01基本原理講稿

1、路面設計原理與方法路面設計原理與方法（第二版）黃曉明8年6月一本課程的目的和意義本課程為公路、城市道路機場工程方向的碩士研究生學位課程。通過本課程的學習，學生應掌握路面設計的基本原理、世界各國使用的主要方法，初步了解本學科前沿動向和學科發(fā)展趨勢。二主要參考教材Principles of Pavement DesignE.J.Yoder M.W.Witczak（原版及中文版）柔性路面設計理論與方法朱照宏許志鴻同濟大學出版社柔性路面結構設計方法林繡賢人民交通出版社剛性路面設計鄧學鈞陳榮生人民交通出版社5路面設計原理與方法 黃曉明 東南大學交通學院三課程計劃第一周第一章 基本原理1§1-1

2、 基本概念1§1-2 水泥混凝土路面2§1-3 瀝青混凝土路面3§1-4 機場道面5§1-5 路面結構優(yōu)化7第二周第二章 車輛與交通8§2-1 車輛對路面的作用8§2-2 瀝青路面軸載換算方法15§2-3 水泥混凝土路面軸載換算方法25第三周第三章 氣候與環(huán)境32§3-1 我國公路自然區(qū)劃32§3-2 自然因素對公路路面體系的影響33§3-3 公路路面的溫度狀況34§3-4 公路路面的濕度狀況37§3-5 公路路面的溫度場分析38自學第四章 路基材料58§4-1 土

3、的工程分類58§4-2 土基的變形特性61§4-3 土基的強度指標64§4-4 土基的反應模量65§4-5 加州承載比CBR66§4-6 地基的干濕類型69§4-7 土基壓實70§4-8 土基的處理73第四、五周第五章 瀝青路面應力分析75§5-1 古典設計方法75§5-2 瀝青路面層狀體系理論與分析76第六、七、八周第六章 水泥混凝土路面應力分析98§6-1 早期荷載應力分析98§6-2 Westergaard計算公式98§6-3 彈性地基板的荷載應力102§6-

4、4 混凝土路面荷載應力的有限元分析107§6-5 接縫地基板的有限元分析方法117§6-6 水泥混凝土路面的溫度應力分析124第九周 考試第十周第七章 無機結合料穩(wěn)定材料137§7-1 概述137§7-2 無機結合料穩(wěn)定材料的強度特性138§7-3 無機結合料穩(wěn)定材料的疲勞特性142§7-4 無機結合料穩(wěn)定材料的干縮特性146§7-5 無機結合料穩(wěn)定材料的溫度收縮特性151§7-4 無機結合料穩(wěn)定材料的收縮機理分析153自學第八章 瀝青混凝土材料155§8-1 瀝青混凝土的特性155§8-2 瀝

5、青混凝土路面的施工161自學第九章 水泥混凝土材料174§9-1 水泥混凝土材料的性能174§9-2 水泥混凝土的組成設計178§9-3 軌道式攤鋪機修筑水泥混凝土路面技術181第十一周第十章 公路瀝青路面設計方法188§10-1 對路面的要求及損壞的極限標準188§10-2 AASHTO瀝青路面設計法190§10-3 CBR設計法203§10-4 殼牌（SHELL）設計法211§10-5 美國地瀝青協(xié)會（AI）設計法222§10-6 我國瀝青路面設計225第十二周第十一章 公路水泥混凝土路面設計234&

6、#167;11-1 水泥混凝土路面的破壞類型與設計指標234§11-2 水泥混凝土路面的平面分塊與接縫形式235§11-3 傳力桿設計與應力驗算240§11-4 水泥混凝土路面接縫的傳荷能力248§11-5 國外水泥混凝土路面設計方法253§11-6 我國水泥混凝土路面設計方法261§11-7 配筋混凝土路面271第十三周第十二章 機場瀝青混凝土道面設計274§12-1 CBR機場瀝青混凝土道面道面設計274§12-2 美國聯(lián)邦航空局（FAA法）278§12-3 美國地瀝青協(xié)會法282第十四周第十三章 機

7、場水泥混凝土道面設計287§13-1 素水泥混凝土道面結構設計287§13-2 我國機場水泥混凝土道面設計方法291§13-3 波特蘭水泥協(xié)會（PCA）法291第十五周第十四章 路面使用品質及路況評定298§14-1 路面功能及其評價298§14-2 路面結構承載力的評定298§14-3 路面結構損壞狀況評定301§14-4 路面行駛質量305§14-5 路面抗滑性能307第十六周 復習第十七周 考試第一講基本原理一概述路面設計方法經驗法AASHTO法；CBR法半經驗半理論法AI法；SHELL法；中國法典型結構法法

8、國方法；中國八·五研究成果優(yōu)化設計法正在進行研究路面設計的基本內容結構組合設計材料組成設計厚度設計路肩設計排水設計路面厚度設計的基本過程確定交通量，如車型、軸重、輪胎壓力、各車型通過數(shù)及橫向分布路面結構組合，確定材料品種及其它參數(shù)參數(shù)修正方法路面設計的指標與標準運用基本關系式進行設計二路面類型瀝青路面由較薄的摩耗層及其下的瀝青混凝土層、基層和底基層所組成，它主要有以下特點剛度較小抗彎拉強度較低土基壓力較大面層受環(huán)境的影響較大可以分期修建便于養(yǎng)護水泥混凝土路面主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結構，它主要有以下特點剛性較大抗彎拉強度較大有較大的荷載擴散能力三路面的使用要求和特點使用要

9、求強度和剛度良好的穩(wěn)定性（高溫、低溫及水穩(wěn)定性）表面平整性表面抗滑性耐久性特點變異性或不確定性大（水文、地質、材料、設計、施工） 路面的設計、施工、養(yǎng)護和監(jiān)測是一個相互聯(lián)系的系統(tǒng)（費用、服務水平）路基路面是復合結構四機場道面機場的使用要求強度和剛度良好的穩(wěn)定性（高溫、低溫及水穩(wěn)定性）表面平整性表面抗滑性耐久性表面潔凈機場分級按跑道長度分：級按飛機機翼長度和主起落架輪外側間距：五級代碼代碼等級跑道基本長度(m)等級翼展(m)主起落架最外輪間距(m)800154.580011991523.994.55.99120017902435.9968.9918003651.99913.995259.99913.99 例如表示長度大于米，機場寬度米機場設計的內容道面結構組合方案與設計厚度設計經濟分析機場道面與公路路面考慮的主要因素基本相同，但數(shù)值相差較大飛機重量大于汽車公路荷載的重復次數(shù)大于機場（200040000）輪胎壓力差別大設計考慮荷載的方法不同平面布置不同（跑道，聯(lián)絡道，滑行道等）飛機漫行及公路車轍板厚相差較大六路面破壞類型結構與功能破壞類型結構性破壞路面的整體或某一個或幾個組成部分的破壞。功能性破壞由于路面的不平整或太光滑，使其不再具有預期的功能。瀝青路面類型瀝青路面裂縫或斷裂縱向裂縫橫向裂縫龜裂塊裂溫度裂縫反射裂縫變形車轍波浪沉陷隆起表面損壞泛油松散坑槽磨光露骨