城市道路工程的路面结构设计分析.docx

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城市道路工程的路面结构设计分析

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摘要：城市道路工程属于城市化推进的主要工程直接影响到城市的交通运输情况。道路路面结构的设计不仅要保证设计满足城市道路的基本需求，也要结合实际的应用情况使设计方案更加科学化和合理化。本文首先以城市道路总费用为目标函数的路面结构设计理念，其次对不同结构道路路面设计进行分析，为城市道路工程的路面结构设计提供了参考。

关键词：城市道路；路面结构；优化设计

Analysisofpavementstructuredesignofurbanroadengineering

Abstract:urbanroadengineeringisthemainprojectofurbanization,whichdirectlyaffectstheurbantransportation.Thedesignofroadpavementstructureshouldnotonlyensurethatthedesignmeetsthebasicneedsofurbanroads,butalsomakethedesignmorescientificandreasonableincombinationwiththeactualapplication.Inthispaper,thetotalcostofurbanroadastheobjectivefunctionofthepavementstructuredesignconcept,followedbytheanalysisofthedifferentstructureoftheroadpavementdesign,fortheurbanroadengineeringpavementstructuredesignprovidesareference.

Keywords:urbanroad;pavementstructure;optimaldesign

引言

城市化进程中较为重要的工程部分就是道路工程，道路路面结构的设计状况会直接影响到城市居民的交通出行安全，在进行路面结构设计过程中要考虑到多方面影响因素，保证道路的路面结构稳定，相关安全和强度数值要满足基本要求。路面设计的进行要有一定的科学依据，因此，在进行路面结构的设计进行之前要对城市道路的实际情况进行深入研究，根据对城市道路的实际研究结果设计结构的具体方案。

在对城市道路进行研究时要将具有代表性的道路作为主要的研究对象，依据研究的结果使相关设计水平达到一定的标准。我国对于城市道路工程的路面结构施工有专门的技术要求：首先，根据路面情况对路面进行分类；其次，在实际进行研究调查时，要针对不同类型的路段情况，采取不同的设计方案，保证所设计的方案要满足基本施工要求；再者，对所设计的道路设计要考虑到土基情况，对土基的基本数值进行实际测定，包括强度等，设计要考虑到沉降的影响，将设计方案做到尽量优化；最后，针对路面结构设计的基本要求，将设计的主要类别进行确定，将相关误差控制在合理范围内，保证设计的合理性能。

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城市道路设计目标

在城市道路设计过程中，对于城市道路路面结构有多个期望值，例如建设费用低、路面性能好，使用寿命长等，期望的选取应根据道路的使用情况进行综合比对，由设计人员进行多重分析所确定的。因此，城市化道路建设是一个多目标优化和决策的过程，属于多个目标进行优化的问题。

本文以设计年限内的的总费用为目标函数为例进行介绍。选取城市道路结构层的厚度为设计变量，设计年限内的的总费用为目标函数，进行城市道路路面结构设计，在进行总费用为目标函数设计时，要保证路面的强度和寿命。其中总费用括：日常的养护费用、修建费用、养护费用、、搞造费用、用户费用和路面的剩余价值。其数学模型公式如下：

（1）

其中，F——城市道路寿命周期内的总费用；Ic——城市道路初期建设费用；Mc——城市道路养护费用；Rc——城市道路的改造费用；Uc——城市道路用户费用；SV——城市道路路面剩余价值；Pw(N)——第t年的现值系数；N——为城市路面分析期；在进行总费用为目标函数进行路面结构设计时，首先要考虑的是初期建设费用，初期建设费用的计算公式为：

（2）

其中，hi——城市道路结构层的单价；Si——城市道路结构层的厚度；n——城市道路的结构层数。

在之后的计算中，要综合考虑各项费用，进行综合对比，最终确定出路面最优结构设计方案。同样，可根据相同的设计方式，进行相路面性能、