瀝青路面設(shè)計步驟

1、 瀝青路面 1、經(jīng)驗，半經(jīng)驗法、經(jīng)驗，半經(jīng)驗法使用經(jīng)驗或試驗路結(jié)果為依據(jù)2、理論法、理論法以彈性理論為基礎(chǔ)，并由試驗確定計算參數(shù)的力學(xué)方法，綜合考慮了車輛荷載，交通量，環(huán)境因素以及材料特性影響。我國瀝青路面設(shè)計方法屬于第我國瀝青路面設(shè)計方法屬于第2種種 一、瀝青路面的設(shè)計方法和理論一、瀝青路面的設(shè)計方法和理論設(shè)計方法的分類設(shè)計方法的分類二、我國瀝青路面的設(shè)計理論 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以設(shè)計彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計指標(biāo)，計算路面結(jié)構(gòu)層厚度。對高速公路、一級公路、二級公路的瀝青混凝土面層和半剛性材料基層、底基層應(yīng)進(jìn)行彎拉應(yīng)力驗算。 用多層彈性體系

2、理論進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)計算時，應(yīng)考慮各層間接觸的條件。我國現(xiàn)行規(guī)范采用完全連續(xù)體系為層間接觸條件。？指標(biāo)確定的依據(jù)？指標(biāo)確定的依據(jù)（1）沉陷）沉陷 在車輪作用下路表面產(chǎn)生的較大凹陷變形，有時凹陷兩側(cè)伴有在車輪作用下路表面產(chǎn)生的較大凹陷變形，有時凹陷兩側(cè)伴有隆起現(xiàn)象。當(dāng)沉陷嚴(yán)重時，在結(jié)構(gòu)層受拉區(qū)產(chǎn)生開裂而形成縱裂，隆起現(xiàn)象。當(dāng)沉陷嚴(yán)重時，在結(jié)構(gòu)層受拉區(qū)產(chǎn)生開裂而形成縱裂，造成路面沉陷的主要原因是路基土的壓縮，當(dāng)路基土的承載能力較造成路面沉陷的主要原因是路基土的壓縮，當(dāng)路基土的承載能力較低，不能承受從路面?zhèn)髦谅坊砻娴能囕唹毫Γ惝a(chǎn)生較大的垂直低，不能承受從路面?zhèn)髦谅坊砻娴能囕唹毫?，便產(chǎn)生較大的垂直變

3、形即沉陷。變形即沉陷。 1.瀝青路面的破壞狀態(tài)瀝青路面的破壞狀態(tài)圖圖1 路面沉陷示意圖路面沉陷示意圖（2）車轍）車轍 路面的縱向帶狀凹陷，是高級瀝青路面的主要破壞型式，是路面路面的縱向帶狀凹陷，是高級瀝青路面的主要破壞型式，是路面的結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實，以及結(jié)構(gòu)層材的結(jié)構(gòu)層及土基在行車重復(fù)荷載作用下的補(bǔ)充壓實，以及結(jié)構(gòu)層材料的料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形，側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形，這種變形出現(xiàn)在行車輪帶處，這種變形出現(xiàn)在行車輪帶處，即形成路面的縱向帶狀凹陷。即形成路面的縱向帶狀凹陷。 圖圖2 瀝青路面車轍瀝青路面車轍1.瀝青路面的破壞狀態(tài)瀝青路面的破壞狀態(tài)（3）開裂）

4、開裂 是瀝青路面常見的一種破壞形式，是瀝青路面常見的一種破壞形式，最初在荷載作用部位形成細(xì)而短的最初在荷載作用部位形成細(xì)而短的橫向開裂，繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀橫向開裂，繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀 。按其分布形式按其分布形式有縱裂、橫裂、網(wǎng)裂；有縱裂、橫裂、網(wǎng)裂；按其產(chǎn)生的原因按其產(chǎn)生的原因，主要有疲勞開裂、，主要有疲勞開裂、低溫縮裂。低溫縮裂。疲勞開裂：疲勞開裂：是路面在正常使用情況下受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用，使結(jié)構(gòu)是路面在正常使用情況下受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用，使結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過材料的疲勞強(qiáng)度而開裂，并逐步向表面發(fā)展。疲層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)變超過材料的疲勞強(qiáng)度而開裂，并逐步向表面發(fā)展。疲勞開裂的特

5、點是，路面無明顯的永久變形。勞開裂的特點是，路面無明顯的永久變形。圖圖3 瀝青路面疲勞開裂實況瀝青路面疲勞開裂實況1.瀝青路面的破壞狀態(tài)瀝青路面的破壞狀態(tài)（4）推）推 移移 受到較大的車輪水平荷載作用時，路面表面出現(xiàn)推擠和擁受到較大的車輪水平荷載作用時，路面表面出現(xiàn)推擠和擁包。車輪荷載引起的垂直力和水平力的綜合作用，使結(jié)構(gòu)層內(nèi)包。車輪荷載引起的垂直力和水平力的綜合作用，使結(jié)構(gòu)層內(nèi)產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過材料的抗剪強(qiáng)度。同時也與行駛車輪的沖擊、產(chǎn)生的剪應(yīng)力超過材料的抗剪強(qiáng)度。同時也與行駛車輪的沖擊、振動有關(guān)。振動有關(guān)。圖圖4 瀝青路面與緣石的裂縫實況瀝青路面與緣石的裂縫實況低溫縮裂：低溫縮裂：是某些整體

6、是某些整體性結(jié)構(gòu)層在低溫時由于性結(jié)構(gòu)層在低溫時由于收縮受限而產(chǎn)生較大拉收縮受限而產(chǎn)生較大拉應(yīng)力，超過相應(yīng)條件下應(yīng)力，超過相應(yīng)條件下的抗拉強(qiáng)度時就產(chǎn)生開的抗拉強(qiáng)度時就產(chǎn)生開裂。裂。1.瀝青路面的破壞狀態(tài)瀝青路面的破壞狀態(tài)（5）松散剝落）松散剝落u指瀝青從礦料表面脫落，在車輛荷載作用下呈松散狀態(tài)，從路面剝落形成凹坑。指瀝青從礦料表面脫落，在車輛荷載作用下呈松散狀態(tài)，從路面剝落形成凹坑。u其主要原因是瀝青與礦料之間的粘附性較差，在水和冰凍的作用下，瀝青從礦其主要原因是瀝青與礦料之間的粘附性較差，在水和冰凍的作用下，瀝青從礦料表面剝離。料表面剝離。u另外瀝青混合料加熱溫度過高使瀝青老化失去粘性，攤鋪后

7、壓實溫度過低使瀝另外瀝青混合料加熱溫度過高使瀝青老化失去粘性，攤鋪后壓實溫度過低使瀝青面層空隙率太大，路表水容易滲入而使瀝青面層出現(xiàn)松散。青面層空隙率太大，路表水容易滲入而使瀝青面層出現(xiàn)松散。瀝青剝落瀝青剝落混合料松散混合料松散坑洞坑洞圖圖5 瀝青路面水損害實況瀝青路面水損害實況1.瀝青路面的破壞狀態(tài)瀝青路面的破壞狀態(tài)（1 1）設(shè)計彎沉值）設(shè)計彎沉值 路面彎沉路面彎沉: :是在垂直荷載作用下，路表產(chǎn)生的垂直變形。路面設(shè)計彎沉值是是在垂直荷載作用下，路表產(chǎn)生的垂直變形。路面設(shè)計彎沉值是表現(xiàn)路面整體剛度大小的指標(biāo)表現(xiàn)路面整體剛度大小的指標(biāo)，是路面厚度計算的主要依據(jù)是路面厚度計算的主要依據(jù)。bsce

8、dAAANl2600式中：式中： 路面設(shè)計彎沉值路面設(shè)計彎沉值(0.01mm)； 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次；設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次； 公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1.0，二級公路為，二級公路為1.1，三、四級公路為三、四級公路為1.2； 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0，熱拌和冷拌瀝青碎石、，熱拌和冷拌瀝青碎石、瀝青貫入式路面（含上拌下貫式路面）、瀝青表面處治為瀝青貫入式路面（含上拌下貫式路面）、瀝青表面處治為1.1； 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，半剛性基層瀝青路面為路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，半剛性基層瀝青路面為1，柔性

9、基層，柔性基層瀝青路面為瀝青路面為1.6。（1-1）dleNcAsAbA2 瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)（2 2）允許拉應(yīng)力）允許拉應(yīng)力 高速公路、一級公路、二級公路的瀝青混凝土面層和整體性材料基高速公路、一級公路、二級公路的瀝青混凝土面層和整體性材料基層、底基層，要進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗算，結(jié)構(gòu)層底面計算點的拉應(yīng)力層、底基層，要進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗算，結(jié)構(gòu)層底面計算點的拉應(yīng)力 應(yīng)應(yīng)小于或等于結(jié)構(gòu)層材料的允許拉應(yīng)力小于或等于結(jié)構(gòu)層材料的允許拉應(yīng)力 。即。即 。msspRK式中：式中： 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力，MPa； 結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉強(qiáng)度，結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉

10、強(qiáng)度，MPa，由實驗確定。由實驗確定。我國公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范采用極限劈裂強(qiáng)度；我國公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范采用極限劈裂強(qiáng)度； 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)；抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)；RRRspsK（1-2）Rm2 瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)式中：式中： 公路等級系數(shù)。公路等級系數(shù)。cesANK/.09. 022. 0cesANK/35. 011. 0cesANK/45. 011. 0對瀝青混凝土面層對瀝青混凝土面層對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類cA（1-3b）（1-3a）（1-3c）2 瀝青路面的設(shè)計指標(biāo)瀝青路面的設(shè)計指標(biāo) 三、瀝青設(shè)計的內(nèi)容三、瀝青設(shè)

11、計的內(nèi)容1、原材料的選擇，材料組成設(shè)計2、路面結(jié)構(gòu)層組合設(shè)計（）3、結(jié)構(gòu)層厚度計算（）4、路面排水設(shè)計5、路面結(jié)構(gòu)方案比選四、新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計的基本步驟四、新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計的基本步驟（一）（一） 計算累計當(dāng)量軸次，確定交通等級計算累計當(dāng)量軸次，確定交通等級（二）確定土基干濕類型、回彈模量（二）確定土基干濕類型、回彈模量（三）擬定結(jié)構(gòu)層組合與各層材料選擇（三）擬定結(jié)構(gòu)層組合與各層材料選擇（四）確定材料抗壓回彈模量（四）確定材料抗壓回彈模量（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度（六）確定路面材料抗拉強(qiáng)度（六）確定路面材料抗拉強(qiáng)度（先判斷是否驗算拉力）（先判斷是否驗

12、算拉力）（七）驗算層底拉應(yīng)力（七）驗算層底拉應(yīng)力（八）判斷路面結(jié)構(gòu)總厚度（八）判斷路面結(jié)構(gòu)總厚度防凍厚度？防凍厚度？（九）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確定采用的路面結(jié)構(gòu)（九）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確定采用的路面結(jié)構(gòu)搜集調(diào)查交通量并搜集調(diào)查交通量并計算累計標(biāo)準(zhǔn)軸次計算累計標(biāo)準(zhǔn)軸次根據(jù)交通、道路設(shè)計等根據(jù)交通、道路設(shè)計等級等資料計算設(shè)計彎沉級等資料計算設(shè)計彎沉氣象資料、材料調(diào)氣象資料、材料調(diào)查及混合料試驗查及混合料試驗確定土基干濕類確定土基干濕類型、回彈模量型、回彈模量擬擬 定定 路路 面面 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 方方 案案確定材料抗壓回彈模量確定材料抗壓回彈模量按設(shè)計彎沉計算路面厚度按設(shè)計彎沉計算路面厚度是否驗算拉力是否驗算拉

13、力確定路面材料抗拉強(qiáng)度確定路面材料抗拉強(qiáng)度確定容許疲勞拉應(yīng)力確定容許疲勞拉應(yīng)力R R計算層底拉應(yīng)力計算層底拉應(yīng)力mmR R？是否增加厚度是否增加厚度是否調(diào)整材料是否調(diào)整材料是否驗算防凍厚度是否驗算防凍厚度是否有其他方案是否有其他方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確定采用的路面結(jié)構(gòu)定采用的路面結(jié)構(gòu)總厚度總厚度防防凍厚度？凍厚度？否否否否否否驗算驗算合格合格不不合合格格有有不滿足不滿足滿足滿足否否是是是是新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計程序框圖新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計程序框圖（一）（一） 計算交通量（累計當(dāng)量軸次），確定路面等級計算交通量（累計當(dāng)量軸次），確定路面等級1、標(biāo)準(zhǔn)軸載（、標(biāo)準(zhǔn)軸載（P187）標(biāo)

14、準(zhǔn)軸載：標(biāo)準(zhǔn)軸載： 規(guī)定：路面設(shè)計以雙輪組單軸軸重100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ-100表示。標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載P(KN)100輪胎接地壓強(qiáng)p(MPa)0.70單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)21.30兩輪中心距(cm)1.5d1）當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時，軸載換算公式：式中：N 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）； C1 軸數(shù)系數(shù)；C1=11.2（m1） m 軸數(shù)。 C2 輪組系數(shù), 雙輪組為1, 單輪組為6.4 , 四輪組為0.38。2、車輛軸載換算：35.4211)(PPnCCNiiKi2 2）以半剛性基層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時，軸載換算公式：）以半剛性基層層底拉應(yīng)

15、力為指標(biāo)時，軸載換算公式：式中： N 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）； C1 軸數(shù)系數(shù)；C1=11.2（m1） m 軸數(shù)。 C2 輪組系數(shù), 雙輪組為1, 單輪組為6.4 , 四輪組為0.38。 8211)(PPnCCNiiKi 3、累計當(dāng)量軸次設(shè)計年限內(nèi)一個方向上一個車道設(shè)計年限內(nèi)一個方向上一個車道的BZZ-100累計當(dāng)量軸次Ne表示： 車車 道道 特特 征征車道系數(shù)車道系數(shù)單車道單車道1.0兩車道兩車道四車道四車道0.40.5六車道六車道八車道八車道0.30.40.250.35表表1 車道系數(shù)車道系數(shù) NeNt()1136510.60.74 4、確定交通等級、確定交通等級交通等級BZZ-10

16、0累計標(biāo)準(zhǔn)軸次輕交通3106中等交通3106 1.2107重交通1.2107 2.5107特重交通2.510（二）確定土基干濕類型、回彈模量（二）確定土基干濕類型、回彈模量 土基回彈模量是指土基在荷戴作用下產(chǎn)生的應(yīng)力與其相應(yīng)的回彈應(yīng)變的比值。 新建公路初步設(shè)計時，土基回彈模量值一般有查表法、實測法（承載板法）、換算法三種方法。 查表法查表法-通過對現(xiàn)有公路調(diào)查路基的土質(zhì)、地下水、通過對現(xiàn)有公路調(diào)查路基的土質(zhì)、地下水、 積積水、路基填土高度等因素與路基回彈模量的關(guān)系，提出水、路基填土高度等因素與路基回彈模量的關(guān)系，提出不同環(huán)境條件下不同環(huán)境條件下E0值。值。 取土樣制試件，在測定規(guī)定壓實度下的抗

17、壓回彈模量，建取土樣制試件，在測定規(guī)定壓實度下的抗壓回彈模量，建立路基土的含水量、壓實度、抗壓回彈模量相關(guān)關(guān)系，立路基土的含水量、壓實度、抗壓回彈模量相關(guān)關(guān)系，預(yù)估土基模量值。預(yù)估土基模量值。 路基施工后，現(xiàn)場檢驗用承載板路基施工后，現(xiàn)場檢驗用承載板=30cm，測定壓力、，測定壓力、 變變形曲線，計算土基模量值；形曲線，計算土基模量值； 或用后軸重或用后軸重100KN的汽車，的汽車，測定路基彎沉值。測定路基彎沉值。 在設(shè)計新建路面時，路基尚未修筑，無法用承載板法測土基回彈模量，常用查表法確定。用查表法確定土基回彈模量的步驟如下：(1)確定臨界高度根據(jù)路線所經(jīng)地區(qū)的自然區(qū)劃和路基土組由路基臨界高

18、度參考值表確定臨界高度H1、H2、H3。(2) 判斷土基的干濕類型根據(jù)路基填挖情況、路面的估計厚度、地下水位或地表長期積水位，由土基干濕類型表，從而判斷各路段土基的干濕類型。(3)擬定土的平均稠度根據(jù)自然區(qū)劃，路基土組和路基干濕類型查土基干濕狀態(tài)的稠度建儀值表，得到各路段土的平均稠度值。(4)預(yù)測土基回彈模量根據(jù)土類和自然區(qū)劃以及擬定的路基土的平均稠度，參考表預(yù)測土基回彈模量值。 （三）擬定結(jié)構(gòu)層組合與各層材料選擇（三）擬定結(jié)構(gòu)層組合與各層材料選擇1、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計基本原則設(shè)計原則：p根據(jù)各結(jié)構(gòu)層功能組合和強(qiáng)度組合p合理的層間組合p在各種自然因素作用下穩(wěn)定性好 p考慮適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和厚度三層式面層結(jié)

19、構(gòu)示意圖山西太原至舊關(guān)高速公路全長140.7公里，路線所經(jīng)地區(qū)為山西黃土高原與太行山脈兩大地貌地帶，橫跨地勢平緩的汾河河谷平原，穿越?jīng)_溝發(fā)育、切割嚴(yán)重的重丘區(qū)，進(jìn)入山勢陡峻、高差懸殊的山嶺區(qū)，沿線地形極為復(fù)雜，工程條件十分困難，是我國最早進(jìn)入山嶺重丘區(qū)的高速公路。太舊高速公路1993年6月破土動工，于1996年6月25日全線通水穩(wěn)再生料水穩(wěn)再生料 (20cm) 水穩(wěn)碎石水穩(wěn)碎石 (36cm) SUP25 (8cm) SUP20 (8cm) SMA13 (4cm) 1 1、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則 本著“路基穩(wěn)定、基層堅實、面層耐用”的要求，把路基（土基）、墊層、基層和面層作為一個整體

20、，進(jìn)行路基路面綜合設(shè)計 。1）根據(jù)各結(jié)構(gòu)層功能組合和強(qiáng)度組合輪載作用于路面表面，其豎向應(yīng)力和應(yīng)變隨深度而遞減，因而對各層材料的強(qiáng)度（模量）的要求，也可隨深度而相應(yīng)減少，因此，路面各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按強(qiáng)度自上而下遞減的方式組合 2）合理的層間組合 層間結(jié)合應(yīng)盡量緊密，避免產(chǎn)生層間滑移，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力分布的連續(xù)性。例如：在半剛性基層上修建瀝青面層時，由于基層材料的干縮和溫度開裂，會導(dǎo)致面層相應(yīng)地出觀反射裂縫。為了防止或盡可能減輕反射裂縫的出現(xiàn)，往往采用一些措施。3）考慮適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和厚度 層數(shù)不宜過多，在滿足各方面要求的條件下，層數(shù)應(yīng)盡可能地少，材料變化也不宜頻繁。 從強(qiáng)度和造價上考慮，各結(jié)構(gòu)層層

21、厚宜自上而下由薄到厚 。 1 1、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則4）在各種自然因素作用下穩(wěn)定性好 瀝青路面經(jīng)受著自然環(huán)境因素水、溫度的考驗。水溫狀況對瀝青路面的影響很大，對于季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕和潮濕路段，要考慮凍脹與翻漿的危害。 當(dāng)按強(qiáng)度計算的路面結(jié)構(gòu)層總厚度小于最小防凍厚度時，應(yīng)增加防凍墊層，以滿足最小防凍厚度要求。防凍墊層可用水穩(wěn)定性好而強(qiáng)度較低的地方材料如爐渣、砂礫、碎石等。 1、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則1）瀝青面層結(jié)構(gòu)）瀝青面層結(jié)構(gòu)（1）瀝青面層分層）瀝青面層分層瀝青面層直接經(jīng)受車輪荷載反復(fù)作用和各種自然因素的影響，瀝青面層直接經(jīng)受車輪荷載反復(fù)作用和各種自然因素的影響，

22、并將荷載傳遞到基層及以下的結(jié)構(gòu)層。瀝青面層可分為單層、并將荷載傳遞到基層及以下的結(jié)構(gòu)層。瀝青面層可分為單層、雙層、三層結(jié)構(gòu)。雙層、三層結(jié)構(gòu)。雙層結(jié)構(gòu)雙層結(jié)構(gòu)分為表面層、下面層；分為表面層、下面層；三層結(jié)構(gòu)三層結(jié)構(gòu)分分為表面層、中面層、下面層。為表面層、中面層、下面層。表面層應(yīng)具有平整密實、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能；中、下表面層應(yīng)具有平整密實、抗滑耐磨、抗裂耐久的性能；中、下面層應(yīng)具有高溫抗車轍、抗剪切、密實、基本不透水的性能；面層應(yīng)具有高溫抗車轍、抗剪切、密實、基本不透水的性能；下面層應(yīng)具有耐疲勞開裂的性能。下面層應(yīng)具有耐疲勞開裂的性能。高速公路、一級公路一般選擇三層瀝青面層結(jié)構(gòu)；二級、三級高

23、速公路、一級公路一般選擇三層瀝青面層結(jié)構(gòu)；二級、三級公路一般選用雙層結(jié)構(gòu)；三級、四級公路一般可采用雙層瀝青公路一般選用雙層結(jié)構(gòu)；三級、四級公路一般可采用雙層瀝青表面處治結(jié)構(gòu)。表面處治結(jié)構(gòu)。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：（2）瀝青面層類型）瀝青面層類型 面層類型應(yīng)與公路等級、使用要求、交通等級相適應(yīng)。熱拌瀝青混面層類型應(yīng)與公路等級、使用要求、交通等級相適應(yīng)。熱拌瀝青混凝土可用于各級公路的面層；熱拌瀝青碎石混合料可用于二、三級公路凝土可用于各級公路的面層；熱拌瀝青碎石混合料可用于二、三級公路的面層；貫入式瀝青碎石（含上拌下貫式瀝青碎石）可用于二、三、四的面層；貫入式瀝青碎石

24、（含上拌下貫式瀝青碎石）可用于二、三、四級公路的面層；瀝青表面處治、可用于三、四級公路的面層；冷拌瀝青級公路的面層；瀝青表面處治、可用于三、四級公路的面層；冷拌瀝青混合料可用于交通量小的三、四級公路的面層?；旌狭峡捎糜诮煌啃〉娜?、四級公路的面層。公路等級公路等級熱拌瀝青熱拌瀝青混凝土混凝土熱拌瀝青熱拌瀝青碎石混合料碎石混合料貫入式貫入式瀝青碎石瀝青碎石瀝青瀝青表面處治表面處治冷拌瀝青冷拌瀝青混合料混合料高速、一級公高速、一級公路路二級公路二級公路三級公路三級公路四級公路四級公路各級公路瀝青面層類型選擇各級公路瀝青面層類型選擇 表表1 2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：（3

25、）瀝青面層厚度）瀝青面層厚度 各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計厚度應(yīng)根據(jù)級配類型、結(jié)構(gòu)組合及施工條件等各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計厚度應(yīng)根據(jù)級配類型、結(jié)構(gòu)組合及施工條件等確定。瀝青層的厚度應(yīng)與混合料的公稱最大粒徑相匹配，瀝青混合確定。瀝青層的厚度應(yīng)與混合料的公稱最大粒徑相匹配，瀝青混合料的最小壓實厚度與適宜厚度見表料的最小壓實厚度與適宜厚度見表3。公稱最大粒徑指混合料中篩。公稱最大粒徑指混合料中篩孔通過率為孔通過率為90%100%的最小標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸。的最小標(biāo)準(zhǔn)篩孔尺寸。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的最小壓實厚度與適宜厚度瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的最小壓實厚度與適宜厚度 表（表（P184）2）

26、瀝青路面基層結(jié)構(gòu)）瀝青路面基層結(jié)構(gòu)u 基層是瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，應(yīng)具有較高的承重能力、穩(wěn)定性、耐久性，基層是瀝青路面結(jié)構(gòu)的主要承重層，應(yīng)具有較高的承重能力、穩(wěn)定性、耐久性，可分為單層或雙層。無論是瀝青混合料、粒料類柔性基層，還是半剛性基層、剛可分為單層或雙層。無論是瀝青混合料、粒料類柔性基層，還是半剛性基層、剛性基層，均要求具有相對較高的物理力學(xué)性能指標(biāo)。性基層，均要求具有相對較高的物理力學(xué)性能指標(biāo)。u 瀝青路面的基層按材料和力學(xué)特性的不同分為柔性基層、半剛性基層、剛性基層。瀝青路面的基層按材料和力學(xué)特性的不同分為柔性基層、半剛性基層、剛性基層。（1）柔性基層柔性基層：采用熱拌或冷拌瀝青

27、混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結(jié)合：采用熱拌或冷拌瀝青混合料、瀝青貫入式碎石，以及不加任何結(jié)合料的粒料類等材料鋪筑的基層。料的粒料類等材料鋪筑的基層。 粒料類材料粒料類材料包括：級配碎石、級配礫石、符合級配的天然沙礫、部分礫石經(jīng)軋制包括：級配碎石、級配礫石、符合級配的天然沙礫、部分礫石經(jīng)軋制摻配而成的級配碎礫石，以及泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石等基層材料。摻配而成的級配碎礫石，以及泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石等基層材料。 柔性基層由于其力學(xué)特性與瀝青面層一樣屬于都屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)力應(yīng)變?nèi)嵝曰鶎佑捎谄淞W(xué)特性與瀝青面層一樣屬于都屬于柔性結(jié)構(gòu)，因此在應(yīng)力應(yīng)變傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順

28、利，同時由于其結(jié)構(gòu)材料均為顆粒狀材料級配成型，傳遞的協(xié)調(diào)過渡方面比較順利，同時由于其結(jié)構(gòu)材料均為顆粒狀材料級配成型，所以結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。所以結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。 但由于柔性基層剛度較低，瀝青面層將承受較多的荷載彎矩，在承受同樣交通荷但由于柔性基層剛度較低，瀝青面層將承受較多的荷載彎矩，在承受同樣交通荷載作用下，應(yīng)采用較厚的瀝青面層。載作用下，應(yīng)采用較厚的瀝青面層。 柔性基層主要適用于中等及中等以下交通等級的瀝青路面基層。柔性基層主要適用于中等及中等以下交通等級的瀝青路面基層。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：（2）半剛性基層半剛性基層：采

29、用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料或土類：采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料或土類材料鋪筑的基層。適用于各交通等級的瀝青路面基層。材料鋪筑的基層。適用于各交通等級的瀝青路面基層。 半剛性基層對集料的品質(zhì)要求不是很高，經(jīng)過適當(dāng)養(yǎng)生待結(jié)合料硬化之后，半剛性基層對集料的品質(zhì)要求不是很高，經(jīng)過適當(dāng)養(yǎng)生待結(jié)合料硬化之后，整個基層有板體效應(yīng)，大大提高了路面結(jié)構(gòu)的整體剛度，因此瀝青面層的整個基層有板體效應(yīng)，大大提高了路面結(jié)構(gòu)的整體剛度，因此瀝青面層的厚度可以適當(dāng)減小。厚度可以適當(dāng)減小。 半剛性基層的缺點是其本身的橫向收縮裂縫難以避免，并反射到瀝青面層半剛性基層的缺點是其本身的橫向收縮裂縫難

30、以避免，并反射到瀝青面層形成較多的橫向反射裂紋。因此，在多雨地區(qū)，半剛性基層直接鋪筑在瀝形成較多的橫向反射裂紋。因此，在多雨地區(qū)，半剛性基層直接鋪筑在瀝青面層下面，雨水易于向下滲透，造成瀝青路面的水損害。青面層下面，雨水易于向下滲透，造成瀝青路面的水損害。（3）剛性基層剛性基層：采用普通水泥混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝：采用普通水泥混凝土、碾壓式混凝土、貧混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋鋼筋混凝土等材料做的基層。土、連續(xù)配筋鋼筋混凝土等材料做的基層。 主要采用低強(qiáng)度水泥混凝土（通常是碾壓式水泥混凝土、貧水泥混凝土）主要采用低強(qiáng)度水泥混凝土（通常是碾壓式水泥混凝土、貧水泥混凝土）鋪筑基層

31、水泥混凝土板，板上鋪筑瀝青面層。鋪筑基層水泥混凝土板，板上鋪筑瀝青面層。 由于剛性基層混凝土板承受了絕大部分車輪荷載，瀝青面層的彎拉應(yīng)力很由于剛性基層混凝土板承受了絕大部分車輪荷載，瀝青面層的彎拉應(yīng)力很小，主要考慮其表面的平整性、抗滑、抗車轍、防水抗?jié)B等要求。小，主要考慮其表面的平整性、抗滑、抗車轍、防水抗?jié)B等要求。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：（4）瀝青路面基層厚度瀝青路面基層厚度基層厚度主要應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度設(shè)計要求，要逐層進(jìn)行驗算。各基層厚度主要應(yīng)滿足強(qiáng)度和剛度設(shè)計要求，要逐層進(jìn)行驗算。各類基層的最小壓實厚度和適宜厚度見表類基層的最小壓實厚度和適宜厚度見表4。結(jié)結(jié)

32、構(gòu)構(gòu) 類類 型型最小厚度最小厚度(cm)(cm)結(jié)構(gòu)層適宜厚度結(jié)構(gòu)層適宜厚度(cm)(cm)柔性基層柔性基層瀝青穩(wěn)定碎石瀝青穩(wěn)定碎石101010-2010-20無結(jié)合料級配碎石無結(jié)合料級配碎石8 810-2010-20半剛性基層半剛性基層水泥穩(wěn)定類水泥穩(wěn)定類151518-2018-20石灰粉煤灰穩(wěn)定類石灰粉煤灰穩(wěn)定類151518-2018-20綜合穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類202018-2018-20剛性基層剛性基層貧混凝土貧混凝土222218-2018-20配筋混凝土配筋混凝土222222-2422-24連續(xù)配筋混凝土連續(xù)配筋混凝土222222-2422-24瀝青路面基層結(jié)構(gòu)厚度推薦表瀝青路面基層結(jié)構(gòu)

33、厚度推薦表 表（表（P186）2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：3） 瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)瀝青路面墊層結(jié)構(gòu)u墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層，具有排水、隔水、防凍的作用。墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層，具有排水、隔水、防凍的作用。u主要用于路基狀況不良路段，為排路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)主要用于路基狀況不良路段，為排路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)，處于干燥或中濕狀態(tài)，以下情況下的路基應(yīng)設(shè)置墊層。以下情況下的路基應(yīng)設(shè)置墊層。（1）地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過潮濕狀態(tài)的路段；地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過潮濕

34、狀態(tài)的路段；（2）排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段。排水不良的土質(zhì)路塹，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段。（3）季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段（4）基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段?；鶎踊虻谆鶎涌赡苁芪廴疽约奥坊浫醯穆范巍?）瀝青路面層間結(jié)合）瀝青路面層間結(jié)合 瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間必須結(jié)合緊密，不允許產(chǎn)生層間滑動而喪失結(jié)構(gòu)層的瀝青路面各結(jié)構(gòu)層之間必須結(jié)合緊密，不允許產(chǎn)生層間滑動而喪失結(jié)構(gòu)層的整體效應(yīng)。整體效應(yīng)。（1）瀝青面層與基層之間應(yīng)設(shè)置瀝青粘層或瀝青透層或

35、瀝青封層。）瀝青面層與基層之間應(yīng)設(shè)置瀝青粘層或瀝青透層或瀝青封層。（2）瀝青面層有兩層或三層組成又不能連續(xù)攤鋪時，應(yīng)在鋪筑上層之前清掃下）瀝青面層有兩層或三層組成又不能連續(xù)攤鋪時，應(yīng)在鋪筑上層之前清掃下層表面，然后澆灑瀝青粘層。層表面，然后澆灑瀝青粘層。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：（1）確定交通等級和面層類型）確定交通等級和面層類型 應(yīng)根據(jù)公路等級、使用要求、設(shè)計年限、標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)時應(yīng)根據(jù)公路等級、使用要求、設(shè)計年限、標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)時軸次以及筑路材料、施工機(jī)具和自然條件等確定。軸次以及筑路材料、施工機(jī)具和自然條件等確定。（2）確定基層類型）確定基層類型 選擇基層類型

36、關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)的耐久性和長期使用性能，首選擇基層類型關(guān)系到路面結(jié)構(gòu)的耐久性和長期使用性能，首先應(yīng)根據(jù)交通等級進(jìn)行比選，同時考慮地基支撐的可能性以及路先應(yīng)根據(jù)交通等級進(jìn)行比選，同時考慮地基支撐的可能性以及路基的水溫狀況、路基排水與路基穩(wěn)定的可靠程度作不同方案，然基的水溫狀況、路基排水與路基穩(wěn)定的可靠程度作不同方案，然后比選；后比選；（3）確定是否設(shè)置墊層及墊層類型）確定是否設(shè)置墊層及墊層類型（4）確定路面結(jié)構(gòu)層次和初擬各結(jié)構(gòu)層厚度）確定路面結(jié)構(gòu)層次和初擬各結(jié)構(gòu)層厚度 遵循路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的五條基本原則，擬定路面結(jié)構(gòu)層次遵循路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的五條基本原則，擬定路面結(jié)構(gòu)層次方案，一般擬定幾個方案進(jìn)行

37、比較選優(yōu)，具體結(jié)構(gòu)層厚度計算見方案，一般擬定幾個方案進(jìn)行比較選優(yōu)，具體結(jié)構(gòu)層厚度計算見后。后。2、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計的基本步驟：412cm一至三層一至三層AC或或AC+AM或或SMA+AC820cm一至二層瀝青碎石一至二層瀝青碎石1540cm級配碎石或瀝青穩(wěn)定碎石級配碎石級配碎石或瀝青穩(wěn)定碎石級配碎石15？cm粗砂粗砂 、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、砂礫、碎石、煤渣、礦渣1530cm石灰土、二灰土、水泥石灰土或與上層相同石灰土、二灰土、水泥石灰土或與上層相同的的 材料材料418cm一至三層一至三層AC或或AC+AM或或SMA+AC1530cm水泥穩(wěn)定集料、二灰穩(wěn)定集料、水泥水泥

38、穩(wěn)定集料、二灰穩(wěn)定集料、水泥 二灰穩(wěn)定集料二灰穩(wěn)定集料15？cm粗砂粗砂 、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、砂礫、碎石、煤渣、礦渣圖圖 半剛性基層瀝青路面典型組合結(jié)構(gòu)半剛性基層瀝青路面典型組合結(jié)構(gòu)圖圖 柔性基層瀝青路面典型組合結(jié)構(gòu)柔性基層瀝青路面典型組合結(jié)構(gòu)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計結(jié)構(gòu)示例組合見圖 在我國現(xiàn)行的路面設(shè)計方法中，路面厚度計算往往都是在我國現(xiàn)行的路面設(shè)計方法中，路面厚度計算往往都是以某一層作為設(shè)計計算層，其余結(jié)構(gòu)層厚度按設(shè)計者的經(jīng)以某一層作為設(shè)計計算層，其余結(jié)構(gòu)層厚度按設(shè)計者的經(jīng)驗并參照規(guī)范有關(guān)規(guī)定確定后，在厚度計算過程中一般不驗并參照規(guī)范有關(guān)規(guī)定確定后

39、，在厚度計算過程中一般不再變動。再變動。 路面材料設(shè)計參數(shù) 公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（JTG D50-2005）中：各層材料的抗壓強(qiáng)度均采用抗壓回彈模量表示。查表（一般取中值） 以路面設(shè)計彎沉值計算路面結(jié)構(gòu)厚以路面設(shè)計彎沉值計算路面結(jié)構(gòu)厚度時，采用度時，采用2020 的抗壓回彈模量。的抗壓回彈模量。（試驗溫度）（試驗溫度）（四）確定材料抗壓回彈模量四）確定材料抗壓回彈模量（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度1、路面設(shè)計彎沉值 ： 采用路面回彈彎沉來表征路面的剛度 0.2600dcsbeLA A AN式中：Ac公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為1，二級公路為1.1，三級公路、四級

40、公路為1.2；As面層類型系數(shù)，Ab路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)， 2、路面設(shè)計采用雙圓均布荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進(jìn)行計算 ：B(c )ccpEn= E0rAAE1E2En -1hn -1h2h1B圖 路面荷載圖示 （五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度路表彎沉值計算路表彎沉值計算 FEplcS021000).,.,(102312121nncEEEEEEhhhF彎沉綜合修正系數(shù)：彎沉綜合修正系數(shù)：36. 0038. 0)()2000(63. 1pElFS式中： 路面實測彎沉值（0.01mm）； 理論彎沉系數(shù)； p, 標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)（Mpa）和當(dāng)量圓半徑（cm）； F 通

41、過試驗路分析獲得的彎沉綜合修正系數(shù)；Slc3、多層體系的換算（彎沉等效換算法） 當(dāng)采用三層體系為計算體系時，需將多層體系按照彎沉等效的原則換算為三層體系。換算時將多層體系的第一層作為上層，其厚度和模量保持不變，將第2至n1層作為中層并把它們換算為第2層摸量的等效厚度，再加上模量不變的下層半空間體則得到一個彎沉等效的三層體系。 （五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度（五）按設(shè)計彎沉計算路面厚度4、查若謨圖計算結(jié)構(gòu)層的厚度（一般計算基層厚度） 將多層體系簡化成上層、中層以及下層為土基組成的三層體系5、根據(jù)彎沉值結(jié)合查若謨圖計算結(jié)構(gòu)層的厚度A、計算設(shè)計彎沉值LdB、計算理論彎沉綜合修正系數(shù)F（令Ls=Ld ）

42、C、利用公式計算acD、查若謨圖計算待定層厚度（反算H值）式中： R 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力（Mpa）; s材料的極限抗拉強(qiáng)度（Mpa）； KS 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 對瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：對瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： caeSAANK/09. 022. 0對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類：對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類： 對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類：對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類：ceSANK/35.011.0ceSANK/45.011.0spRsK1、計算容許拉應(yīng)力 容許拉應(yīng)力的確定與材料的極限抗彎拉強(qiáng)度有關(guān)（極限抗拉強(qiáng)度的大小通過試驗確定），同時也與重復(fù)荷載次數(shù)有關(guān)，它是路面承受行車荷載反復(fù)作用達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時的最大疲勞拉應(yīng)力。（六）確定路面材料抗拉強(qiáng)度（先判斷是否驗算拉力）（六）確定路面材料抗拉強(qiáng)度（先判斷是否驗算拉力）2、確定各