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公路路面设计规范范文1
公路路面大修工程是指沿旧路局部加宽、罩面或翻修路面，对视距不良的急弯陡坡等路段进行局部线形调整，改善桥涵等设施及行车条件，提高行车安全性。
公路路面大修工程的路面设计是根据旧路路面状况、旧路标高控制设计不同路面结构，使之满足在设计基准期内所承受预期的交通荷载作用。笔者根据自己的经验结合实例对公路路面大修工程中的旧沥青路面加铺水泥砼路面的结构设计提出一些看法。
1、某路面大修工程的工程概况
（1）、起点位于德庆县河村，接S265线平交范围，桩号为K0+000，途经江头村、任村口、艳村、武垄镇、播荫村、豆岭村、云楼村，终于武垄镇云楼与高要交界处，桩号为K14+244.97，路线全长14.245km，除为武垄镇圩镇路段（K6+111.17～K6+943.50）为水泥砼路面外，余均沥青碎石路面。
（2）、技术标准：旧路原有的技术标准为山岭重丘区三级公路，计算行车速度30km/h。路线长14.245km，路基宽7.5m，横断面布置为：土路肩0.75m+行车道2×3.0m+土路肩0.75m，路面横坡为1.5%。
2、旧路路面状况
对旧路为沥青碎石路面路段，对其进行路面病害详细调查，发现旧路面主要病害是龟裂、裂缝、破碎、沉陷、坑槽。调查结果显示：沥青路面综合破损率最小为73.1%，最大为82.6%；路面状况指数PCI最大为12.1，路面破损状况评定等级均为差。用贝克曼梁（后轴100kN的车辆）检测旧路弯沉，旧沥青路面计算弯沉值最小为208.5（0.01mm），最大为288.1（0.01mm）。结果表明，沥青路面破损状况已非常严重，详见下表。
对旧路路面结构进行抽芯，沥青面层厚度在2～3.5cm之间，基层材料为水泥稳定石屑或水泥稳定砂砾，厚度为11.0～13.5cm，平均厚12.5cm，垫层材料为石渣。
3、设计参数的确定
根据《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）确定相关的设计参数，公路等级为三级公路，安全等级为三级，设计基准期为15年，目标可靠度采用80%，目标可靠指标为0.84，变异水平等级采用高，可靠度系数为1.07，最重轴载为220kN。通过交通量计算得出设计车道使用初期的设计轴载作用次数为251次/日。本项目为旧沥青路面加铺水泥砼路面，按照新建水泥砼路面进行加铺层设计。
通过计算，可以得出设计基准期内设计车道所承受的标准轴载累计次数为1225690次，交通荷载等级为重。
（2）、旧沥青路面顶面当量回弹模量的计算
本项目为旧沥青路面上加铺水泥砼路面，原沥青路面顶面的地基综合当量回弹模量Et根据《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）中附录B式（B.2.5-2）计算。详见下表。
4、路面设计
根据项目所在地区，初步拟定路面结构采用24cm水泥砼面层+18cm5%水泥稳定级配碎石+15cm未筛分碎石，用《公路路面设计程序系统》验算路面结构，相关参数如下：水泥砼面层板厚为24cm，水泥砼面层板长度为400cm，混凝土弯拉强度采用5MPa，接缝应力折减系数采用1.0，混凝土弹性模量为31000MPa，地区公路自然区划为Ⅳ，面层最大温度梯度采用88℃/m，混凝土线膨胀系数采用10（10-6/℃），5%水泥稳定级配碎石的材料模量采用1500MPa，未筛分碎石的材料模量采用180Mpa，土基回弹模量采用40MPa。经计算，采用24cm水泥砼面层+18cm5%水泥稳定级配碎石+15cm未筛分碎石可满足设计基准期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次极限作用。
5、路面设计注意事项
（1）、应根据交通量观测点的数据确定交通量及标准轴载累计次数。
（2）、根据现场调查轴载情况和最重轴载。
（3）、根据贝克曼梁（后轴100kN的车辆）的弯沉测定结果，换算得出原沥青路面顶面的地基综合当量回弹模量，代入《公路路面设计程序系统》中进行结构验算。
6、结论
通过对旧路面进行详细的调查，取得详尽的数据，用于水泥砼路面结构设计中，使路面结构满足设计基准期内设计轴载荷载和温度梯度的综合疲劳作用，以及最重轴载在最大温度梯度时的一次极限作用。
参考文献：
1、《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2011）；
2、《公路沥青路面养护技术规范》（JTJ 073.2-2001）；
公路路面设计规范范文2
关键词：沥青公路；排水系统；系统设计；中央分隔带；自适应技术；智能技术
中图分类号：U416 文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）15-0009-02
高等级公路沥青路面应设置完善的路面排水设施，以迅速排除路面水，从而保证路面良好的使用性能和行车安全。近几年来，我国新建的高速公路均不同程度的出现了早期破坏现象，很多破坏的根本原因就是损害，由于忽视了路面排水系统的设计，致使路面水和渗入结构层内部的水分不能迅速排除，在车辆荷载及不利气候条件的综合作用下，路面产生松散、坑槽等早期水损害的破坏现象，严重影响路面的使用性能。因此路面排水系统的设计是高等级公路路面设计的重要组成部分，需引起我们的足够的重视。
一、优化设计原则
通过设计各种有效的路面排水措施，尽量减少雨水在路表的存留时间，快速排走路面水，减少和堵截路表水的侵入是解决水损坏的第一步。路面表面排水设计的基本原则，即是把降落在路面上的雨水，通过路面表面的纵横向坡度向两侧排流，迅速将其排离路表面，以防止降雨滞留在行车道上，形成水膜，从而严重威胁高速行车的安全。
（一）优化路面结构设计
在做好路表排水设计的同时，还要考虑加强路面结构的防水设计。一是面层设计为密级配型，一般可设计为沥青砼面层或改性沥青面层。由于这种类型路面空隙率较小，所以可以有效阻止面层渗水。二是设置沥青石屑（或砂）下封层，这种封层不仅可以阻止面层渗水浸入基层，同时还起到基层与面层紧密联结，使结构层间不产生滑移的作用。
（二）提高沥青与矿料的粘结力
水损的破坏机理是沥青与集料剥落，为了减轻沥青剥落现象，改善沥青砼的水稳定性和耐久性，需要提高沥青与矿料间的粘附性，增加集料之间的粘结力。为此，要采用抗水损害能力强的材料或采取抗剥离措施，添加3%～5%的水泥取代矿粉或1%～1.5%的消石灰粉或性能良好的抗剥落剂。
（三）加强路面压实，减少空隙率
沥青面层的压实度对沥青路面的耐久性至关重要，直接影响路面的使用质量。沥青砼面层的压实度应满足规范的要求，但不考虑沥青砼的设计空隙率而按统一压实度来控制是不合适的。研究显示，沥青路面的实际空隙率在7%以下时，沥青面层内的水在行车荷载下一般不会产生动水压力，不易造成水破坏。当空隙率大于15%时，水能在空隙中自由流动并排走，也不易造成水破坏。但空隙率在7%～15%时，水很容易渗入并滞留在沥青混合料内部，在行车荷载作用下产生较大的毛细压力或动水压力，造成沥青混合料的水破坏。所以，为提高沥青砼面层的密水性，必须加强压实，减少空隙率。
二、路表防排水设计
为了防止路面积水而影响行车安全，并且使渗入路面结构层的自由水减少到最小程度，必须考虑路表防排水措施，通常的做法是：采用排水设施，设置路面横坡，降落在路表的雨水，通过路面横坡排至边沟或排水沟；采用防水措施，沥青混凝土路面则采用致密的表面层或设置封水层，尽量减少雨水渗入。这些措施都有一定的效果，但在目前高等级公路上还有一些具体细部设计值得进一步商榷：
1．边沟的结构型式，目前高等级公路普遍采用60cm宽深的梯形边沟，而重交通高等级公路路面结构层总厚度往往都超过了60cm，为防止边沟水的倒灌渗入路面结构层，建议采用加深边沟或在边沟下设置矩形渗沟的办法。
2．在沥青路面路段，现行《公路排水设计规范》（JTJ018-97）与《公路路基设计规范》（JTJ013-95）中推荐采用拦水带结构进行路堤路段路面雨水的集中排除，但该做法不利于路面雨水迅速排离路面，容易导致局部积水，并增大了雨水的下渗量。建议采用路肩沟的排水形式。
3．对于合成坡度较小的路段，应设置必要的排水设施。在超高路段的起始点均有一段横坡为零，如果该段纵坡也较小的话，其合成坡度则很小，落在该段雨水排出所需的时间较长，从而导致路面积水，影响行车安全。
三、中央分隔带防排水
中央分隔带防排水是路面防排水设计中一个不可忽视的系统，可分为2个部分：中央分隔带表面防排水；中央分隔带内渗水的排除。一般来说，中央分隔带构成有3种处理方式：表面采用铺面封闭；不封闭，采用凸形构造；不封闭，采用凹形构造。
1．中央分隔带宽度小于3m的路段，一般为2m或1.5m宽，建议采用铺面封闭的防水形式，中央分隔带铺面采用比路面横坡略大的双向横坡。考虑绿化、防眩的要求，对于采用波形梁护栏路段可采用设置花盆植树的方法；对于采用混凝土护栏或桥梁防撞护栏路段，可采用槽形结构护栏，在槽内植树绿化防眩的方法。
2．对于沥青混凝土路面路段，且宽度大于或等于3m时，应采用凹形构造（采用凸形构造，应有尽量避免污染沥青面层的措施），降落在中央分隔带的雨水横向流向分隔带中间的低凹处，中央分隔带底部设置纵向排水渗沟，并根据中央分隔带的表面渗入量和路线纵坡，一定间距设置横向排水管，将内渗水通过横向排水管，排至边坡急流槽。为防止中央分隔带的自由水渗入路面结构层，在填土与路面结构层的界面上也应设置防水层或防水膜，在中央分隔带内的基层、底基层也应做成反坡。
四、结语
高速公路路面排水设计的成功与否，是关系到高速公路路面建设成败的关键。因此高速公路的设计者应高度重视路面排水设计，将高速公路的排水作为整体，进行综合考虑，以避免或减小高速公路施工期和运营期的水损害，进一步提高高速公路路的使用品质。为有效解决沥青路面水损通病，必须从排水和防水两个方面层层把关，不仅应在路表采取排水措施，同时应高度重视路面结构层内的排水及路面结构层类型的选定，只有这样才能保证路面的预期使用寿命和良好的使用性能。
参考文献
[1]姚祖康．公路排水设计手册[M]．北京：人民交通出版社，1998.
公路路面设计规范范文3
关键词：路基路面；设计施工；灵活创造
中图分类号：S611文献标识码： A
随着经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，为了方便出行，在近年来，家庭的购车量呈现出明显的上升趋势。此外，由于运输、经济商贸、物流、旅游等行业的飞速发展，公路交通路面的车流量也呈现出迅速上升的趋势，在这些各个因素的影响下，增加了交通公路的承载压力，从而导致交通网不完善、公路路面破损以及道路拥挤等问题的产生。为了能够更好的应对日益增长的交通压力，缓解当前道路交通拥挤的现状，在交通过程中，提升车辆行使的舒适性和安全性。在本文中，就公路路基路面结构施工的灵活创造设计问题来展开研究和探讨，并提出解决策略。 一、施工设计的技术要求
（一）路基施工的技术要求
公路工程的建设项目下对于路基施工设计主要是从边坡的稳定、路基的强度、支挡的结构以及排水的结构等方面来进行强调的。为了在公路竣工之后能够确保车辆的正常通行，务必要加强路基原始地面的处理，由于原始地面存在着软土、岩溶等不良地质情况，为了改良土质，多数情况下会采取换土填料的方式。设计的规范明确规定公路路基在选择填料时的方案，对于公路路基在填料最小和最大粒径上都做了量化式的标准数据参考，CDR值表在下路床、公路路基的填料限制条件上都给了一定的规定强度值。公路路基的边坡设计主要是要考虑到稳定性，公路工程建设项目在施工过程中经常出现问题，多数原因是因为边坡失稳。因此，在公路的施工控制质量方面，确保路基边坡稳定是其中一个重要因素，在设计公路路基边坡的过程中，一定要进行多次反复的校正验算，在对稳定性的需求没有达到时，就要对边坡采取必要的加固防护措施，如果公路路基的边坡本身就存在着坍塌的情况，可以采用一些相对简单的防护措施，比如卸载、挡墙、抗滑桩等，对于有特殊情况的路基边坡，为了防止意外的发生，一定要加强观测和控制。在加强路基的稳定性方面，公路路基的排水结构设计施工有着非常重要的作用，排水的结构主要包括暗沟、水沟、渗沟、边沟等，在设计的过程中，对于构成部分的截面尺寸、防冲刷强度以及位置一定要精确合理。在公路的使用价值上，公路工程的路基设计项目起着决定性的作用，因此，在公路路基的设计施工上，一定要严格的把好设计施工的质量关。
（二）路面施工的技术要求
在车辆通行的过程中，公路路面是直接的受力体，所以对路面强度的要求一定要符合标准。当前我国公路路面所采用的施工材料大多数是沥青和混凝土，在设计的过程中，沥青路面的强度设计主要的根据集料级配的情况、石料的质量以及沥青的质量等。而混凝土路面在设计路面强度时所要考虑到的具体情况主要是车辆的限载限重和路基小均匀的沉降等。公路路面抗滑性能主要考虑到下雨或下雪时路面的湿滑程度对于行车安全的技术指标，路面的抗滑性能在一定程度上受到路面摩擦系数的直接影响，因此，在公路的防滑方面，提高路面摩擦系数也是一项行之有效的安全措施。除此之外，抗滑性能也会受到路面积水的影响，积水过多时，抗滑性能自然而然就会减弱，就会导致安全事故的发生。所以，在对公路的排水结构系统进行设计时，一定要将能及时排水作为基本前提，从而降低事故发生几率，为路面行车安全提供保障。由于路面的颠簸不平整也会导致交通事故的发生，因此，在施工过程中，对路面的平整度也有着非常严格的要求。
二、创造性设计在路面路基的应用
公路路基路面支挡的形式，可以借鉴国内外比较先进的施工理念和技术经验，积极的对路基路面防护治理的技术进行创新，根据实际的地质情况，采用富有灵活性和创造性的施工设计。在路基的防护工作中，如何提高路基的稳定性，首先要设计出正确路基的横断面，其次是运用用修筑的路基将地层的平衡状态打破，在改变地层之后的压力由路基来承担，路基也会受到各种自然因素的损坏和侵蚀，因此，要采取相应的措施来保护路基：（1）一定要根据实际的地质情况来设计公路路基边坡的施工方案，边坡的坡率要尽量的自然，能够达到美化景观的要求；（2）按照规范来设计支挡结构的设计形式，在设计的过程中要多次的校正验算，在必要时要对边坡采取加固防护的结构，并且根据工程的建设项目本地的材料来选择加固材料；（3）路肩防护栏基础设计与施工，可以和路基的结构施工一起进行，提前留好路肩护栏的基础槽沟、槽口，等路基施工完成之后，再来进行护栏基础的浇筑。公路路基路面灵活设计与创造性设计并不是具体的对这个工作进行规范和规定，而是在规范的基础上让设计变得更加灵活化和创新化。这样不仅能够确保设计的合理性，也便于监管和控制施工过程中的质量问题。
三、公路边沟排水设计实例
边沟设计在高速公路排水设计中占有很大的比重，设计人员都给予高度重视，但在设计过程中往往会忽视一些施工中的问题，如边沟的尺寸不考虑具体情况，死搬硬套有关规范、规定；又如施工单位大都未能按有关设计要求将原地表土、河塘清淤土等弃土运送至取土坑内用于复垦还田，而是弃放于路线两侧河塘中，造成部分河塘无法将路基水排入。另外由于沿线农田为分户承包，当地乡镇为了减少地方矛盾的产生，常常要求增加、改移和调整小型构造物设置位置。还有一点就是设计中没有充分考虑利用高速公路施工中超宽填土土方等。
2.1边沟尺寸选定
边沟的排水能力主要取决于以下几个设计参数：边沟底流水坡度、边沟截面尺寸、形状、边沟的表面粗糙程度。
依据江苏省高速公路设计及公路排水设计规范要求，高速公路的边沟一般采用边坡为1∶1的梯形明沟，因此，可采用《公路设计手册路基》中梯形断面沟渠的水力 计算 公式计算梯形排水边沟的排水能力：
Q=WC
式中：Q―流量；
W―边沟断面面积；
C―流速（谢才）系数；
R―水力半径；
i―边沟沟底纵坡。
根据公路所处地理位置，采用当地 历史 最大小时降雨量，以流入边沟的水不溢出边沟为限，并假设高速公路的路基平均填土高度为3.5m，由此，汇水带宽约为23m，则可依据不同的边沟沟底坡度、不同的边沟底宽（或边沟截面积）的排水能力，计算出所能承受的路面排水最大长度。高速公路一般每公里设置三道涵洞，即300m左右有一道涵洞，也就是说路面排水长度一般在100m～200m之间。
通过 分析 、计算确定，高速公路边沟采用50cm的梯形边沟即可满足路基排水需要。
2.2边沟设计的原则
（1）一般路段的路基边沟设计原则：以填筑式边沟为主，尽量减少路基边沟积水现象的发生。这主要是吸取已建成的高速公路中的教训：1部分路段在汛期内路基水不能及时排除。2地方群众干扰路基水排入灌溉涵洞内。
（2）路基边沟纵坡的要求：根据 交通 部部颁《公路路基排水设计规范》要求，采用浆砌片石修筑的边沟为满足排水需要，边沟纵坡应不小于0.12%，由于本项目位于丘陵岗区和冲积平原区，原地形既有较大起伏又有部分平坦地段，本着既要解决路基排水问题，又要 经济 合理的原则，确定路基排水边沟沟底纵坡一般情况下不小于0.15.
（3）对边沟标高及纵坡方向的 问题 ：根据路线纵断面和沿线 自然 地形情况综合确定，通常以沿线自然地形为主确定排水方向。边沟底标高控制应以该段路肩边缘最低点标高以下大于1.7m为宜，原因是考虑到路线中央分隔带横向排水管不能因边沟积水而引起倒灌。对于个别特殊路段不能满足1.7m要求的，可放宽至1.4～1.5m，若另一侧边沟较低时应优先采用单侧布设横向排水管。
四、结束语
公路路基路面施工项目的设计是一项高程度、高复杂的综合性工作过程。公路路基路面的结构施工设计主要是将技术作为依据，通过与之相关联的组织系统，按照规定的设计程序，在公路工程的项目建设过程中运用合理的设计方法，让公路路基路面的结构设计更加具有灵活性和创造性。并且对于设计的图样，现场所有的施工人员都应该熟知，只有严格的控制检验产品质量的工作和施工现场的管理，才能做到从设计到施工到竣工再到交付的全过程都实现规范化、标准化的设计。
参考文献：
[1] 沈杰；公路软土路基处理加固施工技术[J]；黑龙江科技信息；2007年32期
[2] 杨阳；公路路基施工技术[J];科技信息（科学教研）；2006年14期
[3] 钟国宝；关于城市交通规划编制体系的思考[J]；城市交通；2005，24（1）
公路路面设计规范范文4
关键词：低量交通；路面设计；轴载换算
中图分类号：C913.32 文献标识码：A 文章编号：
1 交通量较大的低交通量道路路面设计
交通量较大的低交通量道路是指： 可以通过理论计算得出路面结构的低交通量道路。
设计方法： 与高等级道路路面设计步骤相同， 通过理论计算确定路面结构厚度， 但是轴载换算公式、设计指标、荷载应力公式、交通分级等应采用前文所述的研究结论。
2 交通量极小的低交通量道路路面设计
交通量极小的低交通量道路是指： 交通量小到无法按照现有的疲劳破坏设计方法计算出路面结构的道路。
设计方法： 无需根据理论计算确定路面结构层的厚度， 除面层采用水泥混凝土或沥青混合料以外， 基本利用当地筑路材料铺筑路面结构基层和垫层， 结构层厚度在满足最小施工厚度的前提下稍作调整。结构层材料与厚度的选择方法为： a）面层选用18cm的混凝土板（弯拉强度标准值为4.0MPa）或2.5cm～3.0cm的沥青表处、3.0cm～5.0cm的沥青贯入式，潮湿多雨地区必须设置≥0.5cm的下封层； b）石料丰富地区可采用10cm～15cm天然级配的碎石、砂砾作基层， 缺少石料的地区可采用15cm～20cm石灰稳定土、石灰稳定矿渣等作基层； c）当需要设置排水或防冻垫层时， 有条件的地区可采用碎石、砂砾铺筑，无条件的地区可采取其他路基排水措施， 以降低路基土含水量。
3 低交通量道路路面设计的要点
3.1 临界荷载的确定
临界荷载是指路面结构设计时纳入考虑范围的最小荷载。低交通量道路上包括很多像摩托车、畜力车等对路面结构几乎不产生破坏作用的轻型荷载，若在路面设计时不作考虑， 可以减小交通调查的工作量。因此，需要确定临界荷载值。
3.1.1 水泥路面结构设计的临界荷载
目前， 相关研究中采用了50%的应力水平（荷载应力与温度应力之和与混凝土弯拉强度的比值）作为确定水泥路面设计临界荷载的依据。选取低交通量道路水泥路面结构中整体刚度偏小的作为计算应力水平的典型结构： 18cm混凝土面板（弯拉强度为4.0MPa） +15cm 天然砂砾（180MPa）+土基（25MPa）。
3.1.2 沥青路面结构设计的临界荷载
低交通量道路沥青路面面层基本不产生拉应力， 只有半刚性沥青路面的半刚性基层、底基层才会出现较大的拉应力。因此，以半刚性基层、底基层的层底拉应力水平作为研究临界荷载的依据。
研究表明， 当应力水平为50%左右时， 即使在半刚性材料层底面产生了微小裂缝， 仍能承受的荷载反复作用次数为106次。考虑到低交通量道路上的交通量大小， 将50%作为确定低交通量道路沥青路面设计临界荷载的应力水平。选择典型的半刚性沥青路面结构， 计算不同轴载作用下的应力水平。典型结构为：3cm 沥青面层（750MPa ） +20cm石灰土（400MPa）+土基（30MPa）。
3.2 轴载的换算
标准轴载采用《公路工程技术标准》中规定的我国路面结构设计标准轴载单轴双轮组轴载100kN， 以BZZ-100表示。
轴载换算是否准确直接决定着设计结构是否合理。本文对低交通量道路路面典型结构进行研究， 得出低交通量道路路面设计时， 应采用如下的轴载换算公式。
3.2.1 水泥路面轴载换算公式
(1)
式中： NS———100kN的单轴-双轮组标准轴载的作用次数；
Pi———单轴-单轮组、 单轴-双轮组、双轴-双轮组轴型i级轴载的总重（kN）；
n———轴型和轴载级位数；
Ni———各类轴型i级轴载的作用次数；
αi———轴-轮型系数， 单轴-双轮组时， αi=1； 单轴-单轮组时， αi =1.06 ×103×r -0.62×Pi-0.82；双轴-双轮组时， αi=1.66×10-7×r-0.61×Pi0.14。
3.2.2 沥青路面轴载换算公式
以路表弯沉为指标：
(2)
以层底拉应力为指标：
(3)
式中： N———标准轴载的当量轴次（次/日）；
n1———被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）；
P1———被换算车型的各级轴载（kN）；
C1———轴数系数， 当轴间距大于3m时取轴数m， 当轴间距小于3m时取1+1.2×（轴数-1）；
C2———轮组系数， 单轮组为6.4， 双轮组为1， 四轮组为0.38；
K， n———车辆载重次数。
3.3 设计标准的确定
低交通量道路路面设计时，除考虑规范现有的设计标准以外， 更要着重考虑以控制极限荷载作用下路面结构发生一次性破坏为目的的控制标准。
3.3.1 水泥路面设计标准
对低交通量道路中交通量较大的道路， 应首先以疲劳破坏的原则设计路面结构厚度， 然后，用极限荷载的一次性破坏原则进行验证。
3.3.1.1 以控制疲劳破坏为目的的设计标准
以控制标准荷载应力和温度应力综合作用下混凝土面层出现疲劳断裂为目的的设计标准， 其表达式为：
(4)
式中： σpr———标准轴载在临界荷位处产生的荷载疲劳应力（MPa）， 按式（5）计算；
σtr———临界荷位处的温度疲劳应力（MPa）；
γr———可 靠 度 系 数 ， 取1.04～1.11；
fr———水泥混凝土弯拉强度标准值（MPa）。
路面设计时， 首先选择路面结构组合（包括垫层、基层和面层的材料和厚度）。然后， 依据公式（4）验算混凝土板的厚度是否满足要求。如果不满足， 就要改变混凝土板厚度， 重新计算，直到满足为止。
3.3.1.2 以控制一次性破坏为目的的设计标准
以控制极限轴载应力与温度应力综合作用下混凝土面层出现一次性断裂为目的的设计标准，其表达式为：
(5)
式中： σpm———极限轴载在临界荷位处产生的荷载应力（MPa）；
σtm———最大温度梯度时混凝土板的温度翘曲应力（MPa）。
其余变量意义同前。
3.3.2 沥青路面设计标准
低交通量道路沥青路面设计仍以设计弯沉作为主要控制标准， 但对半刚性沥青路面， 必须进行半刚性层层底拉应力验算。根据设计弯沉计算路面厚度的方法可参照《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2006）执行， 等外级公路暂时可按四级公路标准执行。下面主要介绍半刚性沥青路面设计中对半刚性层层底拉应力的验算方法。
半刚性沥青路面的半刚性层层底拉应力验算包括两方面： a）验算标准轴载在半刚性层层底产生的拉应力是否满足容许拉应力要求； b）验算极限轴载在半刚性层层底产生的拉应力是否满足材料劈裂强度要求。
3.3.2.1 疲劳抗裂要求
验算标准轴载在半刚性层层底产生的拉应力是否满足容许拉应力要求的公式为：
(6)
式中： σm———标准轴载在半刚性层层底产生的拉应力（MPa）；
σR———半刚性结构层材料容许拉应力（MPa）；
Ks———抗拉结构强度系数， 根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50－2006）相关规定取值；
σsp———半刚性材料的劈裂强度（MPa）。
3.3.2.2 极限抗裂要求
验算极限轴载在半刚性层层底产生的拉应力是否满足材料劈裂强度要求的公式为：
（7）
式中： σ′m———极限轴载在半刚性层层底产生的拉应力（MPa）；
σsp———半刚性材料的劈裂强度（MPa）。
其中， 式（6）和式（7）中的σm和σ′m可利用成熟的电算程序计算。
3.4 季冻区道路的抗冻设计
在季节性冰冻地区， 由于低交通量道路路面结构厚度一般较小， 容易不满足结构抗冻厚度要求， 因此， 必须做好路面结构的抗冻设计。可通过采取以下措施来达到抗冻设计需要：
a）增设抗冻垫层当路面总厚度小于规范推荐的最小防冻厚度要求时， 其差值可用垫层厚度补足， 垫层材料宜采用碎石、砂砾等颗粒材料；
b）选择抗冻稳定性较好的材料填筑路床如矿渣、炉渣、粉煤灰、砾石及碎石等， 填筑完成后必须将水及时排出路基；
c） 改善路基土当用粉质土、粘质土填筑路堤时， 可用石灰、水泥、粉煤灰、矿渣、固化剂等单独或混合进行改善处治；
d）充分做好排水设计降低路基土的含水量， 使路基干湿类型达到中湿及以下。
当上述措施实施存在困难时， 应尽量避免修筑半刚性沥青路面和水泥混凝土路面， 而改修柔性路面， 但受冻害以后， 路面的平整度会下降， 影响行车速度和舒适性。
公路路面设计规范范文5
关键词： 水电站对外公路路面损害分析设计预防措施
水电站对外公路是水电站和外部进行交通联系的通道。在水电站的施工期与运营期，很多大宗物资，比如钢筋、水泥；重大物件，比如变压器、水轮机等都将从水电站对外公路路面经过。而大部分的水电站工程区域内的地形都比较陡峻，地形多为沟谷发育，并且地形比较复杂。公路线路通过工程区域地形、地势起伏大，线路通过区域多为起伏较大的“鸡爪”地形，布线条件较差，综合考虑公路的经济合理性和线形技术指标要求，线路布置中难以完全绕避“鸡爪”地形，部分线路路基高填深挖情况难以避免，因此，在水电站对外公路设计阶段要注意施工区域内的地形、地质构造等。以下，我们就从水电站对外公路路面的损害及设计阶段早期的预防两方面进行分析。
1、公路路面损害分析
水电站对外公路路面的好坏是水电站对外交通运输顺畅的关键。水电站对外公路路面的建设规模及技术标准的确立，要以确保水电站的建设及运营中运输各种外来物资的需要。并且要确保运输的畅通、安全、高效及迅速。参照交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）对公路分级和公路等级之规定及国家计委颁布《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）对于厂矿道路等级划分的规定，结合地方交通发展规划，综合考虑影响对外交通专用公路技术标准的各种因素，来分析水电站对外公路的路面损害方式。
水泥混凝土路面是目前我国公路建设中广泛采用的高等级路面。它适应日益发展的交通运输要求，同时具有强度高、稳定性好、使用寿命长、维修养护费用低等许多优点。根据计算分析，水电站对外公路路面所承受的交通属重级交通，其具有施工高峰期交通量大、通行车辆轴载重，建设期车辆通行集中等特点。为满足水电站建设所需外来材料及重大件运输的要求，并结合公路沿线气候、水文、工程地质及该地区的筑路材料等条件，本着因地制宜、就取材的原则，设计一般采用水泥混凝土路面。但是，水泥混凝土路面也有较明显的劣势，公路路面容易受到损害，会出现接缝、修复困难、脱空、拱起、唧泥、错台等现象。并且，由于水泥混凝土路面的土板的脆性会导致地基容易出现变形。
同时，水泥混凝土路面的使用性能在行车和自然因素的不断作用下逐渐变坏，以至出现各种类型的损坏现象，大体分为接缝破坏和混凝土面板损坏两个方面，损坏性质也可分为功能性损坏与结构性损坏两个范畴。
1．接缝破坏
接缝破坏主要有以下几种形式：
1）挤碎。出现于横向接缝(主要是胀缝)两侧数十厘米宽度内。主要由于胀缝内的滑动传力杆位置不正确，或滑动端的滑动功能失效，或施工时胀缝内局部有混凝土搭连，或胀缝内落入坚硬的杂屑等原因，阻碍了板的伸长，使混凝土在膨胀时受到较高的挤压应力，当其超过混凝土的抗剪强度时，板即发生剪切挤碎。
2）拱起。混凝土面板在受热膨胀而受阻时，某一接缝两侧的板突然向上拱起。这是由于板收缩时缝隙张开，填缝料失效，坚硬碎屑等不可压缩的材料塞满缝隙，使板在膨胀时产生较大的热压应力，从而出现纵向压曲失稳。
3）错台。横向接缝两侧路面板出现的竖向相对位移。当胀缝下部嵌缝板与上部缝隙未能对齐，或胀缝两侧混凝土壁面不垂直，使缝旁两板在伸胀挤压过程中，上下错开而形成错台。地面水通过接缝渗入基础使其软化，或者接缝传荷能力不足，或传力效果降低时，都会导致错台的产生。当交通量或基础承载力在横向各幅板上分布不均匀，各幅板沉陷不一致时，纵缝也会产生错台现象。
4）唧泥。汽车行经接缝时，由缝内喷溅出稀泥浆的现象称为唧泥。在轮载的频繁作用下，基层由于塑性变形累积而同面层板脱空；地面水沿接缝下渗而积聚在脱空的空隙内；在轮载作用下积水变成有压水而同基层内浸湿的细料混搅成泥浆，并沿接缝缝隙喷溅出来而形成唧泥如（图一）。唧泥的出现，使面板边缘部分失去支承，因而往往在离接缝1．5～1．8m以内导致横向裂缝。此外，纵缝两侧的横缝前后搓开、纵缝缝隙拉宽、填缝料丧失和脱落等也都属于接缝的破坏。
2．水泥混凝土板本身的破坏
水泥混凝土板的破坏主要是断裂和裂缝。面板由于所受内应力超过了水泥混凝土的强度而出现横向或纵向以及板角的断裂和裂缝，其原因是多方面的：板太薄或轮载太重；行车荷载的渠化作用(荷载次数超过允许值)；板的平面尺寸太大，使温度翘曲应力过大；地基过量塑性变形使板底脱空失去支承；养生期间收缩应力过大；由于材料或施工质量不良，水泥混凝土未能达到设计要求等。断裂裂缝破坏了板的结构整体性，使板丧失应有的承载能力。因而，断裂裂缝可视为水泥混凝土面层结构破坏的临界状态。
2、设计阶段早期的预防措施
针对以上的分析，我们可以看出水电站对外公路路面出现的损害的原因及现象。因此，在对外公路路面的设计早期要做好各类的预防措施。
1）外部因素。针对水电站对外公路所处的地形、地质条件，判断是否因为地形、降水的情况而发生山洪及山体滑坡、泥石流等地质灾害。因此根据公路路面的设计要求和现场的施工条件，在设计时要做好以下几个方面：1）路线上尽量避让不良地质灾害路段，保证施工安全及运营安全；2）采取路基防护措施，保证路基稳定，确保路面不受损。部分施工区域受地形条件的限制，设计坡比相对会比较陡，很多为1：0．5；部分区域的坡比为l：0．3。少数施工公路的地段原设计中没有任何的防护，在这种情况下，为了保证公路施工坡面的稳定，路基防护可采取喷锚支护、预应力锚索支护、SNS被动防护网等方式；并根据开挖揭示地质情况对路基边坡适当放缓边坡坡率，加强锚喷支护，设置加强主动防护网、钢筋混凝土框格梁等边坡防护支挡结构措施。
2）路面设计因素。水泥混凝土路面板的弹性模量及力学强度大大高于基层和土基的相应模量和强度；其次，水泥混凝土的抗弯拉强度远小于抗压强度，约为抗压强度的1／7～1／6，因此取水泥混凝土板的抗弯拉强度指标作为设计指标；又由于水泥混凝土板与基层或土基之问的摩阻力一般不大，所以从力学模型考虑，可把水泥混凝土路面结构看作是弹性地基板，用弹性地基板理论进行分析计算。水泥混凝土的抗弯拉强度比抗压强度低得多，在车轮荷载作用下当弯拉应力超过水泥混凝土的极限抗弯拉强度时，水泥混凝土板便产生断裂破坏，且在车轮荷载的重复作用下，由于疲劳效应，水泥混凝土板会在低于其极限抗弯拉强度时出现破坏。此外，由于板顶面和底面的温差会使板产生温度翘曲应力，板的平面尺寸越大，翘曲应力也越大。水泥混凝土又是一种脆性材料，它在断裂时的相对拉伸变形很小，因此，在荷载作用下土基和基层的变形情况对水泥混凝土板的影响很大，不均匀的基础变形会使水泥混凝土板与基层脱空。在车轮荷载作用下面板将产生过大的弯拉应力而遭破坏。基于上述，为使路面能够经受车轮荷载的多次重复作用、抵抗温度翘曲应力、并对地基变形有较强的适应能力，水泥混凝土板必须具有足够的抗弯拉强度和厚度。
另外，在水泥混凝土路面的使用过程中，由于种种原因，路面出现一些裂缝，地表水会将沿着裂缝及接缝渗入到水泥混凝土的路面结构之内，这其实就是由于水泥混凝土路面水损害而造成的。水泥混凝土路面水损害主要是指路面的水不可避免地从路面的各种接缝及裂缝处渗入到路面结构的内部。并在车辆的荷载作用下，路面基层出现塑性变形的累积造成同面板的脱空，水在轮载作用之后形成有压水，与路面基层的混合料浸湿的细料一起混合成泥浆，沿路面得接缝及及裂缝处喷溅出来，造成唧泥现象。随着唧泥的不断发展，范围不断扩大到整个公路路面的板内，最终造成了路面的损害。
因此，为降低唧泥、错台、脱空等损害出现的可能及减少其危害的程度，当水量足够大时，应在水泥混凝土路面的结构内设置路面内部的排水系统，及时排出渗入的水，减少渗入水对有水泥混凝土路面基层产生的冲刷作用。故在设计中加设排水基层及纵向的边缘排水系统，能够很好的预防和减轻水泥混凝土发生路面损害的可能。
（1）排水基层。在水泥混凝土路面层设计透水性比较好的排水基层。并在其边缘设计一个纵向的集水沟及排水管和横向的出水管。组成排水基层排水系统。如（表二）。
排水水基层排水系统：1面层2排水基层3不透水垫层4水泥混凝土路肩面层 5集水沟6 捶水管 7出水管8反滤织物 9 路基
（2）加强对公路路面接缝的设计。由于地表水的渗入路面结构及接缝处的板边弯沉大、温度翘曲导致的变形过大都是混凝土路面面板容易出现板底脱空及板块断裂的主要原因，同时，也加速路面地表水的渗入。通过大量的实践与调查发现：在雨雪等天气状况，大气的降水是造成水泥混凝土路面施工结构内部存有水分的主要来源。雨水从水泥混凝土板的纵缝渗入，尤其是水泥混凝土板的横向缩缝也容易让雨水渗进来。因此，在设计时，必须加强对于接缝特别是横缝的设计。由于特重及重交通的水泥混凝土路面都是横向缩缝设置传力杆，这样能够降低板边的弯沉及温度导致的翘曲变形，增加接缝的负荷能力，有力消除公路路表水的渗入，预防并减轻水泥混凝土路面发生水损害。
3、结语
本文分析了水泥混凝土路面各种损害形成的原因，在设计过程中要不断优化路面结构形式、完善公路路面表面的排水系统、加强对于公路路面结构层的内部排水系统的设计，并提出对水泥混凝土路面的损害的进行综合防治的措施。
因此，对于公路路面损害情况的分析，在水电站公路路面的地区，根据地形的实际特征，比如高坡险、地质复杂、岩体破碎的区域，要进行合理的施工设计，预防各个施工路段路面的损害。路基边坡适当放缓边坡坡率，加强锚喷支护，设置加强主动防护网、被动防护网、预应力锚索、钢筋混凝土框格梁等边坡防护支挡结构措施。参照交通部颁《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）对公路分级和公路等级之规定及国家计委颁布《厂矿道路设计规范》（GBJ22-87）通过设计阶段早期的预防工作保证水电站外的公路路面不轻易受到各种损害。
参考文献：
[1]蒋升举.略论二级公路路面毁坏原因及处治建议[J].科技资讯.2009(16).
[2]郑建新;刘鹏;刘慧. 二级公路高路堤设计研究:崇义县城至丰洲乡二级公路高路堤设计方案[J].2009(03).
公路路面设计规范范文6
关键词：旧路改造；横向力系数；运行速度；造价；超高
1 概述
随着城市化进程的发展、日益增长的交通量及各地区经济社会的交流和联系更加紧密，现阶段大部分旧路的承担着较大的交通压力，服务水平日益下降，部分路段已成为严重的交通“瓶颈”，不仅影响了行车的安全，也阻碍了沿线地方经济的发展。对旧路进行改造显得迫切而重要，旧路改造的总体目标是：安全、节约、科学、自然。也就是说在科学选择技术指标，在满足技术标准要求的前提下，保障道路交通安全，提高道路的通行能力并与自然景观相协调。
汽车在曲线上行驶，除受重力作用，还受到离心力的作用。由于受离心力作用，使行驶在平曲线上的汽车产生横向不稳定的危险（侧向滑移、倾覆）。为了减少离心力的作用，保证汽车在平曲线上行驶的稳定性，把路面做成外侧高的单向横坡形式，也就是超高。也就是在平曲线上设置超高以形成向心力平衡高速行驶车辆的离心力。可见曲线超高与行车速度和路面横向力系数密切相关。
2 横向力系数的影响
2.1 横向力系数的取值
横向力系数μ值的大小影响着汽车的稳定程度、乘客的舒适感、燃料和轮胎的消耗以及其他方面，所以μ值的选用应保证汽车在圆曲线上行驶时的横向抗滑稳定性，以及乘客的舒适和经济的要求。表1 为不同μ值对乘客的舒适程度反映。
μ 值的采用关系到行车安全、经济与舒适，通过上述比较，通常μ 值小于0.15 为宜。
2.2 曲线半径的计算
路线规范规定了圆曲线最小半径有三类：不设超高最小半径、设超高最小半径一般值及极限值。圆曲线最小半径是以汽车在曲线部分能安全而又顺适地行驶所需要的条件而确定的，即车辆行驶在道路曲线部分所产生的离心力等横向力不超过轮胎与路面的摩阻力所允许的界限。圆曲线半径的通用计算公式为：
式中： R为曲线半径（m）；V 为设计速度（km/h）；μ 为横向力系数； i 为路面横坡度或超高横坡度，以小数表示，反超高时用负值。
由上表可知，当圆曲线半径大于等于一般值时，横向力系数采用0.4～0.6值；在极限值时则采用0.1～0.17值，且设计速度越低，圆曲线半径越小，横向力系数越大。
3 运行速度的影响
汽车在公路上行驶时，驾驶员一般依据道路的行车条件（线形、路面、气候、环境及交通流）及车辆本身的性能来确定自已的车速。只要条件允许，驾驶员总是倾于采用较高的速度行驶。但每个驾驶员都有一个心理期望行驶的速度，当车速高于期望速度时，即表现为减速，低于期望速度则表现为加速过程，直至达到稳定的期望车速后匀速行驶。也就是在特定路段上，在干净、潮湿条件下，85%的驾驶员行车不会超过的行驶速度。简称运行速度V85。
路线总长32.197km，全线共设交点236个，平均每公里7.33个，平曲线占路线总长的58.49%。
5.3 确定横向力系数
由于旧路采用的是94版《公路路线设计规范》的技术标准，故我们应采用94版《公路路线设计规范》中的圆曲线超高推荐值按圆曲线半径的通用计算公式反推横向力系数。
06版《规范》说明中有“圆曲线最小半径是使按设计速度行驶的车辆能保证其安全性与舒适性，而建议的采用值。参考国内外使用的经验，确定圆曲线最小半径的‘一般值’采用的横向力系数为0.05～0.06，而‘极限值’采用的横向力系数为0.1～0.17”。因此，在本公路的超高值计算中，最大横向力系数可按0.05～0.17控制。
5.4 确定运行速度
《公路项目安全性评价指南》中指出当运行速度与设计速度差值大于20Km/h时，整个路段的运行速度协调性不良，需对路线平、纵、横各个方面进行调整设计。只有速度差控制在20km/h以内，我们才可以取得较好的运行速度协调性，减少车辆在路段上忽高忽低的车速变化，降低交通事故的发生。故在进行计算时可采用设计速度和速度差的和作为运行速度的取值。
5.5 超高值计算
由上表可以看出，采用上述超高值时，横向力系数在0.05～0.17的可控范围内，可保证行车的安全和舒适。
5.7 工程造价比较
