设计内容设计内容:design volume1)交通荷载分析交通荷载分析2)设计指标确定设计指标确定;determining design parameter3)原材料的选择原材料的选择;selection of raw materials4)路面结构组合与厚度的确定路面结构组合与厚度的确定 determining depth and combination of pavement structures 5)路面方案的比选路面方案的比选. comparison pavement alternative 轴载换算方法轴载换算方法axle load conversionv 现行现行《《公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范》》轴载换算方法轴载换算方法v1、当以设计弯沉为指标及沥青层底拉应力验算时：、当以设计弯沉为指标及沥青层底拉应力验算时： 凡轴载处于凡轴载处于40KN-130KN的各级轴载的各级轴载Pi 的作用次数的作用次数ni按下式换算成标按下式换算成标准轴载准轴载BZZ-100的当量作用次数的当量作用次数NvC1—轴数系数轴数系数，当轴间距＞，当轴间距＞3m时，按单独一个轴计算，此时轴数为时，按单独一个轴计算，此时轴数为m，，当轴间距＜当轴间距＜3m时，按双轴或多轴按下式计算，时，按双轴或多轴按下式计算， C1=1+1.2（（m-1）） C2—轮组系数，单轮组为轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为，双轮组为1，四轮组为，四轮组为0.38。
v2、当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载、当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载40KN-130KN的的各级轴载的的各级轴载Pi 的作用次数的作用次数ni按下式换算按下式换算成标准轴载成标准轴载BZZ-100的当量作用次数的当量作用次数N′C1’—轴数系数轴数系数，当轴间距＞，当轴间距＞3m时，按单独一个轴计算，此时时，按单独一个轴计算，此时轴数为轴数为m，当轴间距＜，当轴间距＜3m时，按双轴或多轴按下式计算，时，按双轴或多轴按下式计算， C1’=1 + 2（（m-1）） —轮组系数，单轮组为轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为，双轮组为1，四轮组为，四轮组为0.09 例 题v已知某货车为双后轴已知某货车为双后轴(轴距轴距<3m)双轮组，每一后轴重双轮组，每一后轴重80kN，，前轴重前轴重30kN (与后轴轴距与后轴轴距>3m) 试求该货车通过一次相当试求该货车通过一次相当于标准轴于标准轴Bzz-100作用几次作用几次v 解解:当计算路表弯沉及沥青层层底拉应力时当计算路表弯沉及沥青层层底拉应力时,因前轴重因前轴重<40kN，双后轴轴距小于，双后轴轴距小于3m，双后轴轴数系数为，双后轴轴数系数为c1=1+1.2(2-1)=2.2,v当验算半刚性基层的层底拉应力时，前轴重当验算半刚性基层的层底拉应力时，前轴重<40kN，忽略不，忽略不计。
双后轴轴数系数为计双后轴轴数系数为c1=1+2*(2-1)=3, 交通调查与分析交通调查与分析v路面结构设计与验算使用的交通量路面结构设计与验算使用的交通量是标准轴载累积作用次数是标准轴载累积作用次数vr——交通量增长率；交通量增长率；v ——轮迹横向分布系数；轮迹横向分布系数；vt——设计年限设计年限 路面弯沉设计标准路面弯沉设计标准v弯沉：路面在垂直和在作用下产生的垂直变形弯沉：路面在垂直和在作用下产生的垂直变形v 我国现行的沥青路面设计方法采用我国现行的沥青路面设计方法采用设计弯沉设计弯沉作为路面整作为路面整体刚度的设计指标体刚度的设计指标高速公路、一级公路和二级公路高速公路、一级公路和二级公路的沥青的沥青路面除了按路面除了按弯沉设计弯沉设计路面结构之外，还须对沥青混凝土面层路面结构之外，还须对沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层进行和半刚性基层、底基层进行层底拉应力的验算层底拉应力的验算城市道路城市道路路路面设计尚需进行沥青混合料面层的面设计尚需进行沥青混合料面层的切应力验算切应力验算v设计弯沉：相当于路面竣工后第一年的不利季节，路面温度设计弯沉：相当于路面竣工后第一年的不利季节，路面温度为为20℃℃，在标准轴载，在标准轴载100KN作用下路面容许出现的最大回弹作用下路面容许出现的最大回弹弯沉值。
弯沉值 弯沉计算弯沉计算calculation of bending and sinkage1.弹性层状体系理论弹性层状体系理论elastic layer system theory 2.经验公式经验公式 3.设计理论设计理论设计弯沉设计弯沉=理论弯沉理论弯沉*修正系数修正系数 其中 1、现场实测法、现场实测法 measuring on site 《《公路路基路面现场测试规程公路路基路面现场测试规程》》 2、查表法、查表法 checking graph 3、室内实验法、室内实验法 testing in lab 4、换算法、换算法converting method 土基回弹模量值的确定土基回弹模量值的确定 value of resilience modulus of earth base v路面材料设计参数值路面材料设计参数值v designed parameters of surface materialsv 我国我国《《公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范》》规定：沥青路面各层材规定：沥青路面各层材料的料的计算模量采用抗压回弹模量计算模量采用抗压回弹模量（（以路面设计弯沉值计算路以路面设计弯沉值计算路面结构厚度时采用面结构厚度时采用20℃℃的抗压模量的抗压模量，验算层底拉应力时采用，验算层底拉应力时采用15 ℃℃的抗压模量），的抗压模量），沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用采用劈裂强度劈裂强度。
新建新建沥青路面的青路面的结构厚度构厚度计算算structural thickness calculation of newly-built bituminous pavement 我国新建公路我国新建公路沥青路面青路面设计采用采用双双圆垂直均布荷垂直均布荷载作用下作用下的多的多层弹性性层状体系理状体系理论，以，以设计弯沉弯沉为路面整体路面整体刚度的度的设计指指标对沥青混凝土面青混凝土面层和半和半刚性的基性的基层、底基、底基层应进行行层底底拉拉应力的力的验算算我国城市道路我国城市道路设计规范范规定在弯沉和拉定在弯沉和拉应力两力两项指指标外，增加一外，增加一项切切应力力指指标 v结构层材料的容许拉应力结构层材料的容许拉应力v allowable tensile stress of substrate layersv 1.设计要求：v2.容许拉应力：路面承受行车荷载反复作用达到临界破坏状容许拉应力：路面承受行车荷载反复作用达到临界破坏状态的最大疲劳应力计算式：态的最大疲劳应力计算式：v 计算弯沉和结构层底拉应力计算弯沉和结构层底拉应力v（一）弯沉计算（一）弯沉计算v1、双层体系、双层体系v适用范围：适用范围：单层低级路面加土基；沥青表面处治加基层和土基。
单层低级路面加土基；沥青表面处治加基层和土基 v 例例1 已知轮载已知轮载p＝＝0.7MPa，双圆荷载的直径，双圆荷载的直径d＝＝21.3cm双层连续体双层连续体系，系，E0=50MPa，，E1＝＝200MPa；；h=24cm，试计算双圆荷载轮隙中心处，试计算双圆荷载轮隙中心处的弯沉值的弯沉值v解：查图法解：查图法v 按双圆荷载计算按双圆荷载计算v 查图得查图得aL =0.435,则弯沉值为则弯沉值为 v2、三层体系（、三层体系（E1）） v 例2、已知轮载已知轮载p＝＝0.7MPa，双圆荷载的直径，双圆荷载的直径d＝＝21.3cm三层连续体三层连续体系，系，E0=40MPa，，E1＝＝800MPa；； E2＝＝300MPa ；；h=6cm，，H=16cm，，试计算双圆荷载轮隙中心处的弯沉值试计算双圆荷载轮隙中心处的弯沉值v解：解：v查表得查表得 v计算弯沉计算弯沉 v3多层路面的厚度等效换算多层路面的厚度等效换算v第一层不变，作为三层体系的上层；第一层不变，作为三层体系的上层；v最下层半空间体不变，作三层体系的下层；最下层半空间体不变，作三层体系的下层；v其余层做三层体系的中间层，按下式换算厚度：其余层做三层体系的中间层，按下式换算厚度：v 弯沉计算同三层弹性体弯沉计算同三层弹性体 例题：路面结构及各层模量如图所示，已知轮载 双圆半径 计算路面弯沉值。
，h1=5cm E1=1500MPa , 沥青混凝土h2=7cm E2=600MPa , 沥青贯入碎石h3=16cm E3=1000MPa , 级配碎石灰土h4=28cm E4=160MPa , 砂砾 E5=40MPa , 土基 v解：v（1）将路面结构换算成三层弹性体v 上层： E1=1500MPa , h1=5cm； v 中层：中层厚度为 v H=∑hk(Ek/E2)1/2.4=h2+ h3(E3/E2)1/2.4+ h4(E4/E2)1/2.4v =7+16(1000/600)1/2.4+28(160/600)1/2.4=7+19.8+16.1=42.9(cm)v E2=600MPa , h2=42.9cm； v 下层： E0=40MPa v v（2）计算路面弯沉 （二）层底弯拉应力验算v1.双层体系v2.三层体系 v3.多层体系v 多层路面的厚度等效换算多层路面的厚度等效换算v1.上层底面弯拉应力的换算方法v 2.中层底面弯拉应力的换算方法v 例题：例题：路面路面结构及各构及各层模量如模量如图所示，所示，标准准轴载作用下，要作用下，要验算面层和基层层底验算面层和基层层底弯拉应力，请将路面结构分别转换成相应的三层弹性体系弯拉应力，请将路面结构分别转换成相应的三层弹性体系 。
，h1=5cm E1=1500MPa , E1’=2000MPa 沥青混凝土青混凝土h2=7cm E2=600MPa , 沥青青贯入碎石入碎石h3=16cm E3=1000MPa , 级配碎石灰土配碎石灰土h4=28cm E4=160MPa , 砂砂砾 E5=40MPa , 土基土基 沥青路面改建设计沥青路面改建设计 reconstructed design of bituminous pavement改建设计目的改建设计目的：destination of reconstructed design 通过改建，延长路面的使用寿命，满足正常交通行车的要求通过改建，延长路面的使用寿命，满足正常交通行车的要求改建设计内容改建设计内容：content of reconstructed design 1）路面结构状况调查；）路面结构状况调查；investigation of pavement structural conditions 2）弯沉评定；）弯沉评定；evaluation of deflection 3）补强厚度计算。
补强厚度计算calculation depth of strengthening layer 一、路面结构状况调查与评定一、路面结构状况调查与评定investigation and evaluation of pavement structure 主要目的：了解现有路面状况和强度，据以判断是否需要加主要目的：了解现有路面状况和强度，据以判断是否需要加强或预估剩余使用寿命，分析路面损坏的原因及提出处理措施强或预估剩余使用寿命，分析路面损坏的原因及提出处理措施1.交通分析交通分析 traffic analysis2.路基状况调查路基状况调查 survey of subgrade3.路面状况调查路面状况调查 survey of pavement4.路面修建和养护调查路面修建和养护调查 building and maintenance maintenance survey 二、原路面当量回弹模量的计算二、原路面当量回弹模量的计算calculation of equivalent resilience modulus of the original pavementp4101.计算弯沉计算弯沉2.回弹模量回弹模量三、补强厚度的计算三、补强厚度的计算calculation of strength compensation thickness 利用弹性层状体系理论进行补强层厚度计算。
利用弹性层状体系理论进行补强层厚度计算the calculation of strengthening layer by elastic layer system theory v某二级公路某二级公路(双车道双车道)，原路面基层为泥灰结碎石，，原路面基层为泥灰结碎石，面层为厚面层为厚3cm的沥青表面处治，在不利季节用的沥青表面处治，在不利季节用BZZ-100进行弯沉测定，实测得沿线某中湿路段弯沉值进行弯沉测定，实测得沿线某中湿路段弯沉值(1/100mm)为：为：v88、、59、、67、、75、、85、、74、、67、、77、、69、、84、、72v根据试验的季节及当地自然条件，取根据试验的季节及当地自然条件，取K1=1.0，，K2=1.0，取保证率为，取保证率为2.0.测定时路表温度换算为计测定时路表温度换算为计算温度为算温度为T=10℃℃求该路段的计算弯沉求该路段的计算弯沉 v1.沥青路面设计标准指标有哪些沥青路面设计标准指标有哪些?简述各指标的意义简述各指标的意义及与路面损坏现象间的联系及与路面损坏现象间的联系v2.柔性路面的结构层组合设计的基本原则有哪些柔性路面的结构层组合设计的基本原则有哪些?v3.沥青路面设计计算采用层状弹性体系理论，其基沥青路面设计计算采用层状弹性体系理论，其基本概念是什么本概念是什么?v5.如何合理拟定沥青路面结构层层次和层的厚度如何合理拟定沥青路面结构层层次和层的厚度? 。