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公路路面設計規范范文1
公路路面大修工程是指沿舊路局部加寬、罩面或翻修路面，對視距不良的急彎陡坡等路段進行局部線形調整，改善橋涵等設施及行車條件，提高行車安全性。
公路路面大修工程的路面設計是根據舊路路面狀況、舊路標高控制設計不同路面結構，使之滿足在設計基準期內所承受預期的交通荷載作用。筆者根據自己的經驗結合實例對公路路面大修工程中的舊瀝青路面加鋪水泥砼路面的結構設計提出一些看法。
1、某路面大修工程的工程概況
（1）、起點位于德慶縣河村，接S265線平交范圍，樁號為K0+000，途經江頭村、任村口、艷村、武壟鎮、播蔭村、豆嶺村、云樓村，終于武壟鎮云樓與高要交界處，樁號為K14+244.97，路線全長14.245km，除為武壟鎮圩鎮路段（K6+111.17～K6+943.50）為水泥砼路面外，余均瀝青碎石路面。
（2）、技術標準：舊路原有的技術標準為山嶺重丘區三級公路，計算行車速度30km/h。路線長14.245km，路基寬7.5m，橫斷面布置為：土路肩0.75m+行車道2×3.0m+土路肩0.75m，路面橫坡為1.5%。
2、舊路路面狀況
對舊路為瀝青碎石路面路段，對其進行路面病害詳細調查，發現舊路面主要病害是龜裂、裂縫、破碎、沉陷、坑槽。調查結果顯示：瀝青路面綜合破損率最小為73.1%，最大為82.6%；路面狀況指數PCI最大為12.1，路面破損狀況評定等級均為差。用貝克曼梁（后軸100kN的車輛）檢測舊路彎沉，舊瀝青路面計算彎沉值最小為208.5（0.01mm），最大為288.1（0.01mm）。結果表明，瀝青路面破損狀況已非常嚴重，詳見下表。
對舊路路面結構進行抽芯，瀝青面層厚度在2～3.5cm之間，基層材料為水泥穩定石屑或水泥穩定砂礫，厚度為11.0～13.5cm，平均厚12.5cm，墊層材料為石渣。
3、設計參數的確定
根據《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）確定相關的設計參數，公路等級為三級公路，安全等級為三級，設計基準期為15年，目標可靠度采用80%，目標可靠指標為0.84，變異水平等級采用高，可靠度系數為1.07，最重軸載為220kN。通過交通量計算得出設計車道使用初期的設計軸載作用次數為251次/日。本項目為舊瀝青路面加鋪水泥砼路面，按照新建水泥砼路面進行加鋪層設計。
通過計算，可以得出設計基準期內設計車道所承受的標準軸載累計次數為1225690次，交通荷載等級為重。
（2）、舊瀝青路面頂面當量回彈模量的計算
本項目為舊瀝青路面上加鋪水泥砼路面，原瀝青路面頂面的地基綜合當量回彈模量Et根據《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）中附錄B式（B.2.5-2）計算。詳見下表。
4、路面設計
根據項目所在地區，初步擬定路面結構采用24cm水泥砼面層+18cm5%水泥穩定級配碎石+15cm未篩分碎石，用《公路路面設計程序系統》驗算路面結構，相關參數如下：水泥砼面層板厚為24cm，水泥砼面層板長度為400cm，混凝土彎拉強度采用5MPa，接縫應力折減系數采用1.0，混凝土彈性模量為31000MPa，地區公路自然區劃為Ⅳ，面層最大溫度梯度采用88℃/m，混凝土線膨脹系數采用10（10-6/℃），5%水泥穩定級配碎石的材料模量采用1500MPa，未篩分碎石的材料模量采用180Mpa，土基回彈模量采用40MPa。經計算，采用24cm水泥砼面層+18cm5%水泥穩定級配碎石+15cm未篩分碎石可滿足設計基準期內設計軸載荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用，以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次極限作用。
5、路面設計注意事項
（1）、應根據交通量觀測點的數據確定交通量及標準軸載累計次數。
（2）、根據現場調查軸載情況和最重軸載。
（3）、根據貝克曼梁（后軸100kN的車輛）的彎沉測定結果，換算得出原瀝青路面頂面的地基綜合當量回彈模量，代入《公路路面設計程序系統》中進行結構驗算。
6、結論
通過對舊路面進行詳細的調查，取得詳盡的數據，用于水泥砼路面結構設計中，使路面結構滿足設計基準期內設計軸載荷載和溫度梯度的綜合疲勞作用，以及最重軸載在最大溫度梯度時的一次極限作用。
參考文獻：
1、《公路水泥混凝土路面設計規范》（JTG D40-2011）；
2、《公路瀝青路面養護技術規范》（JTJ 073.2-2001）；
公路路面設計規范范文2
關鍵詞：瀝青公路；排水系統；系統設計；中央分隔帶；自適應技術；智能技術
中圖分類號：U416 文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2009）15-0009-02
高等級公路瀝青路面應設置完善的路面排水設施，以迅速排除路面水，從而保證路面良好的使用性能和行車安全。近幾年來，我國新建的高速公路均不同程度的出現了早期破壞現象，很多破壞的根本原因就是損害，由于忽視了路面排水系統的設計，致使路面水和滲入結構層內部的水分不能迅速排除，在車輛荷載及不利氣候條件的綜合作用下，路面產生松散、坑槽等早期水損害的破壞現象，嚴重影響路面的使用性能。因此路面排水系統的設計是高等級公路路面設計的重要組成部分，需引起我們的足夠的重視。
一、優化設計原則
通過設計各種有效的路面排水措施，盡量減少雨水在路表的存留時間，快速排走路面水，減少和堵截路表水的侵入是解決水損壞的第一步。路面表面排水設計的基本原則，即是把降落在路面上的雨水，通過路面表面的縱橫向坡度向兩側排流，迅速將其排離路表面，以防止降雨滯留在行車道上，形成水膜，從而嚴重威脅高速行車的安全。
（一）優化路面結構設計
在做好路表排水設計的同時，還要考慮加強路面結構的防水設計。一是面層設計為密級配型，一般可設計為瀝青砼面層或改性瀝青面層。由于這種類型路面空隙率較小，所以可以有效阻止面層滲水。二是設置瀝青石屑（或砂）下封層，這種封層不僅可以阻止面層滲水浸入基層，同時還起到基層與面層緊密聯結，使結構層間不產生滑移的作用。
（二）提高瀝青與礦料的粘結力
水損的破壞機理是瀝青與集料剝落，為了減輕瀝青剝落現象，改善瀝青砼的水穩定性和耐久性，需要提高瀝青與礦料間的粘附性，增加集料之間的粘結力。為此，要采用抗水損害能力強的材料或采取抗剝離措施，添加3%～5%的水泥取代礦粉或1%～1.5%的消石灰粉或性能良好的抗剝落劑。
（三）加強路面壓實，減少空隙率
瀝青面層的壓實度對瀝青路面的耐久性至關重要，直接影響路面的使用質量。瀝青砼面層的壓實度應滿足規范的要求，但不考慮瀝青砼的設計空隙率而按統一壓實度來控制是不合適的。研究顯示，瀝青路面的實際空隙率在7%以下時，瀝青面層內的水在行車荷載下一般不會產生動水壓力，不易造成水破壞。當空隙率大于15%時，水能在空隙中自由流動并排走，也不易造成水破壞。但空隙率在7%～15%時，水很容易滲入并滯留在瀝青混合料內部，在行車荷載作用下產生較大的毛細壓力或動水壓力，造成瀝青混合料的水破壞。所以，為提高瀝青砼面層的密水性，必須加強壓實，減少空隙率。
二、路表防排水設計
為了防止路面積水而影響行車安全，并且使滲入路面結構層的自由水減少到最小程度，必須考慮路表防排水措施，通常的做法是：采用排水設施，設置路面橫坡，降落在路表的雨水，通過路面橫坡排至邊溝或排水溝；采用防水措施，瀝青混凝土路面則采用致密的表面層或設置封水層，盡量減少雨水滲入。這些措施都有一定的效果，但在目前高等級公路上還有一些具體細部設計值得進一步商榷：
1．邊溝的結構型式，目前高等級公路普遍采用60cm寬深的梯形邊溝，而重交通高等級公路路面結構層總厚度往往都超過了60cm，為防止邊溝水的倒灌滲入路面結構層，建議采用加深邊溝或在邊溝下設置矩形滲溝的辦法。
2．在瀝青路面路段，現行《公路排水設計規范》（JTJ018-97）與《公路路基設計規范》（JTJ013-95）中推薦采用攔水帶結構進行路堤路段路面雨水的集中排除，但該做法不利于路面雨水迅速排離路面，容易導致局部積水，并增大了雨水的下滲量。建議采用路肩溝的排水形式。
3．對于合成坡度較小的路段，應設置必要的排水設施。在超高路段的起始點均有一段橫坡為零，如果該段縱坡也較小的話，其合成坡度則很小，落在該段雨水排出所需的時間較長，從而導致路面積水，影響行車安全。
三、中央分隔帶防排水
中央分隔帶防排水是路面防排水設計中一個不可忽視的系統，可分為2個部分：中央分隔帶表面防排水；中央分隔帶內滲水的排除。一般來說，中央分隔帶構成有3種處理方式：表面采用鋪面封閉；不封閉，采用凸形構造；不封閉，采用凹形構造。
1．中央分隔帶寬度小于3m的路段，一般為2m或1.5m寬，建議采用鋪面封閉的防水形式，中央分隔帶鋪面采用比路面橫坡略大的雙向橫坡?？紤]綠化、防眩的要求，對于采用波形梁護欄路段可采用設置花盆植樹的方法；對于采用混凝土護欄或橋梁防撞護欄路段，可采用槽形結構護欄，在槽內植樹綠化防眩的方法。
2．對于瀝青混凝土路面路段，且寬度大于或等于3m時，應采用凹形構造（采用凸形構造，應有盡量避免污染瀝青面層的措施），降落在中央分隔帶的雨水橫向流向分隔帶中間的低凹處，中央分隔帶底部設置縱向排水滲溝，并根據中央分隔帶的表面滲入量和路線縱坡，一定間距設置橫向排水管，將內滲水通過橫向排水管，排至邊坡急流槽。為防止中央分隔帶的自由水滲入路面結構層，在填土與路面結構層的界面上也應設置防水層或防水膜，在中央分隔帶內的基層、底基層也應做成反坡。
四、結語
高速公路路面排水設計的成功與否，是關系到高速公路路面建設成敗的關鍵。因此高速公路的設計者應高度重視路面排水設計，將高速公路的排水作為整體，進行綜合考慮，以避免或減小高速公路施工期和運營期的水損害，進一步提高高速公路路的使用品質。為有效解決瀝青路面水損通病，必須從排水和防水兩個方面層層把關，不僅應在路表采取排水措施，同時應高度重視路面結構層內的排水及路面結構層類型的選定，只有這樣才能保證路面的預期使用壽命和良好的使用性能。
參考文獻
[1]姚祖康．公路排水設計手冊[M]．北京：人民交通出版社，1998.
公路路面設計規范范文3
關鍵詞：路基路面；設計施工；靈活創造
中圖分類號：S611文獻標識碼： A
隨著經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，為了方便出行，在近年來，家庭的購車量呈現出明顯的上升趨勢。此外，由于運輸、經濟商貿、物流、旅游等行業的飛速發展，公路交通路面的車流量也呈現出迅速上升的趨勢，在這些各個因素的影響下，增加了交通公路的承載壓力，從而導致交通網不完善、公路路面破損以及道路擁擠等問題的產生。為了能夠更好的應對日益增長的交通壓力，緩解當前道路交通擁擠的現狀，在交通過程中，提升車輛行使的舒適性和安全性。在本文中，就公路路基路面結構施工的靈活創造設計問題來展開研究和探討，并提出解決策略。 一、施工設計的技術要求
（一）路基施工的技術要求
公路工程的建設項目下對于路基施工設計主要是從邊坡的穩定、路基的強度、支擋的結構以及排水的結構等方面來進行強調的。為了在公路竣工之后能夠確保車輛的正常通行，務必要加強路基原始地面的處理，由于原始地面存在著軟土、巖溶等不良地質情況，為了改良土質，多數情況下會采取換土填料的方式。設計的規范明確規定公路路基在選擇填料時的方案，對于公路路基在填料最小和最大粒徑上都做了量化式的標準數據參考，CDR值表在下路床、公路路基的填料限制條件上都給了一定的規定強度值。公路路基的邊坡設計主要是要考慮到穩定性，公路工程建設項目在施工過程中經常出現問題，多數原因是因為邊坡失穩。因此，在公路的施工控制質量方面，確保路基邊坡穩定是其中一個重要因素，在設計公路路基邊坡的過程中，一定要進行多次反復的校正驗算，在對穩定性的需求沒有達到時，就要對邊坡采取必要的加固防護措施，如果公路路基的邊坡本身就存在著坍塌的情況，可以采用一些相對簡單的防護措施，比如卸載、擋墻、抗滑樁等，對于有特殊情況的路基邊坡，為了防止意外的發生，一定要加強觀測和控制。在加強路基的穩定性方面，公路路基的排水結構設計施工有著非常重要的作用，排水的結構主要包括暗溝、水溝、滲溝、邊溝等，在設計的過程中，對于構成部分的截面尺寸、防沖刷強度以及位置一定要精確合理。在公路的使用價值上，公路工程的路基設計項目起著決定性的作用，因此，在公路路基的設計施工上，一定要嚴格的把好設計施工的質量關。
（二）路面施工的技術要求
在車輛通行的過程中，公路路面是直接的受力體，所以對路面強度的要求一定要符合標準。當前我國公路路面所采用的施工材料大多數是瀝青和混凝土，在設計的過程中，瀝青路面的強度設計主要的根據集料級配的情況、石料的質量以及瀝青的質量等。而混凝土路面在設計路面強度時所要考慮到的具體情況主要是車輛的限載限重和路基小均勻的沉降等。公路路面抗滑性能主要考慮到下雨或下雪時路面的濕滑程度對于行車安全的技術指標，路面的抗滑性能在一定程度上受到路面摩擦系數的直接影響，因此，在公路的防滑方面，提高路面摩擦系數也是一項行之有效的安全措施。除此之外，抗滑性能也會受到路面積水的影響，積水過多時，抗滑性能自然而然就會減弱，就會導致安全事故的發生。所以，在對公路的排水結構系統進行設計時，一定要將能及時排水作為基本前提，從而降低事故發生幾率，為路面行車安全提供保障。由于路面的顛簸不平整也會導致交通事故的發生，因此，在施工過程中，對路面的平整度也有著非常嚴格的要求。
二、創造性設計在路面路基的應用
公路路基路面支擋的形式，可以借鑒國內外比較先進的施工理念和技術經驗，積極的對路基路面防護治理的技術進行創新，根據實際的地質情況，采用富有靈活性和創造性的施工設計。在路基的防護工作中，如何提高路基的穩定性，首先要設計出正確路基的橫斷面，其次是運用用修筑的路基將地層的平衡狀態打破，在改變地層之后的壓力由路基來承擔，路基也會受到各種自然因素的損壞和侵蝕，因此，要采取相應的措施來保護路基：（1）一定要根據實際的地質情況來設計公路路基邊坡的施工方案，邊坡的坡率要盡量的自然，能夠達到美化景觀的要求；（2）按照規范來設計支擋結構的設計形式，在設計的過程中要多次的校正驗算，在必要時要對邊坡采取加固防護的結構，并且根據工程的建設項目本地的材料來選擇加固材料；（3）路肩防護欄基礎設計與施工，可以和路基的結構施工一起進行，提前留好路肩護欄的基礎槽溝、槽口，等路基施工完成之后，再來進行護欄基礎的澆筑。公路路基路面靈活設計與創造性設計并不是具體的對這個工作進行規范和規定，而是在規范的基礎上讓設計變得更加靈活化和創新化。這樣不僅能夠確保設計的合理性，也便于監管和控制施工過程中的質量問題。
三、公路邊溝排水設計實例
邊溝設計在高速公路排水設計中占有很大的比重，設計人員都給予高度重視，但在設計過程中往往會忽視一些施工中的問題，如邊溝的尺寸不考慮具體情況，死搬硬套有關規范、規定；又如施工單位大都未能按有關設計要求將原地表土、河塘清淤土等棄土運送至取土坑內用于復墾還田，而是棄放于路線兩側河塘中，造成部分河塘無法將路基水排入。另外由于沿線農田為分戶承包，當地鄉鎮為了減少地方矛盾的產生，常常要求增加、改移和調整小型構造物設置位置。還有一點就是設計中沒有充分考慮利用高速公路施工中超寬填土土方等。
2.1邊溝尺寸選定
邊溝的排水能力主要取決于以下幾個設計參數：邊溝底流水坡度、邊溝截面尺寸、形狀、邊溝的表面粗糙程度。
依據江蘇省高速公路設計及公路排水設計規范要求，高速公路的邊溝一般采用邊坡為1∶1的梯形明溝，因此，可采用《公路設計手冊路基》中梯形斷面溝渠的水力 計算 公式計算梯形排水邊溝的排水能力：
Q=WC
式中：Q―流量；
W―邊溝斷面面積；
C―流速（謝才）系數；
R―水力半徑；
i―邊溝溝底縱坡。
根據公路所處地理位置，采用當地 歷史 最大小時降雨量，以流入邊溝的水不溢出邊溝為限，并假設高速公路的路基平均填土高度為3.5m，由此，匯水帶寬約為23m，則可依據不同的邊溝溝底坡度、不同的邊溝底寬（或邊溝截面積）的排水能力，計算出所能承受的路面排水最大長度。高速公路一般每公里設置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是說路面排水長度一般在100m～200m之間。
通過 分析 、計算確定，高速公路邊溝采用50cm的梯形邊溝即可滿足路基排水需要。
2.2邊溝設計的原則
（1）一般路段的路基邊溝設計原則：以填筑式邊溝為主，盡量減少路基邊溝積水現象的發生。這主要是吸取已建成的高速公路中的教訓：1部分路段在汛期內路基水不能及時排除。2地方群眾干擾路基水排入灌溉涵洞內。
（2）路基邊溝縱坡的要求：根據 交通 部部頒《公路路基排水設計規范》要求，采用漿砌片石修筑的邊溝為滿足排水需要，邊溝縱坡應不小于0.12%，由于本項目位于丘陵崗區和沖積平原區，原地形既有較大起伏又有部分平坦地段，本著既要解決路基排水問題，又要 經濟 合理的原則，確定路基排水邊溝溝底縱坡一般情況下不小于0.15.
（3）對邊溝標高及縱坡方向的 問題 ：根據路線縱斷面和沿線 自然 地形情況綜合確定，通常以沿線自然地形為主確定排水方向。邊溝底標高控制應以該段路肩邊緣最低點標高以下大于1.7m為宜，原因是考慮到路線中央分隔帶橫向排水管不能因邊溝積水而引起倒灌。對于個別特殊路段不能滿足1.7m要求的，可放寬至1.4～1.5m，若另一側邊溝較低時應優先采用單側布設橫向排水管。
四、結束語
公路路基路面施工項目的設計是一項高程度、高復雜的綜合性工作過程。公路路基路面的結構施工設計主要是將技術作為依據，通過與之相關聯的組織系統，按照規定的設計程序，在公路工程的項目建設過程中運用合理的設計方法，讓公路路基路面的結構設計更加具有靈活性和創造性。并且對于設計的圖樣，現場所有的施工人員都應該熟知，只有嚴格的控制檢驗產品質量的工作和施工現場的管理，才能做到從設計到施工到竣工再到交付的全過程都實現規范化、標準化的設計。
參考文獻：
[1] 沈杰；公路軟土路基處理加固施工技術[J]；黑龍江科技信息；2007年32期
[2] 楊陽；公路路基施工技術[J];科技信息（科學教研）；2006年14期
[3] 鐘國寶；關于城市交通規劃編制體系的思考[J]；城市交通；2005，24（1）
公路路面設計規范范文4
關鍵詞：低量交通；路面設計；軸載換算
中圖分類號：C913.32 文獻標識碼：A 文章編號：
1 交通量較大的低交通量道路路面設計
交通量較大的低交通量道路是指： 可以通過理論計算得出路面結構的低交通量道路。
設計方法： 與高等級道路路面設計步驟相同， 通過理論計算確定路面結構厚度， 但是軸載換算公式、設計指標、荷載應力公式、交通分級等應采用前文所述的研究結論。
2 交通量極小的低交通量道路路面設計
交通量極小的低交通量道路是指： 交通量小到無法按照現有的疲勞破壞設計方法計算出路面結構的道路。
設計方法： 無需根據理論計算確定路面結構層的厚度， 除面層采用水泥混凝土或瀝青混合料以外， 基本利用當地筑路材料鋪筑路面結構基層和墊層， 結構層厚度在滿足最小施工厚度的前提下稍作調整。結構層材料與厚度的選擇方法為： a）面層選用18cm的混凝土板（彎拉強度標準值為4.0MPa）或2.5cm～3.0cm的瀝青表處、3.0cm～5.0cm的瀝青貫入式，潮濕多雨地區必須設置≥0.5cm的下封層； b）石料豐富地區可采用10cm～15cm天然級配的碎石、砂礫作基層， 缺少石料的地區可采用15cm～20cm石灰穩定土、石灰穩定礦渣等作基層； c）當需要設置排水或防凍墊層時， 有條件的地區可采用碎石、砂礫鋪筑，無條件的地區可采取其他路基排水措施， 以降低路基土含水量。
3 低交通量道路路面設計的要點
3.1 臨界荷載的確定
臨界荷載是指路面結構設計時納入考慮范圍的最小荷載。低交通量道路上包括很多像摩托車、畜力車等對路面結構幾乎不產生破壞作用的輕型荷載，若在路面設計時不作考慮， 可以減小交通調查的工作量。因此，需要確定臨界荷載值。
3.1.1 水泥路面結構設計的臨界荷載
目前， 相關研究中采用了50%的應力水平（荷載應力與溫度應力之和與混凝土彎拉強度的比值）作為確定水泥路面設計臨界荷載的依據。選取低交通量道路水泥路面結構中整體剛度偏小的作為計算應力水平的典型結構： 18cm混凝土面板（彎拉強度為4.0MPa） +15cm 天然砂礫（180MPa）+土基（25MPa）。
3.1.2 瀝青路面結構設計的臨界荷載
低交通量道路瀝青路面面層基本不產生拉應力， 只有半剛性瀝青路面的半剛性基層、底基層才會出現較大的拉應力。因此，以半剛性基層、底基層的層底拉應力水平作為研究臨界荷載的依據。
研究表明， 當應力水平為50%左右時， 即使在半剛性材料層底面產生了微小裂縫， 仍能承受的荷載反復作用次數為106次?？紤]到低交通量道路上的交通量大小， 將50%作為確定低交通量道路瀝青路面設計臨界荷載的應力水平。選擇典型的半剛性瀝青路面結構， 計算不同軸載作用下的應力水平。典型結構為：3cm 瀝青面層（750MPa ） +20cm石灰土（400MPa）+土基（30MPa）。
3.2 軸載的換算
標準軸載采用《公路工程技術標準》中規定的我國路面結構設計標準軸載單軸雙輪組軸載100kN， 以BZZ-100表示。
軸載換算是否準確直接決定著設計結構是否合理。本文對低交通量道路路面典型結構進行研究， 得出低交通量道路路面設計時， 應采用如下的軸載換算公式。
3.2.1 水泥路面軸載換算公式
(1)
式中： NS———100kN的單軸-雙輪組標準軸載的作用次數；
Pi———單軸-單輪組、 單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組軸型i級軸載的總重（kN）；
n———軸型和軸載級位數；
Ni———各類軸型i級軸載的作用次數；
αi———軸-輪型系數， 單軸-雙輪組時， αi=1； 單軸-單輪組時， αi =1.06 ×103×r -0.62×Pi-0.82；雙軸-雙輪組時， αi=1.66×10-7×r-0.61×Pi0.14。
3.2.2 瀝青路面軸載換算公式
以路表彎沉為指標：
(2)
以層底拉應力為指標：
(3)
式中： N———標準軸載的當量軸次（次/日）；
n1———被換算車型的各級軸載作用次數（次/日）；
P1———被換算車型的各級軸載（kN）；
C1———軸數系數， 當軸間距大于3m時取軸數m， 當軸間距小于3m時取1+1.2×（軸數-1）；
C2———輪組系數， 單輪組為6.4， 雙輪組為1， 四輪組為0.38；
K， n———車輛載重次數。
3.3 設計標準的確定
低交通量道路路面設計時，除考慮規范現有的設計標準以外， 更要著重考慮以控制極限荷載作用下路面結構發生一次性破壞為目的的控制標準。
3.3.1 水泥路面設計標準
對低交通量道路中交通量較大的道路， 應首先以疲勞破壞的原則設計路面結構厚度， 然后，用極限荷載的一次性破壞原則進行驗證。
3.3.1.1 以控制疲勞破壞為目的的設計標準
以控制標準荷載應力和溫度應力綜合作用下混凝土面層出現疲勞斷裂為目的的設計標準， 其表達式為：
(4)
式中： σpr———標準軸載在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力（MPa）， 按式（5）計算；
σtr———臨界荷位處的溫度疲勞應力（MPa）；
γr———可 靠 度 系 數 ， 取1.04～1.11；
fr———水泥混凝土彎拉強度標準值（MPa）。
路面設計時， 首先選擇路面結構組合（包括墊層、基層和面層的材料和厚度）。然后， 依據公式（4）驗算混凝土板的厚度是否滿足要求。如果不滿足， 就要改變混凝土板厚度， 重新計算，直到滿足為止。
3.3.1.2 以控制一次性破壞為目的的設計標準
以控制極限軸載應力與溫度應力綜合作用下混凝土面層出現一次性斷裂為目的的設計標準，其表達式為：
(5)
式中： σpm———極限軸載在臨界荷位處產生的荷載應力（MPa）；
σtm———最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力（MPa）。
其余變量意義同前。
3.3.2 瀝青路面設計標準
低交通量道路瀝青路面設計仍以設計彎沉作為主要控制標準， 但對半剛性瀝青路面， 必須進行半剛性層層底拉應力驗算。根據設計彎沉計算路面厚度的方法可參照《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50－2006）執行， 等外級公路暫時可按四級公路標準執行。下面主要介紹半剛性瀝青路面設計中對半剛性層層底拉應力的驗算方法。
半剛性瀝青路面的半剛性層層底拉應力驗算包括兩方面： a）驗算標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足容許拉應力要求； b）驗算極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足材料劈裂強度要求。
3.3.2.1 疲勞抗裂要求
驗算標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足容許拉應力要求的公式為：
(6)
式中： σm———標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力（MPa）；
σR———半剛性結構層材料容許拉應力（MPa）；
Ks———抗拉結構強度系數， 根據《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50－2006）相關規定取值；
σsp———半剛性材料的劈裂強度（MPa）。
3.3.2.2 極限抗裂要求
驗算極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足材料劈裂強度要求的公式為：
（7）
式中： σ′m———極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力（MPa）；
σsp———半剛性材料的劈裂強度（MPa）。
其中， 式（6）和式（7）中的σm和σ′m可利用成熟的電算程序計算。
3.4 季凍區道路的抗凍設計
在季節性冰凍地區， 由于低交通量道路路面結構厚度一般較小， 容易不滿足結構抗凍厚度要求， 因此， 必須做好路面結構的抗凍設計?？赏ㄟ^采取以下措施來達到抗凍設計需要：
a）增設抗凍墊層當路面總厚度小于規范推薦的最小防凍厚度要求時， 其差值可用墊層厚度補足， 墊層材料宜采用碎石、砂礫等顆粒材料；
b）選擇抗凍穩定性較好的材料填筑路床如礦渣、爐渣、粉煤灰、礫石及碎石等， 填筑完成后必須將水及時排出路基；
c） 改善路基土當用粉質土、粘質土填筑路堤時， 可用石灰、水泥、粉煤灰、礦渣、固化劑等單獨或混合進行改善處治；
d）充分做好排水設計降低路基土的含水量， 使路基干濕類型達到中濕及以下。
當上述措施實施存在困難時， 應盡量避免修筑半剛性瀝青路面和水泥混凝土路面， 而改修柔性路面， 但受凍害以后， 路面的平整度會下降， 影響行車速度和舒適性。
公路路面設計規范范文5
關鍵詞： 水電站對外公路路面損害分析設計預防措施
水電站對外公路是水電站和外部進行交通聯系的通道。在水電站的施工期與運營期，很多大宗物資，比如鋼筋、水泥；重大物件，比如變壓器、水輪機等都將從水電站對外公路路面經過。而大部分的水電站工程區域內的地形都比較陡峻，地形多為溝谷發育，并且地形比較復雜。公路線路通過工程區域地形、地勢起伏大，線路通過區域多為起伏較大的“雞爪”地形，布線條件較差，綜合考慮公路的經濟合理性和線形技術指標要求，線路布置中難以完全繞避“雞爪”地形，部分線路路基高填深挖情況難以避免，因此，在水電站對外公路設計階段要注意施工區域內的地形、地質構造等。以下，我們就從水電站對外公路路面的損害及設計階段早期的預防兩方面進行分析。
1、公路路面損害分析
水電站對外公路路面的好壞是水電站對外交通運輸順暢的關鍵。水電站對外公路路面的建設規模及技術標準的確立，要以確保水電站的建設及運營中運輸各種外來物資的需要。并且要確保運輸的暢通、安全、高效及迅速。參照交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）對公路分級和公路等級之規定及國家計委頒布《廠礦道路設計規范》（GBJ22-87）對于廠礦道路等級劃分的規定，結合地方交通發展規劃，綜合考慮影響對外交通專用公路技術標準的各種因素，來分析水電站對外公路的路面損害方式。
水泥混凝土路面是目前我國公路建設中廣泛采用的高等級路面。它適應日益發展的交通運輸要求，同時具有強度高、穩定性好、使用壽命長、維修養護費用低等許多優點。根據計算分析，水電站對外公路路面所承受的交通屬重級交通，其具有施工高峰期交通量大、通行車輛軸載重，建設期車輛通行集中等特點。為滿足水電站建設所需外來材料及重大件運輸的要求，并結合公路沿線氣候、水文、工程地質及該地區的筑路材料等條件，本著因地制宜、就取材的原則，設計一般采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面也有較明顯的劣勢，公路路面容易受到損害，會出現接縫、修復困難、脫空、拱起、唧泥、錯臺等現象。并且，由于水泥混凝土路面的土板的脆性會導致地基容易出現變形。
同時，水泥混凝土路面的使用性能在行車和自然因素的不斷作用下逐漸變壞，以至出現各種類型的損壞現象，大體分為接縫破壞和混凝土面板損壞兩個方面，損壞性質也可分為功能性損壞與結構性損壞兩個范疇。
1．接縫破壞
接縫破壞主要有以下幾種形式：
1）擠碎。出現于橫向接縫(主要是脹縫)兩側數十厘米寬度內。主要由于脹縫內的滑動傳力桿位置不正確，或滑動端的滑動功能失效，或施工時脹縫內局部有混凝土搭連，或脹縫內落入堅硬的雜屑等原因，阻礙了板的伸長，使混凝土在膨脹時受到較高的擠壓應力，當其超過混凝土的抗剪強度時，板即發生剪切擠碎。
2）拱起。混凝土面板在受熱膨脹而受阻時，某一接縫兩側的板突然向上拱起。這是由于板收縮時縫隙張開，填縫料失效，堅硬碎屑等不可壓縮的材料塞滿縫隙，使板在膨脹時產生較大的熱壓應力，從而出現縱向壓曲失穩。
3）錯臺。橫向接縫兩側路面板出現的豎向相對位移。當脹縫下部嵌縫板與上部縫隙未能對齊，或脹縫兩側混凝土壁面不垂直，使縫旁兩板在伸脹擠壓過程中，上下錯開而形成錯臺。地面水通過接縫滲入基礎使其軟化，或者接縫傳荷能力不足，或傳力效果降低時，都會導致錯臺的產生。當交通量或基礎承載力在橫向各幅板上分布不均勻，各幅板沉陷不一致時，縱縫也會產生錯臺現象。
4）唧泥。汽車行經接縫時，由縫內噴濺出稀泥漿的現象稱為唧泥。在輪載的頻繁作用下，基層由于塑性變形累積而同面層板脫空；地面水沿接縫下滲而積聚在脫空的空隙內；在輪載作用下積水變成有壓水而同基層內浸濕的細料混攪成泥漿，并沿接縫縫隙噴濺出來而形成唧泥如（圖一）。唧泥的出現，使面板邊緣部分失去支承，因而往往在離接縫1．5～1．8m以內導致橫向裂縫。此外，縱縫兩側的橫縫前后搓開、縱縫縫隙拉寬、填縫料喪失和脫落等也都屬于接縫的破壞。
2．水泥混凝土板本身的破壞
水泥混凝土板的破壞主要是斷裂和裂縫。面板由于所受內應力超過了水泥混凝土的強度而出現橫向或縱向以及板角的斷裂和裂縫，其原因是多方面的：板太薄或輪載太重；行車荷載的渠化作用(荷載次數超過允許值)；板的平面尺寸太大，使溫度翹曲應力過大；地基過量塑性變形使板底脫空失去支承；養生期間收縮應力過大；由于材料或施工質量不良，水泥混凝土未能達到設計要求等。斷裂裂縫破壞了板的結構整體性，使板喪失應有的承載能力。因而，斷裂裂縫可視為水泥混凝土面層結構破壞的臨界狀態。
2、設計階段早期的預防措施
針對以上的分析，我們可以看出水電站對外公路路面出現的損害的原因及現象。因此，在對外公路路面的設計早期要做好各類的預防措施。
1）外部因素。針對水電站對外公路所處的地形、地質條件，判斷是否因為地形、降水的情況而發生山洪及山體滑坡、泥石流等地質災害。因此根據公路路面的設計要求和現場的施工條件，在設計時要做好以下幾個方面：1）路線上盡量避讓不良地質災害路段，保證施工安全及運營安全；2）采取路基防護措施，保證路基穩定，確保路面不受損。部分施工區域受地形條件的限制，設計坡比相對會比較陡，很多為1：0．5；部分區域的坡比為l：0．3。少數施工公路的地段原設計中沒有任何的防護，在這種情況下，為了保證公路施工坡面的穩定，路基防護可采取噴錨支護、預應力錨索支護、SNS被動防護網等方式；并根據開挖揭示地質情況對路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。
2）路面設計因素。水泥混凝土路面板的彈性模量及力學強度大大高于基層和土基的相應模量和強度；其次，水泥混凝土的抗彎拉強度遠小于抗壓強度，約為抗壓強度的1／7～1／6，因此取水泥混凝土板的抗彎拉強度指標作為設計指標；又由于水泥混凝土板與基層或土基之問的摩阻力一般不大，所以從力學模型考慮，可把水泥混凝土路面結構看作是彈性地基板，用彈性地基板理論進行分析計算。水泥混凝土的抗彎拉強度比抗壓強度低得多，在車輪荷載作用下當彎拉應力超過水泥混凝土的極限抗彎拉強度時，水泥混凝土板便產生斷裂破壞，且在車輪荷載的重復作用下，由于疲勞效應，水泥混凝土板會在低于其極限抗彎拉強度時出現破壞。此外，由于板頂面和底面的溫差會使板產生溫度翹曲應力，板的平面尺寸越大，翹曲應力也越大。水泥混凝土又是一種脆性材料，它在斷裂時的相對拉伸變形很小，因此，在荷載作用下土基和基層的變形情況對水泥混凝土板的影響很大，不均勻的基礎變形會使水泥混凝土板與基層脫空。在車輪荷載作用下面板將產生過大的彎拉應力而遭破壞。基于上述，為使路面能夠經受車輪荷載的多次重復作用、抵抗溫度翹曲應力、并對地基變形有較強的適應能力，水泥混凝土板必須具有足夠的抗彎拉強度和厚度。
另外，在水泥混凝土路面的使用過程中，由于種種原因，路面出現一些裂縫，地表水會將沿著裂縫及接縫滲入到水泥混凝土的路面結構之內，這其實就是由于水泥混凝土路面水損害而造成的。水泥混凝土路面水損害主要是指路面的水不可避免地從路面的各種接縫及裂縫處滲入到路面結構的內部。并在車輛的荷載作用下，路面基層出現塑性變形的累積造成同面板的脫空，水在輪載作用之后形成有壓水，與路面基層的混合料浸濕的細料一起混合成泥漿，沿路面得接縫及及裂縫處噴濺出來，造成唧泥現象。隨著唧泥的不斷發展，范圍不斷擴大到整個公路路面的板內，最終造成了路面的損害。
因此，為降低唧泥、錯臺、脫空等損害出現的可能及減少其危害的程度，當水量足夠大時，應在水泥混凝土路面的結構內設置路面內部的排水系統，及時排出滲入的水，減少滲入水對有水泥混凝土路面基層產生的沖刷作用。故在設計中加設排水基層及縱向的邊緣排水系統，能夠很好的預防和減輕水泥混凝土發生路面損害的可能。
（1）排水基層。在水泥混凝土路面層設計透水性比較好的排水基層。并在其邊緣設計一個縱向的集水溝及排水管和橫向的出水管。組成排水基層排水系統。如（表二）。
排水水基層排水系統：1面層2排水基層3不透水墊層4水泥混凝土路肩面層 5集水溝6 捶水管 7出水管8反濾織物 9 路基
（2）加強對公路路面接縫的設計。由于地表水的滲入路面結構及接縫處的板邊彎沉大、溫度翹曲導致的變形過大都是混凝土路面面板容易出現板底脫空及板塊斷裂的主要原因，同時，也加速路面地表水的滲入。通過大量的實踐與調查發現：在雨雪等天氣狀況，大氣的降水是造成水泥混凝土路面施工結構內部存有水分的主要來源。雨水從水泥混凝土板的縱縫滲入，尤其是水泥混凝土板的橫向縮縫也容易讓雨水滲進來。因此，在設計時，必須加強對于接縫特別是橫縫的設計。由于特重及重交通的水泥混凝土路面都是橫向縮縫設置傳力桿，這樣能夠降低板邊的彎沉及溫度導致的翹曲變形，增加接縫的負荷能力，有力消除公路路表水的滲入，預防并減輕水泥混凝土路面發生水損害。
3、結語
本文分析了水泥混凝土路面各種損害形成的原因，在設計過程中要不斷優化路面結構形式、完善公路路面表面的排水系統、加強對于公路路面結構層的內部排水系統的設計，并提出對水泥混凝土路面的損害的進行綜合防治的措施。
因此，對于公路路面損害情況的分析，在水電站公路路面的地區，根據地形的實際特征，比如高坡險、地質復雜、巖體破碎的區域，要進行合理的施工設計，預防各個施工路段路面的損害。路基邊坡適當放緩邊坡坡率，加強錨噴支護，設置加強主動防護網、被動防護網、預應力錨索、鋼筋混凝土框格梁等邊坡防護支擋結構措施。參照交通部頒《公路工程技術標準》（JTG B01-2003）對公路分級和公路等級之規定及國家計委頒布《廠礦道路設計規范》（GBJ22-87）通過設計階段早期的預防工作保證水電站外的公路路面不輕易受到各種損害。
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公路路面設計規范范文6
關鍵詞：舊路改造；橫向力系數；運行速度；造價；超高
1 概述
隨著城市化進程的發展、日益增長的交通量及各地區經濟社會的交流和聯系更加緊密，現階段大部分舊路的承擔著較大的交通壓力，服務水平日益下降，部分路段已成為嚴重的交通“瓶頸”，不僅影響了行車的安全，也阻礙了沿線地方經濟的發展。對舊路進行改造顯得迫切而重要，舊路改造的總體目標是：安全、節約、科學、自然。也就是說在科學選擇技術指標，在滿足技術標準要求的前提下，保障道路交通安全，提高道路的通行能力并與自然景觀相協調。
汽車在曲線上行駛，除受重力作用，還受到離心力的作用。由于受離心力作用，使行駛在平曲線上的汽車產生橫向不穩定的危險（側向滑移、傾覆）。為了減少離心力的作用，保證汽車在平曲線上行駛的穩定性，把路面做成外側高的單向橫坡形式，也就是超高。也就是在平曲線上設置超高以形成向心力平衡高速行駛車輛的離心力。可見曲線超高與行車速度和路面橫向力系數密切相關。
2 橫向力系數的影響
2.1 橫向力系數的取值
橫向力系數μ值的大小影響著汽車的穩定程度、乘客的舒適感、燃料和輪胎的消耗以及其他方面，所以μ值的選用應保證汽車在圓曲線上行駛時的橫向抗滑穩定性，以及乘客的舒適和經濟的要求。表1 為不同μ值對乘客的舒適程度反映。
μ 值的采用關系到行車安全、經濟與舒適，通過上述比較，通常μ 值小于0.15 為宜。
2.2 曲線半徑的計算
路線規范規定了圓曲線最小半徑有三類：不設超高最小半徑、設超高最小半徑一般值及極限值。圓曲線最小半徑是以汽車在曲線部分能安全而又順適地行駛所需要的條件而確定的，即車輛行駛在道路曲線部分所產生的離心力等橫向力不超過輪胎與路面的摩阻力所允許的界限。圓曲線半徑的通用計算公式為：
式中： R為曲線半徑（m）；V 為設計速度（km/h）；μ 為橫向力系數； i 為路面橫坡度或超高橫坡度，以小數表示，反超高時用負值。
由上表可知，當圓曲線半徑大于等于一般值時，橫向力系數采用0.4～0.6值；在極限值時則采用0.1～0.17值，且設計速度越低，圓曲線半徑越小，橫向力系數越大。
3 運行速度的影響
汽車在公路上行駛時，駕駛員一般依據道路的行車條件（線形、路面、氣候、環境及交通流）及車輛本身的性能來確定自已的車速。只要條件允許，駕駛員總是傾于采用較高的速度行駛。但每個駕駛員都有一個心理期望行駛的速度，當車速高于期望速度時，即表現為減速，低于期望速度則表現為加速過程，直至達到穩定的期望車速后勻速行駛。也就是在特定路段上，在干凈、潮濕條件下，85%的駕駛員行車不會超過的行駛速度。簡稱運行速度V85。
路線總長32.197km，全線共設交點236個，平均每公里7.33個，平曲線占路線總長的58.49%。
5.3 確定橫向力系數
由于舊路采用的是94版《公路路線設計規范》的技術標準，故我們應采用94版《公路路線設計規范》中的圓曲線超高推薦值按圓曲線半徑的通用計算公式反推橫向力系數。
06版《規范》說明中有“圓曲線最小半徑是使按設計速度行駛的車輛能保證其安全性與舒適性，而建議的采用值。參考國內外使用的經驗，確定圓曲線最小半徑的‘一般值’采用的橫向力系數為0.05～0.06，而‘極限值’采用的橫向力系數為0.1～0.17”。因此，在本公路的超高值計算中，最大橫向力系數可按0.05～0.17控制。
5.4 確定運行速度
《公路項目安全性評價指南》中指出當運行速度與設計速度差值大于20Km/h時，整個路段的運行速度協調性不良，需對路線平、縱、橫各個方面進行調整設計。只有速度差控制在20km/h以內，我們才可以取得較好的運行速度協調性，減少車輛在路段上忽高忽低的車速變化，降低交通事故的發生。故在進行計算時可采用設計速度和速度差的和作為運行速度的取值。
5.5 超高值計算
由上表可以看出，采用上述超高值時，橫向力系數在0.05～0.17的可控范圍內，可保證行車的安全和舒適。
5.7 工程造價比較
