01基本原理讲稿

1、路面设计原理与方法路面设计原理与方法（第二版）黄晓明8年6月一本课程的目的和意义本课程为公路、城市道路机场工程方向的硕士研究生学位课程。通过本课程的学习，学生应掌握路面设计的基本原理、世界各国使用的主要方法，初步了解本学科前沿动向和学科发展趋势。二主要参考教材Principles of Pavement DesignE.J.Yoder M.W.Witczak（原版及中文版）柔性路面设计理论与方法朱照宏许志鸿同济大学出版社柔性路面结构设计方法林绣贤人民交通出版社刚性路面设计邓学钧陈荣生人民交通出版社5路面设计原理与方法 黄晓明 东南大学交通学院三课程计划第一周第一章 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 沥青混凝土路面3§1-4 机场道面5§1-5 路面结构优化7第二周第二章 车辆与交通8§2-1 车辆对路面的作用8§2-2 沥青路面轴载换算方法15§2-3 水泥混凝土路面轴载换算方法25第三周第三章 气候与环境32§3-1 我国公路自然区划32§3-2 自然因素对公路路面体系的影响33§3-3 公路路面的温度状况34§3-4 公路路面的湿度状况37§3-5 公路路面的温度场分析38自学第四章 路基材料58§4-1 土

3、的工程分类58§4-2 土基的变形特性61§4-3 土基的强度指标64§4-4 土基的反应模量65§4-5 加州承载比CBR66§4-6 地基的干湿类型69§4-7 土基压实70§4-8 土基的处理73第四、五周第五章 沥青路面应力分析75§5-1 古典设计方法75§5-2 沥青路面层状体系理论与分析76第六、七、八周第六章 水泥混凝土路面应力分析98§6-1 早期荷载应力分析98§6-2 Westergaard计算公式98§6-3 弹性地基板的荷载应力102§6-

4、4 混凝土路面荷载应力的有限元分析107§6-5 接缝地基板的有限元分析方法117§6-6 水泥混凝土路面的温度应力分析124第九周 考试第十周第七章 无机结合料稳定材料137§7-1 概述137§7-2 无机结合料稳定材料的强度特性138§7-3 无机结合料稳定材料的疲劳特性142§7-4 无机结合料稳定材料的干缩特性146§7-5 无机结合料稳定材料的温度收缩特性151§7-4 无机结合料稳定材料的收缩机理分析153自学第八章 沥青混凝土材料155§8-1 沥青混凝土的特性155§8-2 沥

5、青混凝土路面的施工161自学第九章 水泥混凝土材料174§9-1 水泥混凝土材料的性能174§9-2 水泥混凝土的组成设计178§9-3 轨道式摊铺机修筑水泥混凝土路面技术181第十一周第十章 公路沥青路面设计方法188§10-1 对路面的要求及损坏的极限标准188§10-2 AASHTO沥青路面设计法190§10-3 CBR设计法203§10-4 壳牌（SHELL）设计法211§10-5 美国地沥青协会（AI）设计法222§10-6 我国沥青路面设计225第十二周第十一章 公路水泥混凝土路面设计234&

6、#167;11-1 水泥混凝土路面的破坏类型与设计指标234§11-2 水泥混凝土路面的平面分块与接缝形式235§11-3 传力杆设计与应力验算240§11-4 水泥混凝土路面接缝的传荷能力248§11-5 国外水泥混凝土路面设计方法253§11-6 我国水泥混凝土路面设计方法261§11-7 配筋混凝土路面271第十三周第十二章 机场沥青混凝土道面设计274§12-1 CBR机场沥青混凝土道面道面设计274§12-2 美国联邦航空局（FAA法）278§12-3 美国地沥青协会法282第十四周第十三章 机

7、场水泥混凝土道面设计287§13-1 素水泥混凝土道面结构设计287§13-2 我国机场水泥混凝土道面设计方法291§13-3 波特兰水泥协会（PCA）法291第十五周第十四章 路面使用品质及路况评定298§14-1 路面功能及其评价298§14-2 路面结构承载力的评定298§14-3 路面结构损坏状况评定301§14-4 路面行驶质量305§14-5 路面抗滑性能307第十六周 复习第十七周 考试第一讲基本原理一概述路面设计方法经验法AASHTO法；CBR法半经验半理论法AI法；SHELL法；中国法典型结构法法

8、国方法；中国八·五研究成果优化设计法正在进行研究路面设计的基本内容结构组合设计材料组成设计厚度设计路肩设计排水设计路面厚度设计的基本过程确定交通量，如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布路面结构组合，确定材料品种及其它参数参数修正方法路面设计的指标与标准运用基本关系式进行设计二路面类型沥青路面由较薄的摩耗层及其下的沥青混凝土层、基层和底基层所组成，它主要有以下特点刚度较小抗弯拉强度较低土基压力较大面层受环境的影响较大可以分期修建便于养护水泥混凝土路面主要指用水泥混凝土作面层或基层的路面结构，它主要有以下特点刚性较大抗弯拉强度较大有较大的荷载扩散能力三路面的使用要求和特点使用要

9、求强度和刚度良好的稳定性（高温、低温及水稳定性）表面平整性表面抗滑性耐久性特点变异性或不确定性大（水文、地质、材料、设计、施工） 路面的设计、施工、养护和监测是一个相互联系的系统（费用、服务水平）路基路面是复合结构四机场道面机场的使用要求强度和刚度良好的稳定性（高温、低温及水稳定性）表面平整性表面抗滑性耐久性表面洁净机场分级按跑道长度分：级按飞机机翼长度和主起落架轮外侧间距：五级代码代码等级跑道基本长度(m)等级翼展(m)主起落架最外轮间距(m)800154.580011991523.994.55.99120017902435.9968.9918003651.99913.995259.99913.99 例如表示长度大于米，机场宽度米机场设计的内容道面结构组合方案与设计厚度设计经济分析机场道面与公路路面考虑的主要因素基本相同，但数值相差较大飞机重量大于汽车公路荷载的重复次数大于机场（200040000）轮胎压力差别大设计考虑荷载的方法不同平面布置不同（跑道，联络道，滑行道等）飞机漫行及公路车辙板厚相差较大六路面破坏类型结构与功能破坏类型结构性破坏路面的整体或某一个或几个组成部分的破坏。功能性破坏由于路面的不平整或太光滑，使其不再具有预期的功能。沥青路面类型沥青路面裂缝或断裂纵向裂缝横向裂缝龟裂块裂温度裂缝反射裂缝变形车辙波浪沉陷隆起表面损坏泛油松散坑槽磨光露骨