厂矿道路的柔性路面结构设计简述

厂矿道路的柔性路面结构设计简述

位于城市道路网规划范围内的厂外道路设计，应按现行的有关城市道路的设计规范执行；位于公路网规划范围内的厂外道路设计，应按现行的有关公路的设计规范执行。位于上述规划范围外的厂外道路设计，应按本规定执行。

厂外道路按照服务类型和交通量可以分为四个等级：

一、具有重要意义的国家重点厂矿企业区的对外道路，需供汽车分道行驶，并部分控制出入、部分立体交叉，年平均日双向汽车交通量在5000辆以上时，宜采用一级厂外道路。

二、大型联合企业，钢铁厂、油田、煤田、港口等的主要对外道路，其各种车辆折合成载重汽车的年平均日双向交通量在5000～2000辆时，宜采用二级厂外道路。

三、大、中型厂矿企业的对外道路、小型厂矿企业运输繁忙的对外道路、运输繁忙的联2000～200辆时，宜采用三级厂外道路。

四、小型厂矿企业的对外道路、运输不繁忙的联络道路，其各种车辆折合成载重汽车的年平均日双向交通量在200辆以下时,宜采用四级厂外道路。

路面结构在道路造价中所占比例很大，一般要达到30﹪左右。因此精心设计，使道路能长期具备良好的使用性能，对节约投资，提高运输效益，具有十分重要的意义。

路面设计，应根据厂矿道路性质、使用要求、交通量及其组成、自然条件、材料供应、施工能力、养护条件等，结合路基进行综合设计，并应参考条件类似的厂矿道路的使用经验和当地经验，提出技术先进、经济合理的设计。

影响路面的主要因素是行车荷载和自然因素。这种影响是会随着路面深度的增加而逐渐减弱。为了适应这种特点，路面结构通常是分层铺筑，按照功能的不同，分为面层、基层、垫层三个层次。

面层直接同行车和大气接触，承受行车荷载的垂直力、水平力和冲击力，同时还受到降水的侵蚀和气温变化的影响。其必须具有的能力有较高的强度，抗变形能力，水稳定性和温度稳定性，而且应当耐磨，不透水；表面还应有抗滑性和平整度。

基层主要承受由面层传来的车辆荷载的垂直力，并将力传递扩散到下面的垫

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层和土基中去。所以它应具有足够的强度和刚度，并且有扩散应力的能力，足够的水稳定性，一定的平整度。

垫层介于基层与路基之间，其功能是改善路基的湿度和温度状况，并能将基层传递下的车辆荷载应力加以扩散。所以不一定要求足够的强度，单水稳定性和隔温性能要好。

设计的路面，应具有足够的强度和良好的稳定性，其表面应平整、密实和粗糙度适当。路面等级及其所属的面层类型，可按下表划分。

路面等级及面层类型

路面等级 面 层 类 型 水泥混凝土 沥青混凝土 高级路面 热拌沥青碎石 整齐块石 冷拌沥青碎（砾）石 沥青贯入碎（砾）石 次高级路面 沥青碎（砾）石表面处治 半整齐块石 沥青灰土表面处治 泥结碎（砾）石、级配砾（碎）石 中级路面 工业废渣及其它粒料 不整齐块石 低级路面 当地材料改善土

一级厂外道路可采用高级路面；二级厂外道路可采用高级或次高级路面；三级厂外道路可采用次高级或中级路面；四级厂外道路和辅助道路可采用中级或低级路面。三、四级厂外道路，如系厂矿企业与居住区之间的联络道路时，可采用次高级或高级路面。

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防尘要求较高的生产区的道路，可采用沥青路面和水泥混凝土路面。 埋有地下管线并经常开挖检修的路段，可采用水泥混凝土预制块路面或块石路面。

纵坡较大或圆曲线半径较小的路段，可采用块石路面。 经常行驶履带车的道路，可采用块石路面或低级路面。

在工程设计中，主要从路面结构力学特性和设计方法的相似性出发，可以将路面分为柔性路面，刚性路面和半刚性路面。

我们在对路面结构设计时，也采用的是极限状态设计法。路面结构在整个使用寿命期内，经受着车轮荷载千百万次的重复作用。由于荷载重复作用，引起的路面结构破坏极限状态，完全不同于其他结构物由于使用期内可能出现的最大极限荷载引起的破坏极限状态。路面结构在荷载应力重复作用下，可能出现的破坏极限状态有两类：第一，若路面材料处于弹塑性工作状态，则重复荷载作用将引起塑性变形的累积，当塑性变形超出一定限度时，路面使用功能将下降至允许限度以下，出现破坏极限状态；第二，路面材料处于弹性工作状态，在重复荷载作用下，虽不产生塑性变形，但是结构内部将产生微量损伤，当微量损伤累积达到一定限度时，路面结构发生疲劳断裂，出现破坏极限状态。累积变形和疲劳破坏这两种破坏极限的共同点就是破坏极限的发生不仅同荷载应力的大小有关系，而且同荷载应力的次数有关。

在路面结构设计中，要考虑设计年限内，车辆对路面的综合累积损伤作用，必须对现有的交通量、轴载组成以及增长规律进行调查和预估，并通过适当的方法将它们换算成双轮组单轴载100kN当量标准轴载的累积作用次数。

行驶一般载重汽辛（包括一般自卸汽车）的厂矿道路柔性路面设计，应按现行的有关公路柔性路面的设计规范执行。首先确定工程的交通等级，再采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性体系理论，以路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉应力、半刚性及刚性材料基础弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度设计。设计完成后，路面结构的路表弯沉与各结构层的弯拉应力均应满足设计指标的极限标准。

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柔性路面典型结构组合图式

柔性路典型结构组合图结构层路面材料类型 面等级 式 次 沥青混凝土或热拌沥青碎面层 石 冷拌沥青碎（砾）石或沥青联结层 高级路面 基层 贯入碎（砾）石 水泥稳定砂砾或泥灰结碎15～30 （砾）石或工业废渣 石灰土或工业废渣或干压底基层 碎石 冷拌沥青碎（砾）石或沥青面层 贯入碎（砾）石 p≤40； 水泥稳定砂砾或泥灰结碎基层 （砾）石或工业废渣 石灰土或工业废渣或干压次高级路面 底基层 碎石 面层 沥青碎（砾）石表面处治 泥灰结碎（砾）石或泥结碎基层 （砾）石 石灰土或工业废渣或干压底基层 碎石 泥结碎（砾）石或级配砾面层 中级路面 基层和工业废渣或混铺块碎石 底基层 计算确定 （碎）石 15～30 必须加强养护 15～30 3 p≤15；i≤5； 应加强维修；泥结碎（砾）石基层，仅适计算确定 用于干燥路段 计算确定 应加强维修 15～30 i≤5； 4～10 计算确定 6～10 p≤40； i≤5； 应加强维修 4～8 厚度(cm) 适用条件 注：①适用条件栏内的p系指标准车后轴重(t)，i系指道路纵坡(%)。

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②当有足够依据时，可不受本表道路纵坡规定的限制。

沥青面层可分为单层、双层、三层。双层结构分为表面层、下面层；三层结构分为表面层、中面层、下面层。

表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务功能，同时应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质。中、下面层应具有一定的密水性、抗剥离性，高温或重载条件下，沥青混合料具有较高的抗剪强度；下面层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。

一级公路一般选用三层沥青面层结构。二级、三级以下等级公路一般选用双层式沥青面层，即上面层与下面层，沥青混合料的选型，除了沥青混凝土外，也可选用热拌沥青碎石（ATB）或沥青贯入式结构，在加上表面封层。三级、四级公路一般可采用双层沥青表面处治结构。

沥青面层最小厚度

沥青面层的基层按材料和力学特性的不同可分为柔性基层（有机结合料稳定碎石或无机结合料级配碎石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料稳定碎石）和刚性基层（低强度等级混凝土）。

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