发布时间 : 星期三 文章路面课程设计指导书2015更新完毕开始阅读879b43fa2f60ddccdb38a0a6
表8 各类基层、底基层的适宜施工厚度 类型 贫混凝土或碾压混凝土 无机结合料稳定粒料 沥青混凝土 沥青稳定碎石 多孔隙水泥稳定碎石 级配碎石、未筛分碎石、级配砾石或碎砾石 适宜厚度(mm) 120～200 150～200 25～75 50～100 100～150 100～200
⒊垫层
遇有以下情况时，应在基层或底基层下设置垫层：
⑴季节性冰冻地区，路面结构厚度小于最小防冻厚度要求时，应设置防冻垫层，使路面结构厚度符合要求。
⑵水文地质条件不良的土质路堑，路床土湿度较大时，宜设置排水垫层。
垫层应与路基同宽，厚度不得小于150mm。防冻垫层和排水垫层宜采用碎石、砂砾等颗粒材料。 ⒋路基
路床顶面的综合回弹模量值，轻交通荷载等级时不得低于40MPa，中等或重交通荷载等级时不得低于60Mpa，特重或极重交通荷载等级时不得低于80MPa。
㈤水泥混凝土路面板块划分及接缝设计
纵向接缝的间距(即板宽)宜在3.0～4.5m范围内选用。 横向接缝的间距(即板长)应按面层类型和厚度选定：
⑴普通水泥混凝土面层宜为4～6m，面层板的长宽比不宜超过1.35，平面面积不宜大于25m2。 ⑵碾压混凝土或钢纤维混凝土面层宜为6～10m。
⑶钢筋混凝土面层宜为6～15m ，面层板的长宽比不宜超过2.5，平面面积不宜大于45m2。
横向缩缝、胀缝、施工缝，以及纵向施工缝、缩缝的具体设计和要求详见现行《水泥混凝土路面设计规范》。
㈥水泥混凝土路面板厚验算 ⒈力学计算模型
⑴弹性地基单层板模型一一适用于粒料基层上混凝土面层，旧沥青路面加铺混凝土面层，面层板底面以下部分按弹性地基处理。
⑵弹性地基双层板模型一一适用于无机结合料类基层或沥青类基层上混凝土面层，旧混凝士路面上加铺分离式混凝士面层；面层和基层或者新旧面层作为双层板，基层底面以下或者旧面层底面以下部分按弹性地基处理。
⑶复合板模型一一适用于两层不同性能材料组成的面层或基层复合板。旧混凝土路面上加铺结合式混凝土面层，两层不同性能材料组成的层间教结的面层，作为弹性地基上的单层板或者弹性地基上双层板的上层板；无机结合料类基层或沥青类基层与无机结合料类底基层组成的基层，作为弹性地基上双层板的下层板。
⒉板厚验算标准
⑴混凝土面层板应力验算
水泥混凝士路面结构设计应以面层板在设计基准期内，在行车荷载和温度梯度综合作用下，不产生疲劳断裂作为设计标准；并以最重轴载和最大温度梯度综合作用下，不产生极限断裂作为验算标准。其极限状态设计表达式采用：
?r(?pr??tr)?fr
?r(?p,max??t,max)?fr4
式中：γr——可靠度系数，据所选目标可靠度及变异水平等级按表9确定；
σpr——行车荷载疲劳应力，MPa； σtr——温度梯度疲劳应力，M Pa；
σpmax——最重的轴载在临界荷位处产生的最大荷载应力(MPa) ，计算方法见规范附录B；
σtmax——所在地区最大温度梯度在临界荷位处产生的最大温度翘曲应力(MPa)，计算方法见规范附录B； fr——水泥混凝土弯拉强度标准值(MPa)，按表10确定。 ⑵贫混凝土或碾压混凝土基层或者双层板的下面层板应力验算
贫混凝土或碾压混凝土基层应以设计基准期内行车荷载不产生疲劳断裂作为设计标准。其极限状态设计表达式为：
?r?bpr?fbr
式中：σbpr——基层内产生的行车荷载疲劳应力(MPa)，计算方法见规范附录B；
fbr——基层材料的弯拉强度标准值(MPa)。
表9 可靠度系数
变异水平等级 低 中 高 目标可靠度（%） 95 1.20~1.33 1.33~1.50 — 90 1.09~1.16 1.16~1.23 1.23~1.33 85 1.04~1.08 1.08~1.13 1.13~1.18 80～70 — 1.04~1.07 1.07~1.11 注：变异系数接近教材P479表16-21下限时，可靠度系数取低值；接近上限时，取高值。
表10 水泥混凝土弯拉强度标准值
交通荷载等级 水泥混凝土的弯拉强度标准值（MPa） 钢纤维混凝土的弯拉强度标准值（MPa） 极重、特重、重 ≥5.0 ≥6.0 中等 4.5 5.5 轻 4.0 5.0 若不能满足上式要求，则需调整砼板厚（按1cm整倍数改变），或改变基层、垫层的结构材料、厚度
及设计参数，或改变板的平面尺寸，重新计算，直至满足要求为止。
计算厚度加6mm磨损厚度后，应按l0mm向上取整，作为混凝土面层的设计厚度。 ㈦路面结构防冻厚度验算
在季节性冰冻地区，路面结构层的总厚度不应小于表11规定的最小防冻厚度。 ㈧绘制路面结构设计图（见附录样图）
表11 水泥混凝土路面结构最小防冻厚度(m)
路基干湿类型 路基土质 易冻胀土 很易冻胀土 易冻胀土 很易冻胀土 当地最大冰冻深度(m) 0.50～1.00 0.30～0.50 0.40～0.60 0.40～0.60 0.45～0.70 1.00～1.50 1.50～2.00 ＞2.00 中湿路基 0.40～0.60 0.50～0.70 0.60～0.95 0.50～0.70 0.60～0.85 0.70～1.10 0.50～0.70 0.60～0.90 0.75～1.20 0.55～0.80 0.70～1.00 0.80～1.30 潮湿路基 注：1.易冻胀土——细粒土质砾(GM 、GC)、除极细粉土质砂外的细粒土质砂(SM、SC)、塑性
指数小于12 的黏质土(CL、CH)。
2.很易冻胀土——粉质土( ML，MH) 、极细粉土质砂(SM)、塑性指数在12～22 之间的黏 质土(CL)。
3.冻深小或填方路段，或基、垫层采用隔温性能良好的材料，可采用低值；冻深大或挖方及 地下水位高的路段，或基、垫层采用隔温性能稍差的材料，应采用高值。
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4.冻深小于0.50m 的地区，可不考虑结构层防冻厚度。
二、新建公路沥青路面设计 现规范：
新建公路沥青路面设计与水泥混凝土路面的设计步骤类似，区别主要是在设计指标和计算理论与方法上的不同，具体设计程序步骤如下：
㈠交通分析 ⒈轴载换算
⑴当以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算：
?Pi? N ? ? C ? Cn12i??P?i?1k4.35 ⑵当以半刚性材料层的层底拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算：
?P? ? ?C1?C2?ni?i?N?P?ik8⑶对于贫混凝土基层以拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算：
⒉标准轴载的累计作用次数
?P?N??C1?C2ni?i??P?i?1tk12Ne??1????1??365N???1式中：Ne——设计年限内一个车道的累计标准轴载作用次数（次/车道）； N1——营运第一年双向日平均标准轴载当量轴次（次/日）； ?——设计年限内交通量年平均增长率； ?——车道系数，见规范或教材； t——设计年限，可按表12选用。
表12 各级公路沥青路面的设计年限
公路等级 高速、一级公路 二级公路 设计年限(年) 15 12 公路等级 三级公路 四级公路 设计年限(年) 8 6 ⒊沥青路面交通等级的确定（见表13）
表13 沥青路面交通等级
交通等级 轻交通 中等交通 重交通 特重交通 BZZ-100累计标准轴次Ne (万次/车道) ＜300 300～1200 1200～2500 ＞2500 中型以上货车及大客车 ［辆/(日·车道)］ ＜600 600～1500 1500～3000 ＞3000 ㈡路基干湿类型划分及土基回弹模量确定（同新建水泥混凝土路面）
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㈢拟定路面结构组合方案及确定各层材料设计参数
根据使用要求、气候特点、交通条件、材料供应、结构层的功能等情况，合理拟定沥青路面结构组合与厚度方案。沥青面层可采用二层或三层结构，基层、底基层可采用半刚性或柔性材料结构。
㈣设计弯沉值和容许拉应力计算 ⒈设计弯沉值计算
ld?600Ne?0.2AcAsAb (0.01mm)
式中：Ne－－设计年限内一个车道的累计标准轴载当量轴次；
Ac――公路等级系数； As――面层类型系数； Ab――基层类型系数。
⒉容许拉应力计算
式中：
?R?? spKS?sp——沥青混凝土或半刚性材料的极限抗拉强度(MPa)；
KS——抗拉强度结构系数，按下式计算：
0.2KS?0.09N/Ac(对沥青混凝土面层) e
0.11K?0.35N/Ac（对无机结合料稳定集料） Se
KS?0.45Ne0.11/Ac (对无机结合料稳定细粒土)
㈤计算或验算路面结构层厚度
按双圆垂直均布荷载作用下的弹性层状体系理论，由条件：
lS?ld和?m??R
计算或验算路面结构层厚度。
式中：lS——路表计算弯沉值（0.01mm），按下式计算：
lE2p?实测弯沉lS?1000?CF；F??1.63(S)0.38(0)0.36
E0理论论弯2000?pp、δ——标准轴载的轮胎接地压强（MPa）和当量圆半径（cm）；
?C——理论弯沉系数，?C?f(hEh1h2EE,,???n?1;2,3,???0)； ???E1E2En?1 7