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路面设计要求范文1
1.沥青混凝土路面使用性能设计要求
在沥青混凝土路面结构设计过程中，要使沥青路面在实际使用过程中具有良好的使用性能以满足道路安全舒适的行车要求，并能够减少使用中的路面损坏量，沥青路面结构层设计时应满足道路路面的强度、刚度、稳定性、耐久性、平整性等性能技术指标要求。
1.1 强度和刚度设计要求
沥青混凝土路面结构在设计过程中，其结构层的材料和路基填料必须具有足够的强度和刚度，确保路面在设计范围内的行车荷载条件下不会产生大的变形或位移，从而有效防止或减少沥青路面过早出现开裂、坑槽、滑移、沉陷等破坏问题，有效提高路面综合使用性能水平。
1.2 稳定性和耐久性设计要求
设计路面结构层的材料和路基填料必须具有足够的稳定性，确保沥青路面在设计使用年限范围内能够承受温度和水分变化、冻胀伤害、以及冻融循环作用等自然条件对路面性能的影响。
1.3 路面平整性设计要求
为了提高沥青路面的行车安全舒适性，必须确保路面具有非常良好的平整度。路面平整度不仅影响到道路的行车速度和舒适度，同时还会影响到沥青路面结构综合使用性能和耐久度，其主要与路面结构设计方案、各结构层的使用材料、路基填料的强度和稳定性能等有关，同时还与道路的施工质量和综合养护情况有关。沥青路面结构设计过程中，除了要保证路面有良好平整性外，还应具有一定的粗糙度，以确保车辆在各种气候条件下能够高速安全稳定行驶。
2.改造道路沥青路面结构设计技术要点分析
道路在技术升级改造和大修过程中，合理选择和安排设计沥青路面结构的层次，是确保整个沥青路面结构在设计使用年限内承受设计行车荷载和各种自然因素综合作用下具有良好使用性能的重要基础保证，同时也是沥青路面性能发挥最大化和路面结构建设施工合理经济化的重要技术支撑。沥青路面面层由于在使用过程中会直接承受行车和各种自然因素的反复循环作用，必须要求其具有非常良好的高强度（抗拉和抗剪切）、耐磨耗、耐久性、抗滑性、热稳性、以及不透水性，因此，实际道路改造设计过程中，通常选用粘结力较强的结合料和强度较高的集料作为路面的面层材料。从大量设计经验和道路建设实践可知，改造道路沥青面层通常可以分为单层、双层、甚至三层等结构，其中双层结构又可以分为表面层和下面层；三层结构又可以分为表面层、中面层、以及下面层。沥青路面表面层应具有非常良好的平整密实度、抗滑耐磨性、以及抗裂耐久性；中面层和下面层应具有非常良好的高温抗车辙性、抗剪切性、密实度、以及不透水性，同时下面层还应具有非常良好的耐疲劳开裂性能。沥青路面表面层的类型结构及性能水平应与道路的等级、使用性能要求、以及交通等级等技术指标相匹配。沥青路面基层主要承受由面层向下传递的车辆竖向荷载作用力，并将其扩散到沥青路面垫层或土基中，因此，路面基层必须具有足够大的强度和刚度，以确保高速行车安全和行车舒适性要求。基层应根据工程实际情况，结合当地原材料、交通运输量、运输负荷类型、气候地质条件、筑路原材料、以及路基水文等条件进行综合考虑，选择技术安全合理、节能经济的沥青路面结构层。沥青路面结构组合和优化设计是一项经验性、技术性均比较强的综合性工作，除了要有丰富的设计知识体系外，还要有非常强的实际道路改造设计、施工建设等实践经验，确保路面具有非常良好的综合使用性能水平。
2.1 严谨进行沥青面层结构组合和优化设计
从大量道路改造过程实际设计方案、应用效果可知，结合道路实际交通量而言，如城市支路如果技术能够满足，从经济性方面来看，可以采用单层设计结构；对于城市次干路及以上等级的道路通常应采取双层设计结构，对于交通量特别大、性能等级要求较高的主干路和快速路则应采取三层设计结构。对于城市主干路而言，在交通量、性能技术要求非常相近的情况下，有的设计人员采用两层式结构，有的则采用三层式结构，两者间的厚度相差在3cm以上，使得工程施工建设完成后要么偏薄，路面容易发生早期损坏等不利现象；要么偏厚，从而大大降低工程总体投资经济效益水平。因此，在路面结构形式设计过程中，要充分结合工程实际及邻近地区相应工程的成功经验，严谨进行沥青面层结构组合和优化设计，杜绝随意性设计等造成工程投资的大量浪费和为后期运营埋下巨大安全隐患。
2.2 要重视最小压实厚度
在路面沥青层厚度的拟定过程中，要重视最小压实厚度对路面性能的影响，从而确保设计方案中各层沥青混合料在实际施工中，能够形成均匀而压实稳定的结构层次。从道路改造相关技术规范和标准要求可知，沥青路面各层设计厚度不宜小于3倍混合料的公称最大粒径要求。但在实际设计过程中，很多没有达到上述技术指标要求，如当沥青层设计为12cm时，上面层通常设计成5cm中粒式AC16，而下面层则设计成7cm粗粒式AC25，这样的设计方案就不能满足“3倍”技术指标要求。因此，在实际结构层厚度设计过程中，要严格按照相关技术规范要求设计各层厚度。
3.沥青层底拉应力验算设计要点
由于路面沥青层底拉应力验算计算相当繁琐，很多工程在实际设计过程中没有进行严格的加铺层层底拉应变的验算。在结合很多实际设计工作经验，并结合相应工程设计经验结果，分析总结得到不同加铺层厚度层底拉应力关系。将需要改造的道路勘测一个整体，通过相应的计算公式可以得到不同厚度的当量回弹模量（注：路面沥青层的模量按15℃计算，统一取值为1 600MPa，则可以获得加铺沥青面层不同厚度的底拉应力。在实际设计过程中，按照图1即可以查得在不同地基模量和不同层厚情况下，沥青路面层底的拉应力大小，从而确保沥青路面具有较高性能水平。
路面设计要求范文2
关键词：城市道路；工程路面；结构设计
道路修建是城市现代化发展中的核心工程，与车辆通行、运输的安全存在直接的联系。城市道路在路面结构设计方面，考虑到交通、行人等因素，提出了安全要求，在保障城市道路路面结构稳定的基础上，维护路面的安全与强度，消除路面结构设计中潜在的风险因素。设计人员遵循道路修建的根本要求，完善路面结构的具体设计。
1城市道路工程的路面结构设计
城市道路工程在进行路面结构设计之前，需要重点研究城市道路，深入分析城市道路的实况，进而才能真实的设计出路面结构的方案。设计人员要选择有代表性的城市道路进行研究，路线、路段需属于典型城市道路，由此才能提升路面结构的设计水平[1]。路面结构设计时，按照《城市道路路面基层施工技术规范》中的要求，提前选择一定年龄的路面，约3年或以上年龄，调查路面的性能状况，尽量包含不同类型的路基结构，所以针对城市道路路面结构设计的调查工作，提出三点要求。第一，路面结构设计和调查的过程中，需要反馈不同调查路段的具体情况，特别是城市道路的修建水平，以便优化方案的设计，进而为路面结构设计提供详细的依据。第二，掌握道路路面结构设计部分的土基实况，尤其是强度等级、回弹模量范围等项目内容，各项参数之间的关系如表1所示，促使设计人员掌握路面设计中的各项要点内容，有效控制路面结构设计中的影响因素，一方面控制结构设计时的沉降，另一方面优化路面的设计过程。第三，根据路面结构设计的要求，确定结构的设计类型，维护路面设计组合的优质性，以免路面结构工程中出现误差，体现设计的科学性。
2城市道路工程中路面结构的方案设计
2.1设计原则
设计原则是城市道路路面工程中的主要部分，专门用于约束路面设计，确保路面设计的规范性[2]。例举路面结构设计的原则，如：（1）站在经济、技术角度上分析城市道路路面的整体设计，改进方案中的不足点，选择最优的结构设计方案；（2）路面结构材料的选择，必须考虑到城市道路所处的环境，包括交通环境、气候环境等，有针对性的选择路面材料，维护路面结构的稳定性；（3）设计人员着重分析沥青的面层结构，在质量、力学等方面评价路面结构设计，为路面结构提供优质的级配方案，强化路面的结构；（4）路面结构设计中，设计人员要遵循环保、节能的原则，既要保障城市道路的质量和性能，又要落实相关热的原则。
2.2结构材料
结构材料是路面结构的一大设计因素，需依照城市道路工程路面的设计实况，挑选恰当的结构材料。以某城市路面结构设计为例，该工程是城市路网的重要组成部分，总长0.72公里，宽30m，分析其在主要材料上的选择方式。如：（1）面层材料，分为上、中、下三部分，均以沥青材料为主，该路面结构设计，按照常用沥青的级配，合理分配其在不同面层部分的应用；（2）下封层材料，用于加强面层、基层的连接，防止相连层面发生侧滑，该工程将改性沥青做为吸收膜，降低侧滑的发生机率；（3）基层材料选择，该工程通过试验分析的方式，选择基层强度的指标，以指标为基础选择可用的材料，以水泥稳定砂砾此项材料为根本，逐步提升基层结构的密实性强度和刚度，保障路面设计材料的科学使用。
2.3设计方案
2.3.1新建路面结构的方案设计。城市新建的公路工程内，路面设计新可分为4个部分，分析如：（1）主线行车道设计方案，其为新建道路路面结构设计中的主要部分，按照城市道路的要求，主线行车道的不同层面，使用了不同的混合材料，以混凝土为主进行分析，新建路面的上面层部分，使用改性沥青混凝土，厚度为5cm，同时使用75cm的应力吸收膜，中间结构选择中粒式沥青混凝土，保持4~6cm的厚度，下方厚度要大，基本可以设计为8cm，材料为粗粒式混凝土，用于稳定路面的结构基础，其中基层要求达到30cm，垫层也要达到30cm厚度，具体厚度依照实际情况分配；（2）地面铺道行车设计中，仅仅分为上下两部分，取消了中间部分的设计，上方设计5cm的细粒式沥青结构，下方可以根据实际情况设计，一般为5cm的粗粒式，基层与垫层的厚度保持30cm；（3）非机动车道设计方案内，分为20cm的垫层，采用天然的砂砾材料，基层厚度控制在20cm，选择含有5%水泥成分的砂砾，而且砂砾材料要具备足够的稳定性，防止影响基层的结构性能，面层厚度为4.5cm，路面结构的全部非机动车道的结构厚度，不能超出44cm；（4）人行道的结构设计方案，与非机动车不同，面层同样需要分为上面层和下面层，使用材料为：预制混凝土透水砖、水泥砂浆，厚度是7cm、4cm，基层、垫层及非机动车道结构设计中，材料一致，厚度范围是15~20cm。
2.3.2改建道路路面结构设计方案。城市道路工程中，存在部分需要改进的道路，同样需要设计路面结构。一般情况下，城市道路改建道路路面结构设计时，涉及到结构翻挖、结构挖除的情况，需要先处理旧路面的结构，再实行新路面结构设计[3]。分析需要修改建设的道路，其在路面结构上的设计方式，如：（1）吸收膜结构，根据修改要求，分为基层、底基层两个部分，基层厚度30cm，底层按照实际情况设定；（2）车行道结构，下方部分的设计厚度是7cm，材料粗粒式沥青混凝土，上方结构4cm，材料细粒式混凝土，上、下面层的相互稳定，划分为两层施工，材料为砂砾，底基层厚度30cm，选择天然砂砾，用于确保底基层的稳定性。
3城市道路工程中路面结构设计的注意事项
城市道路在路面的结构设计项目上，还要考虑到工程指标的差异，特别是城市自身规定与国家规定的差别，其中各项设计指标均有细小的差别，应该遵循路面结构设计的实际情况，由此才能保障结构设计的真实度。不同规定中的设计指标，对路面结构设计有一定的限制，所以设计人员综合分析设计指标，按照城市道路路面结构的设计需求，选择可遵循的指标项目[4]。除此以外，路面结构设计中，还要注意试验路的铺筑和养护，以试验路为标准，落实路面结构的设计方案，严格遵循结构设计的方案要求，落实设计要求，最主要的是依照试验路的设计方法，完善路面结构的具体设计，尽量避免出现不良的影响因素，强化城市道路的路面结构，进而提升城市交通的安全水平，保障路面通行的良好性能。
4结束语
道路路面修建工程中，提高了对结构设计的重视度，根据道路路面的基础特性，如：强度、抗滑、耐久性等，都需合理的设计路面结构，改善城市道路的特性，最主要的是保障城市道路的稳定与安全，全面体现路面结构设计的优点，防止干扰城市的车辆通行。路面设计过程内，必须依照城市道路的实际情况，安排规划设计的工作，提升城市道路的设计能力。
作者:崔君 单位:苏州市晓阳市政建设设计有限公司
参考文献：
[1]崔永日.浅析半刚性城市道路路面结构设计[J].才智，2011，36：225.
[2]张翼.城市道路工程路面结构设计研究[J].科技视界，2015，24：302+322.
路面设计要求范文3
【关键词】结构设计；材料设计；施工；监控
1 我国高速公路的结构与永久性路面结构
与混凝土路面相比， 沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、噪音低、施工期短等优点，因而获得了越来越广泛的应用， 20世纪50年代以来，各国修建的沥青路面数量迅速增长。沥青路面结构设计初始，其主要目的就是为保护路基土不经受车辆的直接作用，通过路面传播至土基的应力被扩散而不会造成土基过大的沉降，这点反应在设计思想及设计方法上，主要是控制土基顶面应力及垂直位移量，可以运用古典力学公式进行验算。当古典理论公式无法客观地描述路面结构的实际工作状态时， 人们通过大量的野外测试， 修筑试验路对实际车辆行驶效果进行系统观察， 形成了以车辆荷载作用下确保路面结构承载力能力为核心的经验设计法。现论分析设计法是以D.M.Burmister1943年发表的弹性双层体系理论解析解为起始的。我国沥青路面设计方法的总系统是以理论分析为基础， 采用双圆垂直均匀荷载作用下的多层弹性连续体系理论， 以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标， 对高等级公路要对沥青面层和半刚性材料的基层、底基层进行层底拉应力的验算。我国现行规范中虽然对路面等级、沥青面层厚度等做了规定，但其规定的区间范围大， 如将累计标准轴次400万次作为高速公路、一级公路与二级公路的分界值； 高速公路沥青层厚度为12cm～ 18cm等。
近年来在材料选择、混合料设计、性能测试和路面结构设计等方面所做出的努力，可以使道路管理部门通过周期性地更换沥青面层来获得沥青路面结构更长的服务性能（超过50年） ， 这就是所谓永久性路面的概念。这项技术的核心是按功能合理设置路面的结构层：要求路面结构的面层具有抗车辙、不透水和抗磨耗的能力；中间层具有良好的耐久性； 基层要具有抗疲劳和耐久的能力。永久性路面不仅适用于大交通量道路， 经适当的调整后也可用于中、低等级交通量的道路。
2 基于力学方法的路面结构设计
传统的结构设计是以强度为第一设计指标， 而现代高速公路的功能设计是以变形为第一控制参数， 表面车辙和路面开裂已成为沥青路面两种主要的结构和功能设计标准。但现行路面标准并无切合实际的车辙深度计算方法， 一般设计规范均采用间接调控的手段来达到控制路面车辙深度的目的。如邱延峻在“ 柔性路面路基土的永久变形” 一文中指出， 路基土的永久变形直接控制柔性路面的车辙深度， 而路基土的永久变形主要是通过压实度来加以限制。事实上除了路基土以外， 路面各结构层永久变形的大小都对车辙深度有直接的影响。以往美国采用经验法设计沥青路面结构， 这种方法无法考虑按功能设置路面结构层或解释路面结构层在抗疲劳、车辙和低温裂缝方面的作用。实际上沥青路面的每一个结构层都有其特定的作用， 因此需要一个新的方法来评价各结构层在路面结构中的作用。实践证明， 基于力学的设计方法可以承担这一角色， 这个方法就是沥青路面设计的力学经验法。
沥青路面设计的力学方法最早于20世纪60年代提出， 但真正在美国用于路面设计是在20世纪80～90年代， 如华盛顿州、肯塔基州和明尼苏达州等。现公路科研院（NCHRC）正在开展研究， 并计划将力学经验法用于AASHTO路面结构设计指南2002。沥青路面的力学设计非常类似于其他土木工程的设计过程， 如桥梁、楼房、水坝等。它采用力学原理分析路面与荷载间的相互作用， 针对某种路面破坏类型， 确定路面结构的临界状态， 通过正确选择材料和层厚， 设计出避免破坏的路面。永久性路面所采用的设计原则为： 面层要有足够的刚度抵抗车辙， 基层要有足够的厚度和柔度避免出现疲劳破坏。
3 永久性路面的材料设计
永久性路面结构是按功能来设置每一个结构层， 例如面层抗车辙、基层抗疲劳， 这就要求材料的选择、混合料设计以及性能评价试验要有针对性地进行。混合料的刚度需要根据混合料所处的层位和功能要求（车辙或疲劳）来优化选择。然而， 对于所有的结构层， 混合料的耐久性是一个基本要求。
3.1 沥青混合料基层。沥青混合料基层被指定用来抵抗交通荷载作用下路面结构的弯曲疲劳。大量研究指出： 高沥青含量有利于防止沥青混合料的疲劳裂缝（见图1（ a） ）。保证沥青路面疲劳寿命的另一个途径是足够的路面结构厚度， 以降低路面底层拉应变的水平（见图1（ b） ）。
基层的沥青含量应考虑现场压实度为最大密度的96%～ 98%。沥青等级应具有与上面层相同的高温特性以及与中间层相同的低温特性， 如果这一层在施工期间开放交通， 还应做材料的车辙性能评价。
3.2 沥青混合料中间层。中间层或连结层必须兼顾稳定性和耐久性。这一层的稳定性可以通过粗集料间骨料的相互接触（骨架密实型级配）以及高温稳定性好的的胶结料来获得。为了获得较大的内摩阻力， 形成坚实的骨架，必须采用经破碎的集料。关于集料的最大粒径， 一种观点认为， 应采用较大的公称最大粒径（ 38.1mm） ； 另一种观点认为， 只要确保集料颗粒间的相互接触， 较小的集料尺寸也能达到相同的效果。中间层采用的胶结料高温等级应该与表面层相同。低温等级可能要低一级， 因为这一层的温度梯度较大， 低温也不如面层严酷。中间层混合料设计可以按标准Superpave方法确定最佳沥青用量， 并应进行车辙、水敏感性等性能评价试验。
4 永久性路面的施工
永久性路面的施工要求更加注意从底层到上层施工的质量。在道路施工过程中， 应使用现代的先进试验方法， 以获得材料和施工质量的连续的信息反馈。路基必须具有足够的强度和刚度， 以支撑路面的摊铺和碾压操作， 因此要求路基必须压实、平整。控制道路服务期间由于膨胀土或冻胀引起的路基体积变化是必要的， 这方面只有依靠当地的经验。路基的季节性弱化也是一个值得重视的问题。为此，要注意排水， 通常可以考虑设置一个中间粒料层。英
国的经验是土基的最小设计模量值应为48MPa。良好的施工才能确保良好的道路使用性能。因此在沥青层施工时应该密切关注沥青过量加热、混合料离析、级配变化等问题。
路面设计要求范文4
道路的主体部分，一个是路基，一个是表面。前者属于一段规定了填充材料的道路内在基础部分，被外层混凝土所包裹，与路面一起承受上方的压力。路面则是这样一层坚硬的外壳，由两层以上的材料组成。一方面它保护着里面的路基免受雨水和不平均压力的伤害，另一方面，内部的土层为外层提供后备支撑，并减少了混凝土的作业量，减少成本，也具有一定保护环境的意义，因为混凝土的使用实际上是一种对资源的消耗，越少使用越好。
1水泥混凝土路面设计中应该注意的几个问题
1.1混凝土路面结构设计设计的目的一个是保证通车情况，另一方面在不影响使用水平的前提下节省不必要的浪费，使各种性能达到最优。这也是路面设计是否合格的一项重要标准。设计要参考2002年出台的一项道路规范，这里总结了过去几年对于道路设计的一些先进经验和科学的处理方法，对于老旧的施工方法做出修整，一些计算公式也增加考虑了实际因素的一些数值。能够更贴近真实的道路施工需要，总结吸收了近年来最新的研究成果，主要增加了路面结构可靠度设计和加铺沥青面层的设计方法，并针对重荷载，修正了应力计算公式，拓宽了应力分析使用范围，充实了连续配筋混凝土面层配筋方法，细化了路面结构组合和材料组成性质参数要求，修改了旧混凝土路面调查和评定方法，还补充了交通分析方法。由于路面的主要破坏性因素与必须面对的还是行车的时候造成的重力挤压。路面设计着重要考虑最大能够承受的重力。超过这个数值就会出现路面下沉，扭曲变形，甚至断裂，塌陷。以下是道路路面需要使用的材料和成分比例，这是通常情况下道路需要遵守的操作比例和构成形式，具体数值（表略）。水泥混凝土路面结构设计的任务是以最低的寿命周期费用提供一种在设计使用期内满足预定使用性能要求的路面结构。路面的设计使用期是指新建或改建的路面从开始使用至使用性能退化到预定的最低标准时的时间段。路面使用性能包括结构性能和功能性能，在路面的使用期内随行车荷载和环境因素的不断作用而逐渐衰减，路面在使用末期内不一定损坏到无法使用，而是必须采取重大的措施(例如加铺面层等)以恢复其使用性能。路面使用初期的使用性能主要与施工技术水平和施工质量有关，在行车荷载和环境因素的综合作用下，其使用性能退化的速率主要与路面结构的物理性质有关。水泥混凝土路面结构的设计内容主要包含结构、材料和表面特性，主要分为以下七部分：(1)行车道路路面结构的组合设计。根据当地的环境条件、交通要求和材料供应等情况，选择路面的结构层次、各结构层次的类型和厚度以组合成能提供均匀、稳定支承、减轻或防止卿泥和错台等病害、承受预期车辆荷载作用、满足路面设计使用性能和运营费用要求的路面结构。(2)面层接缝构造和配筋设计。确定面层板块的平面尺寸，选择和布置路面接缝的类型和位置，设计接缝的构造(传荷装置和填封)，确定板内的配筋用量和钢筋布置。(3)路面排水设计。选择路面内部排水系统的布设方案，确定各项排水设施的构造尺寸和材料规格要求。(4)路肩铺面结构层组合设计。选择路肩的结构层次、各结构层的类型和厚度。(5)面层厚度设计。确定为满足设计使用期内要求所需的混凝土面层厚度。(6)各结构层材料组成设计。选择合适的组成材料，进行配合比设计以提供满足各结构层性能要求的混合料。(7)路面表面特性设计。进行路面结构的路面抗滑和降噪设计，提供满足抗滑、低噪声要求的路面表面的技术措施。
1.2结构厚度设计方法步骤考虑混凝土路面的极限承载能力时，路面结构的设计流程和方法与普通水泥混凝土有所不同，基本可遵循下述步骤进行：(1)收集并分析交通参数。采集初始年日平均交通量和交通组成、轴载谱、历年交通量及交通组成，确定方向分配系数和车道分配系数。在此基础上计算轴载换算系数和设计车道标准轴载日作用次数，选定设计使用期和交通量平均增长率，计算设计使用期内标准轴载的累计作用次数。根据重载车辆的轴载分布特征，通过概率统计的方法，推算设计期内对应不同出现概率的最大轴载值。(2)确定最不利车辆轴载值和温度梯度值。根据公路所在自然区划，按规范给定的最大温度梯度值，绘制该区的日温度梯度频率分布曲线。综合考虑车辆轴载与温度梯度，得出一定总体保证率下对应的最不利车辆轴载值和温度梯度值。(3)初拟路面结构。按交通状况、环境(气温和降水)、土基(土质、地下水位)和材料供应等条件，选择路面结构层次组合及各层的类型和材料组成，拟定各结构层的厚度、面层板的平面尺寸及接缝类型和构造。(4)混合料组成设计及设计参数确定。设计面层和基层混合料的配合比，试验确定混凝土的设计弯拉强度和弹性模量以及基层、垫层和土基的回弹模量。
路面设计要求范文5
关键词：碾压混凝土路面 配合比 路用性能 正交试验
中图分类号：U416 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0033-02
碾压混凝土路面RCCP （Roller-Compacted Concrete Pavement，简称RCCP）是采用沥青混凝土路面施工机械将干硬水泥混凝土摊铺、碾压成型的新型混凝土路面。它的施工工艺与沥青混凝土路面类似，材料组成又与水泥混凝土路面相似，所以既有沥青类路面施工方便、快速开放交通的特点又具有水泥类路面强度高耐变形的特点。但是RCC路面的缺陷也是明显的，RCC路面由于水泥用量少而强度不高，因碾压混凝土过于干硬施工时难以压实，平整度较低，表面因施工振动聚浆又影响抗滑性能。因此，GBJ 097-94《水泥混凝土路面施工及验收规范》在增列“碾压混凝土路面”条目时同时规定只限用于二级及二级以下公路，或者主要为复合式路面的下层结构。《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（ JTG F30-2003）给出碾压混凝土配合比设计方法[1]。
为充分发挥碾压混凝土的技术经济效益，提高碾压混凝土的路用性能，国内外仍在进行研究和实践，其设计理论和施工技术规范还在不断完善中。文中试从RCC路面设计原理与方法、材料组成、粗细集料合成级配范围等方面进行研究并分析碾压路面水泥混凝土配合比的设计特点，讨论配合比确定与施工控制。
1 RCCP配合比设计原理与方法
1.1 配合比设计原理
（1）混凝土强度原理：指硬化混凝土的抗压强度及其他性能与水灰比的关系遵循阿勃拉姆斯（Abrams）建立的水灰比关系。水灰比减少，其强度提高。
（2）土工原理：土工原理是借鉴普氏压实原理，在室内用击实方法，对于一个给定的压实功则对应一个“最佳含水量”，最大干密实随着压实功的增大而增加，最佳含水量则随着干密度的增加而减少。
1.2 RCC配合比设计方法
（1）绝对体积法。
绝对体积法是先根据规范规定或经验确定水灰（胶）比、砂率、单位用水量等参数，再假定混凝土拌合物体积与各组成材料体积之和相等建立方程，求解出每立方米混凝土拌合物中的粗集料、细集料等各组成材料的用量。绝对体积法是国外普遍采用的碾压混凝土配合比设计方法。
（2）重量法（或称密度法）。
重量法需要根据经验先假定一个混合料表观密度，由每立方米混合料的重量等于各种组成材料重量之和建立方程，其它设计步骤和方法与绝对体积法相同。
（3）经验法。
与传统的混凝土路面配合比设计类似，以设计弯拉强度为控制指标，经过经验公式计算出水灰（胶）比；砂率则由经验选择；通过砂率、水灰（胶）比及维勃值的修正算出初估用水量；根据经验或者参数规范限定范围求得水泥用量。经验法是近年来我国公路碾压混凝土路面配合比设计所普遍采用的方法。
（4）正交试验法。
该法根据限定范围预估水泥和用水量，采用绝对体积法计算各种材料的单位体积用量，然后通过正交试验，优选出满足路面设计要求和施工要求的理论配合比，再经过现场施工修正施工配合比[2]。
我国研究和铺筑碾压混凝土路面初期还采用过试算法：先假设某种粒径混合材料中占优势，由经验预估用水量，通过拌和确定水泥用量，再经过混凝土工作性和强度验证确定配合比。
《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）对碾压混凝土路面配合比提出正交试验法和简捷法两种方法，规定对重要工程采用正交试验法，一般工程采用简捷计算方法[1]。这里的正交法如前方法（4），简捷法是指上述方法（3）经验法。各种方法既有区别又存在联系，正交试验法本质上是利用数学方法将试算法和绝对体积法综合利用，简捷计算方法是将经验法和试算法综合采用的结果，而其中对于砂率和粗骨料填充率又利用了填充包裹法的思想。
2 RCCP设计指标
路面碾压混凝土配合比设计指标的计算式和内涵也有不同规定，如下文所述。
2.1 弯拉强度
《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）给出的碾压混凝土配合比设计方法，其设计思路是以混凝土面板的抗弯拉强度作为设计控制指标，碾压混凝土试配弯拉强度可按下式计算：
式中：为碾压混凝土设计弯拉强度标准值，见表1。s为碾压混凝土弯拉强度试验样本的标准差；t为保证率系数，CV为碾压混凝土弯拉强度变异系数，为碾压混凝土压实安全弯拉强度，上式与路面普通混凝土算式相比，增加了一个压实安全弯拉强度数值[1]。
RCC路面混凝土配合比设计给出一个压实安全弯拉强度是有必要的，因为碾压混凝土弯拉强度、抗压强度等在很大程度上受压实度控制，如果压实度没有达到标准试件所要求的95%，强度不能保证，稳定性耐久性等一切路用性能均无从谈起。
2.2 工作性
碾压混凝土属于特干硬性混凝土，工作性指标的选择对于其压实度、弯拉强度及平整度至关重要。拌合物的稠度与强度成反比，但稠度过低又难以压实平整。还有特干硬混凝土离析的问题，粗集料极易离析成堆、成片。解决方法之一通常是降低对平整度的苛刻要求，首先保证密实度及强度，如在二级以下公路路面和复合式路面底层，施工规范作了一项重要的修正，在二级公路平整度要求3 m直尺不大于5 mm的情况下，碾压混凝土出搅拌机口改进VC值宜为5～10 s，碾压时的改进VC值宜控制在（30±5 ）s，试验中的“试样表面出浆评分”宜为4～5分，并不应低于4分[3]。
2.3 耐久性
（1）关于引气剂。
施工规范增补了含气量与满足耐久性要求的最大水灰（胶）比及最小水泥用量要求，为保证碾压混凝土路面的使用年限。实践证明：碾压混凝土路面同样有较严重的冻坏及盐冻脱皮破坏、可掺用高效减水剂，适当降低出机初始稠度来满足含气量要求，这样，平整度会有所降低。
（2）关于最大水灰（胶）比和最小单位水泥用量。
满足耐久性要求的路面碾压混凝土最大水（胶）灰比和最小水泥用量宜符合表2的规定
碾压混凝土水灰（胶）比相对较低，由于碾压混凝土使用的振动压路机等的压实功较普通混凝土振捣棒高得多，在相同水泥用量下，密实后达到的弯拉强度高。因此，在达到相同配制弯拉强度时，碾压混凝土水泥用量一般较普通混凝土低20～50 kg/m3，但是在碾压混凝土作面层时，要求最小水泥用量与普通混凝土相同，是为了保持足够的砂浆数量，防止离析和早期局部破损。碾压混凝土作为路面基层或复合式路面底层，将不受此项限制。
3 粗细集料的合成级配范围
粗集料的最大粒径影响到碾压混凝土的强度，一般最大粒径越大强度也越高，但为保证碾压混凝土面层的平整度，粗集料的最大粒径不宜过大，一般不超过19 mm，尽量不超过26.5 mm（圆孔）。至于级配，碾压混凝土所用粗骨料的级配更严格，其取值范围接近于沥青混凝土对粗集料级配的要求。粗细集料的合成级配建议值如表3。
集料合成级配尤其是粗集料级配对碾压混凝土的强度、工作性、平整度、都会产生不同程度的影响，《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（JTG F30-2003）给出了表中碾压路面混凝土粗细骨料合成级配的要求，这与其他普通路面混凝土有很大不同。表中显示比普通混凝土粗集料的级配要求严格，同时，最大粒径19 mm更接近于沥青混合料组合级配的设计要求，最大粒径较小，是便于施工中的碾压。从级配理论上，表明碾压混凝土集料级配更服从于不同粒径粗集料逐级充填密实理论，碾压混凝土与沥青混合料一样，要求振动碾压密实后的混合材料构成骨架密实结构，才能获得较高的压实度，这一点与普通混凝土集料依赖振捣棒作用克服振动粘度由自重下沉形成密实结构有本质区别。
表中显示规范给出的集料合成级配较交通部科研成果偏细，并且最大粒径也较小这是因为规范只是针对二级及以下公路等级而定的。粒径偏大、集料偏粗可提高混凝土的强度，也有利于改善工作性，但粗集料粒径太大，又可能影响压实和平整度，不同等级路面路用性能不同，其对集料的级配要求必然有区别[4]。
4 RCCP掺合材料和外加剂
碾压混凝土是坍落度为零的干硬性混合料，为提高其强度或工作性，往往加入外加剂，常用减水剂，对在寒冷地区有抗冻要求的碾压混凝土还需加入引气剂等。合理设计和使用掺和料和外加剂已成为碾压混凝土质量的重要因素。近年来有工程尝试将钢纤维加入碾压混凝土形成钢纤维碾压混凝土新型路面，可提高碾压混凝土路面的抗韧性能，增强碾压混凝土的抗裂能力。掺合材料和外加剂的种类不同，掺加剂量不同都会对混凝土的质量和路用性能产生不同的影响，这就使得配合比设计过程更加复杂，需要设计多种方案进行比对试验，最后确定最优设计方案。
5 RCCP配合比正交试验
施工规范规定在碾压混凝土和钢纤维混凝土配合比设计中，均规定重大工程应采用正交试验法。
（1）掺粉煤灰的碾压混凝土可选用水量、基准胶材总量粉煤灰掺量、粗集料填充体积率4个因素每个因素选定3个水平；不掺粉煤灰的碾压混凝土正交试验可选用水泥用量、用水量、粗集料填充体积率3个因素；选用L9（34）正交表安排试验方案。
（2）对正交试验结果进行回归分析的考察指标：VC值及抗离析性弯拉强度或抗压强度[2]。并综合考虑拌和物工作性，确定满足28d弯拉强度或抗压强度、抗冻性或耐磨性等设计要求的正交初步配合比。
6 RCCP配合比确定与施工控制
6.1 实验室基准配合比确定、调整及验证
由上述方法得出的配合比，应在实验室按《公路工程混凝土试验规程》（JT J053-94）规定方法进行如下各项试配检验、调整及验证。
（1）拌和物试拌试验。
按不同混凝土各经验公式估算出的配合比，在工作性和含气量不满足相应摊铺方式要求时，可保持水灰比不变调整单位用水量、外加剂掺量和砂率满足计算弯拉强度及耐久性要求。
（2）混凝土拌合物容重及含气量调整。
实测拌和物容重，按水灰比不变调整水泥浆用量，按实测容重调整配合比。再实测拌和物含气量是否满足规范的规定，不满足要求时，应增减引气剂掺量，直至满足规范要求。
（3）强度及耐久性检验。
在满足拌和物工作性和含气量要求的前提下，按标准试验及养生，一般可按计算水灰（胶）比为中心，按+0.02选定3个或3个以上不同水胶比制作弯拉强度、抗压强度、抗冻性、耐磨性或干缩等试件，检验各种混凝土7d或28d试配弯拉强度、抗压强度、耐久性等[4]。
6.2 搅拌楼试拌配合比
搅拌楼试拌在摊铺机械已经准备好的条件下，允许与摊铺试验路段合并进行，试拌调整拌和物的有关参数后，即可投入试验路段试铺，这样无需再调整加水量。
6.3 施工现场配合比的微调与现场控制
考虑施工中原材料含水量、含泥量变化等因素，水泥用量宜比搅拌楼试拌配合比增加5～10kg/m3。经搅拌楼实拌调整好的配合比可微调缓凝减水剂、引气剂的掺量，施工水灰比应维持不变，保持摊铺现场的稠度始终适宜于铺筑。
7 结语
路面面层要求有较高的强度和耐磨性能，良好的抗滑性能，满足车辆平稳舒适行驶的平整度以及经受重载长期作用而不破坏的耐久性。而在设计阶段就应兼顾这些性能对混合材料的要求，设计时单方面注重强度或只强调平整度往往会影响路面的耐久性。所以应优化碾压混凝土的配合比设计，并开展多种试验成果的试验路段铺筑来验证各种参数，逐步形成完善的碾压混凝土面层的设计理论或设计规范，为其能适用于较高等级路面面层和有更广阔的使用前景创造条件。
参考文献
[1] 公路水泥混凝土路面施工技术规范（ JTG F30-2003）[M].北京，人民交通出版社，2003.
[2] 黄倩.农村公路碾压混凝土路面干温缩试验分析[J].西部交通科技，2012（2）：16-20.
路面设计要求范文6
关键词：沥青混凝土；路面设计；探究
中图分类号：TU37 文章标识码：A文章编号：
一、沥青路面设计的内容
沥青路面的设计其主要内容包括：原材料的调查和选择、沥青混合料配合比设计、基层材料配合比设计、路面结构组合设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选等。对于高速公路和一级公路，除了行车道路面外，路面设计还包括路缘带、匣道、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区场面的设计，以及路面排水系统设计等。
二、沥青路面设计要求
1、交通量确定
设计者首先应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位，通过对设计路段交通量实测、分析与预测，确定设计交通量，然后换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算。
2、材料组成
资料表明：沥青混凝土是最复杂的建筑材料之一，在正温度状态下，表现出一定的粘弹性；在负温度状态下，则具有一定的弹性。决定沥青混凝土性能的最关键因素是矿料质量和矿料级配。作为设计者应对当地材料详尽调查，提出材料的基本要求：级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒 乡状等。在此基础上，选择合理的级配设计结果，为道路施工提供基础数据。
3、结构组合设计
在路面结构设计之前必须进行地质、环境、气候和水文状况的调查，根据当地材料供应的特点，确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案，满足路面使用的基本要求。设计人员必须对当地多年的路面使用实际进行了解，从中吸取有益的部分结合最新的设计方法和理论进行设计。
4、结构厚度设计
路面结构层厚度设计是在组合设计的基础上进行。路面结构设计采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行，计算的厚度值应满足结构整体刚度(即承载力)与沥青层或半刚性基层、底基层疲劳开裂的要求。具体而言，轮隙中心处路表计算弯沉值Is应小于或等于设计弯沉值Id ，即Is≤Id；轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力σm应小于或等 σr容许拉应力 ，即σm≤σr。交通量和抗压参数作为厚度计算的两大要素，对厚度计算结果影响甚大。为了合理设计路面结构，抗压参数应通过试验确定。
5、排水设计
水对沥青路面的巨大破坏性已成为共识，道路排水条件较公路更为严峻，因此对排水设计更应引起重视。合理的排水设计应综合考虑路表(人行道面)排水、中央分隔带排水、交叉路口排水、路面结构层排水；选择排水方案，布置排水设施，形成完整、畅通的排水体系，保证路基路面的稳定。
三、沥青路面设计方法
沥青路面设计方法，可分为经验法和力学一经验法两大类。经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、车辆荷载(轴载大小和作用次数)和路面使用性能三者之间的关系。力学一经验法应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量(应力、应变、位移)，建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运用关系模型完成结构设计。我国现行的《公路沥青路面设计规范》采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降(弯沉)和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。
四、沥青路面交通等级
路面结构在设计年限内承担交通荷载的繁重程度以交通等级来划分。我国沥青路面按承担交通荷载的轻重划分为轻交通、中等交通、重交通和特重交通四级。路面结构选型、结构组合设计、结构层位的确定、路面材料的选定都应充分考虑沥青路面的交通等级。我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进行：第一种方法以设计年限内一个车道通过的标准当量轴次进行划分；第二种方法以营运车辆中的大客车、中型货车、大型货车、拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数N (辆／日·车道)进行划分，取两种方法得出的较高交通等级作为沥青路面交通等级。交通等级的划分标准(见表1)。
1、路面设计年限
路面设计年限的选择应根据公路等级、公路在路网中的功能定位、当地国民经济发展的需求以及投资条件等因素，经综合论证后确定。通常可参照(表2)。
2、标准轴载及轴载当量换算
我国路面设计以双轮组单轴载lO0kN为标准轴载。以BZZ一100表示，BZZ一100的各项参数(见表3)。
公路行驶车辆的型号多种多样，而路面设计采用统一的标准轴载表示，各种车型应按规定的法则作当量换算，得到当量的标准轴载次数。轴载小于40kN的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。由于不同力学参数的疲劳等效效应不同，我国规范规定，当量轴载换算分以下三种情况进行。
当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时，按(式1)完成轴载当量换算。
（1）
式中：N为标准轴载的当量轴次(次，d)；n i为各种被换算车辆的作用次数(次，日)；P 为标准轴载，KN；Pi为各种被换算车型的轴载，KN；C1为轴数系数；C2为轮组系数，双轮组为1，单轮组为6．4，四轮组为0．38。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按式(2)计算。
C1=1+1．2(m—1)(2)
式中：m为轴数。
(2)当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，按式(3)完成轴载当量换算：
(3)
式中：C`1为轴数系数；C`2为轮组系数，双轮组为1．0，单轮组为18．5，四轮组为0．090。轴间距的划分同式(1)，对于轴间距小于3m的双轴及多轴的轴数系数按(式4)计算：
C`1=1+2(m一1) (4)
对于贫混凝土基层以拉应力为设计指标时，按(式5)完成轴载当量换算： (5)
上述轴载换算公式，适用于单轴轴载小于或等于130kN的各种车型的轴载换算。
4．3设计年限累计当量标准轴载数
设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数Ne按(式6)计算：
(6)
式中：Ne为设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次；t为设计年限(年)：N1为路面营运第一年双向日平均当量轴次(次/d)；r为设计年限内交通量平均增长率，％；η为与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数(见表4)。
五、结束语
道路工程设计综合性很强，是一项系统而复杂的工作，它需要设计者眼界开阔，要有前瞻性，不断学习钻研业务，结合具体工程实践，努力提高专业水准和审美水平，逐渐掌握城市道路设计的精髓，从而做到精益求精，提高设计水平，创造出更多精品工程。
