第四章瀝青路面設(shè)計(jì)

第四章瀝青路面設(shè)計(jì)第一節(jié)行車荷載分析一、車輛和類型和軸型路面設(shè)計(jì)中，以軸重作為荷載標(biāo)準(zhǔn)，重型貨車與大客車起決定作用。評(píng)定路面表面特征時(shí)，如路面的平整度、防滑性，應(yīng)考慮小客車的安全性和可靠性。（一）車輛的種類(bus)客車小客車車速高，自重和滿載重量小120km/h以上中客車6～20個(gè)座位大客車20個(gè)座位以上，長(zhǎng)途客運(yùn)和城市公共交通貨車(truck)整車貨箱與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一體。牽引式掛車牽引車與掛車分離牽引式半掛車牽引車與掛車分離，鉸接。整車2軸(4輪)牽引式掛車4軸2軸(4輪)5軸3軸5軸4軸5軸牽引半掛車3軸6軸4軸6軸5軸6軸4軸7軸（二）車輛的軸型不同軸型的貨車示意圖二、汽車輪載對(duì)道路的影響（一）輪載對(duì)道路的靜態(tài)壓力1.輪載靜態(tài)壓力影響因素1）輪載的大小2）汽車輪胎的內(nèi)壓力3）輪胎的剛度和輪胎與路面接觸的形狀我國(guó)載貨汽車常用TB11.00—20接地面中心點(diǎn)處橫斷面壓力分布圖22成重高速剪應(yīng)力等值線圖圖23京津塘高速剪應(yīng)力等值線圖不同剛度路面雙輪組荷載壓力的分布2.輪載靜態(tài)壓力的簡(jiǎn)化簡(jiǎn)化為單圓簡(jiǎn)化為雙圓單圓當(dāng)量圓直徑雙圓當(dāng)量圓直徑3.路面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軸載標(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）1.5d（二）輪載對(duì)道路的動(dòng)態(tài)影響由于車身自身的震動(dòng)和路面的不平整，車輪實(shí)際上是以一定的頻率和振幅在路面上跳動(dòng)。其偏離靜荷載的機(jī)會(huì)是均等的，設(shè)計(jì)時(shí)仍然按照靜荷載考慮。1.動(dòng)態(tài)輪載不均勻性2.輪載作用的瞬時(shí)性由于路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)力出現(xiàn)的時(shí)間很短，來(lái)不及傳遞分布，其變形特性不能像靜載那樣呈現(xiàn)得那樣完全，試驗(yàn)表明：隨著車速的提高，路基路面變形比停車狀態(tài)要小很多，這個(gè)影響量在設(shè)計(jì)中要予以考慮（可以考慮為路面結(jié)構(gòu)剛度的相對(duì)提高

）。對(duì)于彈縮性材料，由于應(yīng)力作用的瞬時(shí)性，允許按彈性結(jié)構(gòu)分析。3.輪載作用的重復(fù)性彈性路面材料在重復(fù)荷載作用下，呈現(xiàn)出材料的疲勞性質(zhì)；彈塑性材料，如土基和柔性路面，呈現(xiàn)出變形的累計(jì)。在設(shè)計(jì)中要予以考慮。（三）輪載對(duì)路面的水平力縱向水平力橫向水平力水平力：Qmax≤Pφ，P—輪載重量，φ—路面附著系數(shù)

φ的最大值一般不超過(guò)0.7～0.8，車速提高時(shí)，φ將減小水平力在路面產(chǎn)生的剪應(yīng)力只分布在最上層，向下迅速衰減。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予考慮三、交通分析（一）交通量統(tǒng)計(jì)一定時(shí)間間隔內(nèi)各類車輛通過(guò)某一道路橫斷面的數(shù)量。年平均日交通量N1:不計(jì)小型貨車、小型客車、拖拉機(jī)和非機(jī)動(dòng)車（二）軸載譜調(diào)查單軸單輪單軸雙輪雙軸三軸單軸單輪單軸雙輪雙軸三軸％（三）軸載的等效換算1.換算原則等效疲勞：作用在同一結(jié)構(gòu)上的A荷載使其破壞的次數(shù)為a；B荷載使其破壞的次數(shù)為b，則（A-a）等效（B-b）2.瀝青路面設(shè)計(jì)的荷載換算方程1）當(dāng)以彎沉進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)式中：N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日；n1——被換算車輛的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次/日；PS——標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN；Pi——被換算車輛的各級(jí)軸載，KN；k——被換算車輛的類型數(shù)；C1——軸載系數(shù)，C1=1+1.2(m-1),m是軸數(shù)。當(dāng)軸間距大于3米時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，當(dāng)間距小于3米時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算。C2——輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1，四輪組為0.38。不計(jì)25KN以下軸載2）當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)不計(jì)小于50KN的軸載——軸載系數(shù)，C1=1+2（m-1),m是軸數(shù)——輪組系數(shù)，單輪組為1.85，雙輪組為1.0，四輪組為0.09（四）累計(jì)當(dāng)量軸次或——車道系數(shù)單車道1.0四車道0.4～0.5雙車道有分隔0.5六車道0.3～0.4無(wú)分隔0.6～0.7公路無(wú)分隔時(shí)，路面窄取高值，路面寬取低值第二節(jié)彈性層狀體系理論概述一、基本假設(shè)與解題方法

ph1hiEiμiE1

μ1Enμn彈性層狀體系示意圖

1）各層是連續(xù)的、完全彈性的、均勻的、各向同性的，以及位移和形變是微小的；2）最下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o(wú)限大，其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o(wú)限大；3）各層在水平方向無(wú)限遠(yuǎn)處及最下一層向下無(wú)限深處，其應(yīng)力、形變和位移為零；4）層間接觸情況，或者位移完全連續(xù)（稱連續(xù)體系），或者層間僅豎向應(yīng)力和位移連續(xù)而無(wú)摩阻力（稱滑動(dòng)體系）；5）不計(jì)自重。求解時(shí)，將車輪荷載簡(jiǎn)化為圓形均布荷載（垂直荷載與水平荷載），并在圓柱坐標(biāo)體系中分析各分量。（一）基本假設(shè)（二）解題方法第三節(jié)瀝青路面的破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)指標(biāo)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?，便產(chǎn)生較大的垂直變形即沉陷。一、路面局部沉陷（一）表現(xiàn)在車輪作用下表面產(chǎn)生的較大凹陷變形，有時(shí)凹陷兩側(cè)伴有隆起現(xiàn)象（二）起因（三）設(shè)計(jì)指標(biāo)——路基表面由車輪荷載作用產(chǎn)生的垂直應(yīng)力，可用彈性層狀體系理論求得

——路基土的容許垂直壓應(yīng)力，其數(shù)值同土基的彈性模量和車輪荷載作用次數(shù)有關(guān)

二、車轍（一）表現(xiàn)（二）起因（三）設(shè)計(jì)指標(biāo)路面的縱向帶狀凹陷，是高級(jí)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(shí)，以及結(jié)構(gòu)層材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形，同荷載應(yīng)力大小，重復(fù)作用次數(shù)以及結(jié)構(gòu)層和土基的性質(zhì)有關(guān)。——路面的計(jì)算總殘余變形，由殘余變形經(jīng)驗(yàn)公式確定

——容許總殘余變形，由使用要求確定或——路基表面的垂直應(yīng)變，可由彈性層狀體系理論求得——路基表面容許垂直應(yīng)變，由路基殘余變形和荷載應(yīng)力、應(yīng)力重復(fù)次數(shù)及路基彈性模量之間經(jīng)驗(yàn)關(guān)系確定。三、疲勞開裂（一）表現(xiàn)（二）起因（三）設(shè)計(jì)指標(biāo)路面無(wú)顯著的永久變形，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)狀較厚的瀝青結(jié)構(gòu)層受車輪荷載的反復(fù)彎曲作用，使結(jié)構(gòu)層底面產(chǎn)生的拉應(yīng)變（或拉應(yīng)力）值超過(guò)材料的疲勞強(qiáng)度，底面便開裂，并逐漸向表面發(fā)展。穩(wěn)定類整體性基層也會(huì)產(chǎn)生出疲勞開裂，甚至導(dǎo)致面層破壞。與重復(fù)應(yīng)變（或應(yīng)力）大小和路面的環(huán)境因素有關(guān)?；颉Y(jié)構(gòu)層底面的拉應(yīng)變和拉應(yīng)力、——結(jié)構(gòu)層材料的容許疲勞拉應(yīng)變和拉應(yīng)力、四、推移（一）表現(xiàn)（二）起因（三）設(shè)計(jì)指標(biāo)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(guò)材料的抗剪強(qiáng)度。同時(shí)也與行駛車輪的沖擊、振動(dòng)有關(guān)。受到較大的車輪水平荷載作用時(shí)，路面表面出現(xiàn)推移和擁起——車輪的垂直力和水平力的共同作用下，面層中可能產(chǎn)生的最大剪應(yīng)力——材料的容許剪應(yīng)力五、低溫縮裂（一）表現(xiàn)（二）起因橫向間隔性的裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展為縱向裂縫路面結(jié)構(gòu)中某些整體性結(jié)構(gòu)層在低溫（通常為負(fù)溫度）時(shí)由于材料收縮受限制而產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，當(dāng)它超過(guò)材料相應(yīng)條件下的抗拉強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生開裂（三）設(shè)計(jì)指標(biāo)——低溫時(shí)結(jié)構(gòu)層材料因收縮受約束而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力——某種溫度下材料的容許拉應(yīng)力第四節(jié)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)一、一般考慮（一）路線、路基和路面要做總體設(shè)計(jì)——路基穩(wěn)定、基層堅(jiān)實(shí)、面層耐用公路等級(jí)路面等級(jí)面層類型設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次（萬(wàn)次/一車道）高速、一級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、SMA15>400二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土、SMA12>200次高級(jí)路面熱拌瀝青石、瀝青貫入式10100~200三級(jí)公路次高級(jí)路面熱拌瀝青石、瀝青貫入式810~100四級(jí)公路中級(jí)路面水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配碎（礫）石、半整齊石塊5≤10低級(jí)路面粒料改善土5（二）因地制宜、合理選材（三）方便施工、便于養(yǎng)護(hù)（四）分期修建、逐步提高（無(wú)）注意與排水設(shè)計(jì)相結(jié)合二、瀝青路面結(jié)構(gòu)組合的原則（一）適應(yīng)行車荷載作用的要求各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按強(qiáng)度和剛度自上而下遞減的規(guī)律安排，以使各結(jié)構(gòu)層材料的效能得到充分發(fā)揮。結(jié)構(gòu)層數(shù)既要體現(xiàn)強(qiáng)度和剛度沿深度遞減的規(guī)律，又要考慮施工工藝、材料規(guī)格和強(qiáng)度形成原理根據(jù)公路等級(jí)、交通量大小、重車所占的比例、選用瀝青質(zhì)量等因素，綜合考慮確定瀝青層厚度基層、底基層厚度應(yīng)根據(jù)交通量大小、材料力學(xué)性能和擴(kuò)散應(yīng)力的效果，發(fā)揮壓實(shí)機(jī)具的功能以及有利于施工等因素選擇各類結(jié)構(gòu)層具有滿足施工要求的最小厚度和適宜厚度（二）適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和層厚半無(wú)限體的應(yīng)變?nèi)菰S應(yīng)變公路等級(jí)瀝青層推薦厚度（cm）公路等級(jí)瀝青層推薦厚度（cm）高速公路12～18三級(jí)公路2～4一級(jí)公路10～15四級(jí)公路1～2.5二級(jí)公路5～10結(jié)構(gòu)層類型施工最小厚度（cm）結(jié)構(gòu)層的適宜厚度（cm）瀝青混凝土熱拌瀝青碎石粗粒式5.06～8中粒式4.04～6細(xì)粒式2.52.5～4瀝青石屑1.51.5～2．5瀝青砂1.01.0～1.5瀝青貫入式4.04～8瀝青上拌下貫式6.06～10瀝青表面處治1.0層鋪1～3，拌和2～4水泥穩(wěn)定類15.016～20石灰穩(wěn)定類15.016～20石灰工業(yè)廢渣類15.016～20級(jí)配碎、礫石810～15泥結(jié)碎石810～15填隙碎石1010～12（三）考慮水溫狀況的影響1.潮濕路段及中濕路段瀝青路面的基層一般應(yīng)選擇水穩(wěn)定性好的材料2.在季凍地區(qū)，當(dāng)凍深較大，路基土為易凍脹土?xí)r，路面結(jié)構(gòu)中應(yīng)設(shè)置防止凍脹和翻漿的墊層。路面總厚度的確定，除滿足強(qiáng)度要求外，還應(yīng)滿足下表防凍厚度的要求路基類型路基土質(zhì)粘性土、細(xì)亞粘土粉性土基墊層類型道路凍深(cm)砂石類穩(wěn)定土類工業(yè)廢料類砂石類穩(wěn)定土類工業(yè)廢料類中濕50～10040～4535～4030～3545～5040～4530～40100～15045～5040～4535～4050～6045～5040～45150～20050～6045～5540～5060～7050～6045～50大于20060～7055～6550～5570～7560～7050～6560～10045～5540～5035～4550～6045～5540～50潮濕100～15055～6050～5545～5060～7055～6550～60150～20060～7055～6550～5570～8065～7060～65大于20070～8065～7555～7080～10070～9065～803.基層易于沖刷或路基路面排水不良應(yīng)在面層中最少使用一層不透水的瀝青混合料。（四）適應(yīng)復(fù)雜受力條件5）基層與面層的模量比應(yīng)不小于0.3，土基與基層或底基層的模量比宜為0.08～0.40。1）提高基層模量和厚度可以顯著降低路基壓應(yīng)力，模量的影響大于厚度2）對(duì)路面彎沉的影響，路基模量>>基層模量>基層厚度>面層模量>面層厚度3）采用大的基層模量、好的層間聯(lián)結(jié)以及控制基層厚度大于2δ，面層厚度避開0.5～1.0δ可以減小面層層底拉應(yīng)力。4）基層底面拉應(yīng)力隨著基層模量的相對(duì)增大而增大，隨著路基模量的增大而減小。面層厚度在0.5δ左右（4～6cm）時(shí)，基層底面拉應(yīng)力最大；基層厚度在2～3δ（25～40cm）時(shí)基層底面拉應(yīng)力趨于穩(wěn)定。6）只有面層本身抗剪強(qiáng)度高和采用較高模量的基層才對(duì)控制剪切破壞有效，其他因素影響甚微。（五）顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性及其與相鄰層次的互相影響1.在冰凍地區(qū)和氣候干燥地區(qū)，無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層的收縮常會(huì)在瀝青路面上產(chǎn)生反射裂縫，可在層間加設(shè)一層柔性聯(lián)結(jié)層，或者適當(dāng)加厚面層。2.在潮濕的粉土或粘性土路基上，不宜直接鋪筑碎（礫）石等顆粒類材料。必要式，可在路基頂面設(shè)土工布隔離層，以防止基層污染或路面變形過(guò)大。3.層間結(jié)合應(yīng)盡量緊密，避免產(chǎn)生滑移，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力分布的連續(xù)性4.瀝青面層與基層間應(yīng)設(shè)置瀝青透層或?yàn)r青粘層，必要時(shí)使用下封層。三、典型瀝青路面結(jié)構(gòu)組合——15~30cm石灰土、二灰土、水泥石灰土或與上層相同的材料——4~18cm一至三層AC或AC+AM或SMA+AC——15~30cm水泥穩(wěn)定集料、二灰穩(wěn)定集料、水泥二灰穩(wěn)定集料——15~？cm粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、——4~12cm一至三層AC或AC+AM或SMA+AC——8~20cm一至二層瀝青碎石——15～40cm級(jí)配碎石或?yàn)r青穩(wěn)定碎石＋級(jí)配碎石——15~？cm粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、典型半剛性基層瀝青路面典型柔性基層瀝青路面第五節(jié)新建瀝青路面的結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算一、瀝青路面厚度設(shè)計(jì)的基本方法（一）經(jīng)驗(yàn)法CBR法、AASHTO法為代表（二）理論法Shell法、AI法、前蘇聯(lián)運(yùn)輸工程部方法以及我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)方法為代表二、我國(guó)瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法概述（一）力學(xué)模型——雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系（二）路面整體剛度設(shè)計(jì)指標(biāo)——設(shè)計(jì)彎沉值

（三）路面抗彎拉驗(yàn)算指標(biāo)——層底容許拉應(yīng)力

（四）路面抗剪驗(yàn)算指標(biāo)——面層容許剪應(yīng)力

ph1hnEn-1μn-1E1

μ1E0

μ0AAph1hnEn-1μn-1E1

μ1E0

μ0BDECCEDB路表彎沉值計(jì)算圖式層底拉應(yīng)力計(jì)算圖式h1hnEn-1μn-1E1

μ1E0

μ0DD剪應(yīng)力計(jì)算圖式三、以設(shè)計(jì)彎沉Ld進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)（一）路面臨界破壞狀態(tài)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(wú)裂紋、無(wú)變形二較好平整、無(wú)變形、少量發(fā)裂三中平整、無(wú)變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋四較壞無(wú)明顯變形，有較多縱橫向裂紋或局部網(wǎng)裂五壞連片嚴(yán)重龜（網(wǎng)）裂或拌有車轍、沉陷（二）路面彎沉變化規(guī)律Ne104105106107竣工后第一年不利季節(jié)臨界破壞區(qū)間LR—路面在使用期末的不利季節(jié)，在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值（三）容許彎沉與設(shè)計(jì)彎沉容許彎沉與累計(jì)軸載次數(shù)的關(guān)系Ld—路面竣工后第一年不利季節(jié)、路面在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，測(cè)得的最大回彈彎沉值A(chǔ)T——相對(duì)彎沉變化系數(shù)，基于路面彎沉變化統(tǒng)計(jì)（四）路面設(shè)計(jì)狀態(tài)下的計(jì)算彎沉1.路面設(shè)計(jì)狀態(tài)最大剛度狀態(tài)——半剛性基層材料的齡期達(dá)到6個(gè)月，相當(dāng)于設(shè)計(jì)彎沉Ld對(duì)應(yīng)的使用時(shí)間。2.彎沉修正3.計(jì)算彎沉計(jì)算P、——標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）和當(dāng)量圓半徑；c——理論彎沉系數(shù)；

（五）應(yīng)用1.計(jì)算彎沉與設(shè)計(jì)彎沉的計(jì)算狀態(tài)現(xiàn)同，取Ld＝Ls，反推αc

，由αc求取結(jié)構(gòu)組合（材料、模量和厚度組合）；2.驗(yàn)算Ld與Ls的關(guān)系。四、層底拉應(yīng)力驗(yàn)算應(yīng)用條件——結(jié)構(gòu)中含有一般情況下呈現(xiàn)整體性或板體性，受荷時(shí)在底部產(chǎn)生拉應(yīng)力的結(jié)構(gòu)層（高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路瀝青混合料面層和半剛性基層材料的基層、底基層）——計(jì)算彎拉應(yīng)力；——理論最大拉應(yīng)力系數(shù);——材料容許疲勞拉應(yīng)力；——材料極限劈裂抗拉強(qiáng)度；——抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)；無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類:瀝青混凝土面層：無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類：——瀝青混合料級(jí)配的系數(shù)

——公路等級(jí)系數(shù)

五、面層剪應(yīng)力驗(yàn)算——計(jì)算剪應(yīng)力，由車輪垂直和水平荷載確定c最大剪應(yīng)力其中：查圖或借助計(jì)算機(jī)求解查圖進(jìn)行上式計(jì)算時(shí)，圖中數(shù)據(jù)選取摩擦系數(shù)為0.3時(shí)得到，實(shí)際的計(jì)算要依實(shí)際摩擦系數(shù)對(duì)其修正——材料容許疲勞剪應(yīng)力對(duì)于緊急制動(dòng)情況，采用動(dòng)載測(cè)定粘聚力c’≈2c考慮疲勞：停車站、交叉路口等緩慢制動(dòng)處：緊急制動(dòng)時(shí)：——停車站在設(shè)計(jì)年限內(nèi)停車的標(biāo)準(zhǔn)軸累計(jì)數(shù)。對(duì)交叉路口考慮到停車時(shí)車種的不同，每一次紅燈停車軸數(shù)應(yīng)按入交叉口等待通過(guò)的車軸數(shù)與車道內(nèi)車種比例情況確定

六、土基回彈模量E0和路面材料參數(shù)的確定（一）土基回彈模量值的確定1.現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法1）剛性承載板測(cè)定2）由回彈彎沉測(cè)定EoL——某點(diǎn)土基回彈模量；Eos——某路段土基回彈模量設(shè)計(jì)值；、S——分別為該路段實(shí)測(cè)土基回彈模量平均值與標(biāo)準(zhǔn)差；Za——保證率系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為2，二三級(jí)公路為1.648，四級(jí)公路為1.5；K1——不利季節(jié)影響系數(shù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用。2.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法取代表性土樣在室內(nèi)測(cè)定最佳含水量條件下小承載板（頂面法）的回彈模量E0值，考慮不利季節(jié)，不利年份的影響對(duì)其折減。3.由CBR、壓實(shí)度或地基反應(yīng)模量K值換算換算關(guān)系來(lái)自試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。4.由土質(zhì)、干濕類型和公路所處的自然區(qū)劃查表數(shù)據(jù)來(lái)源于全國(guó)大范圍的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。（二）路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定1.抗壓回彈模量Ei2.瀝青混合料和穩(wěn)定類基層材料抗彎拉強(qiáng)度3.瀝青混合料抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、Φ1）由室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定——三軸試驗(yàn)或室內(nèi)小承載板試驗(yàn)（水泥穩(wěn)定類要達(dá)到三個(gè)月齡期，石灰穩(wěn)定類要達(dá)到六個(gè)月齡期，標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度為20℃，瀝青混合料增加15℃試驗(yàn)用于層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。）2）可行性研究階段或二級(jí)以下公路的初步設(shè)計(jì)可以引用經(jīng)驗(yàn)抗壓回彈模量（規(guī)范列表）1）由劈裂試驗(yàn)確定；2）可行性研究階段或二級(jí)以下公路的初步設(shè)計(jì)可以引用經(jīng)驗(yàn)抗彎拉強(qiáng)度（規(guī)范列表）。由三軸壓縮試驗(yàn)通過(guò)繪制莫爾應(yīng)力圓確定，試驗(yàn)溫度為當(dāng)?shù)馗邷卦路萋繁韺?shí)際溫度的平均值。c七、季凍區(qū)路面防凍總厚度驗(yàn)算65～8070～9080～10055～7065～7570～80大于200cm60～6565～7070～8050～5555～6560～70150～200cm50～6055～6560～7045～5050～5555～60100～150cm潮濕40～5045～5550～6035～4540～5045～5560～100cm50～6560～7070～7550～5555～6560～70大于200cm45～5050～6060～7040～5045～5550～60150～200cm40～4545～5050～6035～4040～4545～50100～150cm30～4040～4545～5030～3535～4040～4550～100cm中濕工業(yè)廢料類穩(wěn)定土類砂石類工業(yè)廢料類穩(wěn)定土類砂石類粉性土粘性土、細(xì)亞粘土土質(zhì)基、墊層類型道路凍深路基類型道路凍深：a—路面結(jié)構(gòu)層材料的熱物性系數(shù)b—路面橫斷面（填挖）系數(shù)c—路基潮濕類型系數(shù)f—最近10年凍結(jié)指數(shù)平均值（冬季負(fù)溫度累積值）1.根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求，確定路面等級(jí)和面層類型，計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值。2.按路基土類與干濕類型，將路基劃分為若干路段（在一般情況下路段長(zhǎng)度不宜小于500ｍ，若為大規(guī)模機(jī)械化施工，不宜小于1km），確定各路段土基回彈模量值。3.根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)和規(guī)范推薦的路面結(jié)構(gòu)，擬定幾種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)及測(cè)定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、抗拉強(qiáng)度，確定各結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。4.根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度。對(duì)高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路瀝青混凝土面層和半剛性基層材料的基層、底基層，應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是滯滿足容許拉應(yīng)力的要求。如不滿足要求，或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度，或變更路面結(jié)構(gòu)組合，或調(diào)整材料配合比，提高材料極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算。上述計(jì)算應(yīng)采用彈性多層體系理論編制的程序進(jìn)行。5.對(duì)于季節(jié)性冰凍地區(qū)的高級(jí)和次高級(jí)路面，尚應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度是否滿足要求。八、新建公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)程序搜集調(diào)查交通量并計(jì)算累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次根據(jù)交通、道路設(shè)計(jì)等級(jí)等資料計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉氣象資料、材料調(diào)查及混合料試驗(yàn)確定土基干濕類型、回彈模量擬定路面結(jié)構(gòu)方案確定材料抗壓回彈模量按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算路面厚度是否驗(yàn)算拉力確定路面材料抗拉強(qiáng)度確定容許疲勞拉應(yīng)力σR計(jì)算層底拉應(yīng)力σmσm≤σR？是否增加厚度是否調(diào)整材料是否驗(yàn)算防凍厚度是否有其他方案技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確定采用的路面結(jié)構(gòu)總厚度≥防凍厚度？否否否驗(yàn)算合格不合格有不滿足滿足否是是九、例題甲乙兩地之間計(jì)劃修建一條四車道的一級(jí)公路，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為10%。該路段處于IV7區(qū)，為粉質(zhì)土，稠度為1.00，沿途有大量碎石集料，并有石灰供給。預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如下表所示，試進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。車型前軸重(KN)后軸重(KN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量(次/日)三菱T653B29.348.01雙輪組—300黃河JN16358.6114.01雙輪組—400江淮HF15045.1101.51雙輪組—400解放SP920031.378.03雙輪組>3m300湘江HQP4023.173.22雙輪組>3m400東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組3m400第六節(jié)瀝青路面改建設(shè)計(jì)

——舊砂石路面或?yàn)r青路面加鋪瀝青結(jié)構(gòu)層一、舊路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查與評(píng)定1.交通調(diào)查對(duì)于當(dāng)前的交通量和車型組成進(jìn)行實(shí)地觀測(cè)。通過(guò)調(diào)查分析預(yù)估交通量增長(zhǎng)趨勢(shì)，確定年