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路面設計要求范文1
1.瀝青混凝土路面使用性能設計要求
在瀝青混凝土路面結構設計過程中，要使瀝青路面在實際使用過程中具有良好的使用性能以滿足道路安全舒適的行車要求，并能夠減少使用中的路面損壞量，瀝青路面結構層設計時應滿足道路路面的強度、剛度、穩定性、耐久性、平整性等性能技術指標要求。
1.1 強度和剛度設計要求
瀝青混凝土路面結構在設計過程中，其結構層的材料和路基填料必須具有足夠的強度和剛度，確保路面在設計范圍內的行車荷載條件下不會產生大的變形或位移，從而有效防止或減少瀝青路面過早出現開裂、坑槽、滑移、沉陷等破壞問題，有效提高路面綜合使用性能水平。
1.2 穩定性和耐久性設計要求
設計路面結構層的材料和路基填料必須具有足夠的穩定性，確保瀝青路面在設計使用年限范圍內能夠承受溫度和水分變化、凍脹傷害、以及凍融循環作用等自然條件對路面性能的影響。
1.3 路面平整性設計要求
為了提高瀝青路面的行車安全舒適性，必須確保路面具有非常良好的平整度。路面平整度不僅影響到道路的行車速度和舒適度，同時還會影響到瀝青路面結構綜合使用性能和耐久度，其主要與路面結構設計方案、各結構層的使用材料、路基填料的強度和穩定性能等有關，同時還與道路的施工質量和綜合養護情況有關。瀝青路面結構設計過程中，除了要保證路面有良好平整性外，還應具有一定的粗糙度，以確保車輛在各種氣候條件下能夠高速安全穩定行駛。
2.改造道路瀝青路面結構設計技術要點分析
道路在技術升級改造和大修過程中，合理選擇和安排設計瀝青路面結構的層次，是確保整個瀝青路面結構在設計使用年限內承受設計行車荷載和各種自然因素綜合作用下具有良好使用性能的重要基礎保證，同時也是瀝青路面性能發揮最大化和路面結構建設施工合理經濟化的重要技術支撐。瀝青路面面層由于在使用過程中會直接承受行車和各種自然因素的反復循環作用，必須要求其具有非常良好的高強度（抗拉和抗剪切）、耐磨耗、耐久性、抗滑性、熱穩性、以及不透水性，因此，實際道路改造設計過程中，通常選用粘結力較強的結合料和強度較高的集料作為路面的面層材料。從大量設計經驗和道路建設實踐可知，改造道路瀝青面層通?？梢苑譃閱螌印㈦p層、甚至三層等結構，其中雙層結構又可以分為表面層和下面層；三層結構又可以分為表面層、中面層、以及下面層。瀝青路面表面層應具有非常良好的平整密實度、抗滑耐磨性、以及抗裂耐久性；中面層和下面層應具有非常良好的高溫抗車轍性、抗剪切性、密實度、以及不透水性，同時下面層還應具有非常良好的耐疲勞開裂性能。瀝青路面表面層的類型結構及性能水平應與道路的等級、使用性能要求、以及交通等級等技術指標相匹配。瀝青路面基層主要承受由面層向下傳遞的車輛豎向荷載作用力，并將其擴散到瀝青路面墊層或土基中，因此，路面基層必須具有足夠大的強度和剛度，以確保高速行車安全和行車舒適性要求。基層應根據工程實際情況，結合當地原材料、交通運輸量、運輸負荷類型、氣候地質條件、筑路原材料、以及路基水文等條件進行綜合考慮，選擇技術安全合理、節能經濟的瀝青路面結構層。瀝青路面結構組合和優化設計是一項經驗性、技術性均比較強的綜合性工作，除了要有豐富的設計知識體系外，還要有非常強的實際道路改造設計、施工建設等實踐經驗，確保路面具有非常良好的綜合使用性能水平。
2.1 嚴謹進行瀝青面層結構組合和優化設計
從大量道路改造過程實際設計方案、應用效果可知，結合道路實際交通量而言，如城市支路如果技術能夠滿足，從經濟性方面來看，可以采用單層設計結構；對于城市次干路及以上等級的道路通常應采取雙層設計結構，對于交通量特別大、性能等級要求較高的主干路和快速路則應采取三層設計結構。對于城市主干路而言，在交通量、性能技術要求非常相近的情況下，有的設計人員采用兩層式結構，有的則采用三層式結構，兩者間的厚度相差在3cm以上，使得工程施工建設完成后要么偏薄，路面容易發生早期損壞等不利現象；要么偏厚，從而大大降低工程總體投資經濟效益水平。因此，在路面結構形式設計過程中，要充分結合工程實際及鄰近地區相應工程的成功經驗，嚴謹進行瀝青面層結構組合和優化設計，杜絕隨意性設計等造成工程投資的大量浪費和為后期運營埋下巨大安全隱患。
2.2 要重視最小壓實厚度
在路面瀝青層厚度的擬定過程中，要重視最小壓實厚度對路面性能的影響，從而確保設計方案中各層瀝青混合料在實際施工中，能夠形成均勻而壓實穩定的結構層次。從道路改造相關技術規范和標準要求可知，瀝青路面各層設計厚度不宜小于3倍混合料的公稱最大粒徑要求。但在實際設計過程中，很多沒有達到上述技術指標要求，如當瀝青層設計為12cm時，上面層通常設計成5cm中粒式AC16，而下面層則設計成7cm粗粒式AC25，這樣的設計方案就不能滿足“3倍”技術指標要求。因此，在實際結構層厚度設計過程中，要嚴格按照相關技術規范要求設計各層厚度。
3.瀝青層底拉應力驗算設計要點
由于路面瀝青層底拉應力驗算計算相當繁瑣，很多工程在實際設計過程中沒有進行嚴格的加鋪層層底拉應變的驗算。在結合很多實際設計工作經驗，并結合相應工程設計經驗結果，分析總結得到不同加鋪層厚度層底拉應力關系。將需要改造的道路勘測一個整體，通過相應的計算公式可以得到不同厚度的當量回彈模量（注：路面瀝青層的模量按15℃計算，統一取值為1 600MPa，則可以獲得加鋪瀝青面層不同厚度的底拉應力。在實際設計過程中，按照圖1即可以查得在不同地基模量和不同層厚情況下，瀝青路面層底的拉應力大小，從而確保瀝青路面具有較高性能水平。
路面設計要求范文2
關鍵詞：城市道路；工程路面；結構設計
道路修建是城市現代化發展中的核心工程，與車輛通行、運輸的安全存在直接的聯系。城市道路在路面結構設計方面，考慮到交通、行人等因素，提出了安全要求，在保障城市道路路面結構穩定的基礎上，維護路面的安全與強度，消除路面結構設計中潛在的風險因素。設計人員遵循道路修建的根本要求，完善路面結構的具體設計。
1城市道路工程的路面結構設計
城市道路工程在進行路面結構設計之前，需要重點研究城市道路，深入分析城市道路的實況，進而才能真實的設計出路面結構的方案。設計人員要選擇有代表性的城市道路進行研究，路線、路段需屬于典型城市道路，由此才能提升路面結構的設計水平[1]。路面結構設計時，按照《城市道路路面基層施工技術規范》中的要求，提前選擇一定年齡的路面，約3年或以上年齡，調查路面的性能狀況，盡量包含不同類型的路基結構，所以針對城市道路路面結構設計的調查工作，提出三點要求。第一，路面結構設計和調查的過程中，需要反饋不同調查路段的具體情況，特別是城市道路的修建水平，以便優化方案的設計，進而為路面結構設計提供詳細的依據。第二，掌握道路路面結構設計部分的土基實況，尤其是強度等級、回彈模量范圍等項目內容，各項參數之間的關系如表1所示，促使設計人員掌握路面設計中的各項要點內容，有效控制路面結構設計中的影響因素，一方面控制結構設計時的沉降，另一方面優化路面的設計過程。第三，根據路面結構設計的要求，確定結構的設計類型，維護路面設計組合的優質性，以免路面結構工程中出現誤差，體現設計的科學性。
2城市道路工程中路面結構的方案設計
2.1設計原則
設計原則是城市道路路面工程中的主要部分，專門用于約束路面設計，確保路面設計的規范性[2]。例舉路面結構設計的原則，如：（1）站在經濟、技術角度上分析城市道路路面的整體設計，改進方案中的不足點，選擇最優的結構設計方案；（2）路面結構材料的選擇，必須考慮到城市道路所處的環境，包括交通環境、氣候環境等，有針對性的選擇路面材料，維護路面結構的穩定性；（3）設計人員著重分析瀝青的面層結構，在質量、力學等方面評價路面結構設計，為路面結構提供優質的級配方案，強化路面的結構；（4）路面結構設計中，設計人員要遵循環保、節能的原則，既要保障城市道路的質量和性能，又要落實相關熱的原則。
2.2結構材料
結構材料是路面結構的一大設計因素，需依照城市道路工程路面的設計實況，挑選恰當的結構材料。以某城市路面結構設計為例，該工程是城市路網的重要組成部分，總長0.72公里，寬30m，分析其在主要材料上的選擇方式。如：（1）面層材料，分為上、中、下三部分，均以瀝青材料為主，該路面結構設計，按照常用瀝青的級配，合理分配其在不同面層部分的應用；（2）下封層材料，用于加強面層、基層的連接，防止相連層面發生側滑，該工程將改性瀝青做為吸收膜，降低側滑的發生機率；（3）基層材料選擇，該工程通過試驗分析的方式，選擇基層強度的指標，以指標為基礎選擇可用的材料，以水泥穩定砂礫此項材料為根本，逐步提升基層結構的密實性強度和剛度，保障路面設計材料的科學使用。
2.3設計方案
2.3.1新建路面結構的方案設計。城市新建的公路工程內，路面設計新可分為4個部分，分析如：（1）主線行車道設計方案，其為新建道路路面結構設計中的主要部分，按照城市道路的要求，主線行車道的不同層面，使用了不同的混合材料，以混凝土為主進行分析，新建路面的上面層部分，使用改性瀝青混凝土，厚度為5cm，同時使用75cm的應力吸收膜，中間結構選擇中粒式瀝青混凝土，保持4~6cm的厚度，下方厚度要大，基本可以設計為8cm，材料為粗粒式混凝土，用于穩定路面的結構基礎，其中基層要求達到30cm，墊層也要達到30cm厚度，具體厚度依照實際情況分配；（2）地面鋪道行車設計中，僅僅分為上下兩部分，取消了中間部分的設計，上方設計5cm的細粒式瀝青結構，下方可以根據實際情況設計，一般為5cm的粗粒式，基層與墊層的厚度保持30cm；（3）非機動車道設計方案內，分為20cm的墊層，采用天然的砂礫材料，基層厚度控制在20cm，選擇含有5%水泥成分的砂礫，而且砂礫材料要具備足夠的穩定性，防止影響基層的結構性能，面層厚度為4.5cm，路面結構的全部非機動車道的結構厚度，不能超出44cm；（4）人行道的結構設計方案，與非機動車不同，面層同樣需要分為上面層和下面層，使用材料為：預制混凝土透水磚、水泥砂漿，厚度是7cm、4cm，基層、墊層及非機動車道結構設計中，材料一致，厚度范圍是15~20cm。
2.3.2改建道路路面結構設計方案。城市道路工程中，存在部分需要改進的道路，同樣需要設計路面結構。一般情況下，城市道路改建道路路面結構設計時，涉及到結構翻挖、結構挖除的情況，需要先處理舊路面的結構，再實行新路面結構設計[3]。分析需要修改建設的道路，其在路面結構上的設計方式，如：（1）吸收膜結構，根據修改要求，分為基層、底基層兩個部分，基層厚度30cm，底層按照實際情況設定；（2）車行道結構，下方部分的設計厚度是7cm，材料粗粒式瀝青混凝土，上方結構4cm，材料細粒式混凝土，上、下面層的相互穩定，劃分為兩層施工，材料為砂礫，底基層厚度30cm，選擇天然砂礫，用于確保底基層的穩定性。
3城市道路工程中路面結構設計的注意事項
城市道路在路面的結構設計項目上，還要考慮到工程指標的差異，特別是城市自身規定與國家規定的差別，其中各項設計指標均有細小的差別，應該遵循路面結構設計的實際情況，由此才能保障結構設計的真實度。不同規定中的設計指標，對路面結構設計有一定的限制，所以設計人員綜合分析設計指標，按照城市道路路面結構的設計需求，選擇可遵循的指標項目[4]。除此以外，路面結構設計中，還要注意試驗路的鋪筑和養護，以試驗路為標準，落實路面結構的設計方案，嚴格遵循結構設計的方案要求，落實設計要求，最主要的是依照試驗路的設計方法，完善路面結構的具體設計，盡量避免出現不良的影響因素，強化城市道路的路面結構，進而提升城市交通的安全水平，保障路面通行的良好性能。
4結束語
道路路面修建工程中，提高了對結構設計的重視度，根據道路路面的基礎特性，如：強度、抗滑、耐久性等，都需合理的設計路面結構，改善城市道路的特性，最主要的是保障城市道路的穩定與安全，全面體現路面結構設計的優點，防止干擾城市的車輛通行。路面設計過程內，必須依照城市道路的實際情況，安排規劃設計的工作，提升城市道路的設計能力。
作者:崔君 單位:蘇州市曉陽市政建設設計有限公司
參考文獻：
[1]崔永日.淺析半剛性城市道路路面結構設計[J].才智，2011，36：225.
[2]張翼.城市道路工程路面結構設計研究[J].科技視界，2015，24：302+322.
路面設計要求范文3
【關鍵詞】結構設計；材料設計；施工；監控
1 我國高速公路的結構與永久性路面結構
與混凝土路面相比， 瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短等優點，因而獲得了越來越廣泛的應用， 20世紀50年代以來，各國修建的瀝青路面數量迅速增長。瀝青路面結構設計初始，其主要目的就是為保護路基土不經受車輛的直接作用，通過路面傳播至土基的應力被擴散而不會造成土基過大的沉降，這點反應在設計思想及設計方法上，主要是控制土基頂面應力及垂直位移量，可以運用古典力學公式進行驗算。當古典理論公式無法客觀地描述路面結構的實際工作狀態時， 人們通過大量的野外測試， 修筑試驗路對實際車輛行駛效果進行系統觀察， 形成了以車輛荷載作用下確保路面結構承載力能力為核心的經驗設計法?，F論分析設計法是以D.M.Burmister1943年發表的彈性雙層體系理論解析解為起始的。我國瀝青路面設計方法的總系統是以理論分析為基礎， 采用雙圓垂直均勻荷載作用下的多層彈性連續體系理論， 以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標， 對高等級公路要對瀝青面層和半剛性材料的基層、底基層進行層底拉應力的驗算。我國現行規范中雖然對路面等級、瀝青面層厚度等做了規定，但其規定的區間范圍大， 如將累計標準軸次400萬次作為高速公路、一級公路與二級公路的分界值； 高速公路瀝青層厚度為12cm～ 18cm等。
近年來在材料選擇、混合料設計、性能測試和路面結構設計等方面所做出的努力，可以使道路管理部門通過周期性地更換瀝青面層來獲得瀝青路面結構更長的服務性能（超過50年） ， 這就是所謂永久性路面的概念。這項技術的核心是按功能合理設置路面的結構層：要求路面結構的面層具有抗車轍、不透水和抗磨耗的能力；中間層具有良好的耐久性； 基層要具有抗疲勞和耐久的能力。永久性路面不僅適用于大交通量道路， 經適當的調整后也可用于中、低等級交通量的道路。
2 基于力學方法的路面結構設計
傳統的結構設計是以強度為第一設計指標， 而現代高速公路的功能設計是以變形為第一控制參數， 表面車轍和路面開裂已成為瀝青路面兩種主要的結構和功能設計標準。但現行路面標準并無切合實際的車轍深度計算方法， 一般設計規范均采用間接調控的手段來達到控制路面車轍深度的目的。如邱延峻在“ 柔性路面路基土的永久變形” 一文中指出， 路基土的永久變形直接控制柔性路面的車轍深度， 而路基土的永久變形主要是通過壓實度來加以限制。事實上除了路基土以外， 路面各結構層永久變形的大小都對車轍深度有直接的影響。以往美國采用經驗法設計瀝青路面結構， 這種方法無法考慮按功能設置路面結構層或解釋路面結構層在抗疲勞、車轍和低溫裂縫方面的作用。實際上瀝青路面的每一個結構層都有其特定的作用， 因此需要一個新的方法來評價各結構層在路面結構中的作用。實踐證明， 基于力學的設計方法可以承擔這一角色， 這個方法就是瀝青路面設計的力學經驗法。
瀝青路面設計的力學方法最早于20世紀60年代提出， 但真正在美國用于路面設計是在20世紀80～90年代， 如華盛頓州、肯塔基州和明尼蘇達州等?，F公路科研院（NCHRC）正在開展研究， 并計劃將力學經驗法用于AASHTO路面結構設計指南2002。瀝青路面的力學設計非常類似于其他土木工程的設計過程， 如橋梁、樓房、水壩等。它采用力學原理分析路面與荷載間的相互作用， 針對某種路面破壞類型， 確定路面結構的臨界狀態， 通過正確選擇材料和層厚， 設計出避免破壞的路面。永久性路面所采用的設計原則為： 面層要有足夠的剛度抵抗車轍， 基層要有足夠的厚度和柔度避免出現疲勞破壞。
3 永久性路面的材料設計
永久性路面結構是按功能來設置每一個結構層， 例如面層抗車轍、基層抗疲勞， 這就要求材料的選擇、混合料設計以及性能評價試驗要有針對性地進行?；旌狭系膭偠刃枰鶕旌狭纤幍膶游缓凸δ芤螅ㄜ囖H或疲勞）來優化選擇。然而， 對于所有的結構層， 混合料的耐久性是一個基本要求。
3.1 瀝青混合料基層。瀝青混合料基層被指定用來抵抗交通荷載作用下路面結構的彎曲疲勞。大量研究指出： 高瀝青含量有利于防止瀝青混合料的疲勞裂縫（見圖1（ a） ）。保證瀝青路面疲勞壽命的另一個途徑是足夠的路面結構厚度， 以降低路面底層拉應變的水平（見圖1（ b） ）。
基層的瀝青含量應考慮現場壓實度為最大密度的96%～ 98%。瀝青等級應具有與上面層相同的高溫特性以及與中間層相同的低溫特性， 如果這一層在施工期間開放交通， 還應做材料的車轍性能評價。
3.2 瀝青混合料中間層。中間層或連結層必須兼顧穩定性和耐久性。這一層的穩定性可以通過粗集料間骨料的相互接觸（骨架密實型級配）以及高溫穩定性好的的膠結料來獲得。為了獲得較大的內摩阻力， 形成堅實的骨架，必須采用經破碎的集料。關于集料的最大粒徑， 一種觀點認為， 應采用較大的公稱最大粒徑（ 38.1mm） ； 另一種觀點認為， 只要確保集料顆粒間的相互接觸， 較小的集料尺寸也能達到相同的效果。中間層采用的膠結料高溫等級應該與表面層相同。低溫等級可能要低一級， 因為這一層的溫度梯度較大， 低溫也不如面層嚴酷。中間層混合料設計可以按標準Superpave方法確定最佳瀝青用量， 并應進行車轍、水敏感性等性能評價試驗。
4 永久性路面的施工
永久性路面的施工要求更加注意從底層到上層施工的質量。在道路施工過程中， 應使用現代的先進試驗方法， 以獲得材料和施工質量的連續的信息反饋。路基必須具有足夠的強度和剛度， 以支撐路面的攤鋪和碾壓操作， 因此要求路基必須壓實、平整?？刂频缆贩掌陂g由于膨脹土或凍脹引起的路基體積變化是必要的， 這方面只有依靠當地的經驗。路基的季節性弱化也是一個值得重視的問題。為此，要注意排水， 通?？梢钥紤]設置一個中間粒料層。英
國的經驗是土基的最小設計模量值應為48MPa。良好的施工才能確保良好的道路使用性能。因此在瀝青層施工時應該密切關注瀝青過量加熱、混合料離析、級配變化等問題。
路面設計要求范文4
道路的主體部分，一個是路基，一個是表面。前者屬于一段規定了填充材料的道路內在基礎部分，被外層混凝土所包裹，與路面一起承受上方的壓力。路面則是這樣一層堅硬的外殼，由兩層以上的材料組成。一方面它保護著里面的路基免受雨水和不平均壓力的傷害，另一方面，內部的土層為外層提供后備支撐，并減少了混凝土的作業量，減少成本，也具有一定保護環境的意義，因為混凝土的使用實際上是一種對資源的消耗，越少使用越好。
1水泥混凝土路面設計中應該注意的幾個問題
1.1混凝土路面結構設計設計的目的一個是保證通車情況，另一方面在不影響使用水平的前提下節省不必要的浪費，使各種性能達到最優。這也是路面設計是否合格的一項重要標準。設計要參考2002年出臺的一項道路規范，這里總結了過去幾年對于道路設計的一些先進經驗和科學的處理方法，對于老舊的施工方法做出修整，一些計算公式也增加考慮了實際因素的一些數值。能夠更貼近真實的道路施工需要，總結吸收了近年來最新的研究成果，主要增加了路面結構可靠度設計和加鋪瀝青面層的設計方法，并針對重荷載，修正了應力計算公式，拓寬了應力分析使用范圍，充實了連續配筋混凝土面層配筋方法，細化了路面結構組合和材料組成性質參數要求，修改了舊混凝土路面調查和評定方法，還補充了交通分析方法。由于路面的主要破壞性因素與必須面對的還是行車的時候造成的重力擠壓。路面設計著重要考慮最大能夠承受的重力。超過這個數值就會出現路面下沉，扭曲變形，甚至斷裂，塌陷。以下是道路路面需要使用的材料和成分比例，這是通常情況下道路需要遵守的操作比例和構成形式，具體數值（表略）。水泥混凝土路面結構設計的任務是以最低的壽命周期費用提供一種在設計使用期內滿足預定使用性能要求的路面結構。路面的設計使用期是指新建或改建的路面從開始使用至使用性能退化到預定的最低標準時的時間段。路面使用性能包括結構性能和功能性能，在路面的使用期內隨行車荷載和環境因素的不斷作用而逐漸衰減，路面在使用末期內不一定損壞到無法使用，而是必須采取重大的措施(例如加鋪面層等)以恢復其使用性能。路面使用初期的使用性能主要與施工技術水平和施工質量有關，在行車荷載和環境因素的綜合作用下，其使用性能退化的速率主要與路面結構的物理性質有關。水泥混凝土路面結構的設計內容主要包含結構、材料和表面特性，主要分為以下七部分：(1)行車道路路面結構的組合設計。根據當地的環境條件、交通要求和材料供應等情況，選擇路面的結構層次、各結構層次的類型和厚度以組合成能提供均勻、穩定支承、減輕或防止卿泥和錯臺等病害、承受預期車輛荷載作用、滿足路面設計使用性能和運營費用要求的路面結構。(2)面層接縫構造和配筋設計。確定面層板塊的平面尺寸，選擇和布置路面接縫的類型和位置，設計接縫的構造(傳荷裝置和填封)，確定板內的配筋用量和鋼筋布置。(3)路面排水設計。選擇路面內部排水系統的布設方案，確定各項排水設施的構造尺寸和材料規格要求。(4)路肩鋪面結構層組合設計。選擇路肩的結構層次、各結構層的類型和厚度。(5)面層厚度設計。確定為滿足設計使用期內要求所需的混凝土面層厚度。(6)各結構層材料組成設計。選擇合適的組成材料，進行配合比設計以提供滿足各結構層性能要求的混合料。(7)路面表面特性設計。進行路面結構的路面抗滑和降噪設計，提供滿足抗滑、低噪聲要求的路面表面的技術措施。
1.2結構厚度設計方法步驟考慮混凝土路面的極限承載能力時，路面結構的設計流程和方法與普通水泥混凝土有所不同，基本可遵循下述步驟進行：(1)收集并分析交通參數。采集初始年日平均交通量和交通組成、軸載譜、歷年交通量及交通組成，確定方向分配系數和車道分配系數。在此基礎上計算軸載換算系數和設計車道標準軸載日作用次數，選定設計使用期和交通量平均增長率，計算設計使用期內標準軸載的累計作用次數。根據重載車輛的軸載分布特征，通過概率統計的方法，推算設計期內對應不同出現概率的最大軸載值。(2)確定最不利車輛軸載值和溫度梯度值。根據公路所在自然區劃，按規范給定的最大溫度梯度值，繪制該區的日溫度梯度頻率分布曲線。綜合考慮車輛軸載與溫度梯度，得出一定總體保證率下對應的最不利車輛軸載值和溫度梯度值。(3)初擬路面結構。按交通狀況、環境(氣溫和降水)、土基(土質、地下水位)和材料供應等條件，選擇路面結構層次組合及各層的類型和材料組成，擬定各結構層的厚度、面層板的平面尺寸及接縫類型和構造。(4)混合料組成設計及設計參數確定。設計面層和基層混合料的配合比，試驗確定混凝土的設計彎拉強度和彈性模量以及基層、墊層和土基的回彈模量。
路面設計要求范文5
關鍵詞：碾壓混凝土路面 配合比 路用性能 正交試驗
中圖分類號：U416 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（c）-0033-02
碾壓混凝土路面RCCP （Roller-Compacted Concrete Pavement，簡稱RCCP）是采用瀝青混凝土路面施工機械將干硬水泥混凝土攤鋪、碾壓成型的新型混凝土路面。它的施工工藝與瀝青混凝土路面類似，材料組成又與水泥混凝土路面相似，所以既有瀝青類路面施工方便、快速開放交通的特點又具有水泥類路面強度高耐變形的特點。但是RCC路面的缺陷也是明顯的，RCC路面由于水泥用量少而強度不高，因碾壓混凝土過于干硬施工時難以壓實，平整度較低，表面因施工振動聚漿又影響抗滑性能。因此，GBJ 097-94《水泥混凝土路面施工及驗收規范》在增列“碾壓混凝土路面”條目時同時規定只限用于二級及二級以下公路，或者主要為復合式路面的下層結構?！豆匪嗷炷谅访媸┕ぜ夹g規范》（ JTG F30-2003）給出碾壓混凝土配合比設計方法[1]。
為充分發揮碾壓混凝土的技術經濟效益，提高碾壓混凝土的路用性能，國內外仍在進行研究和實踐，其設計理論和施工技術規范還在不斷完善中。文中試從RCC路面設計原理與方法、材料組成、粗細集料合成級配范圍等方面進行研究并分析碾壓路面水泥混凝土配合比的設計特點，討論配合比確定與施工控制。
1 RCCP配合比設計原理與方法
1.1 配合比設計原理
（1）混凝土強度原理：指硬化混凝土的抗壓強度及其他性能與水灰比的關系遵循阿勃拉姆斯（Abrams）建立的水灰比關系。水灰比減少，其強度提高。
（2）土工原理：土工原理是借鑒普氏壓實原理，在室內用擊實方法，對于一個給定的壓實功則對應一個“最佳含水量”，最大干密實隨著壓實功的增大而增加，最佳含水量則隨著干密度的增加而減少。
1.2 RCC配合比設計方法
（1）絕對體積法。
絕對體積法是先根據規范規定或經驗確定水灰（膠）比、砂率、單位用水量等參數，再假定混凝土拌合物體積與各組成材料體積之和相等建立方程，求解出每立方米混凝土拌合物中的粗集料、細集料等各組成材料的用量。絕對體積法是國外普遍采用的碾壓混凝土配合比設計方法。
（2）重量法（或稱密度法）。
重量法需要根據經驗先假定一個混合料表觀密度，由每立方米混合料的重量等于各種組成材料重量之和建立方程，其它設計步驟和方法與絕對體積法相同。
（3）經驗法。
與傳統的混凝土路面配合比設計類似，以設計彎拉強度為控制指標，經過經驗公式計算出水灰（膠）比；砂率則由經驗選擇；通過砂率、水灰（膠）比及維勃值的修正算出初估用水量；根據經驗或者參數規范限定范圍求得水泥用量。經驗法是近年來我國公路碾壓混凝土路面配合比設計所普遍采用的方法。
（4）正交試驗法。
該法根據限定范圍預估水泥和用水量，采用絕對體積法計算各種材料的單位體積用量，然后通過正交試驗，優選出滿足路面設計要求和施工要求的理論配合比，再經過現場施工修正施工配合比[2]。
我國研究和鋪筑碾壓混凝土路面初期還采用過試算法：先假設某種粒徑混合材料中占優勢，由經驗預估用水量，通過拌和確定水泥用量，再經過混凝土工作性和強度驗證確定配合比。
《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG F30-2003）對碾壓混凝土路面配合比提出正交試驗法和簡捷法兩種方法，規定對重要工程采用正交試驗法，一般工程采用簡捷計算方法[1]。這里的正交法如前方法（4），簡捷法是指上述方法（3）經驗法。各種方法既有區別又存在聯系，正交試驗法本質上是利用數學方法將試算法和絕對體積法綜合利用，簡捷計算方法是將經驗法和試算法綜合采用的結果，而其中對于砂率和粗骨料填充率又利用了填充包裹法的思想。
2 RCCP設計指標
路面碾壓混凝土配合比設計指標的計算式和內涵也有不同規定，如下文所述。
2.1 彎拉強度
《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG F30-2003）給出的碾壓混凝土配合比設計方法，其設計思路是以混凝土面板的抗彎拉強度作為設計控制指標，碾壓混凝土試配彎拉強度可按下式計算：
式中：為碾壓混凝土設計彎拉強度標準值，見表1。s為碾壓混凝土彎拉強度試驗樣本的標準差；t為保證率系數，CV為碾壓混凝土彎拉強度變異系數，為碾壓混凝土壓實安全彎拉強度，上式與路面普通混凝土算式相比，增加了一個壓實安全彎拉強度數值[1]。
RCC路面混凝土配合比設計給出一個壓實安全彎拉強度是有必要的，因為碾壓混凝土彎拉強度、抗壓強度等在很大程度上受壓實度控制，如果壓實度沒有達到標準試件所要求的95%，強度不能保證，穩定性耐久性等一切路用性能均無從談起。
2.2 工作性
碾壓混凝土屬于特干硬性混凝土，工作性指標的選擇對于其壓實度、彎拉強度及平整度至關重要。拌合物的稠度與強度成反比，但稠度過低又難以壓實平整。還有特干硬混凝土離析的問題，粗集料極易離析成堆、成片。解決方法之一通常是降低對平整度的苛刻要求，首先保證密實度及強度，如在二級以下公路路面和復合式路面底層，施工規范作了一項重要的修正，在二級公路平整度要求3 m直尺不大于5 mm的情況下，碾壓混凝土出攪拌機口改進VC值宜為5～10 s，碾壓時的改進VC值宜控制在（30±5 ）s，試驗中的“試樣表面出漿評分”宜為4～5分，并不應低于4分[3]。
2.3 耐久性
（1）關于引氣劑。
施工規范增補了含氣量與滿足耐久性要求的最大水灰（膠）比及最小水泥用量要求，為保證碾壓混凝土路面的使用年限。實踐證明：碾壓混凝土路面同樣有較嚴重的凍壞及鹽凍脫皮破壞、可摻用高效減水劑，適當降低出機初始稠度來滿足含氣量要求，這樣，平整度會有所降低。
（2）關于最大水灰（膠）比和最小單位水泥用量。
滿足耐久性要求的路面碾壓混凝土最大水（膠）灰比和最小水泥用量宜符合表2的規定
碾壓混凝土水灰（膠）比相對較低，由于碾壓混凝土使用的振動壓路機等的壓實功較普通混凝土振搗棒高得多，在相同水泥用量下，密實后達到的彎拉強度高。因此，在達到相同配制彎拉強度時，碾壓混凝土水泥用量一般較普通混凝土低20～50 kg/m3，但是在碾壓混凝土作面層時，要求最小水泥用量與普通混凝土相同，是為了保持足夠的砂漿數量，防止離析和早期局部破損。碾壓混凝土作為路面基層或復合式路面底層，將不受此項限制。
3 粗細集料的合成級配范圍
粗集料的最大粒徑影響到碾壓混凝土的強度，一般最大粒徑越大強度也越高，但為保證碾壓混凝土面層的平整度，粗集料的最大粒徑不宜過大，一般不超過19 mm，盡量不超過26.5 mm（圓孔）。至于級配，碾壓混凝土所用粗骨料的級配更嚴格，其取值范圍接近于瀝青混凝土對粗集料級配的要求。粗細集料的合成級配建議值如表3。
集料合成級配尤其是粗集料級配對碾壓混凝土的強度、工作性、平整度、都會產生不同程度的影響，《公路水泥混凝土路面施工技術規范》（JTG F30-2003）給出了表中碾壓路面混凝土粗細骨料合成級配的要求，這與其他普通路面混凝土有很大不同。表中顯示比普通混凝土粗集料的級配要求嚴格，同時，最大粒徑19 mm更接近于瀝青混合料組合級配的設計要求，最大粒徑較小，是便于施工中的碾壓。從級配理論上，表明碾壓混凝土集料級配更服從于不同粒徑粗集料逐級充填密實理論，碾壓混凝土與瀝青混合料一樣，要求振動碾壓密實后的混合材料構成骨架密實結構，才能獲得較高的壓實度，這一點與普通混凝土集料依賴振搗棒作用克服振動粘度由自重下沉形成密實結構有本質區別。
表中顯示規范給出的集料合成級配較交通部科研成果偏細，并且最大粒徑也較小這是因為規范只是針對二級及以下公路等級而定的。粒徑偏大、集料偏粗可提高混凝土的強度，也有利于改善工作性，但粗集料粒徑太大，又可能影響壓實和平整度，不同等級路面路用性能不同，其對集料的級配要求必然有區別[4]。
4 RCCP摻合材料和外加劑
碾壓混凝土是坍落度為零的干硬性混合料，為提高其強度或工作性，往往加入外加劑，常用減水劑，對在寒冷地區有抗凍要求的碾壓混凝土還需加入引氣劑等。合理設計和使用摻和料和外加劑已成為碾壓混凝土質量的重要因素。近年來有工程嘗試將鋼纖維加入碾壓混凝土形成鋼纖維碾壓混凝土新型路面，可提高碾壓混凝土路面的抗韌性能，增強碾壓混凝土的抗裂能力。摻合材料和外加劑的種類不同，摻加劑量不同都會對混凝土的質量和路用性能產生不同的影響，這就使得配合比設計過程更加復雜，需要設計多種方案進行比對試驗，最后確定最優設計方案。
5 RCCP配合比正交試驗
施工規范規定在碾壓混凝土和鋼纖維混凝土配合比設計中，均規定重大工程應采用正交試驗法。
（1）摻粉煤灰的碾壓混凝土可選用水量、基準膠材總量粉煤灰摻量、粗集料填充體積率4個因素每個因素選定3個水平；不摻粉煤灰的碾壓混凝土正交試驗可選用水泥用量、用水量、粗集料填充體積率3個因素；選用L9（34）正交表安排試驗方案。
（2）對正交試驗結果進行回歸分析的考察指標：VC值及抗離析性彎拉強度或抗壓強度[2]。并綜合考慮拌和物工作性，確定滿足28d彎拉強度或抗壓強度、抗凍性或耐磨性等設計要求的正交初步配合比。
6 RCCP配合比確定與施工控制
6.1 實驗室基準配合比確定、調整及驗證
由上述方法得出的配合比，應在實驗室按《公路工程混凝土試驗規程》（JT J053-94）規定方法進行如下各項試配檢驗、調整及驗證。
（1）拌和物試拌試驗。
按不同混凝土各經驗公式估算出的配合比，在工作性和含氣量不滿足相應攤鋪方式要求時，可保持水灰比不變調整單位用水量、外加劑摻量和砂率滿足計算彎拉強度及耐久性要求。
（2）混凝土拌合物容重及含氣量調整。
實測拌和物容重，按水灰比不變調整水泥漿用量，按實測容重調整配合比。再實測拌和物含氣量是否滿足規范的規定，不滿足要求時，應增減引氣劑摻量，直至滿足規范要求。
（3）強度及耐久性檢驗。
在滿足拌和物工作性和含氣量要求的前提下，按標準試驗及養生，一般可按計算水灰（膠）比為中心，按+0.02選定3個或3個以上不同水膠比制作彎拉強度、抗壓強度、抗凍性、耐磨性或干縮等試件，檢驗各種混凝土7d或28d試配彎拉強度、抗壓強度、耐久性等[4]。
6.2 攪拌樓試拌配合比
攪拌樓試拌在攤鋪機械已經準備好的條件下，允許與攤鋪試驗路段合并進行，試拌調整拌和物的有關參數后，即可投入試驗路段試鋪，這樣無需再調整加水量。
6.3 施工現場配合比的微調與現場控制
考慮施工中原材料含水量、含泥量變化等因素，水泥用量宜比攪拌樓試拌配合比增加5～10kg/m3。經攪拌樓實拌調整好的配合比可微調緩凝減水劑、引氣劑的摻量，施工水灰比應維持不變，保持攤鋪現場的稠度始終適宜于鋪筑。
7 結語
路面面層要求有較高的強度和耐磨性能，良好的抗滑性能，滿足車輛平穩舒適行駛的平整度以及經受重載長期作用而不破壞的耐久性。而在設計階段就應兼顧這些性能對混合材料的要求，設計時單方面注重強度或只強調平整度往往會影響路面的耐久性。所以應優化碾壓混凝土的配合比設計，并開展多種試驗成果的試驗路段鋪筑來驗證各種參數，逐步形成完善的碾壓混凝土面層的設計理論或設計規范，為其能適用于較高等級路面面層和有更廣闊的使用前景創造條件。
參考文獻
[1] 公路水泥混凝土路面施工技術規范（ JTG F30-2003）[M].北京，人民交通出版社，2003.
[2] 黃倩.農村公路碾壓混凝土路面干溫縮試驗分析[J].西部交通科技，2012（2）：16-20.
路面設計要求范文6
關鍵詞：瀝青混凝土；路面設計；探究
中圖分類號：TU37 文章標識碼：A文章編號：
一、瀝青路面設計的內容
瀝青路面的設計其主要內容包括：原材料的調查和選擇、瀝青混合料配合比設計、基層材料配合比設計、路面結構組合設計、各項設計參數的測試與選定、路面結構層厚度驗算以及路面結構方案的比選等。對于高速公路和一級公路，除了行車道路面外，路面設計還包括路緣帶、匣道、硬路肩、加減速車道、緊急停車帶、收費站和服務區場面的設計，以及路面排水系統設計等。
二、瀝青路面設計要求
1、交通量確定
設計者首先應根據規劃要求對修建道路在所處路網中的作用進行定位，通過對設計路段交通量實測、分析與預測，確定設計交通量，然后換算成標準軸載車道累計當量軸次數據進行后續結構層厚度計算。
2、材料組成
資料表明：瀝青混凝土是最復雜的建筑材料之一，在正溫度狀態下，表現出一定的粘彈性；在負溫度狀態下，則具有一定的彈性。決定瀝青混凝土性能的最關鍵因素是礦料質量和礦料級配。作為設計者應對當地材料詳盡調查，提出材料的基本要求：級配大致范圍、篩孔分級、加工方法及顆粒 鄉狀等。在此基礎上，選擇合理的級配設計結果，為道路施工提供基礎數據。
3、結構組合設計
在路面結構設計之前必須進行地質、環境、氣候和水文狀況的調查，根據當地材料供應的特點，確定滿足密實、抗滑、穩定、耐久的路面結構方案，滿足路面使用的基本要求。設計人員必須對當地多年的路面使用實際進行了解，從中吸取有益的部分結合最新的設計方法和理論進行設計。
4、結構厚度設計
路面結構層厚度設計是在組合設計的基礎上進行。路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續體系理論進行，計算的厚度值應滿足結構整體剛度(即承載力)與瀝青層或半剛性基層、底基層疲勞開裂的要求。具體而言，輪隙中心處路表計算彎沉值Is應小于或等于設計彎沉值Id ，即Is≤Id；輪隙中心或單圓荷載中心處的層底拉應力σm應小于或等 σr容許拉應力 ，即σm≤σr。交通量和抗壓參數作為厚度計算的兩大要素，對厚度計算結果影響甚大。為了合理設計路面結構，抗壓參數應通過試驗確定。
5、排水設計
水對瀝青路面的巨大破壞性已成為共識，道路排水條件較公路更為嚴峻，因此對排水設計更應引起重視。合理的排水設計應綜合考慮路表(人行道面)排水、中央分隔帶排水、交叉路口排水、路面結構層排水；選擇排水方案，布置排水設施，形成完整、暢通的排水體系，保證路基路面的穩定。
三、瀝青路面設計方法
瀝青路面設計方法，可分為經驗法和力學一經驗法兩大類。經驗法主要通過對試驗路或使用道路的實驗觀測，建立路面結構(結構層組合、厚度和材料性質)、車輛荷載(軸載大小和作用次數)和路面使用性能三者之間的關系。力學一經驗法應用力學原理分析路面結構在荷載與環境作用下的力學響應量(應力、應變、位移)，建立力學響應量與路面使用性能之間的關系模型，路面設計按使用要求，運用關系模型完成結構設計。我國現行的《公路瀝青路面設計規范》采用彈性層狀體系作力學分析基礎理論，以雙圓垂直均布荷載作用下的路面整體沉降(彎沉)和結構層的層底拉應力作為設計指標，以疲勞效應為基礎，處理軸載標準化轉換與軸載多次重復作用效應。
四、瀝青路面交通等級
路面結構在設計年限內承擔交通荷載的繁重程度以交通等級來劃分。我國瀝青路面按承擔交通荷載的輕重劃分為輕交通、中等交通、重交通和特重交通四級。路面結構選型、結構組合設計、結構層位的確定、路面材料的選定都應充分考慮瀝青路面的交通等級。我國瀝青路面交通等級的劃分按兩種方法進行：第一種方法以設計年限內一個車道通過的標準當量軸次進行劃分；第二種方法以營運車輛中的大客車、中型貨車、大型貨車、拖掛車等車型在一個車道上的日平均車數N (輛／日·車道)進行劃分，取兩種方法得出的較高交通等級作為瀝青路面交通等級。交通等級的劃分標準(見表1)。
1、路面設計年限
路面設計年限的選擇應根據公路等級、公路在路網中的功能定位、當地國民經濟發展的需求以及投資條件等因素，經綜合論證后確定。通常可參照(表2)。
2、標準軸載及軸載當量換算
我國路面設計以雙輪組單軸載lO0kN為標準軸載。以BZZ一100表示，BZZ一100的各項參數(見表3)。
公路行駛車輛的型號多種多樣，而路面設計采用統一的標準軸載表示，各種車型應按規定的法則作當量換算，得到當量的標準軸載次數。軸載小于40kN的特輕軸重對結構的影響可以忽略不計，所以不納入當量換算。由于不同力學參數的疲勞等效效應不同，我國規范規定，當量軸載換算分以下三種情況進行。
當以彎沉值和瀝青層的層底拉應力為設計指標時，按(式1)完成軸載當量換算。
（1）
式中：N為標準軸載的當量軸次(次，d)；n i為各種被換算車輛的作用次數(次，日)；P 為標準軸載，KN；Pi為各種被換算車型的軸載，KN；C1為軸數系數；C2為輪組系數，雙輪組為1，單輪組為6．4，四輪組為0．38。當軸間距大于3m時，按單獨的一個軸計算，此時軸數系數為1；當軸間距小于3m時，雙軸或多軸的軸數系數按式(2)計算。
C1=1+1．2(m—1)(2)
式中：m為軸數。
(2)當以半剛性材料結構層的層底拉應力為設計指標時，按式(3)完成軸載當量換算：
(3)
式中：C`1為軸數系數；C`2為輪組系數，雙輪組為1．0，單輪組為18．5，四輪組為0．090。軸間距的劃分同式(1)，對于軸間距小于3m的雙軸及多軸的軸數系數按(式4)計算：
C`1=1+2(m一1) (4)
對于貧混凝土基層以拉應力為設計指標時，按(式5)完成軸載當量換算： (5)
上述軸載換算公式，適用于單軸軸載小于或等于130kN的各種車型的軸載換算。
4．3設計年限累計當量標準軸載數
設計年限內一個車道通過的累計當量標準軸次數Ne按(式6)計算：
(6)
式中：Ne為設計年限內一個車道通過的累計標準當量軸次；t為設計年限(年)：N1為路面營運第一年雙向日平均當量軸次(次/d)；r為設計年限內交通量平均增長率，％；η為與車道數有關的車輛橫向分布系數，簡稱車道系數(見表4)。
五、結束語
道路工程設計綜合性很強，是一項系統而復雜的工作，它需要設計者眼界開闊，要有前瞻性，不斷學習鉆研業務，結合具體工程實踐，努力提高專業水準和審美水平，逐漸掌握城市道路設計的精髓，從而做到精益求精，提高設計水平，創造出更多精品工程。
