路面设计原理手写讲义

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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、交通N①交通组成②交通量③γ④η⑤当量⑥荷载图式⑦动荷、速度2、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）④确定土基及各层计算

2、参数⑤轴载换算⑥设计方法第一篇柔性路面设计方法第一章解析法§1-1Shell英荷Shell矿山公司所设研究所提出。理论较完善78年Shell法一、路面模型三层弹性体系层间连接多层电算BISTDR（1968年，垂直）及BISAR（1973年，n层垂直、水平荷载、层间三种情况）程序单圆或双圆二、设计标准1路基表面压应变双圆轴线处2沥青层内的水平拉应变是否在层底，取决于系数C≤133mm时，出现在层底C>133mm时，≤200mm，位于下半部（）>200mm，位于下半部两项次要标准：1）任何整体基层内容许拉应力（或应变）2）路表总变形其他次要标准：1）基层

3、或底基层无结合料材料最小模量2）沥青层低温缩裂三、容许的设计标准值1(50℅保证率)AASHTO实验结果PS1=2.5=0.35如采用85℅2.8改为2.195℅1.8上式已考虑的影响（实际路实验含横向分布）2——沥青层容许水平拉应变随N、沥青模量及混合料类型而变由室内小梁疲劳实验可得当，3水泥稳定类容许拉应力——极限强度4道路容许永久变形车辙深度高速路10mm一般路30mm5其它粒料材料取决于路基模量和粒料基层厚度h2四、考虑已设计因素1荷载①80KN单轴重20KN接地压力P=0.6MPa速度50～60㎞/h加荷时间0.02s②轴载换算拟换算轴载2

4、环境①温度建立平均温度（年加权平均气温）与沥青层温度的关系②湿度取最不利季节参数3材料特性①路基②松散材料取决厚度和下面路基模量以mm计2<<4③整体材料④沥青混合料劲度模量→沥青含量，沥青劲度及混合料空隙——混合料剥落空隙率——集料体积——沥青体积五、设计步骤拟定厚度模量，计算所需值，进行比较六、车辙1影响因素①沥青层厚度②沥青劲度中的粘滞度部分③交通量④沥青层平均压力实验室得到应用到路上加入（动载修正系数）2轴载换算A——比例系数，随及而变，查图3沥青劲度中的粘滞度部分——见上——沥青粘滞度——车轮通过时间，取4沥青层各分层的平均应力——轮胎压力

5、——第i层上、下面垂直位移差——第i层模量5车辙的计算——动态影响修正系数因RD发生在高温季节以代E--面层厚总变形七、荷兰认为Shell法§1-3AI法1981年第九版AsphaltInstituteAI1955-1970年共8版全厚式LH路面属经验法1981年9版一、路面模型多层三、四层LHLH或乳化沥青LH面层LH基层未处理粒料基层及底基层四层三层单轴80KN(18KP)p=0.483MPa二、设计标准1沥青层底面拉应变2路基表面的垂直压应变1、N——路面开裂时的荷载作用次数——加荷时拉应变a,b——系数，根据疲劳实验得出，修正后用于现场AI法

6、采用Finn法N——18KP作用时等效的单轴作用次数——沥青混合料的劲度模量S——空隙率——沥青体积率2、l,m——系数，与设计方法有关三、设计考虑因素1轴载采用结构系数SN=5耐用指数Pt=2.5时情况EquivalentAxleloadESALSingle计算或查表4-402环境条件考虑沥青层内温度月平均路面温度z——路面深度（英寸）z=1/3沥青层厚3材料特性①LH动态模量——通过200号筛集料的概率，取5%f——加载频率——空隙率——华氏70时沥青粘度T——温度——沥青用量②乳化沥青在温度T，硬化时间t时的模量③未处治粒料劲度模量,——系数一

7、般取K1=8000～120000，=0.5——第一应力不变量④土基四、结构设计法1全厚式2乳化沥青基层MrEALh(LH或乳化沥青层厚)第一章经验法§2-1CBR法CaliforniaBearingRatio20年代诞生于加州核心材料参数用CBR表示一、CBR试验二、CBR设计法①路面吸水后土基材料侧向移动②不均匀沉陷土基压实不够③过大弯沉原因：面层厚度小或基层强度①CBR曲线Fig3-1Fig3-2②CBR公式根据半空间作用圆形均布载C——重复作用系数A——轮胎接地面积P——接地压力——深度Z处CBR值（或）三、日本柔性路面设计方法日本道路应用1设

8、计程序2交通量的计算§2-2英国29号道路指标RoadNoteNO29TRRL(British)Transp