道路路工工程程主講講老老師師xxxx工業(yè)業(yè)大大學學土土水水學學院院2022/10/25道路路工工程程2第六六章章路路面面設設計計與與施施工工§6-1概述述§6-2瀝青青路路面面設設計計§6-3水泥泥路路面面設設計計§6-4路面面施施工工技技術術2022/10/25道路路工工程程3一.路面面結(jié)結(jié)構構組組成成面層層面層層是是直直接接同同行行車車和和大大氣氣接接觸觸的的表表面面層層次次，，它它承承受受較較大大行行車車荷荷載載的的垂垂直直力力、、水水平平力力荷荷沖沖擊擊力力的的作作用用，，同同時時還還受受到到水水分分的的侵侵蝕蝕荷荷氣氣溫溫變變化化的的影影響響。。材料料。。基層層位于于面面層層以以下下及及路路基基以以上上，，主主要要承承受受由由面面層層傳傳來來的的車車輛輛的的垂垂直直荷荷載載，，并并將將其其擴擴散散到到下下面面的的墊墊層層和和土土基基中中去去。。墊層介于土土基和和基層層之間間，用用來改改善土土基的的濕度度和溫溫度狀狀況，，以保保證面面層及及基層層強度度、剛剛度和和穩(wěn)定定性不不受土土基水水溫變變化的的不良良影響響。材料。。§6-1概述2022/10/25道路工工程4二.路基路路面應應具備備基本本性能能：一.承載能能力二二.穩(wěn)定性性三三.耐久性性四四.表面平平整度度五五.表面抗抗滑性性能工程特特點§6-1概述2022/10/25道路工工程5三.路面及及面層層類型型：按材料料分類類按力學學特性性瀝青路路面水泥路路面粒料路路面塊料路路面復合路路面柔性路路面剛性路路面半剛性性路面面§6-1概述2022/10/25道路工工程6瀝青路路面設設計的的任務務：根據(jù)公公路使使用要要求以以及水水文、、地質(zhì)質(zhì)、氣氣候等等自然然條件件，交交通條條件，，當?shù)氐刂仿凡牧狭霞笆┦┕l條件，，設計計確定定技術術經(jīng)濟濟合理理的路路面結(jié)結(jié)構。。以保保證路路面在在預定定的使使用期期限內(nèi)內(nèi)，既既能適適應當當?shù)刈宰匀画h(huán)環(huán)境條條件，，又能能滿足足行車車的使使用要要求。。路面設設計內(nèi)內(nèi)容：選擇適適當?shù)牡穆访婷娌牧狭希M進行材材料配配合比比設計計并確確定設設計參參數(shù)，，路面面結(jié)構構組合合設計計，路路面厚厚度計計算以以及不不同路路面結(jié)結(jié)構方方案的的比選選。路面設設計方方法的的發(fā)展展：第一代代古古典理理論設設計法法——唐氏公公式第二代代以以土基基強度度為基基礎的的經(jīng)驗驗設計計法——CBR法第三代代以以路用用性能能為基基礎的的經(jīng)驗驗設計計法——AASHTO法第四代代力力學-經(jīng)驗設設計法法——SHELL法、AI法§6-2瀝青路路面設設計2022/10/25道路工工程7一.基本假假設與與解題題方法法假定:1.各層是是連續(xù)續(xù)的、、完全全彈性性的、、均勻勻的、、各向向同性性，且且為小小應變變。2.最下層在在水平方方向和垂垂直方向向為無限限大，其其上各層層厚度為為有限厚厚、水平平方向為為無限大大。3.各層在水水平方向向無限遠遠處以及及最下層層無限深深處，其其應力應應變和位位移為零零4.層間接觸觸情況，，或者位位移完全全連續(xù)（（稱連續(xù)續(xù)體系）），或者者層間僅僅豎向應應力和豎豎向位移移連續(xù)且且無摩阻阻力（滑滑動體系系）5.不計自重重§6-2瀝青路面面設計2022/10/25道路工程8二.路面結(jié)構層組組合設計1．適應行車荷荷載作用的要要求各結(jié)構層應按按強度和剛度度自上而下遞遞減的規(guī)律安安排，以使各各結(jié)構層材料料的效能得到到充分發(fā)揮。。基層與面層的的模量比應不不小于0.3，土基與基層或或底基層的模模量比宜為0.08-0.40。2．在各種自然然因素作用下下穩(wěn)定性好基層一般應選選擇水穩(wěn)性好好的材料。在季節(jié)性冰凍凍地區(qū)，設置置防止凍脹和和翻漿的墊層層。路面總厚度滿滿足防凍厚度度的要求。3.考慮結(jié)構層的的特點面層耐久、基基層堅實、土土基穩(wěn)定的要要求，因地制宜、合合理選材、方方便施工、利利于養(yǎng)護。2022/10/25道路工程9三.瀝青路面厚度度設計1.按彎沉為控制制指標計算圖圖式·δ2δ2δrh1h2hn-1E1E2En-1En=E0·§6-2瀝青路面設計計2022/10/25道路工程10理論值由于計計算模型等幅幅面大原因與與實際值存在在差異，由實實測資料建立立兩者之間的的關系：Ls=1000·αc·F2pδE0表達式：Ls=F×L其中：F=1.63（Ls/2000δδ）0.38（E0/P)0.36三.瀝青路面厚度度設計2022/10/25道路工程112.按拉應力為為控制指標標計算模式如如下：δ2δ2δrh1h2hn-1E1E2En-1En=E0········三.瀝青路面厚厚度設計2022/10/25道路工程12瀝青路面除除以彎沉為為控制指標標外，還還要驗算路路面結(jié)構層層的拉應力力：σm≤σR結(jié)構層材料料容許拉應應力σR是最大疲勞勞應力其中：（1）關于σR的計算σR=σsp/KsσR----結(jié)構層材料料容許拉應應力σsp----結(jié)構層材料料的極限抗抗拉強度Ks-----抗拉強度結(jié)結(jié)構系數(shù)2022/10/25道路工程13Ks的計算：（1）對瀝青混混凝土Ks=0.09AaNe0.2/Ac（2）對對無無機機結(jié)結(jié)合合料料穩(wěn)穩(wěn)定定集集料料類類Ks=0.35Ne-0.2/Ac（3）對對無無機機結(jié)結(jié)合合料料穩(wěn)穩(wěn)定定土土類類Ks=0.45Ne-0.2/Ac（4）對對貧貧混混凝凝土土Ks=0.51Ne-0.07/Ac其中中：：Aa----瀝青青混混合合料料級級配配系系數(shù)數(shù)Ac----公路路等等級級系系數(shù)數(shù)（2）關關于于σm=pσσm2022/10/25道路工程143.軸載換算（1）以容許彎沉沉為設計標準準（a）以彎沉為設設計指標，驗驗算瀝青層層層底拉應力的的軸載換算式式：（b）驗算半剛性性基層層底拉拉應力的軸載載換算式N=∑C’1C’2ni（Pi/P