(shè)計(jì)襖理論的隊(duì)試驗(yàn)修權(quán)正。我國瀝陷青路面管設(shè)計(jì)法、美國瀝每青學(xué)會占法及She齡ll等瀝青己路面設(shè)勿計(jì)方法負(fù)，和我國指水泥首混凝倡土路伐面設(shè)右計(jì)、美國送波特較蘭水票泥協(xié)于會法及美國陸衫軍機(jī)場怖剛性道氣面設(shè)計(jì)條方法等水蹈泥混督凝土戴路面運(yùn)結(jié)構(gòu)雜設(shè)計(jì)納方法痰，都糞是半漠經(jīng)驗(yàn)跌半力瓜學(xué)分障析法萄。以多層呈彈性體懲系理論葵構(gòu)建的工瀝青路瘋面結(jié)構(gòu)躲模型力學(xué)－質(zhì)經(jīng)驗(yàn)法售設(shè)計(jì)瀝暗青路面秋的基本旱過程3.路面典刃型結(jié)構(gòu)碰設(shè)計(jì)方自法幅員夫不大赴的國猶家或瓜地區(qū)蒙，可以漏交通它特性頌和地義基支匠承特眉性為吹選擇愁依據(jù)，采述用路輕面典絕型結(jié)己構(gòu)設(shè)桂計(jì)法棋，德劇