路基路面11瀝青路面設(shè)計(jì)

1、Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第十四章瀝青路面設(shè)計(jì)Asphalt Pavement Design東南大學(xué)交通學(xué)院路基路面工程教學(xué)小組huangxmseuTel: 025-8379 5184Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.主要內(nèi)容u第一節(jié) 概述 Introductionu第二節(jié) 彈性層狀體系理論 layered elastic system theoryu第三節(jié) 瀝青路面結(jié)

2、構(gòu)組合設(shè)計(jì) structure composition designu第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn) design index and criterionu第五節(jié) 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)design methodsu第六節(jié) 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例 examplesu第七節(jié) 國(guó)外瀝青路面設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介（自學(xué)）School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述 1、瀝青路面設(shè)計(jì)的內(nèi)容&#

3、216; 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)Ø 材料組成設(shè)計(jì)Ø 厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算Ø 結(jié)構(gòu)方案比選Ø 路肩構(gòu)造設(shè)計(jì)Ø 排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述u2、瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則（一）路基路面整體綜合設(shè)計(jì)原則（二）密切結(jié)合自然條件及實(shí)踐基礎(chǔ)原則（三）滿通與使用要求原則（四）因地制宜、合理選材原則（五）保護(hù)自然與沿線環(huán)境原

4、則（六）工廠及機(jī)械化施工、方便施工原則（七）技術(shù)與性并重原則（八）分期修建、方便養(yǎng)護(hù)原則School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié) 概述u3、瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 經(jīng)驗(yàn)法：AASHTO法；CBR法。種類依據(jù)或大型試驗(yàn)總結(jié)得到的設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是符合試驗(yàn)地的實(shí)際，但是不能結(jié)合不同地方的實(shí)際。 力學(xué)經(jīng)驗(yàn)法（M-E）：AI法；SHELL法；我國(guó)設(shè)計(jì)。依據(jù)力學(xué)模型計(jì)算結(jié)構(gòu)響應(yīng)，結(jié)合實(shí)

5、際進(jìn)行參數(shù)的確定，其特點(diǎn)是理論實(shí)際，是目前設(shè)計(jì)發(fā)展的總趨勢(shì)。 典型結(jié)構(gòu)法：法國(guó)；中國(guó)八·五研究成果。通過，總結(jié)得到的與交通量等參數(shù)有結(jié)構(gòu)圖，特點(diǎn)是減少了設(shè)計(jì)的隨意性，具有結(jié)構(gòu)使用性能明確，結(jié)構(gòu)圖統(tǒng)一。 優(yōu)化設(shè)計(jì)法通過目標(biāo)函數(shù)優(yōu)化，使其具有性能與費(fèi)用的最優(yōu)性，但尚不成熟。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述u4、瀝青路面厚度設(shè)計(jì)的基本過程確定交通量：

6、如車型、軸重、輪胎、各車型通過數(shù)及橫向分布；路面結(jié)構(gòu)組合：確定材料品種及其它參數(shù)；參數(shù)：路面設(shè)計(jì)的指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)確定：運(yùn)用基本式進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算或驗(yàn)算School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述5、瀝青路面的軸載換算Ø 1）標(biāo)準(zhǔn)軸載及當(dāng)量換算ü 軸載換算公路實(shí)際行駛的車輪類型千差萬別，軸載也各不相同，它們對(duì)路面結(jié)構(gòu)的 損耗作用也不同，無法分析它們對(duì)彎沉增

7、大的總效應(yīng)，有必要定義一種標(biāo)準(zhǔn) 軸載，將其它軸載的作用等效為標(biāo)準(zhǔn)軸載作用。ü 標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載一般要求對(duì)路面的響應(yīng)較大、同時(shí)又能反映本國(guó)的公路運(yùn)營(yíng)性兩個(gè)方面。我國(guó)規(guī)范車輛的總體軸載水平，涉及和路面結(jié)構(gòu)采用輪組BZZ-100（詳見P378的表14-2）；美國(guó)為18kip（80.1KN，1KN224.809lbf）、32kip（雙軸142.34KN）；德國(guó)為110KN；印尼為50KN；黎巴嫩為140KN；141個(gè)成員國(guó)的比例如下：小于100KN占67.36、101KN110KN占11.56、111KN120KN占5.44、大于121KN占15.64。School of Transport

8、ation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述Ø2） 軸載當(dāng)量換算的原則ü等破壞原則：不同標(biāo)準(zhǔn)軸載使用末期達(dá)到相同的臨界狀態(tài)為標(biāo)準(zhǔn)。即對(duì)同一種路面結(jié)構(gòu)，甲軸載作用N1次后路面達(dá)到預(yù)定的臨界狀態(tài)，作用使路面達(dá)到相同臨界狀態(tài)的作用次數(shù)為N2，此時(shí)甲乙兩種軸載作用在使用末期的破壞狀態(tài)相同；ü等厚度原則：對(duì)某一種交通組成，不同標(biāo)準(zhǔn)軸載換算換算所得軸載作用次數(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算確定的路面厚度相同

9、。Ø3）當(dāng)量軸次ü按彎沉或彎拉應(yīng)力為指標(biāo)將不同車型、不同軸載的作用次數(shù)換算為與標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN相當(dāng)?shù)妮S載作用次數(shù)。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述Ø4）我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)中的軸載換算公式彎沉及瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)的換算公式：KPiåN =C ×C× ni ( P )4.35s12i=1N

10、s標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/日)ni 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）,適宜25130KNC1軸數(shù)系數(shù)；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1； 當(dāng)軸間距小于等于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1 = 1 + 1.2(m - 1)C2 輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為，四輪組為0.38。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第

11、一節(jié)概述Ø4）我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)中的軸載換算公式 半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)的換算公式：KPiåN =×C' × n ( )i PC'8s12i=1Ns 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/日)ni被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）,適宜50130KNC'軸數(shù)系數(shù)；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1； 當(dāng)軸間距小于等于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1 = 1 + 2(m -1)輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為，四輪組為0.09。1C'2School of Transportat

12、ion Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述Ø4）我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)中的軸載換算公式 貧混凝層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)的換算公式：KPiåN =×C' × n (C'12)s12iPi=1Nsni標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/日)被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）,適宜50130KNC'軸數(shù)系數(shù)；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)

13、系數(shù)為1； 當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1 = 1 + 2(m -1)輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為，四輪組為0.09。1C'2School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述Ø6、設(shè)計(jì)年限與累計(jì)當(dāng)量軸次ü 1）瀝青路面的設(shè)計(jì)年限：至少ü 2）設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)當(dāng)量軸次：365 N (1 + g

14、)t- 1hNe =1gSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科公路等級(jí)設(shè)計(jì)年限（年）公路等級(jí)設(shè)計(jì)年限（年）高速、一級(jí)15三級(jí)公路8公路12Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述u3）瀝青路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)年限p路面達(dá)到使用的臨界狀態(tài)的最小年限。p目前的基準(zhǔn)年限如前表所示。u4）城市道路設(shè)計(jì)年限p道路交通量達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)的設(shè)計(jì)年限。一般規(guī)定：快速路、 主干路為 20 年；次干路為 15 年；支路為 10

15、 年 15 年。u5）累計(jì)當(dāng)量軸次p設(shè)計(jì)年限內(nèi)考慮車道系數(shù)后一個(gè)車道上的當(dāng)量軸次總和。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述u7、軸載譜p各種車輛不同軸載的概率分布u8、車道系數(shù)p各種軸載在不同車道上的概率分布School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Fo

16、xit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第一節(jié)概述u9、瀝青路面的交通等級(jí)Ø我國(guó)瀝青路面交通輕重的等級(jí)劃分我國(guó)瀝青路面按其承擔(dān)的交通荷載輕重劃分為四個(gè)交通等級(jí)，即：輕、中等、重、特重，具體以兩種劃分進(jìn)行計(jì)算后取較高等級(jí)進(jìn)行定級(jí)。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科交通等級(jí)BZZ-100KN累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne(/車道)中型以上貨車及大客車（輛/日.車道）輕交通<300<600中等交通30012006001500重交通1

17、200250015003000特重交通>2500>3000Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第二節(jié)彈性層狀體系理論瀝青路面設(shè)計(jì)基本理論彈性層狀體系理論1、彈性層狀體系理論的圖式ddSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第二節(jié)彈性層狀體系理論2、彈性層

18、狀體系理論的假定1）各層連續(xù)、彎曲彈性、均勻、各向同性，位移、形變微??；2）最下一層（路基）在水平方向和垂直方向無限大，其上各層厚度有限，水平方向無限；3）各層在水平方向無限遠(yuǎn)處，及最下層向下無限深處，應(yīng)力、形變、位移為零；4）層間接觸情況，或完全連續(xù)（連續(xù)體系）或僅豎向應(yīng)力和位移連續(xù)而無摩阻力（滑動(dòng)體系）；5）不計(jì)自重。3、彈性層狀體系理論的求解過程軸對(duì)稱課題，將車輪荷載簡(jiǎn)化為圓形均布荷載。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Fox

19、it SoftwareFor evaluation only.第二節(jié)彈性層狀體系理論4、彈性層狀體系理論的求解過程參考資料參考資料1），編著. 路面力學(xué)計(jì)算. 北京：交通，1985年2）編.路面力學(xué)數(shù)值計(jì)算. 北京：，1992.06，交通3），黃 衛(wèi)，. 路面結(jié)構(gòu)計(jì)算和設(shè)計(jì)電算.東南大學(xué)，1997.08School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第二節(jié)彈性層狀體系理論5、多個(gè)

20、軸對(duì)稱荷載下的主應(yīng)力計(jì)算sssin a üïïïïïïïn= åi=1n= åi=scos2 a + s2qirriiisin a scos2 a + s2qqio1o2irii 1n= åq2sszziïq1i=1ýïïïïïïïnt zr = åt zricosaia2i=1a圖 14 5s- snt = åqirisin 2a雙圓荷載外a 點(diǎn)計(jì)算圖式rqi2i=1n= &

21、#229;ttsin aïzqzriiþi=1School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)1、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)的基本原則總原則： 面層耐久、基層堅(jiān)實(shí)、具體要求：1）適應(yīng)行車荷載作用的要求從上至下，從薄到厚，從強(qiáng)到弱，表層抗滑、抗磨耗2）在各種自然因素作用下性好性具有很好的水性和溫度3）考慮結(jié)構(gòu)層的特點(diǎn)上下層匹配，總體上強(qiáng)度足夠

22、而不過多浪費(fèi)4）考慮防凍、防水要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)詳細(xì)組合原則：1） 根據(jù)瀝青路面的工作特性，各結(jié)構(gòu)層應(yīng)盡量按強(qiáng)度和剛度自上而下逐層遞減的規(guī)律安排；2） 必須考慮材料特點(diǎn)和施工工藝以及強(qiáng)度和造價(jià)等方面考慮；3） 各結(jié)構(gòu)層應(yīng)具有適宜的厚度，不宜使層數(shù)過多而厚度過??；4）應(yīng)合理選擇相鄰結(jié)構(gòu)層之間的模量比（基層:面層（E2E1）

23、1.53，基層:底基層（E2E3）宜不大于3， 底基層:（E3E0）2.512.5）；5）對(duì)于低溫地區(qū)，應(yīng)考慮收縮裂縫，進(jìn)行合理的防止反射裂縫組合，的瀝青面層厚度；有適宜6） 對(duì)于潮濕地區(qū)及多雨地區(qū)，應(yīng)考慮水不透水的面層；7） 路面還應(yīng)滿足防凍厚度的要求；8） 應(yīng)考慮結(jié)構(gòu)層間的結(jié)合性。性，選擇水性好的基層及盡量考慮School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)

24、組合設(shè)計(jì)up輕交通中等交通結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)原則按照道路等級(jí)和交通要求選擇面層等級(jí)和類型按各結(jié)構(gòu)層的功能選擇結(jié)構(gòu)層次p按各結(jié)構(gòu)層的應(yīng)力分布特性p顧及各結(jié)構(gòu)層次本身的特性p考慮環(huán)境狀況的不利影響p適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和厚度pSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)第三節(jié)重交通時(shí)結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)原則正確認(rèn)識(shí)各結(jié)構(gòu)層的作用，考慮各結(jié)構(gòu)層對(duì)路面長(zhǎng)期使用性能的影響up瀝青層應(yīng)保證足

25、夠的厚度，交通量越大，瀝青層的厚度應(yīng)越大p瀝青層材料設(shè)計(jì)p基層模量應(yīng)具有適當(dāng)?shù)哪Ａ縫當(dāng)采用半剛性材料作為基層或墊層時(shí)，應(yīng)作適當(dāng)?shù)奶幚韕十分重視路面排水系統(tǒng)的設(shè)計(jì)pSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)2、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合面層：?jiǎn)螌印㈦p層或三層瀝青面層基層：柔性、半剛性、剛性或組合式墊層：排水、防凍、防水、防污等粒料或土：密實(shí)、堅(jiān)固、不透水層間結(jié)

26、合：牢固School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)3、瀝青路面面層要求Ø1）面層路用性能要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluat

27、ion only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)3、瀝青路面面層要求Ø2）面層抗滑性能要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)4、瀝青層最小厚度要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator

28、69; Foxit SoftwareFor evaluation only.第三節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)5、基層最小厚度和適宜厚度要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)p1、瀝青路面的破壞ü疲勞ü開裂ü車轍ü推擠p2、路面破壞與設(shè)計(jì)指標(biāo)üüüü應(yīng)力 彎沉(我

29、國(guó))應(yīng)力頂面壓應(yīng)變疲勞的指標(biāo)開裂的指標(biāo)車轍的指標(biāo)推擠的指標(biāo)應(yīng)變應(yīng)變RD，剪切應(yīng)力或剪切應(yīng)變School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn) 3、主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求路基表面的垂直壓應(yīng)變或垂直壓應(yīng)力反映路基在重復(fù)荷載作用下的變形，主要是路面結(jié)構(gòu)承載能力低引起的較大垂直塑性變形。 z 0 z 0要求：或 z 0z 0結(jié)構(gòu)殘余變形的累積（車轍）：要求：

30、RD RDr er eSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn) 3、主要的設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求結(jié)構(gòu)疲勞開裂（整體性材料結(jié)構(gòu)層的疲勞開裂）：要求：r 或 r RR面層抗剪切推移：要求： R（應(yīng)使用高溫時(shí)的彈模）max結(jié)構(gòu)低溫縮裂：要求：r t （應(yīng)使用低溫時(shí)的彈模）t R路面彎沉：要求： lr l RSchool of Transportation

31、 Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn) 4、我國(guó)瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與要求我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)采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(jì)彎沉值為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)。對(duì)瀝青混凝土面層和整體性材料的基層、底基層應(yīng)進(jìn)行層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算，城市道路尚須進(jìn)行瀝青面層的剪應(yīng)力驗(yàn)算。設(shè)計(jì)指標(biāo)及驗(yàn)算指標(biāo)必須小于其極限標(biāo)準(zhǔn)。s m £ s RLs £ Ldmax RScho

32、ol of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第四節(jié) 瀝青路面的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn) 5、 以彎沉作為設(shè)計(jì)指標(biāo)的 路面總變形表征路面各結(jié)構(gòu)層的變形與路基頂面變形之和，反映了路面整體剛度的。當(dāng)路面在車輛荷載反復(fù)作用下不斷地彎曲使變形積累、增大到某種程度時(shí)，路面結(jié)構(gòu)即產(chǎn)生疲勞開裂，從而可在一定程度上建立起路面損壞與彎沉、彎沉與軸載作用次數(shù)間的。彎沉值可以簡(jiǎn)單地量測(cè)，操作簡(jiǎn)便；壓應(yīng)變、拉應(yīng)變指標(biāo)測(cè)

33、試較。彎沉指標(biāo)既可作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，又可以作為質(zhì)量檢驗(yàn)、路面養(yǎng)護(hù)的評(píng)價(jià)School of Transportation Southeast University，。東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)Ø1、設(shè)計(jì)理論-層狀體系理論rph1E1h2c cBBE2A (c)hn-1En-1En=E0Ø2、設(shè)計(jì)指標(biāo)和要求：lS 小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值ld1）輪隙中間面（A點(diǎn)）計(jì)算彎沉值s m2）輪隙中心下（C點(diǎn)）或荷載中心處（B點(diǎn)

34、）的層底拉應(yīng)力s R應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科AGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié) 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 3、 彎沉概念回彈彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生垂直變形，卸載后能 恢復(fù)的那一部分變形。殘余彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的卸載后不能恢復(fù)的 那一部分變形。總彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的總垂直變形（回彈彎沉+殘余彎沉）。容許彎沉：路面設(shè)計(jì)使用

35、期末不利季節(jié),標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下間容許出現(xiàn)的最大（代表？）回彈彎沉值。隙中設(shè)計(jì)彎沉：是指路面交工驗(yàn)收時(shí)、不利季節(jié)、在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,標(biāo)準(zhǔn)軸載隙中間的最大（代表？）彎沉值。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié) 我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 4、 彎沉測(cè)定法：傳統(tǒng)檢測(cè)，速度慢，靜態(tài)測(cè)試，試驗(yàn)成熟，目前為規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。自動(dòng)彎沉：利用法原理快速連續(xù)測(cè)定，屬于試驗(yàn)范疇，但測(cè)定的是總彎沉

36、，因此使用時(shí)應(yīng)用進(jìn)行標(biāo)定換算。落錘彎沉：利用重錘落下的瞬間產(chǎn)生的沖擊載荷測(cè)定彎沉，屬于動(dòng)態(tài)彎沉，并能反算路面的回彈量，快速連續(xù)測(cè)定，使用時(shí)應(yīng)用進(jìn)行標(biāo)定換算。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科FWDGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 5、 設(shè)計(jì)彎沉的與分析瀝青路面按外觀劃分的性能等級(jí)我國(guó)把第四外觀等級(jí)作為路界破壞狀態(tài)，以第四外觀等級(jí)路面的彎沉值的低限作為臨界狀態(tài)的劃界標(biāo)準(zhǔn)，從表中

37、所列的外觀特征可知，這樣的臨界狀態(tài)相當(dāng)于路面已疲勞開裂并伴有少量變形的情況。對(duì)相同路面結(jié)構(gòu)不同外觀特征的路段進(jìn)定后發(fā)現(xiàn)，外觀等級(jí)數(shù)愈高，彎沉值愈大，并且外觀等級(jí)同彎沉值大小有著明顯的。因此可以在彎沉值與不同時(shí)期的累計(jì)交通量間建立。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科l = BRN be外 觀 等 級(jí)外 觀 狀 況路 面 表 面 外 觀 特 征一好堅(jiān)實(shí)、平整、無裂紋、無變形二較好平整、無變形、少量發(fā)裂三中平整、無變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋四較壞無明顯變形，有較多向裂紋或局部網(wǎng)裂五壞連片嚴(yán)重龜（網(wǎng)）裂或拌有車轍

38、、沉陷Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 6、設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)彎沉值是路面峻工驗(yàn)收時(shí)、最不利季節(jié)、路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下測(cè)得的最大(代表)回彈彎沉值?？筛гO(shè)計(jì)年限內(nèi)每個(gè)車道通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、 公路等級(jí)、面層和基層類型確定的路面彎沉設(shè)計(jì)值。lRl = 600 N -0.2 A A A =decs bKtld 設(shè)計(jì)彎沉值（0.01mm）；Ne 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量軸次；AcAs 公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為1.0，公路為1.1，三、四級(jí)公路為1.2； 面層

39、類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；熱拌和冷拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面、瀝青表面處治為1.1。Ab 基層類型系數(shù)，半剛性基層取1.0，柔性基層取1.6School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 7、容許彎拉應(yīng)力= ssSPRKSs Rs SPKS 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力(MPa); 瀝青混凝土或半剛性材料的極限劈裂強(qiáng)度(MPa)； 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)

40、系數(shù)。對(duì)瀝青混凝土的極限劈裂強(qiáng)度，系指15時(shí)的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)水泥類材料齡期為90d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa)；對(duì)二灰180d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa)，水泥粉煤灰類、石灰類材料系指齡期為類120d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa) 。= 0.09 N 0.22 / A瀝青混凝土層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：KSecK = 0.35N0.11 / A無機(jī)結(jié)合料集料類：SecK = 0.45N0.11 / A無機(jī)結(jié)合料細(xì)粒土類：SecSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator &

41、#169; Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 8、路面結(jié)構(gòu)的彎沉計(jì)算l = 10002 pd a FScE1h1h2.hn-1 , E2, E3. E0 )a= f ( ,cd ddE1 E2En-1彈性層狀理論是在一定假設(shè)條件下（空間體、材料各向同性、均且不計(jì)自重）經(jīng)過復(fù)雜的力學(xué)、數(shù)學(xué)推演的理論體系，假設(shè)條件與路面實(shí)際全相符合，這是導(dǎo)致理論與實(shí)際不一致的。因此引入彎沉系數(shù)F，將理論彎沉值進(jìn)行，使計(jì)算彎沉與實(shí)測(cè)彎沉值趨于接近。系數(shù) F = ls = 實(shí)測(cè)彎沉 = 1.63(lS2000d)0.38 ( E0 )0.36彎沉l理論彎沉p東

42、南大學(xué)道路與鐵道工程School of Transportation Southeast University，重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 9、路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力計(jì)算s m= ps mh1h2. hn-1; E2 , E3E0理論最大拉應(yīng)力系數(shù) ： s = f ( ,.)md ddE1E2En-1實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，該值通過程序計(jì)算得到。School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)

43、科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 10、 路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)需要得到的設(shè)計(jì)參數(shù)：Ne , E0 , m0 , m1 mn-1, h1 hi-1, hi+1 hn-1其中是標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；E0 , m 0是的回彈模量和泊松比；以上結(jié)構(gòu)層材料的模量和泊松比，其泊松比一般可取為Ø 其它參數(shù)為0.250.35（強(qiáng)度高Ø 規(guī)范要求：值），彈性模量可取規(guī)范推薦值，或試驗(yàn)確定。School of Transportation Southeast U

44、niversity，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科： N eGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 11、回彈模量設(shè)計(jì)值的規(guī)定School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 12、回彈模量室內(nèi)試驗(yàn)的要求School of Tran

45、sportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 12、回彈模量室內(nèi)試驗(yàn)的要求School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 13、回彈模量取值現(xiàn)

46、場(chǎng)測(cè)試法：承載板測(cè)試法：采用直徑30cm的剛性承載板，在現(xiàn)場(chǎng)表面，通過承載板對(duì)土回彈變形值，采用1mm線基逐級(jí)加載、卸載的，測(cè)出每級(jí)荷載下相應(yīng)的性歸納法按下式計(jì)算測(cè)點(diǎn)處路基回彈模量值：承載板測(cè)試法：回彈彎沉測(cè)試：p2 pd()落錘式彎沉儀：m= 10000 × ×41 -20E0 Pl= (E0 - ZaS ) / K1E0sSchool of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科E =1000 2 pd (1- m 2)a 0LL000E = 1000× pD × å pi &

47、#215; (1- m 2 ) 04 åL0iGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)承載板法School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)回彈彎沉檢測(cè)（1）采用BZZ-100作為檢測(cè)用軸載；（2）使用非標(biāo)準(zhǔn)軸載時(shí)，要向標(biāo)

48、準(zhǔn)軸載對(duì)應(yīng)彎沉換算：School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科æ P ö0.87l100 = ç 100 ÷ liè Pi øGenerated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 13、查表法：1）確定臨界高度（根據(jù)自然區(qū)劃、土質(zhì)）；回彈模量取值2）擬定土的平均稠度（根據(jù)路基設(shè)計(jì)高度與臨界高度的內(nèi)不同深度的含水量，計(jì)算平均稠度；，確定路基頂面以

49、下80cm范圍3）回彈模量（根據(jù)平均稠度、土質(zhì)、自然區(qū)劃查表）室內(nèi)試驗(yàn)法：根據(jù)室內(nèi)小承載板測(cè)得回彈模量，乘以折減系數(shù)。換算法：通過回歸分析，確定特定地區(qū)、土質(zhì)的CBR等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與回彈模量的；School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 14、回彈模量的參數(shù)School of Transportation Southeast University，東南

50、大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 15、結(jié)構(gòu)層的回彈模量的要求以彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)參數(shù)采用抗壓回彈模量。對(duì)于瀝青混凝土試驗(yàn)溫度為20；以彎拉應(yīng)力（應(yīng)變）為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，擬驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)層采用彎拉回彈模量（對(duì)于瀝青混凝土試驗(yàn)溫度為15） ，其它結(jié)構(gòu)層采用抗壓回彈模量?？紤]到模量取值的不利組合，回彈模量的設(shè)計(jì)值取值：1 ）計(jì)算彎沉值時(shí)，抗壓回彈模量應(yīng)按下式計(jì)算其設(shè)計(jì)值：E = E - Za S(1)2） 計(jì)算層底拉應(yīng)力時(shí)，計(jì)算層以下各層的模

51、量應(yīng)采用式（1）計(jì)算其設(shè)計(jì)值；計(jì)算層及以上各層模量應(yīng)采用式（2）計(jì)算其設(shè)計(jì)值：E = E + Za SSchool of Transportation Southeast University，(2)東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 16、瀝青結(jié)構(gòu)層的回彈模量參數(shù)School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 17、半剛性基層結(jié)構(gòu)層的回彈模量參數(shù)School of Transportation Southeast University，東南大學(xué)道路與鐵道工程重點(diǎn)學(xué)科Generated by Foxit PDF Creator © Foxit SoftwareFor evaluation only.第五節(jié)我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì) 19、新建路面的厚度設(shè)計(jì)Ø 交通量已知，各層材料