【正文】 （以美國 AASHTO 為代表）一類是以力學(xué)分析為基礎(chǔ)，考慮環(huán)境、交通條件以及材料特性為依據(jù)的理論法。（前蘇聯(lián)、我國）設(shè)計(jì)理論：雙圓均布荷載作用下的彈性層狀體系理論。 此外還有非線彈性理論、彈、粘、塑性理論等未用于規(guī)范。準(zhǔn)備引入可靠度理論。 瀝青路面厚度計(jì)算：我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)方法，采用雙圓垂直均布 荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以路面設(shè)計(jì)○ 1彎沉值作為路面整體剛度的設(shè)計(jì)控制指標(biāo)。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手對(duì)于高速公路，一，二級(jí)公路，瀝青混凝土面層和半剛性基層，底基層，應(yīng)對(duì)共層底拉力進(jìn)行計(jì)算；○ 2對(duì)于經(jīng)常承受較大水平荷載作用的停車站，交叉口等路段的瀝青混凝土面層，還應(yīng)驗(yàn)算在高溫季節(jié)共破壞面上可能產(chǎn)生的剪應(yīng)力 設(shè)計(jì)指標(biāo)：路面設(shè)計(jì)彎沉值；容許拉應(yīng)力；○ 3累積量軸次 ：我國路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸軸載 100kn 的標(biāo)準(zhǔn)軸載，并以 b22—100 表示。 ○ 4當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)計(jì)算路面厚度和層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，柔性至剛性，次方升高三、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)根據(jù)理論分析和多年的使用經(jīng)驗(yàn)，在路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)中要遵循下列原則。 按交通特點(diǎn)和各結(jié)構(gòu)層的功能選擇結(jié)構(gòu)層次考慮公路等級(jí)、交通量等對(duì)各結(jié)構(gòu)層的要求安排結(jié)構(gòu)層次。如根據(jù)公路等級(jí)選擇路面等級(jí)，根據(jù)上面層選擇中、下面層（考慮排水、抗車轍）等。適應(yīng)行車荷載作用的要求 1）作用在路面上的行車荷載，通常包括垂直力和水平力。路面在垂直力作用下，內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變隨深度向下而遞減。水平力作用產(chǎn)生的應(yīng)力、應(yīng)變，隨深度遞減的速率更快。因此要求結(jié)構(gòu)層安排應(yīng)上強(qiáng)下弱。滿足穩(wěn)定性的要求 1）溫度穩(wěn)定性 保證最小防凍厚度 2）高低溫穩(wěn)定性 路面面層的選擇 南方以中粒式、粗粒式為宜，要綜合考慮路面透水問題。 3）水穩(wěn)定性 設(shè)置排水墊層，中濕以上路段要用水穩(wěn)定性好的材料作基層、墊層?？紤]各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，避免對(duì)相鄰層次的影響。 注意瀝青路面的層間結(jié)合問題。以保證結(jié)構(gòu)整體性，避免層間滑移。面層與基層結(jié)合是否緊密，對(duì)面層層底拉應(yīng)力有很大影響。路面設(shè)計(jì)要求：面層耐久、基層堅(jiān)實(shí)、土基穩(wěn)定。路面設(shè)計(jì)原則：因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)。路面設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載及當(dāng)量軸次我國路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載 100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以 BZZ－100 表示。當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于 25kN 的各級(jí)軸載（包括車輛的○ 1前、后軸）Pi 的作用次數(shù) ni，均按公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù):當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于 50kN 的各級(jí)軸載（包括車輛的前后軸）Pi 的作用○ 2次數(shù) ni，均按換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) N’。路面容許彎沉值：路面在使用期末的不利季節(jié)，在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值?！?3容許彎拉應(yīng)力：對(duì)于整體性路面材料，為防止其在使用壽命內(nèi)出現(xiàn)疲勞開裂的破壞，還應(yīng)進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗(yàn)算。要求結(jié)構(gòu)層底面的最大拉應(yīng)力不大于結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力 σR。容許彎拉應(yīng)力：是指路面材料在車輛荷載反復(fù)作用下，達(dá)到臨界破壞時(shí)的最大疲勞彎拉應(yīng)力。路基土和路面材料抗壓回彈模量一般取路面的泊松比 μ＝，路基的泊松比 μ0＝。（1）路基土回彈模量值的確定①實(shí)測(cè)法（承載板法）在已經(jīng)成型的路基上用大型承載板實(shí)測(cè)荷載－回彈變形關(guān)系曲線，利用彈性半空間理論公式計(jì)算。②換算法：根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)測(cè)資料建立承載板與室內(nèi)小型承載板或承載比（CBR）關(guān)系式，用后者反算 E0。③查表法：先根據(jù)自然區(qū)劃和路基土質(zhì)，確定路基臨界高度，判別路基干濕類型，論證（計(jì)算）求得路基平均稠度 Bm 值，查表確定土基回彈模量值。五、新建路面設(shè)計(jì)新建路面的設(shè)計(jì)程序新建瀝青路面通常按以下步驟進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：①根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，確定路面等級(jí)和面層類型；計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次 Ne 和設(shè)計(jì)彎沉值 ld。②根據(jù)路基土組與干濕類型，將路基劃分為若干路段（在一般情況下路段長(zhǎng)度不宜小于 500m，若為大規(guī)模機(jī)械化施工，不宜小于 1Km），確定各路段土基回彈模量值。. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手③根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)，擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)及測(cè)定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。④根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。對(duì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路瀝青混凝土面層和整體性基層材料的基層、底基層，應(yīng)計(jì)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿足要求，調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比，提高材料極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算。上述計(jì)算應(yīng)采用彈性多層體系理論編制的程序進(jìn)行。 六、舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)路面達(dá)到使用壽命（達(dá)到使用年限或交通量增加很快達(dá)到 Ne），需對(duì)原有路面進(jìn)行維修補(bǔ)強(qiáng)。主要工作包括：交通調(diào)查對(duì)交通量和交通組成進(jìn)行調(diào)查，預(yù)估交通量的增長(zhǎng)趨勢(shì)，確定交通量的年增長(zhǎng)率，計(jì)算 Ne、lR。路況調(diào)查①確定路基土組及干濕類型；②調(diào)查路面的結(jié)構(gòu)層次及各層厚度，分析產(chǎn)生破壞原因。③原路面設(shè)計(jì)、施工和養(yǎng)護(hù)資料調(diào)查彎沉測(cè)定與計(jì)算在確定各段路面的計(jì)算彎沉值時(shí)，應(yīng)根據(jù)下列因素進(jìn)行路段劃分：①在一個(gè)路段內(nèi)土組、干濕類型應(yīng)相同；②在一個(gè)路段內(nèi)各測(cè)點(diǎn)彎沉值應(yīng)較為接近，且測(cè)點(diǎn)數(shù)不少于 20 點(diǎn)／車道③路段的最小長(zhǎng)度不宜過小。補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算同新建路面厚度計(jì)算。第三節(jié) 水泥路面設(shè)計(jì)一、概述水泥混凝土路面：包括普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土、預(yù)應(yīng)力混凝土、裝配式混凝土和鋼纖維混凝土等面層和基（墊）層所組成的路面。目前采用最廣泛的是就地澆筑的普通混凝土路面，簡(jiǎn)稱混凝土路面。所謂普通混凝土路面，是指除接縫區(qū)和局部范圍（邊緣和角隅）外不配置鋼筋的混凝土路面?；炷谅访婢哂幸韵聝?yōu)點(diǎn)： （1）強(qiáng)度高，混凝土路面具有很高的抗壓強(qiáng)度和較高的抗彎拉強(qiáng)度以及抗磨耗能力。 （2）穩(wěn)定性好，混凝土路面的水穩(wěn)性、熱穩(wěn)性均較好，特別是它的強(qiáng)度能隨著時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸提高，不存在瀝青路面的那種“老化”現(xiàn)象。 （3）耐久性好，由于混凝土路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性好，所以它經(jīng)久耐用，一般能使用 20～40 年，而且它能通行包括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運(yùn)輸工具。 （4）有利于夜間行車，混凝土路面色澤鮮明，能見度好，對(duì)夜間行車有利?；炷谅访娼Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容：路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計(jì)，混凝土面板厚度設(shè)計(jì)，混凝土面板的平面尺寸與接縫設(shè)計(jì)，路建設(shè)計(jì)，混凝土路面的鋼筋配筋率設(shè)計(jì)?；炷谅访嬉泊嬖谝恍┤秉c(diǎn)，主要有以下幾方面： （1）對(duì)水泥和水的需要量大，修筑 厚、7m 寬的混凝土路面，每 1000m 要耗費(fèi)水泥約 400－500t和水約 250t，尚不包括養(yǎng)生用的水在內(nèi)，這對(duì)水泥供應(yīng)不足和缺水地區(qū)帶來較大困難。 （2）有接縫，一般混凝土路面要建造許多接縫，這些接縫不但增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，而且容易引起行車跳動(dòng)，影響行車的舒適性，接縫又是路面的薄弱點(diǎn)，如處理不當(dāng)，將導(dǎo)致路面板邊和板角處破壞。 （3）開放交通較遲，一般混凝土路面完工后，要經(jīng)過 28 天的保濕養(yǎng)生，才能開放交通，如需提早開放交通，則需采取特殊措施。 （4）修復(fù)困難，混凝土路面損壞后，開挖很困難，修補(bǔ)工作量也大，且影響交通。二、普通水泥混凝土路面的構(gòu)造土基和基層（1）土基. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手理論分析表明，通過剛性面層和基層傳到土基上的壓力很小，一般不超過 。因此，混凝土路面下的路基必須密實(shí)、穩(wěn)定和均勻。路基一般要求處于干燥或中溫狀況，過濕狀態(tài)或強(qiáng)度與穩(wěn)定性不符合要求的潮濕狀態(tài)的路基必須經(jīng)過處理。（2）路基的不均勻支承，可能由下列因素所造成： 不均勻沉陷——濕軟地基未達(dá)充分因結(jié)；土質(zhì)不均勻，壓實(shí)不充分、填挖結(jié)合部以及新老路基交○ 1接處處理不當(dāng)。 不均勻凍脹——季節(jié)性冰凍地區(qū)，土質(zhì)不均勻（對(duì)冰凍敏感性不同）；路基潮濕條件變化.○ 2 膨脹土——在過于或過濕（相對(duì)于最佳含水量）時(shí)壓實(shí)；排水設(shè)施不良等?！?3（二）基層混凝土面層下設(shè)置基層的目的是：（基層的作用及設(shè)置基層的重要性）（1）防唧泥 （2）防冰凍——在季節(jié)性冰凍地區(qū)，用對(duì)冰凍不敏感的粒狀多孔材料鋪筑基層，可以減少路基的冰凍深度，從而減輕冰凍的危害作用。（3）減小路基頂面的壓應(yīng)力，并緩和路基不均勻變形對(duì)面層的影響。（4）防水——在濕軟土基上，鋪筑開級(jí)配粒料基層，可以排除從路表面滲入面層板下的水分以及隔斷地下毛細(xì)水上升。（5）為面層施工（如立側(cè)模，運(yùn)送混凝土混合料等）提供方便。（6）提高路面結(jié)構(gòu)的承載能力，延長(zhǎng)路面的使用壽命。三、排水要求高速公路和一級(jí)公路的路面排水一般由路肩排水、中央分隔帶排水和路面表面滲入水的排除等組成，現(xiàn)代水泥混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)表明，路肩必須設(shè)置邊坡與板底連通的排水盲溝，以利于將路面板接縫處的滲水排出路肩。水泥混凝土路面的破壞除超載外，水害也是主要原因。四、接縫的構(gòu)造與布置接縫設(shè)置的原因：由于氣溫的變化，混凝土板會(huì)產(chǎn)生不同程度的膨脹和收縮。為避免這種收縮或膨脹形成過大溫度應(yīng)力導(dǎo)致板的斷裂，故需設(shè)置接縫。接逢的類型及作用：橫縫（縮縫、脹縫、施工縫）和縱縫?？s縫保證板因溫度和濕度的降低而收縮時(shí)沿該薄弱斷面縮裂，從而避免產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。脹縫保證板在溫度升高時(shí)能部分伸張，從而避免產(chǎn)生路面板在熱天的拱脹和折斷破壞，同時(shí)脹縫也能起到縮縫的作用。橫縫的構(gòu)造橫向接縫是垂直于行車方向的接縫，共有三種：縮縫、脹縫和施工縫?？s縫采用假縫形式，只在板的上部鋸縫。橫縫的間距即為板長(zhǎng)。施工縫用于前后施工的接頭處，是真縫。縱縫的構(gòu)造縱縫平行于路面行車方向，間距一般為 3～，即為板的寬度。為防治板沿兩側(cè)路拱橫坡滑動(dòng)，可在縱縫內(nèi)設(shè)置拉桿。交叉口接縫注意板塊劃分與設(shè)置，盡量避免板角出現(xiàn)銳角，避免錯(cuò)縫。脹縫構(gòu)造復(fù)雜，要求高，也最容易出問題。五、水泥混凝土路面設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)理論：彈性半空間地基上的小撓度彈性薄板理論，以有限元方法計(jì)算荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力，按荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力綜合作用所產(chǎn)生的疲勞損壞確定面板的厚度。設(shè)計(jì)參數(shù)①標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算以 BZZ－100 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，軸重大于 40KN 的軸載換算公式：②交通分級(jí)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期和累計(jì)作用次數(shù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：計(jì)算路面結(jié)構(gòu)可靠度時(shí)，考慮各項(xiàng)基本度量與時(shí)間關(guān)系所取用的基準(zhǔn)時(shí)間。水泥混凝土路面設(shè)計(jì)主要過程如下：. . . .. . 學(xué)習(xí)好幫手 （1）根據(jù)相關(guān)的設(shè)計(jì)資料，確定設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)和交通等級(jí)，進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，初擬路面結(jié)構(gòu)，包括路床、墊層、基層和面層的材料類型和厚度，并依據(jù)水泥混凝土面層厚度建議范圍，依據(jù)交通等級(jí)、公路等級(jí)和所選變異水平等級(jí)初選混凝土板厚度。（2）分別計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力。當(dāng)荷載疲勞應(yīng)力同溫度疲勞應(yīng)力之和與可靠度系數(shù)的乘積小于且接近于混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，則初選厚度可作為混凝土板的計(jì)算厚度。注：臨界荷位：通常選取使面板產(chǎn)生最大應(yīng)力或最大疲勞損作為一個(gè)荷載謂之作為應(yīng)力計(jì)算時(shí)的臨界荷位。 標(biāo)準(zhǔn)：疲勞斷裂 利用荷載應(yīng)力和濕度應(yīng)力綜合疲勞作用的疲勞方程，得出其臨界荷位在縱縫邊緣中部第四節(jié) 路 面 施 工 技 術(shù)半剛性基層材料的特性及其強(qiáng)度影響因素常見的半剛性基層材料類型：石灰穩(wěn)定類、水泥穩(wěn)定類、二灰（石灰、粉煤灰）穩(wěn)定類、工業(yè)廢渣（爐渣、鋼渣、粉煤灰等）穩(wěn)定類等。半剛性基層材料特點(diǎn)：具有較高的強(qiáng)度（抗壓強(qiáng)度和抗彎拉強(qiáng)度），且強(qiáng)度和模量會(huì)隨齡期不斷增長(zhǎng)，穩(wěn)定性好，結(jié)構(gòu)自身成板體，荷載作用下變形小，耐凍性好。主要缺點(diǎn)：易產(chǎn)生收縮開裂，耐磨性差，只適于作基層。 強(qiáng)度形成機(jī)理：無機(jī)結(jié)合料在水的參與下與土發(fā)生了一系列物理化學(xué)作用，從而使土的性質(zhì)發(fā)生根本的變化。如石灰和土之間發(fā)生了離子交換、結(jié)晶、火山灰和碳酸化四個(gè)方面的作用，水泥與土之間主要有水泥的水化作用、離子交換作用、化學(xué)激發(fā)作用等。強(qiáng)度影響因素：①土質(zhì)；②無機(jī)結(jié)合料的質(zhì)量和用量；③含水量；④密實(shí)度；⑤齡期；⑥養(yǎng)生條件?？沽研阅艿母纳脾賴?yán)格控制無機(jī)結(jié)合料的用量；②加強(qiáng)壓實(shí)；③增加粗集料的用量；④控制壓實(shí)含水量；⑤加強(qiáng)初期養(yǎng)護(hù)；⑥及早鋪筑面層，減少干縮。半剛性基層主要施工工藝： 拌和—攤鋪—碾壓—養(yǎng)生。二、瀝青路面施工工藝及質(zhì)量控制要點(diǎn)對(duì)原材料的要求及基層的準(zhǔn)備：檢驗(yàn)瀝青、粗、細(xì)集料及填料是否符合施工技術(shù)規(guī)范要求。檢驗(yàn)基層是否符合施工要求。瀝青表面處治的施工工藝特點(diǎn)：先油后料。（先撒布瀝青，再撒鋪礦料，然后碾壓、成型）瀝青貫入式施工工藝特點(diǎn)：先料后油（先撒布主層礦料，穩(wěn)壓后再澆灑瀝青，再撒布嵌縫料，碾壓后再澆灑瀝青）瀝青混凝土及熱拌拌瀝青碎石施工①確定瀝青混合料級(jí)配組成及瀝青用量（根據(jù)層位和層厚，通過馬歇爾試驗(yàn)及體積參數(shù)要求確定）；②瀝青混合料的拌合（控制拌和溫度及瀝青用量