路面(mian)設(she)計(ji)是道(dao)路設(she)計(ji)的重要(yao)(yao)組成部分，其(qi)任務是確定(ding)路面(mian)等級，選擇路面(mian)類(lei)型，進行結構組合(he)設(she)計(ji)，計(ji)算各結構層(ceng)厚度及確定(ding)材料配合(he)比，達到在不同季節和(he)(he)水文條件下(xia)承受各種車(che)(che)輛荷載時具有良好(hao)的穩(wen)定(ding)性和(he)(he)足夠的強(qiang)度，并(bing)能顧及行車(che)(che)速度與安全(quan)，道(dao)路維修和(he)(he)良好(hao)經(jing)濟效益(yi)等各項要(yao)(yao)求(qiu)。

01路面設計分類

根據行(xing)(xing)車作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)路面(mian)(mian)的(de)力(li)學特性，可將(jiang)路面(mian)(mian)分為柔(rou)性與剛性兩種。柔(rou)性路面(mian)(mian)多(duo)(duo)由瀝青類面(mian)(mian)層(ceng)和多(duo)(duo)層(ceng)結構組成，比較柔(rou)韌具有一定塑性，在長期行(xing)(xing)車作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)，容易(yi)產生較明顯的(de)變(bian)形(xing)，在柔(rou)性路面(mian)(mian)設計中需要(yao)考(kao)(kao)慮(lv)它的(de)極限(xian)垂直(zhi)位移和高溫季(ji)節面(mian)(mian)層(ceng)（采用(yong)瀝青面(mian)(mian)層(ceng)時）的(de)穩定，同(tong)時也要(yao)考(kao)(kao)慮(lv)不利季(ji)節面(mian)(mian)層(ceng)底面(mian)(mian)的(de)極限(xian)拉(la)延和面(mian)(mian)層(ceng)的(de)低溫縮裂。剛性路面(mian)(mian)主要(yao)指水泥混(hun)凝土路面(mian)(mian)，在行(xing)(xing)車下(xia)(xia)工作(zuo)于彈(dan)性狀態，沒有明顯的(de)垂直(zhi)變(bian)形(xing)。剛性路面(mian)(mian)設計主要(yao)取(qu)決(jue)于混(hun)凝土面(mian)(mian)層(ceng)的(de)抗彎(wan)強度，同(tong)時考(kao)(kao)慮(lv)溫度變(bian)化對(dui)路面(mian)(mian)內應力(li)的(de)影(ying)響。

02路面設計內容和過程

一般(ban)來說，進行路(lu)(lu)面設(she)計，需(xu)要考慮經濟(ji)、國防、政治等對(dui)路(lu)(lu)面的(de)要求，了解當前(qian)并預估今后道路(lu)(lu)需(xu)要承擔的(de)運輸任務、交通路(lu)(lu)和車型的(de)組成情況，查明道路(lu)(lu)所經地區的(de)氣候條件，路(lu)(lu)面材料的(de)生產和供應情況，以(yi)及(ji)沿線(xian)的(de)工程地質和水文地質條件。總的(de)來說，路(lu)(lu)面設(she)計具體內容和工作(zuo)程序(xu)包括以(yi)下(xia)六點：

1.根據使用任務的要(yao)求和(he)交(jiao)通情況(kuang)確定(ding)路(lu)面等(deng)級(ji)（高(gao)級(ji)、次高(gao)級(ji)、中級(ji)或低(di)級(ji)），考(kao)慮路(lu)上車型組成和(he)交(jiao)通量(liang)大(da)小(xiao)，以及當地(di)自然(ran)條件、材料(liao)供應(ying)情況(kuang)和(he)施工條件等(deng)因素，選(xuan)定(ding)面層類型。

2.根據面層(ceng)(ceng)(ceng)與(yu)基層(ceng)(ceng)(ceng)相互(hu)配(pei)合的(de)(de)需要(yao)，滿(man)足基層(ceng)(ceng)(ceng)承重作用和傳(chuan)遞、分布荷載的(de)(de)要(yao)求，按(an)就地(di)(di)取材的(de)(de)原(yuan)則，選取基層(ceng)(ceng)(ceng)類型，基層(ceng)(ceng)(ceng)可做(zuo)成雙層(ceng)(ceng)(ceng)或(huo)多層(ceng)(ceng)(ceng)。對冰凍(dong)(dong)和水文條件不良地(di)(di)區(qu)，為防止(zhi)路(lu)面凍(dong)(dong)脹翻漿，應作墊(dian)層(ceng)(ceng)(ceng)設計和土基特(te)殊處(chu)理。

3.各個結(jie)構(gou)層應(ying)取得合(he)理的組合(he)，強(qiang)度(du)和厚(hou)度(du)要配合(he)得當，在各種(zhong)自然因素的綜合(he)作用下(xia)，能(neng)在使(shi)用期限內(nei)始終保持(chi)足夠強(qiang)度(du)，滿(man)足行(xing)車(che)需要。

4.根據路(lu)面力學計算方(fang)法或其他經驗(yan)公式計算確定(ding)各結構層厚(hou)度(du)。

5.選(xuan)配各結構(gou)層材料(liao)，包括粒料(liao)的級配組(zu)成、結合料(liao)（水泥、瀝青等）的用(yong)量計算(suan)等。

6.綜(zong)合考慮路面(mian)使用性能、壽(shou)命估計、維修(xiu)管理、運輸效益等因(yin)素。

03路面設計方法

國內外路面設(she)計方法可分為兩大類，柔(rou)性(xing)路面設(she)計方法和剛性(xing)路面設(she)計方法。下面就這兩種方法，對我國瀝青路面和水泥(ni)混凝土路面設(she)計提(ti)出如(ru)下建議。

瀝青鋪面設計建議：

1.考慮(lv)路面結(jie)構在(zai)多種綜合損壞條件下的設(she)計(ji)控制(zhi)標(biao)準(zhun)；

2.考慮瀝青混合(he)料(liao)的粘彈性(xing)和(he)粒料(liao)的非線性(xing)；

3.瀝(li)青路面設(she)計中(zhong)可以采用材(cai)料的動(dong)態彈性模量(liang)；

4.考慮路面材(cai)料對(dui)動態荷載的響應(ying)；

5.將路(lu)面(mian)結(jie)構使用性能和功能特性結(jie)合起(qi)來；

6.荷載(zai)同時考慮垂直荷載(zai)和(he)剎車(che)、轉彎時的水平力；

7.考慮壽命與費用的關系。

混凝(ning)土鋪面(mian)設計建議：

1.混凝土板(ban)板(ban)中(zhong)應(ying)力分析可(ke)以采用E地基，混凝土板(ban)板(ban)邊可(ke)以采用K地基；

2.混(hun)凝土路(lu)面(mian)厚度(du)設計(ji)(ji)中(zhong)除疲勞外，可(ke)以增加沖(chong)刷的影(ying)響，在(zai)重型交通作用(yong)(yong)下，厚層路(lu)面(mian)設計(ji)(ji)用(yong)(yong)沖(chong)刷可(ke)以采用(yong)(yong)分析控制；

3.考慮溫度和濕(shi)度等環境因素(su)對材(cai)料(liao)的(de)影(ying)響；

4.探(tan)討撓度補充指標的引入，以控制唧(ji)泥，錯(cuo)臺和非疲勞斷裂等損壞；

5.建立考慮(lv)高低應力比的混凝土疲勞方程，計入溫度應力的影響；

6.考慮(lv)材料(liao)和施工變(bian)異性對(dui)結(jie)構設(she)計的影響(xiang)，使結(jie)構設(she)計方法由確(que)定型(xing)(xing)改(gai)變(bian)為(wei)概率型(xing)(xing)；

7.建立能反映變異水平(ping)和(he)可靠度水平(ping)的結構設計方法。

04路面建模

近年來，工程(cheng)設計(ji)與建模幾乎(hu)是分不開的(de)(de)關系，國家政(zheng)策在(zai)推動，業(ye)主(zhu)也在(zai)下要求。BIM在(zai)一定(ding)程(cheng)度(du)上開拓(tuo)了(le)工程(cheng)設計(ji)的(de)(de)新紀元。BIM可視化(hua)在(zai)工程(cheng)設計(ji)中展現(xian)了(le)巨大的(de)(de)作用，設計(ji)圖紙(zhi)的(de)(de)三維可視化(hua)呈(cheng)現(xian)，讓(rang)設計(ji)思路清(qing)晰(xi)明了(le)，使業(ye)主(zhu)和施(shi)工單(dan)位能在(zai)短(duan)時(shi)間內了(le)解設計(ji)意圖，推動施(shi)工進展。

目前，對于(yu)路(lu)面(mian)(mian)建模，市面(mian)(mian)上大多設計(ji)(ji)院和(he)設計(ji)(ji)企業會(hui)采用(yong)道路(lu)設計(ji)(ji)BIM軟件(jian)OpenRoads Designer。OpenRoads Designer 引入全(quan)新的(de)綜合(he)建模環境(jing)，提供(gong)(gong)以施工(gong)驅動的(de)工(gong)程(cheng)(cheng)(cheng)設計(ji)(ji)，有助加快路(lu)網項目交(jiao)付，統一(yi)從概念(nian)到竣工(gong)的(de)設計(ji)(ji)和(he)施工(gong)過程(cheng)(cheng)(cheng)。該(gai)應用(yong)程(cheng)(cheng)(cheng)序提供(gong)(gong)完整且(qie)詳細(xi)的(de)設計(ji)(ji)功能，適用(yong)于(yu)勘測、排水(shui)、地下設施和(he)道路(lu)設計(ji)(ji)。