法國《典型路面結構設計手冊》應用解析

黎銳崢　王慧

摘 要：法國是在路面結構設計中采用典型結構法最有代表性的國家之一，按路面典型結構手冊圖卡選取路面結構時，容易造成較大誤差，文章通過對路面典型結構的計算過程進行分析，對其在應用中的主要問題進行闡述，以供我國路面設計使用者參考。

關鍵詞：法國；路面典型結構手冊；應用

中國路橋工程責任有限公司在海外不同國家擁有眾多工程項目，其中很多國家是原法屬國家，規范多采用法國標準（以下簡稱“法標”），很多項目按法標路面典型結構手冊圖卡選取路面結構，但由于各國交通量組成與法國（路面典型結構手冊）的組成相差較大，在取用過程中容易造成較大誤差。文章通過對路面典型結構的計算過程進行分析，對其在應用中的主要問題進行闡述。

1 法國路面典型結構手冊概況

法國是在路面結構設計中采用典型結構法最有代表性的國家之一。1977、1998年分別出版了兩版國家公路網新建路面典型結構手冊-《CATALOGUE 1998》，手冊共由以下五部分組成：結構性路網道路（VRS）路面結構卡片，非結構性路網道路（VRNS）路面結構卡片，使用說明，計算假定和參數，附錄。采用典型路面結構手冊進行工程設計具有以下優點：向設計工程師推薦經過國家級經驗、試驗和預先計算的結構；使工程師從復雜的數學計算中解脫出來，擺脫可能掩蓋輸入值不準確情況的純數學計算；充分考慮了與施工條件有關的質量因素的影響；結構標準化，能促進工業化施工，并有利于積累技術資料；材料標準化，便于生產和采購質量控制。

2 路面典型結構手冊設計步驟

2.1 設計步驟。法國國家公路網的公路（國道和非特許經營高速公路），必須嚴格按《新建路面典型結構手冊》進行路面結構設計，其主要設計步驟見圖1。

圖1 新建路面結構設計步驟示意圖

在查取卡片過程中，確定交通量等級最為關鍵，可以通過設計車道上載重汽車累計交通量或累計當量軸次兩種方式。下面分述。

2.2 按累計交通量等級。（1）交通量計算依據。載重汽車定義如下：法定的載荷總重量為35KN以上的汽車（PTAC）。（2）行車道載重交通量分布。單向雙車道：90%的載重卡車都在右車道；單向三車道：80%的載重卡車在右車道，20%在中間車道。（3）累計交通量：TCi20或30=365×T×C，式中：

T為最大負載車道投入使用一年內載重卡車交通量，C=d+t×d×（d-1）/2，d為路面起始尺寸時的壽命，t為載重交通量年線性增長率/100。根據以上公式，計算的累計交通量等級由表1可以查出交通量等級。（t）存在問題。從上面的計算過程可以看出，累計交通量等級計算了車道上載重汽車數量之和，與載重汽車軸載譜無直接關系。路面典型結構如此分類依托在各種車輛類型基本固定的基礎之上，所以法國路面典型結構應用與其他國家的時候，尤其是車輛軸載普與法國差別大的國家的時候應慎重。

表1 路面結構設計手冊中的交通量等級

2.3 按累計當量軸次。（1）路面典型結構累計軸載：NE=Tci20或30×CAM，式中：NE為累計當量軸次，CAM為一輛重型汽車平均的結構性的系數。CAM取值根據表2。

表2 CAM 取值

表2所列的系數值，是在對法國重型汽車交通量分析站收集的數據進行分析整理取得全部的損傷系數后得出的，所以該參數對法國國內的公路具有較好的針對性，而將法標應用與其他國家時，應認真分析該國與法國軸載進行對比，要不容易造成較大誤差，甚至在法國國內部分公路也會有較大偏差。（2）采用公式進行累計軸載計算。下面分別按照法標和中國標準的軸載換算公式對35KN、80KN、130KN的軸載進行換算。法標軸載換算系數d=（P/130）1/b×K，國標軸載換算公式N=C1C2ni（Pi/P）4.35（8），軸載換算結果見表3。（3）存在問題。從上表可以看出，不同軸載換算成標準軸載（對路面結構的損傷）結果差別非常巨大，針對不同路面結構分別是十倍、一千倍甚至千萬倍以上，所以重型汽車平均的結構性的系數CAM是一個非常綜合的系數，根據路面典型結構累計當量軸次的計算方法同樣不具備普遍應用性。

表3 軸載換算結果

3 結束語

除了要考慮公路政策、地域環境、氣候條件、建設和養護費用等因素以外，采用路面典型結構的基礎是材料生產、施工工藝的標準化和質量的相對穩定。典型結構法是一個在嚴密的政策、嚴格的標準和嚴謹的步驟保證下的完整體系。同時，法標中凍融驗算也是法國路面設計的一個特色，是典型結構手冊的重要內容之一，它最終導致路面厚度增大。《新建路面典型結構手冊》是一個便利確定路面結構的工具書，在應用的時候應充分了解其計算的基礎參數、過程等，才不至于選用過分保守或者安全儲備不足的路面結構，尤其是將其應用與其他國家時，更應注意分析，并通過專用的路面計算程序進行驗算。

參考文獻

[1]沈金安.國外瀝青路面設計方法總匯[M].人民交通出版社，2004.

[2]法國.D9828-國家公路網新型路面結構類型的分類[M].1998.

[3]JTG D50-2006公路瀝青路面設計規范[S].中華人民共和國交通部.人民交通出版社，2006.

作者簡介：黎銳崢（1980-），男，工程師，廣西南寧人，主要從事公路設計工作。