《道路工程》講義1102T11

第四章瀝青路面與路面設(shè)計主要內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)瀝青路面的分類與特性第三節(jié)瀝青路面的使用性能和分區(qū)第四節(jié)彈性層狀體系理論第五節(jié)瀝青路面的破壞狀態(tài)、設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)第六節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計主要內(nèi)容第七節(jié)我國瀝青路面厚度設(shè)計第八節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)排水設(shè)計第九節(jié)瀝青路面改（擴(kuò)）建設(shè)計第十節(jié)國外主要瀝青路面設(shè)計方法概述第一節(jié)

概述核心內(nèi)容瀝青路面的基本特性瀝青路面的損壞類型及其成因?qū)r青路面的性能要求瀝青路面設(shè)計的內(nèi)容與方法第一節(jié)概述瀝青路面結(jié)構(gòu)瀝青路面結(jié)構(gòu)受力示意圖1、瀝青路面的基本特性瀝青路面的工程特點

①優(yōu)良的力學(xué)性能－變形性能與強(qiáng)度

②良好的抗滑性－雨天的行駛安全性

③施工方便－強(qiáng)度形成速度和維修

④經(jīng)濟(jì)耐久－使用壽命

⑤有利于分期修建（1）表面平整無接縫、行車較舒適；（2）結(jié)構(gòu)較柔，振動小，行車穩(wěn)定性好；（3）車輛與路面的視覺效果好；（4）施工期短、施工成型快，能夠迅速交付使用

（在機(jī)場跑道、高速公路上尤其需要）；（5）易于維修，可再利用；（6）強(qiáng)度和穩(wěn)定性受基層、土基影響較大；（7）瀝青混合料力學(xué)性能受溫度影響大；（8）瀝青會老化，瀝青結(jié)構(gòu)層易出現(xiàn)老化破壞。

1、瀝青路面的基本特性◆瀝青路面的優(yōu)缺點（與普通水泥路面相比）1）裂縫2、瀝青路面的損壞類型及其成因Top-downCrackDown-topcrack表觀形態(tài)分有：橫裂、縱裂、網(wǎng)裂、塊裂、不規(guī)則裂鋒等產(chǎn)生原因：橫向裂縫：分荷載型和非荷載型，非荷載型又分為瀝青面層縮裂和基層反射裂縫。荷載型因拉應(yīng)力超過材料疲勞極限引起，從下向上發(fā)展；非荷載型瀝青面層縮裂因冬季瀝青材料收縮產(chǎn)生的應(yīng)力大于材料強(qiáng)度引起，反射裂縫因基層收縮開裂向面層延伸引起。縱向裂縫：路面分幅攤鋪時，接縫未處理好；路基原因等引起失穩(wěn)。網(wǎng)裂：上述裂縫未及時處理，水滲入所致；結(jié)構(gòu)強(qiáng)度不足；瀝青老化等1）裂縫cracking2、瀝青路面的損壞類型及其成因縱向裂縫longitudinalcracking2、瀝青路面的損壞類型及其成因1）裂縫2、瀝青路面的的損壞類型及及其成因2、瀝青路面的的損壞類型及及其成因橫向裂縫Transversecracking1）裂縫2、瀝青路面的的損壞類型及及其成因塊裂及網(wǎng)裂NetCracking2、瀝青路面的的損壞類型及及其成因1）裂縫2）車轍rut定義：路面結(jié)構(gòu)及路路基在行車荷荷載作用下的的補(bǔ)充壓實，，或結(jié)構(gòu)層及及路基中材料料的側(cè)向位移移產(chǎn)生的累積永久變形形。車轍還包括輪輪胎磨耗引起起的材料缺省省。車轍是瀝青路路面的主要破破壞型式，，對于半剛性性基層瀝青路路面，車轍主要發(fā)生生在中面層或或瀝青表層。原因：1）瀝青混合料料高溫穩(wěn)定性不足，，塑性性變變形形累累積積；；2）路路面面結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)及及路路基基材材料料的的變變形形累累積積；；3）車輛輛渠化化交交通通的的荷荷載載磨磨耗耗－－－磨耗耗型型車車轍轍。。2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因車轍轍圖圖片片2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因3）松松散散剝剝落落RavellingandStripping定義義：：瀝青青從從礦礦料料表表面面脫脫落落，，在在荷荷載載作作用用下下面面層層呈呈現(xiàn)現(xiàn)的的松松散散現(xiàn)現(xiàn)象象。。瀝瀝青青層層出出現(xiàn)現(xiàn)松松散散剝剝落落將將會會繼繼而而出出現(xiàn)現(xiàn)坑坑槽槽破破壞壞。。原因因：：1）瀝瀝青青與與礦礦料料黏黏附附性性差差（（瀝瀝青青黏黏性性差差、、集集料料黏黏附附等等級級低低、、集集料料潮潮濕濕、、瀝瀝青青老老化化后后性性能能下下降降、、凍凍融融等等））；；2）水水的的作作用用；；3）瀝瀝青青在在施施工工中中的的過過度度加加熱熱老老化化。。2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因松散散剝剝落落圖圖片片4）表表面面抗抗滑滑不不足足surfaceskidresistance定義義：：瀝青青路路面面在在使使用用過過程程中中，，表表面面集集料料被被逐逐漸漸磨磨光光，，或或者者出出現(xiàn)現(xiàn)瀝瀝青青層層泛泛油油，，使使得得瀝瀝青青表表層層出出現(xiàn)現(xiàn)抗抗滑滑能能力力不不足足。。原因因：：1）集集料料軟軟弱弱，，宏宏觀觀紋紋理理和和微微觀觀構(gòu)構(gòu)造造小?。?；2）粗集集料料抵抵抗抗磨磨光光的的能能力力差差（（由由磨磨光光值值、、棱棱角角性性、、壓壓碎碎值值等等表表征征））；；3）級級配配不不當(dāng)當(dāng)，，粗粗料料少少、、細(xì)細(xì)料料多多；；4）用用油油量量偏偏大大，，或或出出現(xiàn)現(xiàn)水水損損害害；；5）瀝瀝青青稠稠度度太太低低；；6）車輪輪磨磨耗耗太太嚴(yán)嚴(yán)重重。。2、瀝瀝青青路路面面的的損損壞壞類類型型及及其其成成因因2、瀝青青路面面的損損壞類類型及及其成成因5）其它它病害害包括泛泛油、、坑洞洞、波波浪、、擁包包、啃啃邊等等。2、瀝青青路面面的損損壞類類型及及其成成因表面泛泛油圖圖片2、瀝青青路面面的損損壞類類型及及其成成因2、瀝青青路面面的損損壞類類型及及其成成因高速公公路路路面坑坑洞現(xiàn)現(xiàn)象瀝青路面的水穩(wěn)定性①強(qiáng)度度與剛剛度(開裂、、變形形)②穩(wěn)定性性(高、低低溫、、水穩(wěn)定定性)③耐久性性(疲勞、、老化化)④平整性性(舒適、、動荷荷)⑤抗滑性性(安全)⑥少塵性性(環(huán)保)TransportationCollege,SoutheastUniversity3、對瀝瀝青路路面的的基本本要求求高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性-高溫下下抵抗抗永久久變形形的能能力；；低溫抗抗裂性性-抵抗低低溫抗抗裂的的能力力；水穩(wěn)定定性-抵抗水水損害害的能能力，，密級級配路路面抗抗?jié)B和和排水水路面面透水水；耐久性性—抵抗老老化與與荷載載重復(fù)復(fù)作用用的能能力；；抗滑能能力—保證不不利情情況下下車輛輛安全全形勢勢的能能力。。3、對瀝瀝青路路面的的基本本要求求◆瀝青路路面設(shè)設(shè)計的的內(nèi)容容結(jié)構(gòu)組組合設(shè)設(shè)計材料組組成設(shè)設(shè)計厚度設(shè)設(shè)計驗驗算結(jié)構(gòu)方方案比比選路肩構(gòu)構(gòu)造設(shè)設(shè)計排水系系統(tǒng)設(shè)設(shè)計4、瀝青青路面面設(shè)計計的內(nèi)內(nèi)容與與方法法瀝青路路面結(jié)結(jié)構(gòu)設(shè)設(shè)計方方法種種類經(jīng)驗法法：AASHTO法；CBR法。依據(jù)調(diào)調(diào)查或或大型型試驗驗總結(jié)結(jié)得到到的設(shè)設(shè)計方方法，，其特特點是是符合合試驗驗地的的實際際，但但是不不能結(jié)結(jié)合不不同地地方的的實際際。力學(xué)經(jīng)經(jīng)驗法法（M-E）：AI法；SHELL法；我我國設(shè)設(shè)計方方法。。依據(jù)力力學(xué)模模型計計算結(jié)結(jié)構(gòu)響響應(yīng)，，結(jié)合合實際際進(jìn)行行參數(shù)數(shù)的確確定，，其特特點是是理論論聯(lián)系系實際際，是是目前前設(shè)計計方法法發(fā)展展的總總趨勢勢。典型結(jié)結(jié)構(gòu)法法：法國方方法；；中國國八·五研究究成果果。通過調(diào)調(diào)查，，總結(jié)結(jié)得到到的與與交通通量等等參數(shù)數(shù)有關(guān)關(guān)的結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖，特特點是是減少少了設(shè)設(shè)計的的隨意意性，，具有有結(jié)構(gòu)構(gòu)使用用性能能明確確，結(jié)結(jié)構(gòu)圖圖統(tǒng)一一。優(yōu)化設(shè)設(shè)計法法通過目目標(biāo)函函數(shù)優(yōu)優(yōu)化，，使其其具有有性能能與費(fèi)費(fèi)用的的最優(yōu)優(yōu)性，，但尚尚不成成熟。。4、瀝青青路面面設(shè)計計的內(nèi)內(nèi)容與與方法法第二節(jié)節(jié)瀝青路路面的的分類類與特特性核心內(nèi)內(nèi)容瀝青路路面的的分類類瀝青混混合料料空間間結(jié)構(gòu)構(gòu)與壓壓實性性能瀝青混混合料料的力力學(xué)特特性瀝青混混合料料的黏黏彈性性性質(zhì)質(zhì)與力力學(xué)模模型瀝青混混合料料的變變形特特征瀝青混合料料的強(qiáng)度特特性1）按強(qiáng)度構(gòu)構(gòu)成原理：：密實類瀝青青路面見土木工程程材料嵌擠類瀝青青路面見土木工程程材料1、瀝青路面面的分類2）按施工工工藝層鋪法路拌法廠拌法1、瀝青路面面的分類瀝青路面施施工錄像像瀝青混凝土土（AsphaltConcrete）熱拌瀝青碎碎石（AsphaltMacadam）乳化瀝青碎碎石（EmulsionAsphaltMacadam)瀝青貫入式式瀝青表面處處治瀝青瑪碲脂脂碎石SMA（StoneMasticAsphalt）排水性瀝青青混凝土（（PorousAsphaltConcrete）開級配抗滑滑磨耗層（（OpenGradedFrictionCourse）3）按瀝青路路面材料的的技術(shù)特點點：1、瀝青路面面的分類ＨＭＡ級配示意圖圖ＳＭＡ級配示意圖圖1、瀝青路面面的分類1、瀝青路面面的分類1、瀝青路面面的分類1、瀝青路面面的分類1）瀝青混合合料的體積積參數(shù)關(guān)系系瀝青混合料料是一種由由集料、瀝瀝青和空氣氣組成的三三相空間體體系。2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能1）瀝青混合合料的體積積參數(shù)關(guān)系系瀝青混合料料是一種由由集料、瀝瀝青和空氣氣組成的三三相空間體體系。2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能1）瀝青混合合料的體積積參數(shù)關(guān)系系2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能1）瀝青混合合料的體積積參數(shù)關(guān)系系2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能1）瀝青混合合料的體積積參數(shù)關(guān)系系①瀝青混合料料壓實度及及其控制：：瀝青混合料料的壓實度度直接決定定著其成型型后的強(qiáng)度度，在一定定范圍之內(nèi)內(nèi)（沒有出出現(xiàn)過壓時時），壓實實度越大越越好。壓實度表征征的三種方方式與實際際控制方法法：（1）理論密度度的壓實度度；（2）馬歇爾密密度的壓實實度；（3）試驗段密密度的壓實實度。區(qū)別：分母不一樣樣，分別是是：真密度度、馬歇爾爾試件密度度和試驗段段取芯試件件密度。控制標(biāo)準(zhǔn)：：93%、97%、99%。2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能2）瀝青混合合料的壓實實性能②瀝青混合料料壓實影響響因素：壓實溫度、、壓實速度度、壓實應(yīng)應(yīng)力（功））、瀝青用用量等。2、瀝青混合合料空間結(jié)結(jié)構(gòu)與壓實實性能瀝青混合料壓實可行性區(qū)域瀝青混合料料是由集料、、瀝青和空空氣組成的的三相空間間體系。強(qiáng)度取決于集料料顆粒間的的摩擦力和嵌擠力、瀝青膠結(jié)料料的黏結(jié)性性以及瀝青與集料料之間的黏黏附性。影響：集料的類型型、空間布布型以及膠膠結(jié)料的類類型、用量量、與集料料的黏附程程度影響著著瀝青混合合料的力學(xué)學(xué)特性。類型：按密實原則和嵌擠原則構(gòu)成的瀝青青混合料的的典型結(jié)構(gòu)構(gòu)類型有三三種：密實懸浮結(jié)結(jié)構(gòu)、骨架架空隙結(jié)構(gòu)構(gòu)、骨架密密實結(jié)構(gòu)3、瀝青混合合料的力學(xué)學(xué)特性3、瀝青混合合料的力學(xué)學(xué)特性1）瀝青混合合料力學(xué)參參數(shù)試驗——①三軸試驗（（摩爾庫侖侖理論）如何求瀝青青混合料的的黏結(jié)力C和內(nèi)摩擦角角？建立極限平衡條件②三軸試驗采用圓柱形形試件，試試件直徑應(yīng)應(yīng)大于礦料料最大粒徑徑的4倍，試件高高與直徑比比大于2；礦料最大大粒徑小于于25mm時，試件直直徑10cm，高20cm；將一組試試件分別在在不同側(cè)壓壓力下以一一定加載速速度施加垂垂直壓力到到試件破壞壞，此時該該垂直壓力力為最大主主應(yīng)力，側(cè)側(cè)壓力為最最小主應(yīng)力力。3、瀝青混合合料的力學(xué)學(xué)特性三軸壓縮試試驗原理③無側(cè)限抗壓壓試驗及抗抗拉強(qiáng)度（（間接抗拉拉）試驗采用圓柱形形試件；無無側(cè)限抗壓壓試驗試件件直徑應(yīng)大大于礦料最最大粒徑的的4倍，試件高高徑比大于于2，礦料最大大粒徑小于于25mm時試件直徑徑10cm高20cm；劈裂試驗驗試件直徑徑101.60.25mm、高63.51.3mm（馬歇爾試試件），或或輪碾機(jī)成成型板塊試試件，或從從道路現(xiàn)場場鉆取直徑徑1002或1502.5mm、高為405mm的圓柱體體試件。。3、瀝青混混合料的的力學(xué)特特性⑤直剪試驗驗確定：通過不同同壓力的的直接剪剪切試驗驗確定3、瀝青混混合料的的力學(xué)特特性④簡單拉壓壓試驗確確定：通過簡單單抗拉強(qiáng)強(qiáng)度試驗驗和間接接抗拉試試驗確定定①蠕變?nèi)渥兪菓?yīng)應(yīng)力不變變，變形形隨時間間而增加加的現(xiàn)象象。這一一過程在在應(yīng)力不不變情況況下，取取決于其其作用時時間。瀝瀝青材料料在不同同應(yīng)力及及時間下下表現(xiàn)：：應(yīng)力小，，時間短短：主要表現(xiàn)現(xiàn)為彈性性性質(zhì)，在應(yīng)力力施加后后變形瞬瞬時出現(xiàn)現(xiàn)，應(yīng)力力撤除后后變形迅迅速恢復(fù)復(fù)。這種種變形叫叫做純彈彈性變形形（瞬時時彈性變變形），，在該范范疇內(nèi)，，應(yīng)力應(yīng)應(yīng)變呈直直線關(guān)系系；應(yīng)力較大大，時間間較短：：主要表現(xiàn)現(xiàn)為黏彈彈性性質(zhì)質(zhì)，應(yīng)力施施加后瞬瞬時出現(xiàn)現(xiàn)變形，，然后變變形仍逐逐漸增加加，當(dāng)應(yīng)應(yīng)力撤除除后，一一部分變變形瞬時時恢復(fù)（（彈性變變形部分分），另另一部分分變形隨隨時間緩緩慢恢復(fù)復(fù)，這部部分變形形是黏彈彈性變形形（滯后后彈性變變形）。。應(yīng)力大，，時間長長：主要表現(xiàn)現(xiàn)為塑性性性質(zhì)，除包含含黏彈性性性質(zhì)外外，還有有較大一一部分變變形無法法恢復(fù)，，稱為塑塑性變形形。注意：瀝瀝青混合合料的實實際變形形彈性、、黏性、、塑性三三種都包包含，不不過根據(jù)據(jù)應(yīng)力大大小和作作用時間間不同而而表現(xiàn)出出以上各各種不同同性質(zhì)為為主的特特點。1）蠕變與與松弛特特性creepandrelaxation4、瀝青混合合料黏彈彈性性質(zhì)質(zhì)與力學(xué)學(xué)模型蠕變示意圖②應(yīng)力松弛弛(relaxationtime)應(yīng)力松弛弛是應(yīng)變變恒定不不變，應(yīng)應(yīng)力隨時時間減小小的現(xiàn)象象。應(yīng)力力降低到到初始數(shù)數(shù)值，稱稱為松弛弛時間。。瀝青混合合料主要要呈現(xiàn)為為彈性或或黏塑性性，與應(yīng)應(yīng)力作用用時間與與松弛時時間的比比值有關(guān)關(guān)：作用用時間<<松弛時間間，以彈性為主主；作作用時時間>>松弛時間間，以黏塑性為為主；作作用時時間與松松弛時間間相近，，為彈-黏-塑性。冬季氣溫溫低，瀝瀝青混合合料黏滯滯度高，，松弛時時間長，，顯示彈彈性性質(zhì)質(zhì)；夏季季黏滯度度低，松松弛時間間大大降降低，則則為彈、、黏、塑塑性，取取決于作作用時間間；4、瀝青混合合料黏彈彈性性質(zhì)質(zhì)與力學(xué)學(xué)模型③綜合①黏彈性材材料的基基本性質(zhì)質(zhì)應(yīng)力應(yīng)變變關(guān)系的的曲線性及不可逆性性；對加載速速度（時時間效應(yīng)應(yīng)）和試試驗溫度度（溫度度效應(yīng)））的依賴性，服從時時間溫度度換算法法則；具有十分分明顯的的蠕變與與應(yīng)力松松弛特性性；線黏彈性性材料服服從Boltzmann線性疊加加原理；；2）瀝青混混合料的的彈-黏-塑性瀝青混合料是是一種彈-黏-塑性材料，不不同外部（溫溫度與荷載））條件下，表表現(xiàn)出不同的的性質(zhì):低溫小變形時時：線彈性性質(zhì)高溫大變形時時：黏塑性性質(zhì)在過渡范圍內(nèi)內(nèi)：黏彈性性質(zhì)4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型瀝青混凝土常常溫下加載并并反向加載的的典型曲線4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型瀝青混凝土溫度恒定時間變化、時間恒定溫度變化的典典型曲線試驗溫度的升升高相當(dāng)于慢慢速加載、加加載時間的延延長：時間溫度轉(zhuǎn)化化法則②瀝青路面蠕變變規(guī)律4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型第一階段：遷移期，蠕變（永久久）變形在瞬瞬間迅速增大大，但應(yīng)變速速率隨時間迅迅速減小；第二階段：穩(wěn)定期，蠕變（永久久）變形呈直直線形穩(wěn)定增增長，應(yīng)變速速率保持穩(wěn)定定，該過程占占總過程的主主要部分；第三階段：破壞期，蠕變（永久久）變形和應(yīng)應(yīng)變速率均急急劇增大，直直至破壞。①基本流變模型型及其組合3）瀝青混合料料的流變學(xué)模模型瀝青混合料是是一種彈-黏-塑性材料，彈彈、黏、塑性性是其力學(xué)特特性的基本單單元，需要用用一定的力學(xué)學(xué)模型及本構(gòu)構(gòu)關(guān)系來表達(dá)達(dá)，并進(jìn)一步步實現(xiàn)串聯(lián)或或并聯(lián)的組合合形成復(fù)雜的的組合模型來來模擬材料真真實的力學(xué)特特性。4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型彈簧、黏壺及及滑塊及其組組合彈簧元件黏性元件塑性元件VanDerPool模型及其蠕變曲線

②基本力學(xué)元件件的組合通過對基本元元件的串連或或并聯(lián)組合，，可形成新的的力學(xué)模型來來表征不同的的黏彈塑性材材料。元件串串連：總應(yīng)力力等于各分應(yīng)應(yīng)力，總應(yīng)變變等于各分應(yīng)應(yīng)變之和；元元件并聯(lián)：總總應(yīng)力等于各各分應(yīng)力之和和，總應(yīng)變等等于各分應(yīng)變變。常用的簡簡單組合模型型有下列幾種種4、瀝青混合料黏黏彈性性質(zhì)與與力學(xué)模型1）勁度（勁度度模量）Stiffness反映瀝青和瀝瀝青混合料在在給定溫度和加加荷時間條件件下的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的參參數(shù)，稱勁度度S。應(yīng)力作用時間間、溫度、應(yīng)應(yīng)力大小都會會對瀝青和瀝瀝青混合料的的應(yīng)力應(yīng)變特特性造成影響響，因此，勁勁度（模量））表達(dá)式中必必須考慮這些些因素。C.范德甫（VanderPoel）提出表征彈彈-黏塑材料勁度度（模量）的的表達(dá)式：—施加的應(yīng)力，，MPa；—總應(yīng)變；t—荷載作用時間間，s；T—材料的溫度，，℃。問：與彈性模模量的區(qū)別？？5、瀝青混合料料的變形特性性①瀝青的勁度5、瀝青混合料料的變形特性性由圖中曲線可可以看出：（1）加荷時間短短時，曲線接接近水平，表明材料處處于彈性性狀狀；加荷時間間很長時，便便表現(xiàn)為黏滯滯性性狀；處處于二者之間間時則兼有彈彈-黏性性狀。（2）各種溫度下下的S-t關(guān)系曲線具有有相似的形狀狀，如果將曲線線作水平向移移動，則將可可將它們近似似重合在一起起。這意味著著溫度對勁度度的影響同一一定量的加載載時間對勁度度的影響效果果相當(dāng)。（3）溫度和加載載時間對勁度度的影響具有有互換性，是瀝青材料料的一個重要要性質(zhì)。利用用這一性質(zhì)，，可以通過采采用變換試驗驗溫度的方法法，把在有限限時間范圍內(nèi)內(nèi)得到的試驗驗結(jié)果擴(kuò)大到到很長的時段段。5、瀝青混合料料的變形特性性①瀝青的勁度②瀝青混合料的的勁度C．范德甫對一一系列密級配配瀝青混合料料進(jìn)行試驗后后確認(rèn)，瀝青青混合料的勁勁度模量是瀝瀝青的勁度模模量和混合料料中集料數(shù)量量的函數(shù)?！獮r青混合料的勁度模量，MPa；

—瀝青的勁度模量，MPa；

—混合料中集料的集中系數(shù)適用于瀝青混合料的空隙率等于0.7～0.9的情況，若空空隙率大于3，修正為：為3，5、瀝青混合料料的變形特性性（1）概念：強(qiáng)度是指材料達(dá)到到極限狀態(tài)或或出現(xiàn)破壞時時所能承受的的最大荷載（（或應(yīng)力）。。構(gòu)成公路路路面各結(jié)構(gòu)層層的材料，一一般都具有較較高的抗壓強(qiáng)強(qiáng)度，而抗拉拉或抗剪強(qiáng)度度較弱（這在在顆粒材料中中或結(jié)合料黏黏結(jié)力較低的的結(jié)構(gòu)中尤為為突出）?？乜刂坡访娌牧狭蠘O限破壞狀狀態(tài)的往往不不是抗壓強(qiáng)度度，可能出現(xiàn)現(xiàn)的強(qiáng)度破壞壞通常為：（1）因剪切應(yīng)力過大而在材料料層內(nèi)部出現(xiàn)現(xiàn)沿某一滑動動面的滑移或或相對變位；；（2）因拉應(yīng)力或彎拉應(yīng)力過大而引起的的斷裂。6、瀝青混合料料的強(qiáng)度特性性①抗剪強(qiáng)度礦料特性酸堿性：（如：石灰?guī)r巖為堿性，玄玄武石為酸性性）決定了石石料與瀝青的的黏附性，由由差到好：花花崗巖、片麻麻巖、玄武巖巖、安山巖、、砂巖、石英英巖、石灰?guī)r巖的黏結(jié)力由由小到大。比表面積：（單位：cm2/g），能與瀝青青相互作用的的面積，越大大則黏結(jié)力越越大。顆粒越越小，比表面面積越大，所所以決定于混混合料的礦粉粉含量。級配、顆粒形形狀：決定內(nèi)摩阻力力大小。瀝青特性用油量：決定瀝青膜厚厚度及自由瀝瀝青含量，存存在最佳含量量。黏滯度：越大，黏結(jié)力力也越大。影響瀝青混合合料抗剪強(qiáng)度度的因素：6、瀝青混合料料的強(qiáng)度特性性②抗拉強(qiáng)度在氣候寒冷地地區(qū)，冬季氣氣溫下降，特特別是急驟降降溫時，瀝青青混合料發(fā)生生收縮，如果果收縮受阻，，就會產(chǎn)生拉拉應(yīng)力；車輛輛緊急制動后后輪下混合料料表面出現(xiàn)拉拉應(yīng)力；瀝青青混合料底面面由于車輛荷荷載、基層裂裂縫導(dǎo)致的拉拉應(yīng)力。當(dāng)拉拉應(yīng)力超過瀝瀝青混合料的的抗拉強(qiáng)度時時，路面就會會產(chǎn)生抗拉不不足開裂?？估瓘?qiáng)度主要要由混合料中中結(jié)合料的黏黏結(jié)力提供，，其大小可采采用直接拉伸或間間接拉伸試驗驗確定。劈裂裂試驗傳遞荷荷載的兩端墊墊條，對試件件中的應(yīng)力分分布和極限強(qiáng)強(qiáng)度有顯著影影響，通常墊墊條寬為12.7mm，大試件為19mm。6、瀝青混合料料的強(qiáng)度特性性6、瀝青混合料料的強(qiáng)度特性性直接拉伸間接拉伸試驗驗②抗拉強(qiáng)度瀝青混合料的的抗拉強(qiáng)度同瀝青的性質(zhì)質(zhì)、瀝青含量量、礦質(zhì)混合合料的級配、、測試時的溫溫度、加載速速度等因素有有關(guān)。試驗表表明：1）瀝青青的黏黏滯度度大，或瀝瀝青含含量較較大，，瀝青青混合合料具具有較較高的的抗拉拉強(qiáng)度度；2）密級級配混混合料料的抗拉強(qiáng)強(qiáng)度較開級級配混混合料料高；；3）隨施荷速速率增大而而增加加，隨隨溫度度的增增加而而下降降；6、瀝青青混合合料的的強(qiáng)度度特性性③影響瀝瀝青混混合料料抗拉拉強(qiáng)度度的因因素④抗彎拉拉強(qiáng)度度瀝青路路面在在行車車重復(fù)復(fù)荷載載作用用下，，往往往因路路面彎彎曲而而產(chǎn)生生開裂裂破壞壞，必必須驗驗算瀝瀝青混混合料料的抗抗彎拉拉強(qiáng)度度；試驗方方法：：小梁彎彎曲試試驗：：梁式試試件的的高和和寬應(yīng)應(yīng)不小小于礦礦料最最大粒粒徑的的四倍倍，梁梁的跨跨徑為為高的的三倍倍。最大粒粒徑達(dá)達(dá)3.5cm的粗粒粒式瀝瀝青混混合料料、穩(wěn)穩(wěn)定類類材料料和水水泥混混凝土土的試試驗：：150×150×550mm的大梁梁，跨跨徑為為450mm；最大粒粒徑為為2.5cm的穩(wěn)定定類材材料或或者中中、細(xì)細(xì)粒式式瀝青青混合合料：：100×100×400mm的中梁梁，跨跨徑為為300mm；石灰(或水泥泥)穩(wěn)定土土或者砂質(zhì)瀝瀝青混混合料料：50××50×240mm的小梁梁，跨跨徑為為150mm；6、瀝青青混合合料的的強(qiáng)度度特性性影響瀝瀝青混混合料料抗彎彎拉強(qiáng)強(qiáng)度的的因素素：瀝青的的性質(zhì)質(zhì)、瀝瀝青的的用量量、礦礦料的的性質(zhì)質(zhì)、混混合料料的均均勻性性、荷荷載重重復(fù)次次數(shù)、、加加載速速度、、溫度度狀況況等。。我國《瀝青及及瀝青青混合合料試試驗規(guī)規(guī)程》（JTJ053-2014）中標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)彎彎曲實實驗試試件為為250mm××30mm××35mm的棱棱柱柱體體小小梁梁，，跨跨徑徑2000.5mm。試試驗驗溫溫度度采采用用150.5℃℃，評評價價低低溫溫拉拉伸伸性性能能時時，，宜宜采采用用-100.5℃℃。6、瀝瀝青青混混合合料料的的強(qiáng)強(qiáng)度度特特性性④抗彎彎拉拉強(qiáng)強(qiáng)度度彎曲實驗有切口的彎曲實驗第三三節(jié)節(jié)瀝青青路路面面使使用用性性能能和和分分區(qū)區(qū)核心心內(nèi)內(nèi)容容瀝青青路路面面的的高高溫溫穩(wěn)穩(wěn)定定性性瀝青青路路面面的的低低溫溫抗抗裂裂性性瀝青青路路面面的的水水穩(wěn)穩(wěn)定定性性瀝青青路路面面的的抗抗疲疲勞勞性性能能瀝青青路路面面的的耐耐老老化化性性能能瀝青青路路面面使使用用性性能能的的氣氣候候分分區(qū)區(qū)高溫溫穩(wěn)穩(wěn)定定性性是是高高溫溫下下抵抵抗抗永永久久變變形形的的能能力力。。高溫溫穩(wěn)穩(wěn)定定性性不不足足：：有有車車轍轍、、推推移移、、擁擁包包、、搓搓板板、、泛泛油油等等病病害害（1）車車轍轍的的類類型型失穩(wěn)穩(wěn)性性車車轍轍結(jié)構(gòu)構(gòu)性性車車轍轍磨耗耗性性車車轍轍（2）車車轍轍的的形形成成過過程程初始始階階段段的的壓壓密密過過程程瀝青青混混合合料料的的側(cè)側(cè)向向流流動動集料料的的重重新新分分布布及及集集料料骨骨架架的的破破壞壞（3）影影響響車車轍轍的的主主要要因因素素瀝青青路路面面結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)層層在在車車輪輪荷荷載載作作用用下下，，內(nèi)部部材材料料流流動動，，產(chǎn)產(chǎn)生生橫橫向向位位移移，，在在輪輪跡跡處處出出現(xiàn)現(xiàn)變變形形路面面結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)在在交交通通荷荷載載作作用用下下產(chǎn)產(chǎn)生生整整體體永永久久變變形形主要要是是由由于于路路基基變變形形傳傳遞遞到到面面層層引引起起路面面結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)頂頂層層材材料料在在車車輪輪磨磨耗耗和和自自然然環(huán)環(huán)境境因因素素作用用下下不不斷斷損損失失而而形形成成的的永永久久變變形形1、瀝瀝青青路路面面的的高高溫溫穩(wěn)穩(wěn)定定性性（4）瀝瀝青青混混合合料料高高溫溫評評價價方方法法①現(xiàn)場場試試驗驗路路試試驗驗：：AASHTO試驗驗路路，，WestTrack環(huán)道道試試驗驗②大型型足足尺尺試試驗驗：：室內(nèi)內(nèi)環(huán)環(huán)道道、、室室內(nèi)內(nèi)直直道道、、重重復(fù)復(fù)加加載載試試驗驗（（ALF）、、重重車車加加載載試試驗驗等等；；③室內(nèi)小型型試驗：：單軸壓縮試驗：測定高溫抗壓強(qiáng)度及軟化系數(shù)；馬歇爾試驗：馬歇爾穩(wěn)定度、流值；蠕變試驗：單軸三軸靜載重復(fù)加載（動載）連續(xù)動態(tài)加載間歇重復(fù)加載靜載重復(fù)加載（動載）連續(xù)動態(tài)加載間歇重復(fù)加載簡單剪切試驗：輪轍試驗：1、瀝青路路面的高高溫穩(wěn)定定性④輪轍試驗驗?zāi)M實際際車輪荷荷載在路路面上行行走而形形成車轍轍的試驗驗方法，，室內(nèi)代代表性試試驗為車車轍試驗驗。車轍轍試驗是是在規(guī)定定尺寸的的板塊狀狀壓實瀝瀝青混合合料試件件上，用用固定荷荷載的橡橡膠輪反反復(fù)行走走后，測測定其在在變形穩(wěn)穩(wěn)定期每每增加變變形1mm的碾壓次次數(shù)，即即動穩(wěn)定定度，以以次/mm表示。我我國規(guī)范范規(guī)定，，一般情情況下，，試驗溫溫度為60℃，輪壓為為0.7MPa；計算動動穩(wěn)定度度的時間間原則上上為試驗驗開始后后45—60min之間；；板試試件尺尺寸為為300mm，寬300mm，厚50mm。1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性試驗可以三大指標(biāo)：任意時刻總變形即車轍深度；動穩(wěn)定度DS；變形速率RD；⑤簡單剪剪切試試驗：：試件尺尺寸根根據(jù)混混合料料最大大粒徑徑選定定；試試驗溫溫度為為4℃℃，20℃℃，40℃℃。1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性（5）瀝青青路面面高溫溫穩(wěn)定定性技技術(shù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)①瀝青路面容許車轍深度：發(fā)展歷程：路基頂面容許豎向壓應(yīng)變?yōu)r青層容許永久變形路面容許車轍深度1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性②輪轍試試驗動動穩(wěn)定定度標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)i)從集料料方面面：集料破破碎面面多，，石質(zhì)質(zhì)堅硬硬，具具有良良好的的表面面紋理理和粗粗糙度度；集集料級級配良良好，，有足足夠數(shù)數(shù)量粗粗集料料形成成空間間骨架架結(jié)構(gòu)構(gòu)；配配合比比設(shè)計計合理理，注注重壓壓實；；ii)從瀝青青方面面：使用黏黏度高高的改改性瀝瀝青或或添加加纖維維；提提高高瀝青青材料料的黏黏稠度度；控控制制瀝青青與礦礦粉的的比值值，嚴(yán)嚴(yán)格控控制瀝瀝青用用量。。（6）提高高瀝青青路面面高溫溫穩(wěn)定定性措措施我國瀝瀝青路路面一一般采采用半半剛性性基層層瀝青青面層層，基基層強(qiáng)強(qiáng)度高高，因因此一一般不不會出出現(xiàn)結(jié)結(jié)構(gòu)性性車轍轍；由由于面面層集集料一一般采采用玄玄武巖巖，因因此磨磨耗性性車轍轍也少少見；；所以以一般般為失失穩(wěn)性性車轍轍，因因此必必須提提高瀝瀝青混混合料料的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性，即即提高高黏結(jié)結(jié)力和和內(nèi)摩摩阻力力。即即：1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性1、瀝青青路面面的高高溫穩(wěn)穩(wěn)定性性1、瀝青青路面面的高高溫低溫抗抗裂性性是抵抵抗低低溫開開裂的的能力力瀝青路路面低低溫時時強(qiáng)度度增大大，但但變形形能力力降低低。急急驟降降溫產(chǎn)產(chǎn)生溫溫度梯梯度，，面層層受到到下部部約束束產(chǎn)生生拉應(yīng)應(yīng)力，，降溫溫也使使得瀝瀝青混混合料料勁度度增加加，導(dǎo)導(dǎo)致混混合料料拉應(yīng)應(yīng)力大大于抗抗拉強(qiáng)強(qiáng)度而而開裂裂。瀝瀝青路路面存存在兩兩類低低溫開開裂形形式：：（1）低溫溫縮裂裂：降溫時時瀝青青混合合料的的體積積收縮縮，溫溫度應(yīng)應(yīng)力超超過混混合料料極限限抗拉拉強(qiáng)度度，裂裂縫由由上而而下發(fā)發(fā)展；；（2）溫度度疲勞勞裂縫縫：路面在在低于于極限限抗拉拉強(qiáng)度度的溫溫度應(yīng)應(yīng)力反反復(fù)作作用下下開裂裂，發(fā)發(fā)生在在溫度度頻繁繁變化化的地地區(qū)；；2、瀝青青路面面的低低溫抗抗裂性性把瀝青青混合合料假假設(shè)為為一根根彈性性梁，，由于于降溫溫而產(chǎn)產(chǎn)生的的累計計應(yīng)力力為：：累計溫溫度應(yīng)應(yīng)力與與極限限抗拉拉強(qiáng)度度相等等時的的溫度度，即即為開開裂溫溫度。。1）低溫溫開裂裂機(jī)理理2、瀝青青路面面的低低溫抗抗裂性性2）瀝青青混合合料低低溫抗抗裂評評價①間接拉拉伸試試驗——低溫劈劈裂試試驗：：標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)馬歇歇爾試試件（（101.60.25mm、高63.51.3mm），0℃℃或更低低，加加載速速率1mm/min；②直接拉拉伸試試驗——試件38.1mm××38.1mm×101.6mm，緩慢慢拉伸伸速率率；2、瀝青青路面面的低低溫抗抗裂性性彎曲實實驗③約束試件應(yīng)應(yīng)力試驗儀儀（TSRST）試驗：50mm××50mm×250mm試件，降溫溫速率10℃/h，是SHRP推薦的評價價瀝青混合合料低溫抗抗裂性能的的方法2、瀝青路面面的低溫抗抗裂性④應(yīng)力松弛試試驗：直接應(yīng)力松松弛試驗；；彎曲應(yīng)力力松弛試驗驗等2、瀝青路面面的低溫抗抗裂性2、瀝青路面面的低溫抗抗裂性⑤低溫彎曲試試驗破壞應(yīng)應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)①影響因素：：瀝青性質(zhì)、、氣溫狀況況、瀝青老老化程度、、路基的種種類和路面面層次的厚厚度、面層層與基層的的黏結(jié)狀況況、基層所所用材料的的特性、行行車的狀況況等②可采取的預(yù)預(yù)防措施：：1）使用稠度度較低、溫溫度敏感性性低的瀝青青；2）使用含臘臘量低的瀝瀝青，使用用應(yīng)力松弛弛性能好的的改性瀝青青，摻加纖纖維；3）使用較細(xì)細(xì)的混合料料類型，設(shè)設(shè)置應(yīng)力吸吸收層。3）瀝青路面面低溫開裂裂的預(yù)防措措施2、瀝青路面面的低溫抗抗裂性水穩(wěn)定性是是瀝青混合合料在水或凍融循循環(huán)的作用用下保持其其原有性質(zhì)質(zhì)的能力。。水損害是瀝瀝青路面在在水或凍融融循環(huán)的作作用下，由由于汽車車車輪動態(tài)荷荷載的作用用，進(jìn)入路路面空隙中中的水不斷斷產(chǎn)生動水水壓力或真真空負(fù)壓抽抽吸的反復(fù)復(fù)循環(huán)作用用，水份逐逐漸進(jìn)入瀝瀝青與集料料界面上，，使瀝青黏黏附性降低低并逐漸喪喪失黏結(jié)力力，瀝青膜膜從集料表表面剝離，，瀝青混合合料松散導(dǎo)導(dǎo)致路面松松散、剝落落、坑槽病病害。水損害是水水穩(wěn)定性不不足的主要要表現(xiàn)。1）水穩(wěn)定性性作用機(jī)理理黏附理論：：水降低了瀝瀝青的黏附附性、對瀝瀝青形成沖沖刷，水進(jìn)進(jìn)入瀝青與與集料間、、隔離了瀝瀝青與集料料的黏結(jié)；；3、瀝青路面面的水穩(wěn)定定性3、瀝青路面面的水穩(wěn)定定性瀝青與集料料剝離示意意圖2）瀝青路面面水穩(wěn)定性性評價方法法①煮沸試驗：：評價瀝青與與粗集料的的黏附性；；②浸水馬歇爾爾試驗：兩組馬歇爾爾試件，一一組在60℃恒溫水槽中中保養(yǎng)30min～40min，另一組在在60℃恒溫水槽中中保溫48h，測馬歇爾爾穩(wěn)定度的的比值。③凍融劈裂試試驗：將馬歇爾試試件以標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的飽水試試驗方法真真空飽水，，放入塑料料袋中加入入約10ml水，扎緊袋袋口，將試試件放入-18℃的冰箱保持持16h，后撤去塑塑料袋，放放入60℃的恒溫水槽槽中保持24h，再將試件件浸入溫度度25℃的恒溫水槽槽中至少2h，測試劈裂裂強(qiáng)度比。。（年最低低氣溫低于于-21.5℃的寒冷地區(qū)區(qū)）④浸水車轍試試驗：3、瀝青路面面的水穩(wěn)定定性3、瀝青路面面的水穩(wěn)定定性①浸水馬歇爾爾試驗和凍凍融劈裂試試驗的水穩(wěn)穩(wěn)定性標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)3）瀝青路面面水穩(wěn)定性性評價標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)3、瀝青路面面的水穩(wěn)定定性②輪轍板的滲滲水試驗標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)抗疲勞性能能是瀝青路面在循環(huán)環(huán)加載下抵抵抗疲勞破破壞的能力力1）瀝青路面面的受力特特性4、瀝青路面面的抗疲勞勞性能2）瀝青混合合料疲勞力力學(xué)模型疲勞破壞是指在低于于材料強(qiáng)度度極限的循循環(huán)加載作作用下，材材料發(fā)生破破壞的現(xiàn)象象。疲勞壽命材料在疲勞勞破壞時所所作用的應(yīng)應(yīng)力（應(yīng)變變）循環(huán)次次數(shù)。①現(xiàn)象學(xué)模型型：重復(fù)荷載作作用下瀝青青混合料強(qiáng)強(qiáng)度衰減累累積引起的的破壞（傳傳統(tǒng)疲勞理理論）；；可建立瀝瀝青路面層層底拉應(yīng)力力與重復(fù)荷荷載作用次次數(shù)的關(guān)系系；②斷裂力學(xué)模模型：認(rèn)為疲勞是是材料初始始裂縫在荷荷載作用下下擴(kuò)展至破破壞的過程程；研研究究了材料開開裂機(jī)理及及擴(kuò)散規(guī)律律；③能耗模型：：混合料在應(yīng)應(yīng)力應(yīng)變作作用下吸收收能量引起起的疲勞損損傷；可建建立能量與與重重復(fù)復(fù)荷載作用用次數(shù)的關(guān)關(guān)系；4、瀝青路面面的抗疲勞勞性能3）瀝青混合合料疲勞試試驗方法①現(xiàn)場疲勞破破壞試驗：：AASHTO、WESTRACK試驗路；②足尺結(jié)構(gòu)模模擬破壞試試驗：大型環(huán)道、、直道試驗驗；③試板試驗法法：④室內(nèi)小型試試件試驗：：三分點小梁梁試驗、中中點加載小小梁試驗、、懸臂梯形形梁試驗等等i）應(yīng)力控制制：每次對試件件施加的荷荷載為常量量，隨著荷荷載作用次次數(shù)增多，，試件不斷斷受到損傷傷，勁度隨隨之而降低低，實際的的彎曲應(yīng)變變則不斷增增大；ii）應(yīng)變控制制：測試過程中中保持每次次荷載下應(yīng)應(yīng)變值不變變，則應(yīng)力力隨施加荷荷載次數(shù)的的增加而不不斷減小。4、瀝瀝青青路路面面的的抗抗疲疲勞勞性性能能4、瀝瀝青青路路面面的的抗抗疲疲勞勞性性能能3）瀝瀝青青混混合合料料疲疲勞勞試試驗驗方方法法劈裂疲勞試驗懸臂梯形梁疲勞試驗三分點疲勞試驗示意圖—取決于瀝青混合料組成和特性的系數(shù)；

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坡度因素。通常，對大多數(shù)瀝青混合料=5～64、瀝瀝青青路路面面的的抗抗疲疲勞勞性性能能4）瀝瀝青青混混合合料料疲疲勞勞方方程程英國諾丁漢大學(xué)疲勞方程

SHRP疲勞方程

5）瀝瀝青青路路面面疲疲勞勞性性能能影影響響因因素素1）加加載載條條件件：：加載載大大小小、、加加載載方方式式、、加加載載速速度度、、加加載載間間隔隔試試件件、、加加載載波波形形；；2）材料性質(zhì)：：影響瀝青混合合料勁度的因因素（瀝青種種類、用量，，集料級配類類型、性質(zhì)）），混合料的的孔隙率、壓壓實度等；3）環(huán)境溫度：：4、瀝青路面的的抗疲勞性能能瀝青老化是指指瀝青在儲存存、運(yùn)輸、加加工、施工及及使用過程中中在空氣、熱熱、光照和碾碾壓作用下產(chǎn)產(chǎn)生性能下降降的現(xiàn)象。分施工中的的短期老化和使用中的長期老化。①老化原因：膠質(zhì)、芳香分分和飽和分（（揮發(fā)）含量量減小，瀝青青質(zhì)含量增加加；空氣的氧氧化作用，使使瀝青組分發(fā)發(fā)生變化；瀝瀝青分子結(jié)構(gòu)構(gòu)的硬化（聚聚合作用）。。導(dǎo)致瀝青使使用性能變壞壞，從而影響響了路面的耐耐久性。2）瀝青的老化化1）主要影響因因素瀝青性能、環(huán)環(huán)境情況（光光，氧，水，，荷載）、混混合料形態(tài)（（空隙率等））5、瀝青路面的的耐老化性能能抗老化特性是是瀝青路面在在環(huán)境因素作作用下保持其其原有特性能能力5、瀝青路面的的耐老化性能能②瀝青的老化過過程5、瀝青路面的的耐老化性能能瀝青生產(chǎn)到路路面攤鋪的過過程③瀝青的老化特特性5、瀝青路面的的耐老化性能能瀝青針入度隨隨時間變化3）老化試驗及及評價①瀝青：旋轉(zhuǎn)薄膜烘箱箱試驗(RTFOT)（短期）、壓壓力容器老化化試驗(PAV)（長期）②瀝青混合料短短期老化：針對松散混合合料，采取烘烘箱老化法、、延時拌和法法、微波加熱熱法③瀝青混合料長長期老化：針對壓實成型型試件，采取取加壓氧化法法、延時烘箱箱法、紅外/紫外線處理5、瀝青路面的的耐老化性能能①分區(qū)目的：全國各地區(qū)氣氣候條件差異異很大，對瀝瀝青提出的要要求也不盡相相同，為保證證瀝青路面對對氣候的適應(yīng)應(yīng)性，提出了了瀝青及瀝青青路面的氣候候分區(qū)。②分區(qū)方法：：根據(jù)高溫-低溫-雨量三個主要因素素的30年氣象統(tǒng)計資資料來劃分。即：：（1）瀝青路面特性性與高、低溫溫指標(biāo)及降雨雨有關(guān)；（2）瀝青及瀝青混合料料分區(qū)：高、、低溫及降雨雨指標(biāo)。6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)高溫指標(biāo)：最近30年設(shè)計周期的的最熱月的平平均日最高溫溫度的平均值值。低溫指標(biāo)：最近30年的極端最低低氣溫的最小小值6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)③分區(qū)指標(biāo)：降雨指標(biāo)：最近30年的年平均降降雨量的平均均值6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)氣候型型號溫度(C)七月平均最高氣溫年極端最低氣溫1-11-21-31-4夏炎熱，冬寒夏炎熱，冬寒夏炎熱，冬冷夏炎熱，冬溫>30<-37-37～-21.5-21.5～-9>-92-12-22-32-4夏熱，冬寒夏熱，冬寒夏熱，冬冷夏熱，冬溫20～30<-37-37～-21.5-21.5～-9>-93-2夏涼，冬寒<20-37～-21.5瀝青路面氣候候分區(qū)6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)6、瀝青路面使使用性能的氣氣候分區(qū)第四節(jié)彈性層狀體系系理論核心內(nèi)容基本假設(shè)與解解題方法主應(yīng)力計算瀝青路面設(shè)計計基本理論－－層狀彈性體系系理論◆1、層狀彈性體體系理論的圖圖式第四節(jié)彈性層狀體系系理論1）各層連續(xù)、、彎曲彈性、、均質(zhì)、各向向同性，位移移、形變微小?。?）結(jié)構(gòu)層厚度度有限，最下下一層（路基基）水平和垂垂直方向無限限大，水平方方向無限；3）各層在水平平方向無限遠(yuǎn)遠(yuǎn)處，及最下下層向下無限限深處，應(yīng)力力、形變、位位移為零；4）層間接觸情況況：或完全連連續(xù)（連續(xù)體體系）或僅豎向應(yīng)力力和位移連續(xù)續(xù)而無摩阻力力（滑動體系系）；5）不計自重。。軸對稱課題，，將車輪荷載載簡化為圓形形均布荷載。。第四節(jié)彈性層狀體系系理論◆2、層狀彈性體體系理論的假假定◆3、層狀彈性體體系理論的求求解過程第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)核心內(nèi)容瀝青路面的破破壞路面設(shè)計指標(biāo)標(biāo)種類設(shè)計指標(biāo)確定定的依據(jù)主要的設(shè)計指指標(biāo)與要求我國瀝青路面面的設(shè)計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)1、瀝青路面的的破壞疲勞開裂車轍、沉陷推擠低溫縮裂2、路面設(shè)計指指標(biāo)種類控制疲勞的指指標(biāo)應(yīng)變應(yīng)應(yīng)力控制開裂的指指標(biāo)應(yīng)變應(yīng)應(yīng)力控制車轍的指指標(biāo)RD，土基頂面壓壓應(yīng)變控制推擠的指指標(biāo)剪切應(yīng)應(yīng)力或剪切應(yīng)應(yīng)變控制舒適的指指標(biāo)平整度度IRI車轍控制抗滑的指指標(biāo)紋理深深度SFC第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)3、設(shè)計需求結(jié)構(gòu)耐久性使用安全性乘客舒適性4、具體要求重復(fù)荷載的耐耐久性（荷載載疲勞和一次次最大）低溫開裂的耐耐久性（溫度度疲勞和一次次最大）行駛過程的穩(wěn)穩(wěn)定性（車輛輛側(cè)向力和車車輛整體穩(wěn)定定性）行駛過程的制制動性能（抗抗滑力與滑動動力）乘客舒適性（（道路平順性性和道路平整整性）行駛的經(jīng)濟(jì)性性（油耗、排排放）第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（1）強(qiáng)度理論-控制結(jié)構(gòu)性破破壞的指標(biāo)依依據(jù)是判斷材料在在復(fù)雜應(yīng)力狀狀態(tài)下是否破破壞的理論。。材料在外力作作用下有兩種種不同的破壞壞形式：一是在不發(fā)生顯著著塑性變形時時的突然斷裂裂，稱為脆性破壞;二是因發(fā)生顯著塑塑性變形而不不能繼續(xù)承載載的破壞，稱稱為塑性破壞。破壞的原因因十分復(fù)雜。。第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)5、指標(biāo)確定的的依據(jù)（1）強(qiáng)度理論-控制結(jié)構(gòu)性破破壞的指標(biāo)依依據(jù)第一強(qiáng)度理論論又稱為最大拉拉應(yīng)力理論，，即最大拉應(yīng)應(yīng)力達(dá)到某一一極限值時材材料發(fā)生斷裂裂。第二強(qiáng)度理論論又稱為最大拉拉應(yīng)變理論；；第三強(qiáng)度理論論又稱為最大切切應(yīng)力理論；；第四強(qiáng)度理論論又稱為莫爾理理論；第五強(qiáng)度理論論又稱為能量理理論。因此，采用應(yīng)應(yīng)力、應(yīng)變?yōu)闉橹笜?biāo)有理論論依據(jù)。5、指標(biāo)確定的的依據(jù)第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（2）抗滑和車轍指指標(biāo)-控制安全性的的依據(jù)2016年4月2日滬寧高速公路路交通事故（（雨天）56車連環(huán)車禍，，導(dǎo)致3人死亡2016年11月21日山西京昆高速速公路交通事事故（雨天））事故造成17人死亡，37人受傷，56輛車輛受損第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（2）抗滑和車轍轍指標(biāo)-控制安全性的的依據(jù)紋理深度和抗抗滑系數(shù)SFC用紋理深度和和SFC作為安全性指指標(biāo)依據(jù)不夠夠充分。第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)①路基表面的垂垂直壓應(yīng)變或或垂直壓應(yīng)力力反映路基在重重復(fù)荷載作用用下的永久變變形，主要原原因是路面結(jié)結(jié)構(gòu)土基承載載能力低引起起土基的較大大垂直塑性變變形。要求：σz0≤[σz0]或εz0≤[εz0]②結(jié)構(gòu)殘余變形形的累積（車車轍）：要求：RDre≤[RDre]◆6、主要的設(shè)計計指標(biāo)與要求求第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)③結(jié)構(gòu)疲勞開裂裂（整體性材材料結(jié)構(gòu)層的的疲勞開裂））：要求：εr≤［εR］或σr≤［σR］④面層抗剪切切推移：要求：τmax≤［τR］（應(yīng)使使用高溫時的的彈模）⑤結(jié)構(gòu)低溫縮縮裂：要求：σrt≤［σtR］（應(yīng)使用低低溫時的彈模模）⑥路面彎沉：：要求：ls≤ld◆6、主要的設(shè)計計指標(biāo)與要求求第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)◆7、我國舊規(guī)范范中瀝青路面面的設(shè)計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)我國舊規(guī)范中中公路瀝青路路面設(shè)計采用用雙圓垂直均均布荷載作用用下的多層彈彈性層狀體系系理論，以設(shè)計彎沉值為路面整體剛剛度的設(shè)計指指標(biāo)。對對瀝青混凝土土面層和整體體性材料的基基層、底基層層應(yīng)進(jìn)行層底拉應(yīng)力的驗算，城市市道路尚須進(jìn)進(jìn)行瀝青面層層的剪應(yīng)力驗算。設(shè)計指標(biāo)及驗驗算指標(biāo)必須須小于其極限限標(biāo)準(zhǔn)。τmax≤τR第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)路面總變形表征路面各結(jié)結(jié)構(gòu)層的變形形與路基頂面面變形之和，，反映了路面面整體剛度的的強(qiáng)弱。當(dāng)路路面在車輛荷荷載反復(fù)作用用下不斷地彎彎曲使變形積積累、增大到到某種程度時時，路面結(jié)構(gòu)構(gòu)即產(chǎn)生疲勞勞開裂，從而而可在一定程度度上建立起路路面損壞與彎彎沉、彎沉與與軸載作用次次數(shù)間的關(guān)系系。對于早期交通通荷載輕，交交通量小，路路面薄且結(jié)構(gòu)構(gòu)單一的背景景下是合適的的。新材料、新結(jié)結(jié)構(gòu)的逐步應(yīng)應(yīng)用，導(dǎo)致彎彎沉與路面破破壞與壽命之之間的關(guān)聯(lián)程程度不同程度度的降低，促促使采用新的的路用性能指指標(biāo)。第五節(jié)瀝瀝青路面的破破壞狀態(tài)、設(shè)設(shè)計指標(biāo)和標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)◆7、我國舊規(guī)范范中以彎沉作作為設(shè)計指標(biāo)標(biāo)的原因我國2017版瀝青路面的的設(shè)計指標(biāo)及及要求1）瀝青層底拉應(yīng)變：瀝青層疲勞壽壽命Nf1不小于按照瀝瀝青層疲勞等等效換算得到到的設(shè)計車道道累計當(dāng)量軸軸載作用次數(shù)數(shù)Ne1。2）無機(jī)結(jié)合料層層底拉應(yīng)力：無機(jī)結(jié)合料層層疲勞壽命Nf2不小于按照無無機(jī)結(jié)合料層層疲勞等效換換算得到的設(shè)設(shè)計車道累計計當(dāng)量軸載作作用次數(shù)Ne2。3）路基頂面壓壓應(yīng)變變：路基頂頂面的的最大大豎向向壓應(yīng)應(yīng)變應(yīng)應(yīng)不大大于容容許壓壓應(yīng)變變值εz。4）瀝青層層容許許永久久變形形：瀝青路路面的的車轍轍深度度宜符符合要要求。。第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)我國2017版瀝青青路面面的設(shè)設(shè)計指指標(biāo)及及要求求5）低溫開開裂：：各等級級公路裂裂縫指指數(shù)I宜不大大于規(guī)定6）抗滑性性能：：抗滑性性能以以橫向向力系系數(shù)SFC60和宏觀觀構(gòu)造造深度度TD為主要要指標(biāo)標(biāo)。高高速公公路、、一級級公路路、山嶺嶺重丘丘區(qū)二二級和和三級級公路路路面在在交工工驗收收時，，其抗抗滑技技術(shù)指指標(biāo)宜宜符合合要求求。第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（1）瀝青層層底依據(jù)瀝青層層底面面的最大大拉應(yīng)應(yīng)變以以及瀝瀝青混混合料料的組組成和和性質(zhì)質(zhì)，按按下式計算算瀝青青層的的疲勞勞壽命命。瀝青層層疲勞壽壽命Nf1大于設(shè)設(shè)計車車道的的累計計當(dāng)量量軸載載作用用次數(shù)數(shù)Ne1（2）無機(jī)結(jié)結(jié)合料料穩(wěn)定定材料料層底底依據(jù)無機(jī)結(jié)結(jié)合料料層的的的最大大拉應(yīng)應(yīng)力按下式計算算瀝青青層的的疲勞勞壽命命。無機(jī)結(jié)結(jié)合料料層的的疲勞壽壽命Nf2大于設(shè)設(shè)計車車道的的累計計當(dāng)量量軸載載作用用次數(shù)數(shù)Ne2第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（3）瀝青層層永久久變形形瀝青層層永久變變形Ra小于設(shè)計計車道道的容許永永久變變形R0根據(jù)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)輪輪轍試試驗，，得到到各層層瀝青青混合合料的的輪轍轍試驗驗永久久變形形量，，計算算各分分層永永久變變形量量和瀝瀝青層層總的的永久久變形形量Ra。表面層層：采采用10-20mm為一分分層；；第二層層瀝青青混合合料層層：每每一分分層不不大于于25mm；第三層層瀝青青混合合料層層：每每一分分層不不大于于100mm；第四層層瀝青青混合合料層層：作作為一一個一一分層層。動穩(wěn)定定度計計算試驗溫溫度60℃，厚厚度50mm，壓強(qiáng)強(qiáng)0.7MPa,加載次次數(shù)2520次的動動穩(wěn)定定度。。第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（3）瀝青層層永久久變形形計算方方法第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（4）路基永永久變變形路基頂頂面的的最大大豎向向壓應(yīng)應(yīng)變應(yīng)不大大于容容許壓壓應(yīng)變變值，，不符符合要要求時時，調(diào)調(diào)整路路面結(jié)結(jié)構(gòu)層層的組組合或或增加加結(jié)構(gòu)構(gòu)層的的厚度度，重重新檢檢驗。。第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（5）路面低低溫開開裂季節(jié)性性冰凍凍地區(qū)區(qū)高速速公路路和一一級公公路，，按下式分析析路面面低溫溫裂縫縫指數(shù)數(shù)CI。低溫開開裂：：裂縫縫指數(shù)數(shù)CI宜不大大于表8-25的規(guī)定定。第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（6）路面結(jié)構(gòu)抗抗凍層層厚度度季節(jié)性性冰凍凍地區(qū)區(qū)路基為為中濕濕或潮潮濕狀狀態(tài)時時，應(yīng)應(yīng)計算算最大大凍深深，滿滿足表表8-31的要求求。計算公公式：第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（6）路面結(jié)構(gòu)抗抗凍層層厚度度第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（7）路基頂面面彎沉檢檢測1）路基基頂面面驗收收彎沉沉值第六節(jié)節(jié)我我國瀝瀝青路路面的的設(shè)計計指標(biāo)標(biāo)與標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)（7）路表彎彎沉檢檢測2）路表彎彎沉檢檢測路面交交（竣竣）工