法国路面结构设计

1、实用文档法国的路面结构设计北京市公路局 周绪利法国是在路面结构设计中采用典型结构法最有代表性的国家之一。 除了要考 虑公路政策、地域环境、气候条件、建设和养护费用等因素以外，采用典型结构 法的基础是材料生产和施工质量的标准化和相对稳定。 应该说， 典型结构是一个 在严密的政策、严格的标准和严谨的步骤保证下的完整体系。第一节 法国公路概况一、地理、气候、资源法国国土面积 55.16 万平方公里，本土分为 22 个地区，包括 96 个省、共 36400个市镇。从总体上看，法国是一个海拔高度低的国家：全境近三分之二区域海拔在250m 以下，但也有一些高山地区，如阿尔卑斯山、比利牛斯山和中央高原等，

2、其中阿尔卑斯山最高点海拔 4800m。法国属温带气候， 各地区特点略有不同： 大部分地区是海洋性的， 东北是大 陆性的，东南是地中海式的， 阿尔卑斯、 比利牛斯和中央高原等高山地区属山区 气候。其各自特征见表 1。法国不同区域的气候特征表 1项目海洋性大陆性地中海式山区性年降雨量 (mm)6001000700 1000600 9006001000年降雨 0.1mm 天数150180160 19070 1001201907 月份日平均最高温度202723252830251 月份日平均最低温度-1 +6-3 -10 +5-1年冰冻天数57070 100130100由于地质演变情况不同， 法国的土质

3、多种多样， 而且各地的差异很大， 承载 力随含水量变化也很大。高质量的粒料资源很丰富， 并均匀分布在全国各地。 路用结合料资源 (如水 泥、沥青等工业产品，高炉矿渣、粉煤灰等副产品)分布也很广，并且每个地区 技术上都有各自的竞争力。 但是石油产品全部靠进口， 因此不得不尽量少用沥青， 而多用水硬性结合料等其它材料。标准文案实用文档二、公路工业、管理机构、技术法规情况在法国，能源及劳动力的费用越来越高。 因此，公路工程施工工艺和技术必 须适应这种费用高昂的情况，并寻找最经济的解决办法。在全国均匀分布着大量矿料开采和加工企业， 并由地区道桥试验室进行质量 监督和抽查。所生产集料的运距一般都在几十公

4、里以内。 当然，随着对自然资源、 环境和遗址保护等问题的普遍重视， 以及河流冲积材料开采过度， 使用山砂、 工 业废料和尾矿等越来越多。拥有大量人力物力的全国性、 地区性和省的各级国家公路管理机构， 也管理 着各种各样的全国性和地区性的技术部门，如：公路与高速公路技术设计院 （ SETRA）、道路与桥梁研究中心（ LCPC）、设备技术研究中心（ CETE）和 地区道路与桥梁试验室（ LR）等。这个联系实际、 研究与应用密切结合的技术网， 根据对路面实际性能的观察 资料逐步制定出一套构思合理、 结构严密的技术规范体系。 严格意义上的强制性 条文并不多， 主要都与公共安全有关。 大部分技术法规实际

5、上代表了国家作为建 设单位的一些要求，可分为：1、标准性条文：主要是法国标准协会制定的标准。与路面结构设计和路面 材料有关的法国标准（ Norme Fran?ase）见表 2。与路面结构设计有关的法国标准汇总表 表 2序号标准编号标 准 内 容1NF P 11-300土方施工用于路堤和改善路基的材料的分类2NF P 98-115路面基层路面结构施工：原材料、混合料的组成和配合比施工与 控制3NF P 98-150沥青混合料路面结构施工磨耗层和联结层原材料、 混合料的组 成和配合比施工与控制4NF P 98-170水泥混凝土路面施工与控制5NF P 98-113路面基层水硬性和火山灰结合料稳定砂

6、定义、组成、分类6NF P 98-116路面基层水泥碎石定义、组成、分类7NF P 98-117路面基层石灰火山灰碎石定义、组成、分类8NF P 98-118路面基层矿渣碎石定义、组成、分类9NF P 98-119路面基层石灰粉煤灰碎石定义、组成、分类10NF P 98-120路面基层水硬性炉渣碎石定义、组成、分类11NF P 98-122路面基层特种路用结合料碎石定义、组成、分类12NF P 98-123路面基层石灰粉煤灰矿渣碎石定义、组成、分类13NF P 98-124路面基层石灰粉煤灰石膏碎石定义、组成、分类标准文案实用文档14NF P 98-128路面基层公路碾压混凝土和高性能水硬性和

7、火山灰结合料稳定碎 石定义、组成、分类15NF P 98-129路面基层未处治碎石定义、组成、分类16NF P 98-130沥青混合料联结层和磨耗层半级配沥青混凝土定义、分类、特 性、生产、施工17NF P 98-132沥青混合料薄层沥青混凝土定义、分类、特性、生产、施工18NF P 98-134沥青混合料透水沥青混凝土定义、分类、特性、生产、施工19NF P 98-136沥青混合料轻交通路面沥青混凝土定义、分类、特性、生产、施 工20NF P 98-137沥青混合料特薄层沥青混凝土定义、分类、特性、生产、施工21NF P 98-138沥青混合料沥青碎石定义、分类、特性、生产、施工22NF P

8、 98-140沥青混合料高模量沥青混合料定义、分类、特性、生产、施工23NF P 98-141沥青混合料高模量沥青混凝土定义、分类、特性、生产、施工2、合同性条文：如以前的通用合同手册等，它们规定建设单位与施工 单位之间的一般合同关系。3、说明性条文：阐述上述标准的文件。 对于国家公路项目， 一般是指 SETRA LCPC 编制的文件，包括技术说明书或指南、建议和规范等。如热拌沥青混合 料国家公路网标准使用指南、路面结构的概念和设计技术指南( Guide technique)、水泥混凝土路面技术指南等。法国国家公路网新建路面结构设 计手册(RSEAU ROUTIER NATIONAL CATA

9、LOGUE DES STRUCTURES TYPES DE CHAUSS ES NEUVES ，简称 CATALOGUE )也属这种文件。三、公路网密度、交通量多年来，法国为实现公路网的现代化做出了很大努力， 包括继续修建高速公 路、补强旧路面、 给居民点修建绕行路、 为两车道公路设置复线、 进行线路改造、 制定预防性养护政策等。法国公路网和交通量情况见表 3、国家公路网车道情况见表 4，主要公路见 示意图 1。法国公路网和交通量情况统计表表 3公路等级1998 年底总里程 (km)年平均日交通量 (辆/ 日)1983 年总里程 (km)1高速公路1030030294（ 高速公路网 8763k

10、m）59002国道2722310117（ 路网 24000km）264003省道35850013003350004市镇道路586000150425000标准文案实用文档法国国家公路网道路车道情况统计表 表 4序号分类里 程 (km)比 例（ ）12 车道18820.569.123 车道2830.210.434 车道621.82.342x2 车道和以上4950.518.2合计27223.0100.0法国主要公路示意图 图 1国家公路网交通量状况见示意图 2（年日平均车辆数，辆日），交通量增标准文案实用文档长情况见表 5 和图 3国家公路网交通量状况见示意图 图 2公路网交通量增长情况 表 5项目

11、1985-90 年平均1990-95 年平均1995-98 年平均收费高速公路+10.5%+ 5.0%+ 3.3%不收费高速公路+ 5.5%+ 4.8%+ 5.1%高速公路小计+ 8.5%+ 4.9%+ 4.0%国道+ 3.5%+ 1.4%+ 2.3%特许经营路网+ 4.0%+ 2.3%+ 3.1%国家公路网总计+ 5.6%+ 3.1%+ 3.2%标准文案实用文档国家公路网 19701998年交通量变化示意图图 3四、关于公路的方针、政策法国 19621963 年罕见的寒冷冬季造成了全国性路面的大面积损坏，由于 交通中断对国民经济造成灾难性的影响， 使人们清醒地认识到更新国家公路路面 以增强抗

12、冻性能和通行能力的意义。后来，对几乎所有的原材料、混合料、路面 结构和施工质量控制都增加了一项冻融试验或抗冻性检查， 抗冻性检算成为法国 路面结构设计的一个特色， 也是路面典型结构手册的重要内容之一， 它最终导致 路面厚度较大。国家公路网新建路面采取的措施是提高初期投资， 路面较厚， 以提高抗冻能 力和通行能力。法国从 1968 年开始决定实施对国家公路网进行路面综合补强，并制定了一 个柔性路面补强厚度设计指南， 一般是在原有路面上加铺一个水硬性结合料或有 机结合料稳定材料上基层和一个面层，以提高路面的厚度和强度。与此同时，法国制定了较为完备的预防性养护政策，也就是定期进行养护， 以长期保持路

13、面质量和服务水平。 对路况差、 等待补强的公路及时进行修补和防 水处理，以避免损坏加速。标准文案实用文档第二节 路面结构设计基础、路面结构型式习惯上， 法国路基路面结构各层的组成和名称包括路基、 路面体和面层， 见法国路面结构分层示意图 图 4而路基又可细分为天然土基、土基上部（路床， PST）、整平层和改善层， 见图 5。sous-couche垫层（底基层 ）couche de forme改善层arase de terrassement 整平层partie sup rieure des terrassement土基上部terrain naturel 天然土基plate-forme suppo

14、rt de chauss e路面承重路基（路基）标准文案实用文档法国路基分层示意图图5、设计理论多年来，法国进行路面结构计算和编制路面典型结构手册采用的理论依据同 样是层状弹性体系理论，即伯米斯特多层体系力学模型( BURMISTER 1943 ) 其模型示意图和应力函数方程如下：q0H1,E1, v1H2,E2, v2弹性层En,vn粘结 或 不粘结旋转对称(轴对称)柱状坐标路面力学模型示意图 图 6伯米斯特模型示意图 图 7用洛 夫( Love)法，设 应力 函数 (r,z) ， 拉 普 拉 斯 算 子，因为 2 (r,z) 标准文案实用文档应力轴向位移竖向其解的形式为：mz -mzi (

15、m,z) y(m)A i (m) zBi (m)e (Ci (m) zDi (m)e 式中 Ai (m) 、Bi (m) 、Ci (m)、Di(m)(i=1, , .n )都是参数 m的函数， 它可根据下列共 4n 个边界条件和层间结合条件求得：表面： 2 个条件；底面： 2 个条件；(n-1) 个界面： 4x(n-1) 个条件。19571959 年，法国道桥学校的 G.乔弗洛( G.Jeuffroy )得出了三层体系 计算应力和位移的诺谟图。 后来，由 LCPC开发编写了著名的 Aliz 3 程序。1987 年 G.乔弗洛教授还与 M.兰伯特( M.Lambert )开发完成了 oroute

16、 程序(现称 ECOWI)N，它们是进行路面力学计算的基础工具。三、路面设计参数1、标准轴载 法国的路面结构设计以双轮组单轴载 130kN 为标准轴载，标准轴载的计算 参数见表 6 和图 8。法国标准轴载计算参数表 6标准轴载 P(kN)130单轮传压面当量圆半径 a(cm)12.5轮胎接地压强 q(MPa)0.662两轮中心距 d(cm)37.5标准文案实用文档a a a a a/ / / / /标准轴载示意图 图 82、材料疲劳概论W?hler 曲线应力或应变与荷载作用次数的关系可用 W?hler 曲线表示，其形式如下： AN-（在对数坐标上 W?hler 曲线是一条直线）或 ab lgN

17、（在半对数坐标上 W?hler 曲线是一条直线）3、土路基室内试验通过三轴试验曲线定义了四种模量： 原点切线模量， E0 对应中间应变值的切线模量， Et 割线模量， Es 1 3 回弹模量， MR 1 3r，用下式表示回弹模量 MR 与应力状态的关系：MR承载板试验对垂直变形 Z，荷载压力 q0，荷载半径 a 和材料参数 E2、v2：Zq0Cf，柔性承载板 Cf 为 2，刚性承载板 Cf 为/2。采用泊松比 v2=0.5、柔性承载板，则有： Z。因此得： Ev2 LCPC 操作规程规定测定 Ev2承载板的直径为 60cm，第一次循环加载速度为80N/s 至压力 0.25MPa；第二次循环同样

18、速度加载至压力 0.2MPa。CBR 值计算模量CBR 试验用于测定土对水的敏感性， 可以使用结构设计诺模图根据 CBR 值 直接计算出模量值。 公式 E 6.5CBR0.65，Jeuffroy 和 Bachelez，适用于好土。标准文案实用文档 公式 E 10CBR， 道桥学校提出公式 重复加载的影响 诺丁汉大学公式 SHELL 公式CRR 公式SHELL 和动态模量。动态模量总是大于静态模量。 E5CBR。-6 -0.28 z21600.10-6N-0.28 z28000. 10-6N-0.25 z11000. 10-6N-0.23法国路面结构设计教材提出用： z21000. 10-6N-

19、0.244、水硬性结合料稳定材料试验类型通常进行四种试验：抗压、直拉、劈裂和弯曲或弯拉，其强度分别以RC、RT、RTB 和 RF 表示。直拉试验是在圆柱形试件的两个面上粘结拉头直接进行拉 伸（因为要粘贴拉头，法国无机结合料稳定材料的直拉试件实际上是哑铃形）。 抗拉强度也可以通过弯拉试验获得： 使用“三点” 小梁试件在中间加压或梯形棱 柱试件固定一端在小头平拉。时间（龄期）的变化 水硬性结合料稳定材料的龄期对试验结果影响很大。 对水泥和硫钙型粉煤灰 稳定材料采用 90 天，对石灰矿渣、硅铝型粉煤灰和火山灰稳定材料是 180 天。不同试验结果之间的关系RC/RT812（稳定砂 8-10 、稳定碎石

20、 10-12）RF/RT1.5 2（通常是 2）RTB/RT1.2 1.8 （小粒径材料 1.2-1.5 、稳定碎石 1.4-1.8 ） 应力应变曲线模量 E不同材料的模量的数量级如下： 矿渣碎石： 15000 20000 MPa 水泥碎石： 20000 30000 MPa 粉煤灰碎石： 30000 40000 MPa 对稳定砂，模量变化很大， 400018000 MPa。 模量 E 与直拉强度 RT 的关系：E/RT30000，水泥碎石E/RT25000，矿渣碎石 对稳定砂，很好的砂是 20000、中等砂是 30000。 疲劳试验使用梯形棱柱试件进行弯曲试验，应力 与加载次数 N 的关系：1

21、 alg N （第一次加载 0 等于 RF）0标准文案实用文档对大部分水硬性结合料稳定材料， a 值接近 1/12。水硬性结合料稳定碎石的疲劳曲线 表 7材料0 (MPa)1/a矿渣碎石0.6-1.010水泥碎石0.8-1.212硅铝粉煤灰碎石1.2-1.6135、沥青材料形变模量在动弯曲试验中，施加的应力 (t) 0 sin t 。对粘弹性材料，其应变 (t) 0 sin( t ) ，则模量 E(i )E E1i E2，复合模量 E温度和频率温度对模量的影响时非常大的，当温度在 10 40变化时模量可变化 10 倍。法国规定的计算温度是 15。试验发现， 15时不同频率下得到的模量见下表 8

22、。不同频率的模量 表 8频率 (Hz)52080模量 (MPa)6000800010000因此，计算频率 10Hz 相应的模量是 7000MPa。车辆作用时间和频率 表 9车辆行驶速度10 m/s25 m/s薄层路面T=0.05 sT=0.02 sL=0.50 mF=20 HzF=50 Hz厚层路面T=0.2 sT=0.08 sL=2 mF=5 HzF=12.5 Hz疲劳试验温度 10、频率 25Hz。有两种类型的试验：控制应力和控制应变。在法国 通常采用恒定应力试验， 在对数坐标上， 疲劳曲线是一条直线。 应变与加载次数 的关系是： AN-b。1/b为疲劳曲线的斜率，对沥青材料是 5 左右。

23、 直拉试验疲劳试验并不是沥青材料唯一的力学试验方法。 水硬性结合料稳定材料经常 采用的单压或劈裂试验得出材料的疲劳曲线。沥青材料直拉试验与它不同的是， 采用三种不同的变形速度和三个温度。根据 LCPC 的操作规程，沥青混合料的模量，根据在温度 10、加载 106 次后的 6 计算。标准文案实用文档30的模量值可用于评价材料的车辙（变形）敏感性 结果在法国的气候条件下，符合标准要求的沥青材料的参数结果为：沥青混凝土E6000MPa6 16010-6沥青碎石E8000Mpa6 1100N6 0.2-6612010-66、未处治材料土的两种方法也是适用的。 未处治砂砾室内试验中加载时产生一个塑性变形

24、 p 和一个弹性变形 R。在路面常见平均应力范围 0.1-1MPa 内，其模量相对较小： 100-500MPa。四、计算程序软件、 ALIZEALIZE 是法国最早、最通用的路面结构表面弯沉、 应力和应变计算标准程序， 按解正规方程法、采用 FORTRAN 语言编制，运行速度稍慢。最早以三层体系 为主，称为 ALIZE 3 。八十年代后期，随着计算机性能的提高，增加至可解算十 层。我们曾将其用 PASCAL 语言改写。ALIZE 允许输入和改变的参数有：轴载参数、层数、厚度、模量、泊松比和 层间接触状况等，能在一定厚度变化范围内连续计算多个结构竖向应力和应变， 出现最大值表 10单轮 B: 双

25、轮 C: 中点其计算输出结果包括各层表面和底面的横向、的位置，路表弯沉值等，示例见表 10。ALIZE 计算输出结果示例 a=10.65 d=31.95 p=0.70 A:* Z 15.00* E=12000 * -.183E-05A* .155E+00B* .260E-04A* .360E+00B* * 55.00* H2= 40.00 * -.183E-04C* -.285E+00C* .118E-04C* .379E-02C*- COLLE-* 55.00* E= 50 * -.183E-04C* .682E-03B* .659E-04C* .379E-02C* * D * 19.74

26、mm/100 * R*D * 29427.02 m*mm/100 *但应注意，使用法国 Lacroix 式连续自动弯沉仪测定的是总弯沉标准文案 * EPSILONT * SIGMAT * EPSILONZ * SIGMAZ * * .00* E= 6000 * .473E-04B* .600E+00B* -.610E-05C* .700E+00A* 15.00* H1= 15.00 * -.183E-05A* .138E+00B* .508E-04A* .360E+00B*实用文档2、ECOWINECOWIN 是由 LCPC、SETRA 的 G.Jeuffroy 和 M.Lambert 采用分

27、析法编制 的路面结构设计计算程序， 运行速度较快。 其特色是能结合路面单价情况进行经 济( Economique)结构计算，因此以前的版本称为 Ecoroute。在 WINDOWS 系 统下运行的 ECOWIN 包括两个模块：模块 1：CALCO ，路面结构应力和应变计算 应力和应变的科学计算：允许选择压力和荷载情况，进行多层体系路面 结构的应力和应变计算； 研究一层或多层的经济厚度； 补强计算：使用弯沉检测结果根据杨氏模量确定路面一层。 其计算结果示例见表 11。ECOWIN 计算输出结果示例 表 11* CHAUSSEE RAYON de COURBURE* Rc= 1496 m模块 2：

28、SOLAD ，路面容许应力和应变计算 本模块可以将应力降低至底基层表面容许的最低应力水平； 每一种路面结构根据其标准参数给出结果； 计算与选择的一系列材料有关： 水泥混凝土、 水硬性结合料稳定材料或沥青材料。以前在 DOS 下运行的版本 ECOROUTE 4 中，还包括一个模块。 模块 3： RENFO ，沥青材料进行柔性路面补强计算本模块可以确定补强的最小厚度， 考虑了旧路面结构的状态、 材料的力学性 能、交通量、服务年限和水平、补强厚度和质量的不均匀性等。3、GEL 1D多层路面结构单尺寸冰冻模型标准文案 NZ ROUE * EZ ROUE * NR ROUE * ER ROUE * *

29、H = 15.00 * 0.7000E+00 * 6.811E-05 * 0.5688E+00 * 4.077E-05 * E = 6000 * 0.3633E+00 * 4.910E-05 * 0.1390E+00 * 2.373E-06 *COLLE* H = 40.00 * 0.3633E+00 * 2.387E-05 * 0.1570E+00 * 2.373E-06 * * E = 12000 * 0.3622E-02 * 1.080E-05 * -0.2389E+00 * -1.446E-05 *COLLE* E = 50 * 0.3622E-02 * 6.218E-05 * 0.7

30、837E-03 * -1.446E-05 * CHARGE * JUMELAGE * R = 10.75 * P = 7.00 * DEFLEXION * W = 20.98E mm/100实用文档第三节 典型结构手册的形成一、典型结构法的优点 采用典型结构法有以下好处： 向设计工程师推荐经过国家级经验、试验和预先计算的结构； 使工程师从复杂的数学计算中解脱出来，摆脱可能掩盖输入值不准确情 况的纯数学计算； 充分考虑了与施工条件有关的质量因素的影响； 结构标准化，能促进工业化施工，并有利于积累技术资料； 材料标准化，便于生产和采购质量控制。1998年版典型结构手册比上一版（ 1977 年）增加

31、了两项新的内容： 车道分类的确定； 面层组合的选择。 除了国家公路网新建路面典型结构手册以外，法国还制定有大、中交通 量公路补强厚度设计的 柔性路面补强厚度设计指南 和小交通量新建路面设 计手册。、法国常用路面结构材料法国常用路面结构材料名称与缩写 表 12序号名称 （缩写 ）中文译名备注1BAC连续配筋混凝土2BB沥青混凝土3BBDr透水沥青混凝土4BBM薄层沥青混凝土5BBMaa 级薄层沥青混凝土6BBME高模量沥青混凝土7BBS轻交通路面沥青混凝土8BBSG半级配沥青混凝土9BBTM特薄层沥青混凝土10BCii 级水泥混凝土11BCii栓接 i 级水泥混凝土12CD透水层13CS（ 表

32、） 面层14CV粉煤灰15EMEii 级高模量沥青混合料16GBi沥青碎石17GCH水硬性炉渣碎石18GCi水泥碎石标准文案实用文档19GCV石灰硅铝粉煤灰碎石20GH水硬性结合料碎石21Gi 和 Si材料等级22GLg粒状矿渣碎石23GLp预研磨矿渣碎石24GLR路用结合料稳定碎石25GNT(BiCj)未处治碎石 （Bi 类强度 Cj 级 ）26LTCC石灰水泥稳定粉土27MTLH水硬性结合料稳定材料28SCii 级水泥稳定砂29SH水硬性结合料稳定砂30SLi( 或 SLpi)i 级矿渣 （ 预研磨 ） 稳定砂三、路面结构的分类在手册 1977、实施细则 1988和本手册中路面结构共分为六

33、类。1、全厚式沥青路面由沥青面层和沥青结合料处治材料基层组成。使用的材料 2 级沥青碎石， GB2 3 级沥青碎石， GB3 2 级高模量沥青混合料， EME2GB3比 GB2 具有更好的疲劳性能，但限于产骨料地区或小交通量高质量路 基上的结构。在非特许经营国家公路网不允许使用 GB1。标准结构面层（ CS）面 层 面 层GB2GB3EME2GB2GB3EME2对沥青材料基层总厚度小于等于 12cm 的结构，路基高程误差应在 2cm 以 内。一般不采用 GB2/GB3，尽管其结构设计厚度与 GB3/GB3 相同并更加经济。 然而，对同样的厚度，面层疲劳裂缝的发展 GB3比 GB2少。层间结合状

34、况 所有层间都认为是粘结（连续、全接触）的。2、水硬性结合料处治基层路面使用的材料 采用的水硬性结合料稳定材料种类见表 13。标准文案实用文档采用的水硬性结合料稳定材料 表 13等级使用条件室内最小直拉强度水泥碎石G3， G4路用结合料碎石G3底基层水硬性矿渣碎石G3预研磨矿渣碎石G2底基层0.95 360 天级配矿渣碎石或预研磨矿渣碎石G1底基层0.65 360 天石灰硅铝粉煤灰碎石G3底基层1.5 360 天稳定砂 （GH/SH 结构）S2或 S3GH下底基层稳定砂 （SH 结构 ）S3底基层标准结构交通量 TC6面层面层面层面层GC 或 GLR 或 GCH (G3 或 G4)GLp(G2

35、)GLg 或 GLp(G1)GCV(G3)GC 或 GLR 或 GCH (G3 或 G4)GLp(G2)GLg 或 GLp(G1)GCV(G3)面层面层面层面层GC 或 GLR 或 GCH (G3)GLp(G2)GLg 或 GLp(G1)GCV(G3)SC2SL2SC3SL3交通量TC4面层面层SC3SL3预裂当交通量大于等于 TC6时，水硬性结合料稳定材料路面基层必须预先裂缝， 以减少收缩裂缝发展的后果。 对其它交通量，也强烈建议预裂。对 4 级水泥碎石， 所有交通量都必须预裂。层间结合状况取决于各层使用的材料。层间结合状况 表 14结构结合状况GGLp/Glp GC3/GC3 或 GLR/

36、GLR 或 GCH/GCH部分粘结GLg 或 GLp粘结GC4/GC4 或 GCV/GCV不粘结SL3/SL3 SC3/SC3部分粘结GLp/SL2 或 GLp/SL3 或 GC/SC2 或 GC/SC3部分粘结标准文案实用文档3、复合结构使用的材料 底基层使用的水硬性结合料稳定材料同上表 13。基层采用 GB3：其疲劳强度 和抗收缩裂缝扩展强度较好。标准结构面层面层面层面层GB3GB3GB3GB3GC 或 GLR 或 GCH (G3)GLp(G2)SC3SL3复合结构中沥青材料厚度与总厚度的比例等于0.5 。层间结合状况 底基层和基层通常认为是粘结的。但在水硬性材料破坏后，层间不粘结。4、以

37、水泥混凝土路面作为刚性基层使用的材料磨耗基层：交通量大于等于 TC5 时，连续配筋混凝土 BAC；对 VRS交通量 TC4-TC5和其它公路交通量 TC4-TC6，处治底基层上的 5 级混凝土 BC5；交通量 TC2-TC5，排水层上 5 级混凝土 BC5厚板。底基层： 2级贫混凝土 BC2；对 PF3或 PF4级的水硬性结合料处治改善层上 的连续配筋混凝土 BAC磨耗基层， 5cm沥青混合料； G3级水泥碎石；对厚板，十 来厘米未处治砂砾排水层。标准结构交通量T5VRS：交通量 TC630VRNS：TC320TC620交通量 TC55面层面层面层面层BAC 或 BC5gBACBC5BC5BC

38、2BBSGBC2 或 GC3透水层层间结合状况 水泥混凝土磨耗基层和底基层间是不粘结的。5、柔性结构它对 VRS交通量大于等于 TC6是不允许的。使用的材料基层： GB3；交通量小于等于 TC320，B2（B2C2或 B2C1）类 GNT。 底基层： B2（B2C2或 B2C1）类 GNT。标准结构标准文案实用文档交通量 TC520面层GB3GNT B2层间结合状况 所有层间认为是粘结的。6、倒装结构 它对有水硬性结合料处治改善层的交通量 TC320面层GNT B2GNT B2PF3或 PF4 级路基是不允许的。对VRS限于交通量小于等于 TC530，对 VRNS小于等于 TC620 使用的材

39、料3级沥青碎石 (GB3)基层； B2类 C1级GNT。 标准结构VRS：交通量 TC530VRNS：交通量 TC620面层GB3GNT B2C1层间结合状况沥青层与 GNT认为是粘结的，与处治 PF3或 PF4路基是不粘结的四、右边线规定基层厚度的确定1、基层材料的规定厚度、施工最小和最大厚度表 15GBEMEGHSHGNTBACBC5BC20/140/200/100/140/200/200/140/20BC5g最小81067101015141512最大1215101213324532353040402、路面结构中基层厚度GH/GH或 GH/SH3结构水硬性结合料稳定材料底基层最小厚度与路基

40、质量有关：PF2 20cm， PF3 18cm，PF4 15cm。基层厚度： e 底基层 e 基层e 底基层 5cmGH/SH2结构底基层厚度： e 基层e 底基层 e 基层10cm标准文案实用文档3、沥青混合料当量总厚度表 16TC7，TC8TC6TC5TC4，TC3TC2GB/GB，复合结构8 cm8 cm8 cm6 cm6 cmEME/EME8 cm8 cm2.5 cm2.5 cmGH/GH，GH/SH14 cm10 cm8 cm6 cm6 cmSH8 cm6 cmGB/GNT8 cm6 cm4 cm五、路面典型结构手册采用的参数1、路面初始设计年限和预测风险表 17交通量等级TC2TC

41、3TC4TC5TC6TC7TC8路面初始 设计年限VRS30 年VRNS20 年风险（）柔性和沥青路面3018105211处治和混凝土路面12.5107.552.511复合结构底基层503520103212、路面结构设计手册中使用的当量轴次表 18交通量 （PL/ 日/ 方向 ）3585200500120030007000累计交通量等级TC230TC330TC430TC530TC630TC730TC830VRS厚层沥青0.51.337.51845106半刚性、混凝土0.825122973171混合0.824.5112768158累计交通量等级TC220TC320TC420TC520TC620T

42、C720TC820厚层沥青0.10.30.8251330VRNS半刚性、混凝土0.20.61.43.58.32048混合0.20.51.33.27.81945柔性0.30.71.74.310.42660累计交通量等级上限当量轴次（百万次）表 19VRS累计交通量等级TC130TC230TC330TC430TC530TC630TC730厚层沥青和倒装0.72.24.511.33075半刚性、混凝土1.23.67.318.449122混合1.13.46.81745113VRNS累计交通量等级TC120TC220TC320TC420TC520TC620TC720厚层沥青和倒装0.10.20.61.3

43、3.28.621半刚性、混凝土0.10.3125.213.834混合0.10.30.91.94.81332GNT/GNT0.20.51.52.56.517.543.53、路基 泊松比： 0.35标准文案实用文档路基承载力等级 表 20承载力等级PF1PF2PF3PF4模量 ( Mpa )2050120200垂直变形 z 的极限值 z,ad 按下式计算：-0.222z,ad 0.012NE 垂直变形计算当量轴次的平均折算系数 CAM调整值表 21交通量等级TC2TC3TC4CAM0.50.7514、材料沥青材料参数（泊松比取 0.35 ） 表 22E MPa (10 ;10Hz)E MPa (1

44、5 ;10Hz)-6 6 10-6(10 ;25Hz)-1/bSNSh(m)KcBBSG7200540010050.251.1GB21230093008050.31.3GB31230093009050.31.3EME2170001400013050.251注： SN疲劳破坏加载次数对数的标准差Sh材料层厚度的标准差，与基层总厚度有关：当 h0.15m 时， Sh 0.025m Kc修正系数水硬性结合料稳定材料参数（泊松比取 0.25）表 23材料E(MPa) 6(MPa)-1/bSNSh(m)KcKd水泥碎石、 路用结合料碎石或水 硬性矿渣碎石 （G3 级 ）230000.751510.031

45、.41水泥碎石 （G4 级）250001.21510.031.4预研磨矿渣碎石 （G2 级 ）200000.7013.710.031.51级配矿渣碎石或预研磨矿渣碎石（生石灰）（G1 级）150000.512.510.031.51石灰硅铝粉煤灰碎石 （G3 级 ）300001.151610.031.5矿渣砂S2级85000.43100.80.0251.51S3级125000.65水泥或特种路用结合料砂S2级120000.50120.80.0251.51S3级172000.75注： Kd 考虑刚性路面结构不连续和水泥混凝土路面热梯度的系数 分两层设置时为 1，其它情况为 0.8 。水泥混凝土参数

46、（泊松比取 0.25）表 24材料E(MPa) 6(MPa)-1/bSNSh(m)KcKd无栓接无配筋混凝土 5 级350002.151610.011.51/1.7栓接混凝土 5 级350002.151610.011.51/1.47标准文案实用文档连续配筋混凝土 5 级350002.151610.011.51/1.47贫混凝土 2 级240002.151610.031.51未处治碎石参数(泊松比取 0.35)表 25层交通量E(MPa)kEmax(MPa)基层TC3 20B2C1B2C2600400GNT， TC3 20B2C1EGNT 垫层 1 k E 路基3600底基层下B2C22.540

47、0垫层 0.25mGB3， TC5 20B2C1B2C2EGNT垫层 i k E GNT垫层 i-132.5360360路面结构抗冻计算用土和路面材料参数 表 26表观密度 3(kg/m 3)含水量 ()不冻材料导热率 ng2 (W/m2. )冰冻材料导热率 g2 (W/m2 . )BB235012.002.10GB235011.901.90EME239012.352.40GL215041.401.50SL190071.101.30GC225031.801.90SC190081.421.66GCV225051.902.10混凝土230031.701.90GNT220041.802.00A类土1

48、300321.101.80标准文案实用文档第四节 国家公路网新建路面典型结构一、路面结构手册的组成1998年版国家公路网新建路面典型结构手册 CATALOGUE 1998 共由 五个部分组成：1、结构性路网道路（ VRS）路面结构卡片 全部为蓝色，称为蓝色卡片，共有 25 种结构，每种卡片有 4 页。 每种卡片中包括结构名称、横断面（举例、横向厚度变化）、选择参数（累 计交通量等级、路基等级）、材料（面层组合、基层材料施工厚度）、结构组成 和容许冰冻指数示意图等六项内容，见下示例 1。2、非结构性路网道路（ VRNS）路面结构卡片 全部为绿色，称为绿色卡片，共有 27 种结构，每种有 4 页。 每种卡片中包括结构名称、横断面举例、选择参数（累计交通量等级、路基 等级）、材料（面层组合、基层材