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《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》JTGD50-2004條文說(shuō)明2004年9月16日《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說(shuō)明《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》條文說(shuō)明#6基層、底基層半剛性材料基層骨架密實(shí)型混合料要求集料的最大粒徑不宜太大,以減小混合料離析。試驗(yàn)確定骨架密實(shí)型粗集料的級(jí)配時(shí),應(yīng)先將粗集料劃分成二至三擋,通過(guò)表面振動(dòng)壓實(shí)的方法逐級(jí)填充,并計(jì)算振實(shí)密度和空隙率,直到找出振實(shí)密度最大的粗集料組成。在此基礎(chǔ)上,用體積法計(jì)算確定細(xì)集料和結(jié)合料的壓實(shí)體積和重量,從而確定細(xì)集料的組成和結(jié)合料的比例。為尋求強(qiáng)度高、抗裂性、抗沖刷性好的基層性能,一些專家、學(xué)者也在穩(wěn)定集料基層的混合料組成和集料級(jí)配方面提出了一些改進(jìn)意見(jiàn)??偟膩?lái)看,都趨向于形成骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上總結(jié)提出骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)的集料級(jí)配范圍。但是,骨架密實(shí)狀態(tài)是否形成,必須根據(jù)具體級(jí)配和混合料配合比進(jìn)行檢驗(yàn)。原規(guī)范中提出的各類無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料類基層材料,其級(jí)配是按最大密實(shí)原理設(shè)計(jì)的連續(xù)級(jí)配。經(jīng)試驗(yàn)分析均屬于懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)類型。研究成果和工程實(shí)踐表明:隨著混合料中4.75mm、2.36mm、0.075mm的通過(guò)量減少,尤其是0.075mm的通過(guò)量減少,基層的抗裂和抗沖刷性能明顯提高。因此,懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu)的集料級(jí)配中對(duì)2.36mm以下的細(xì)料含量,尤其是0.075mm以下的細(xì)料含量的限制要求提高。6.1.6雖然隨著水泥劑量的提高,基層的強(qiáng)度會(huì)相應(yīng)提高,但脆性也相應(yīng)增大,因此有必要限制水泥劑量。這樣也符合通過(guò)改善集料的級(jí)配和混合料的結(jié)構(gòu)形態(tài)來(lái)達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。無(wú)論是水泥穩(wěn)定基層還是石灰粉煤灰穩(wěn)定基層,混合料中4.75mm以上粗集料形成骨架狀態(tài)時(shí),粗集料的分布狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是一樣的。但是從粒度上講,細(xì)集料粒度對(duì)于水泥穩(wěn)定基層包括小于4.75mm的細(xì)集料和約6%的水泥,對(duì)于石灰粉煤灰穩(wěn)定基層包括小于4.75mm的細(xì)集料和約20%的粉煤灰?;旌狭系拿芏然鶞?zhǔn)不同,所以形成骨架密實(shí)狀態(tài)時(shí)的細(xì)集料重量比或混合料中粗集料的重量比不同。形成骨架密實(shí)狀態(tài)時(shí),水泥穩(wěn)定類基層混合料中粗集料的比例約在65%左右,石灰粉煤灰類基層混合料中粗集料的比例約在75%左右。這一界線比例隨著混合料中水泥或石灰粉煤灰的比例變化而變化,隨著粗集料的具體級(jí)配的變化而變化。石灰粉煤灰混合料配合比的改進(jìn)各地研究較多。主要是尋求基層抗裂和抗沖刷性能的改善。一些級(jí)配的提出是希望減小石灰粉煤灰混合料中細(xì)集料的含量,但最后的結(jié)果從粗集料分布狀態(tài)分析,所提出改進(jìn)型級(jí)配都向骨架密實(shí)結(jié)構(gòu)方向靠近。因此,本規(guī)范在總結(jié)各地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出推薦集料級(jí)配范圍。從穩(wěn)定土原理上講,粉煤灰和石灰并用能起到較好的穩(wěn)定效果。往往有些地區(qū)有粉煤灰資源而缺乏石灰,或有石灰,但質(zhì)量不合格或不穩(wěn)定,只有用水泥和粉煤灰穩(wěn)定。國(guó)內(nèi)河南、河北等省的實(shí)際工程中已有采用水泥粉煤灰穩(wěn)定基層的實(shí)例,并取得了較好的使用效果。本次規(guī)范列入水泥粉煤灰穩(wěn)定基層類型,允許采用該種穩(wěn)定類基層,以積累使用經(jīng)驗(yàn)。水泥粉煤灰穩(wěn)定基層在使用中由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定。各工程一般按水泥穩(wěn)定基層的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)。實(shí)際上水泥粉煤灰穩(wěn)定類材料的強(qiáng)度發(fā)展特征介于水泥穩(wěn)定和石灰粉煤灰穩(wěn)定的情況之間,即早期強(qiáng)度高于石灰粉煤灰穩(wěn)定而低于水泥穩(wěn)定;后期強(qiáng)度發(fā)展幅度高于水泥穩(wěn)定而低于石灰粉煤灰穩(wěn)定。本規(guī)范所列水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層材料配合比設(shè)計(jì)時(shí)的強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)有關(guān)室內(nèi)試驗(yàn)和工程使用情況提出的。水泥粉煤灰穩(wěn)定類基層材料的強(qiáng)度隨著水泥的劑量增大而增大。由相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果,從基本強(qiáng)度要求和抗沖刷角度考慮,水泥劑量不宜低于3%。同水泥穩(wěn)定類基層材料一樣,隨著水泥劑量的增大,材料的收縮性增大,脆性增大。雖然水泥粉煤灰穩(wěn)定時(shí)的收縮性要好和單純水泥穩(wěn)定時(shí)的情形,但從強(qiáng)度和收縮性角度綜合考慮,水泥劑量不宜大于7%。柔性基層~6.2.4半開(kāi)級(jí)配大粒徑瀝青碎石混合料,近年來(lái)在國(guó)內(nèi)外引起了極大的興趣,美國(guó)一些州在總結(jié)三十年來(lái)重交通荷載作用的道路使用情況后,認(rèn)為大粒徑瀝青碎石混合料對(duì)抵抗重交通荷載作用有著相當(dāng)?shù)臐撃?。我?guó)許多省市近年來(lái)進(jìn)行了研究和使用,取得了良好的使用效果。大粒徑瀝青碎石混合料和傳統(tǒng)瀝青混合料的最大不同之處,在于采用大粒徑的骨架結(jié)構(gòu),最粗一級(jí)的粗集料含量通常在50以%上,以確保具有良好的抵抗車轍能力。因此在級(jí)配組成上區(qū)別于傳統(tǒng)的瀝青混凝土和瀝青碎石,而趨向于貫入式結(jié)構(gòu)的礦料組成。根據(jù)近幾年來(lái)的研究,空隙率較大的開(kāi)級(jí)配排水基層(空隙率在18%-)2所4涉及到的問(wèn)題較多,其抗疲勞性能令人擔(dān)心。如瑞典國(guó)家道路和運(yùn)輸研究所(SwedishNationalRoadandTransportResearchInstitute)通過(guò)實(shí)驗(yàn)室研究、力口速加載試驗(yàn)、現(xiàn)場(chǎng)FWD檢測(cè)等研究,比較了四種不同結(jié)構(gòu)的瀝青基層材料使用性能時(shí),認(rèn)為空隙率較大的開(kāi)級(jí)配排水基層其耐久性能較差。為了兼顧排水和耐久性,我們對(duì)半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料的排水性能進(jìn)行了研究,通常條件下,當(dāng)半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石混合料的空隙率大于2%其滲透系數(shù)(按照PS129—01的實(shí)驗(yàn)方法測(cè)定)>0.01m也就是可以滿足開(kāi)級(jí)配瀝青磨耗層 的滲水要求。因此,在滿足排水要求的條件下,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小混合料的空隙率,以提高混合料的耐久性。其中半開(kāi)級(jí)配基層瀝青混合料( 、 )在美國(guó)的中西部一些州如印第安納州使用取得了良好的使用效果。目前如印第安納州標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范()將半開(kāi)級(jí)配基層瀝青混合料作為主要的基層材料,推薦了兩種級(jí)配組成。表6.2.印5第安納州基層瀝青混合料級(jí)配范圍表篩孔尺寸(mm)5237.526.51913.29.54.752.361.180.60.30.150.075AC含量AM-2510070-9850-8528-6215-506-296-182-151-100-70-60-43.2AM-3510045-7530-6020-5015-4010-355-256-182-151-100-70-60-43.0半開(kāi)級(jí)配大粒徑瀝青碎石混合料級(jí)配組成通常采用特殊的體積法級(jí)配設(shè)計(jì),采用體積填充的方法通過(guò)線性規(guī)劃求解混合料的級(jí)配組成。瀝青碎石在原規(guī)范中主要是指半開(kāi)級(jí)配瀝青碎石AM,空隙率一般為12%~18%。近年來(lái)國(guó)外普遍采用的瀝青碎石類材料分為兩類:(1)密級(jí)配瀝青穩(wěn)定碎石基層混合料(ATB),其公稱最大粒徑大于26.5mm,設(shè)計(jì)空隙率為3?6%,國(guó)外也稱其為大粒徑瀝青混合料(LSM);(2)半開(kāi)級(jí)配或開(kāi)級(jí)配的排水瀝青碎石混合料基層,其公稱最大粒徑通常大于19mm。半開(kāi)級(jí)配排水瀝青碎石基層的設(shè)計(jì)空隙率15%~18%,開(kāi)級(jí)配排水瀝青碎石基層的設(shè)計(jì)空隙率19%~24%,在結(jié)構(gòu)層內(nèi)起到排水的作用。據(jù)國(guó)外研究資料表明,開(kāi)級(jí)配排水瀝青碎石基層的抗疲勞性能較差,實(shí)際上設(shè)計(jì)空隙率15%~18%已具有一定排水作用,通過(guò)國(guó)內(nèi)初步實(shí)踐,綜合考慮推薦半開(kāi)級(jí)配排水瀝青碎石混合料基層。厚度計(jì)算時(shí),不宜作為計(jì)算層,宜擬定該層厚度,計(jì)算其他結(jié)構(gòu)層。排水基層適用于特殊路段,在我國(guó)也只是處在試驗(yàn)階段。有關(guān)試驗(yàn)路的取芯結(jié)果表明,室內(nèi)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實(shí)法,壓實(shí)度易于達(dá)到規(guī)范所要求的98%并都超過(guò)100%,大致波動(dòng)范圍為105%~114%,而壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)采用振動(dòng)壓實(shí)時(shí),壓實(shí)度為97%~101%,另外擊實(shí)法易打碎石料,改變?cè)屑?jí)配。由于瀝青碎石作為基層用,最大公稱粒徑一般大于26.5mm,應(yīng)采用大型馬歇爾試件,成型試件尺寸為Ql52.4x95.3mm,推薦用振動(dòng)成型,旋轉(zhuǎn)壓實(shí)儀成型,只有在沒(méi)有設(shè)備時(shí),臨時(shí)暫用擊實(shí)法成型。根據(jù)大粒徑瀝青混合料研究成果及大量的實(shí)體工程經(jīng)驗(yàn),建議采用大粒徑瀝青混合料(LSM)基層可取得較經(jīng)濟(jì)合理的使用效果。大粒徑瀝青混合料集料的級(jí)配和配合比設(shè)計(jì)是根據(jù)專題研究結(jié)果,以及國(guó)外資料提出的,供設(shè)計(jì)參考。LSM混合料配合比設(shè)計(jì)包括目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)、生產(chǎn)配合比設(shè)計(jì)及生產(chǎn)配合比驗(yàn)證階段,作為設(shè)計(jì)主要進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計(jì)。通過(guò)配合比設(shè)計(jì)確定混合料的材料品種及配比、礦料級(jí)配、最佳瀝青用量,并進(jìn)行混合料的性能驗(yàn)證,以保證混合料的骨架結(jié)構(gòu)的良好性能。級(jí)配碎石是一種古典的路面結(jié)構(gòu)層,常用幾種粒徑不同的碎石和石屑摻配拌制而成,分為骨架密實(shí)型和連續(xù)型。在汽車交通的初期,用以修筑面層和基層,當(dāng)汽車交通發(fā)展到現(xiàn)代,在國(guó)外廣泛用于路面結(jié)構(gòu)的基層和底基層,在國(guó)內(nèi)已較少使用。正因?yàn)槭莻鹘y(tǒng)結(jié)構(gòu),所以既有技術(shù)成熟的一面,也必定會(huì)有受傳統(tǒng)約束的一面。今天在以半剛性為主的我國(guó),重新提出級(jí)配碎石適用于各級(jí)公路的基層和底基層,并不是簡(jiǎn)單的復(fù)古,更不是對(duì)半剛性的否定,而是柔性和半剛性兩類基層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合以滿足新形勢(shì)下的交通需求。分析幾個(gè)主要國(guó)家的級(jí)配建議值,幾十年來(lái)很少變化,主要有以下特點(diǎn):1)級(jí)配建議值范圍波動(dòng)幅度太寬(日本瀝青路面綱要,美國(guó)AASHO)。2)雖然有按粗,中,細(xì)分為三類以供選用,但基本上都屬于較為圓滑的連續(xù)級(jí)配。3)作為上基層,我國(guó)級(jí)配碎石的級(jí)配建議值經(jīng)過(guò)幾次調(diào)整后甚至較現(xiàn)行規(guī)范的瀝青下面層(AC-25I)還偏細(xì)。雖然各國(guó)規(guī)范給出的級(jí)配建議值范圍甚寬,可以在建議范圍內(nèi)做成不同類型的組成結(jié)構(gòu)(如密實(shí)—懸浮、骨架—密實(shí)、骨架—空隙等)和不同的級(jí)配原則(如連續(xù)級(jí)配、間斷級(jí)配等),這就為就地取材的設(shè)計(jì)原則拓寬了空間。有關(guān)試驗(yàn)研究表明符合緊排骨架—密實(shí)原則的級(jí)配碎石,當(dāng)達(dá)到振動(dòng)壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn)98%壓實(shí)度時(shí),其回彈模量都變化在500~550MPa,目前建議回彈模量建議值可以提高到500~550Mpa。因此,對(duì)于交通較大的公路可選用骨架密實(shí)型級(jí)配。級(jí)配碎石仍然沿用以擊實(shí)法為基礎(chǔ)的重型壓實(shí)標(biāo)準(zhǔn),研究成熟時(shí)也可采用旋轉(zhuǎn)搓揉法、振動(dòng)壓實(shí)法、輪胎壓實(shí)法等,在混合料的組成設(shè)計(jì)時(shí)盡可能考慮材料和碾壓工藝的相互作用,以便混合料形成最佳的組成結(jié)構(gòu)。擊實(shí)法形成的背景是剛輪壓路機(jī),有它的條件性和適用范圍。目前壓實(shí)工藝已發(fā)展為以調(diào)頻調(diào)幅式的振動(dòng)壓路機(jī)為主,輪胎壓路機(jī)的噸位也不斷增長(zhǎng),因此,試件成型方法應(yīng)和壓實(shí)工藝相協(xié)調(diào)一致。對(duì)于級(jí)配碎石的施工質(zhì)量檢測(cè)和控制,傳統(tǒng)的灌砂(水)法或輪跡法,但控制壓實(shí)度精度較低,現(xiàn)場(chǎng)承載板法又太麻煩,國(guó)內(nèi)外都沒(méi)有一個(gè)公認(rèn)的可靠方法。近來(lái)有一種被認(rèn)為有發(fā)展前景的動(dòng)力響應(yīng)法,包括錘擊動(dòng)力響應(yīng)法和應(yīng)力波法,在國(guó)外正在進(jìn)行研究,國(guó)內(nèi)也在啟動(dòng)。因此,目前我國(guó)仍采用壓實(shí)度法,或輪跡法較為方便。對(duì)于高速公路、一級(jí)公路采用級(jí)配碎石用作基層時(shí),應(yīng)注意抓好材料規(guī)格、施工工藝管理、工程質(zhì)量過(guò)程的控制,不能盲目地推廣。在質(zhì)量檢驗(yàn)時(shí),應(yīng)加強(qiáng)級(jí)配管理、壓實(shí)度檢驗(yàn),并應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)承載板或簡(jiǎn)易落錘彎沉儀檢驗(yàn)。根據(jù)綜合模量檢測(cè),為今后的修訂提供資料。剛性基層貧混凝土基層和其它基層相比具有較高的強(qiáng)度、剛度,較好的整體性和穩(wěn)定性,良好的抗沖刷性和抗裂性,多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能,較為適用作為重載交通下的路面基層。從結(jié)構(gòu)組成特征看,貧混凝土基層可分為密實(shí)貧混凝土(有濕貧和干貧之分)和多孔貧混凝土。密實(shí)濕貧混凝土即塑性貧混凝土;密實(shí)干貧混凝土采用振動(dòng)碾壓工藝成型,即碾壓式貧混凝土;多孔貧混凝土指無(wú)砂或少砂透水貧混凝土。-6.3.3貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)齡期均取28天。研究表明,不摻粉煤灰的貧混凝土的強(qiáng)度隨齡期增長(zhǎng)幅度較低,90天的抗壓強(qiáng)度是28天的105%,180天的為119%;摻粉煤灰的貧混凝土的抗壓和抗彎拉強(qiáng)度隨齡期的增長(zhǎng)幅度高于不摻灰的貧混凝土;摻粉煤灰對(duì)強(qiáng)度增長(zhǎng)是有利的。采用28d齡期的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),也是兼顧摻粉煤灰貧混凝土基層的強(qiáng)度發(fā)展特性。貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)一般為28d抗彎拉強(qiáng)度。貧混凝土基層的7d抗壓強(qiáng)度用于施工質(zhì)檢。由于摻粉煤灰貧混凝土基層強(qiáng)度增長(zhǎng)較慢,施工質(zhì)檢以14d抗壓強(qiáng)度控制較為穩(wěn)定。6.3.4貧混凝土基層屬剛性基層,在原材料選擇、配合比設(shè)計(jì)和施工技術(shù)要求等方面,均和半剛性基層的差異較大,而更接近于水泥混凝土,原則上可沿用水泥混凝土現(xiàn)有的原材料檢驗(yàn)、配合比設(shè)計(jì)、施工設(shè)備、鋪筑技術(shù)及所有的試驗(yàn)檢測(cè)方法和手段,設(shè)計(jì)時(shí)可參考現(xiàn)行《公路水泥混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》進(jìn)行。7瀝青面層瀝青混凝土面層7.1.2瀝青路面抗滑技術(shù)指標(biāo)的條文是根據(jù)交通部公路科研所<瀝青路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)>研究成果進(jìn)行修改。該成果是根據(jù)東北地區(qū)、華北地區(qū)、西北地區(qū)、華東地區(qū)、華南地區(qū)等7條高速公路(長(zhǎng)平,長(zhǎng)吉、石安、西寶、滬寧、杭甬、泉廈)的路面抗滑能力調(diào)查,并結(jié)合氣候數(shù)據(jù)、交通事故等9萬(wàn)多個(gè)原始數(shù)據(jù)的分析結(jié)果提出的。據(jù)此,修訂本條文。表7.1.2數(shù)據(jù)調(diào)查資料地區(qū)路線長(zhǎng)度(km)氣候數(shù)據(jù)路面數(shù)據(jù)事故數(shù)據(jù)東北地區(qū)長(zhǎng)平832406500488長(zhǎng)吉13314441251320華北地區(qū)石安2161440105251984西北地區(qū)西寶13057668961840華中地區(qū)滬寧2757201220022544華東地區(qū)杭甬14514468616512華南地區(qū)泉廈819640162224合計(jì)1063336051123369121雨天路面抗滑性能下降,雨天事故比平常多的事實(shí)是早己被調(diào)查研究證實(shí),因此,原規(guī)范未考慮降雨量大小,全國(guó)統(tǒng)一抗滑標(biāo)準(zhǔn)是不妥的。本規(guī)范仍采用摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度雙指標(biāo)控制,但對(duì)不同的降雨量采用了不同的標(biāo)準(zhǔn),這樣可以放寬對(duì)降雨量小的地區(qū)和干旱地區(qū)的路面防滑要求,充分利用當(dāng)?shù)夭牧腺Y源,節(jié)省工程造價(jià)。和以前的規(guī)范相比,這是一大進(jìn)步。有些國(guó)家對(duì)一些環(huán)境不良路段(如收費(fèi)站口、匝道、急彎、陡坡等)提高了對(duì)摩擦系數(shù)的要求,有些國(guó)家對(duì)不同的設(shè)計(jì)速度有不同的摩擦系數(shù)要求。理論上講這是對(duì)的。但我們已經(jīng)作了不同降雨量分區(qū),若再做其它分類,整個(gè)標(biāo)準(zhǔn)體系顯得過(guò)于繁雜,這也會(huì)給路面設(shè)計(jì)帶來(lái)許多不便,因此我們沒(méi)有這么做。新抗滑標(biāo)準(zhǔn)考慮了不同年降雨量,不同公路等級(jí)提出了不同指標(biāo)值是合理的。2交工驗(yàn)收的測(cè)試時(shí)間為開(kāi)放交通前或開(kāi)放交通后12個(gè)月內(nèi)除嚴(yán)寒冬季之外的任意時(shí)段。原規(guī)范中規(guī)定的是竣工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),測(cè)試時(shí)間規(guī)定為交工驗(yàn)收后的第一個(gè)夏季,認(rèn)為夏季是最不利季節(jié)。現(xiàn)在改為交工驗(yàn)收時(shí)間是竣工驗(yàn)收時(shí)間往往滯后很長(zhǎng)時(shí)間,多達(dá)三、五年。另外,雖然路面摩擦系數(shù)隨季節(jié)變化有一定的波動(dòng),但這種波動(dòng)是有限的,除去冬天外,春季、秋季和夏季之間的差異就更小。因此沒(méi)有必要規(guī)定在夏季測(cè)試。本標(biāo)準(zhǔn)中的摩擦系數(shù)值以sfc60作為主要控制指標(biāo)。動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試儀測(cè)定的為輔助指標(biāo),可用于施工控制和匝道、標(biāo)線以及其它沒(méi)有橫向力系數(shù)測(cè)定車的場(chǎng)合。原規(guī)范中SFC的測(cè)試速度50km/h,本規(guī)范中提高到60km/h,這樣的調(diào)整主要考慮了測(cè)試速度和實(shí)際交通流速度的適應(yīng)性。動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試儀(DFT)的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法參見(jiàn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM(E1911-98)。目前還沒(méi)有SFC60和DF60之間的換算關(guān)系,SFC50和DF60之間的換算關(guān)系為:SFC50=85.D8F8602+4.6121 (R=0.對(duì)于二級(jí)和三級(jí)公路可用改進(jìn)型的擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定摩擦系數(shù)。改進(jìn)型擺式儀的主要技術(shù)特征為:①用專用配方制成的橡膠片;②用掛重法測(cè)定的橡膠片對(duì)路面的正向靜壓力為土°和SFC60的參考相關(guān)關(guān)系為:BPN=0.SF4C0606+436.353(R=0.)824關(guān)于構(gòu)造深度。構(gòu)造深度的測(cè)試方法可用鋪砂法或激光測(cè)量法。構(gòu)造深度并非越大越好,構(gòu)造深度過(guò)大時(shí)行車噪聲增大,透水性增大,施工的工藝難度也增大。為減少噪聲,很多歐洲國(guó)家推崇“細(xì)而糙”的路面。根據(jù)國(guó)內(nèi)高速公路路面構(gòu)造深度總體水平的調(diào)查數(shù)據(jù)和對(duì)抗滑要求、噪聲要求以及工藝水平等因素的綜合考慮,理想狀態(tài)下的 在?之間為宜,因此建議構(gòu)造深度最好不大于 。本規(guī)范中和是最終控制指標(biāo)。要達(dá)到這個(gè)指標(biāo)必須在設(shè)計(jì)和施工中控制材料品質(zhì)和混合料的配合比。一般來(lái)說(shuō)的主要影響因素是石料磨光值()V本規(guī)范給出了各種條件下的建議值,供設(shè)計(jì)和施工參考。的主要影響因素是混合料的級(jí)配型式,一般認(rèn)為斷級(jí)配密實(shí)型混合料如多碎石瀝青混凝土、M等能夠滿足要求。在路面防滑特別重要或有減噪要求時(shí),排水瀝青或 也是很好的選擇??够韺佑玫募铣龖?yīng)滿足磨光值()要求外還應(yīng)滿足沖擊值()和道瑞磨耗值()的技術(shù)要求。因?yàn)闆_擊值、道瑞磨耗值和洛杉磯磨耗值的相關(guān)關(guān)系很好,而且洛杉磯磨耗使用很普及,為簡(jiǎn)化指標(biāo),在工程上一般用洛杉磯磨耗值指標(biāo)代替沖擊值和道瑞磨耗值指標(biāo)。對(duì)路面材料有特殊要求時(shí)宜對(duì)沖擊值和道瑞磨耗值進(jìn)行檢驗(yàn)。(1)本規(guī)范仍采用橫向力摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度雙指標(biāo)控制,并對(duì)不同的降雨量采用了不同的標(biāo)準(zhǔn)。有些國(guó)家對(duì)一些環(huán)境不良路段(如收費(fèi)站口、匝道、急彎、陡坡等)提高了對(duì)摩擦系數(shù)的要求,有些國(guó)家對(duì)不同的設(shè)計(jì)速度有不同的摩擦系數(shù)要求。理論上分析這是正確的。但我們考慮了不同降雨量分區(qū)、不同公路等級(jí)劃分體現(xiàn)了我國(guó)實(shí)際情況,對(duì)混合交通、行車安全條件較差的二、三級(jí)公路,設(shè)計(jì)人員路線所經(jīng)地區(qū)的環(huán)境、結(jié)合具體情況參照條文規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)無(wú)路面摩擦系數(shù)測(cè)定儀時(shí),可用DFT動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試儀。橫向力系數(shù)及動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)均是在潮濕的條件下、測(cè)定車輛在一定速度之下,測(cè)定剎車時(shí)的路面抗滑性能,和實(shí)際情況較為相符。擺值只能測(cè)量低速條件下的路面抗滑性能,它僅反映路面局部微觀構(gòu)造情況,難以衡量高速交通條件下的路面抗滑性能。故它僅用于二級(jí)以下公路。構(gòu)造深度反映了路面表面的紋理深度,構(gòu)造深度大,表示車輛高速行駛時(shí)輪隙下,路表水可迅速排出,減薄水膜厚度,防止水漂現(xiàn)象,使在雨天的抗滑性能衰減小,它是路面抗滑性能的一項(xiàng)重要指標(biāo)。(2)路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)由竣工驗(yàn)收改為交工驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)閺慕还を?yàn)收到竣工驗(yàn)收的時(shí)間因各工程而異,一般可達(dá)一年至五年,但是路面抗滑性能指標(biāo)隨時(shí)間而衰變,衰減的規(guī)律因石料品質(zhì)、交通量、環(huán)境條件而異,竣工驗(yàn)收指標(biāo)難以控制,因此,將瀝青面層的抗滑性能檢驗(yàn)改在交工驗(yàn)收。本標(biāo)準(zhǔn)中的摩擦系數(shù)值以SFC60作為主要控制指標(biāo)。和指標(biāo)可用于施工控制、匝道、標(biāo)線和其它不便用橫向力系數(shù)測(cè)定車的場(chǎng)合。原規(guī)范中SFC的測(cè)試速度50km/h,本規(guī)范中提高到60km/h,這主要是考慮測(cè)試速度和實(shí)際行車速度更接近。動(dòng)態(tài)摩擦系數(shù)測(cè)試儀(DFT)的標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)試方法參見(jiàn)美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)ASTM(E1911-98)。目前我國(guó)橫向力系數(shù)測(cè)試車可測(cè)速度為50km/h條件下的橫向力系數(shù),故尚未建立SFC60和DF60之間的換算關(guān)系,通過(guò)實(shí)測(cè)建立的SFC50和DF60換算關(guān)系式 .可參考使用。BPN和SFC60的相關(guān)關(guān)系式為 。條文中的橫向力系數(shù)測(cè)試車以60km/h提出的技術(shù)指標(biāo)是按式7.1.3-1推算而得。SFC50=85.D8F8602+4.6121 (s=0.9BPN=0.4064SFC60+36.353 (s=0.82) (7.1.另外需要說(shuō)明的是,BPN值必須用改進(jìn)型的擺式摩擦系數(shù)測(cè)定儀測(cè)定,改進(jìn)型擺式儀的主要技術(shù)特征為:①用專用配方制成的橡膠片;②用掛重法測(cè)定的橡膠片對(duì)路面的正向靜壓力為22.2±0.5N。7構(gòu)造深度并非越大越好,構(gòu)造深度過(guò)大,行車噪聲增大,透水性增大,施工難度也增大。為減少噪聲,很多歐洲國(guó)家推崇“細(xì)而糙”的路面。因此,交工時(shí)構(gòu)造深度MTD在0.6?1.2mm之間為宜,建議構(gòu)造深度最好不大于1.4mm。細(xì)級(jí)配是細(xì)集料含量多于粗集料的一種連續(xù)級(jí)配;粗級(jí)配是以粗集料含量多于細(xì)集料,以粗集料為主、碎石之間相互嵌擠而成的骨架密實(shí)型級(jí)配;斷級(jí)配瀝青混合料是集料級(jí)配曲線不連續(xù)、其中缺少一或兩個(gè)篩孔的無(wú)篩余或很少篩余量的級(jí)配,它仍是以粗集料為主的骨架嵌鎖結(jié)構(gòu)。瀝青瑪蹄脂碎石SMA屬斷級(jí)配,SAC、FAC(富油瀝青混凝土)等接近斷級(jí)配。近年來(lái)很多工程,己從傳統(tǒng)連續(xù)級(jí)配逐漸調(diào)整為骨架密實(shí)型的粗級(jí)配,如AK、SUP、LSM等級(jí)配均屬于這類。粗級(jí)配、斷級(jí)配具有表面粗糙、密實(shí),構(gòu)造深度較大,水穩(wěn)性、抗車轍等性能較好的優(yōu)點(diǎn),粗級(jí)配應(yīng)注意加強(qiáng)壓實(shí)。細(xì)級(jí)配因細(xì)集料較多,施工和易性較好,水穩(wěn)定性、低溫抗開(kāi)裂及抗疲勞開(kāi)裂性能等較好。但是,表面構(gòu)造深度較小,高溫穩(wěn)定性較差,它適宜于降雨量小于500mm的干旱氣候區(qū),交通量較少,氣候較寒冷、積雪較多的地區(qū)等。OGFC是一種開(kāi)級(jí)配,其設(shè)計(jì)空隙率宜為18?24%,它用做排水表面層。排水表面層具有排水、減少水膜厚度,防止水漂及抗滑功能,又可降低噪音作為減噪表面層。瀝青路面可由一層或多層組成,各層組合應(yīng)和路面使用要求相適應(yīng),各層厚度應(yīng)和所選瀝青混合料的級(jí)配類型、公稱最大粒徑相匹配,在各瀝青層中至少有一、兩層的瀝青混合料應(yīng)為密級(jí)配型。表7.1.4瀝青混合料類型層位密級(jí)配半開(kāi)級(jí)配開(kāi)級(jí)配最大粒徑厚度斷級(jí)配型粗級(jí)配細(xì)級(jí)配空隙率?超薄磨耗層表面層中面層下面層01表面層應(yīng)具有一定構(gòu)造深度、良好的抗滑性能,當(dāng)表面層厚度為40mm時(shí),宜選用公稱最大粒徑13mm的瀝青混合料,如AK-13、SAC-13、SUP-13、SMA-13等級(jí)配類型。對(duì)路線處于坡道、彎道或重車多的路段,表面層厚度宜為50mm,可選用公稱最大粒徑16mm的瀝青混合料,如AK-16、SAC-16、SUP-16、SMA-16等級(jí)配類型。2中面層宜選擇骨架密實(shí)型級(jí)配,以提高其熱穩(wěn)性和水穩(wěn)性,如選用ACG-20、SAC-20、SUP-19、或SMA-20,F(xiàn)AC-20等級(jí)配類型。下面層可結(jié)合其厚度,選擇瀝青混凝土ACG-25或密級(jí)配大粒徑瀝青碎石。3設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)和使用要求、氣候特點(diǎn)、交通條件、面層結(jié)構(gòu)厚度等因素,結(jié)合使用經(jīng)驗(yàn),可參照表7.1.4選擇瀝青層的級(jí)配類型和級(jí)配范圍。7.1.5關(guān)于密級(jí)配瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)方法,詳見(jiàn)《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》有關(guān)方法。目前主要采用馬歇爾試驗(yàn)方法,國(guó)內(nèi)部分單位引進(jìn)了美國(guó)Superpave方法和GTM法,并修建了很多實(shí)體工程,從近年的使用效果較好,因此其他方法也可使用。隨著高速公路交通量不斷增大,重載、超載現(xiàn)象較為普遍,為了適應(yīng)交通的發(fā)展和防止早期的水損害,對(duì)馬歇爾指標(biāo)進(jìn)行了調(diào)整。1為了追求密實(shí)而粗糙的路面,克服水損害,收集了近期各地的改進(jìn)型瀝青混合料的級(jí)配,在匯總分析各地經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,提出各種瀝青混合料的推薦級(jí)配。分析表明,原空隙率較大的抗滑面層AK型向密實(shí)型調(diào)整,連續(xù)級(jí)配AC型向S型調(diào)整,使各地的級(jí)配多數(shù)向粗集料為主的骨架密實(shí)型級(jí)配靠近。各種名稱雖然不同,但級(jí)配卻比較接近。從表7.1.4可知(從附錄C,表C.1可知?),原規(guī)范AK-13A基本包括各方面的設(shè)計(jì)級(jí)配線。原規(guī)范中AK-13B偏粗,易出現(xiàn)滲水現(xiàn)象,使用效果不佳,不推薦。新規(guī)范仍保留AK-13A這一級(jí)配,改名為AK-13。()由表7.1.4可知,原規(guī)范AK-16A因空隙率較大,在近年來(lái)己進(jìn)行了級(jí)配調(diào)整,控制設(shè)計(jì)空隙率在4%后,滲水性減小,因此,在原規(guī)范的基礎(chǔ)上僅作了小小的調(diào)整,也可獲得粗糙密實(shí)抗滑層,但在施工時(shí)應(yīng)注意防止離析和控制壓實(shí)度。(2)原規(guī)范中面層用AC-20I級(jí)配,通過(guò)4.76mm篩孔的細(xì)集料明顯太多,瀝青混合料呈懸浮密實(shí)結(jié)構(gòu),對(duì)高溫穩(wěn)定性不利,易出現(xiàn)車轍。但SAC和FAC型級(jí)配通過(guò)4.76mm篩孔的細(xì)集料明顯減少,因此,推薦級(jí)配ACG-20增加了粗集料含量。同理,推薦級(jí)配ACG-25也將原規(guī)范AC-25I級(jí)配考慮熱穩(wěn)性和抗疲勞、耐久性,適當(dāng)?shù)販p少了細(xì)集料,增加了粗集料含量,使新級(jí)配介于原I型和II型之間。對(duì)密級(jí)配瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)作了如表7.1.5的調(diào)整。設(shè)計(jì)空隙率要求控制在4%左右,一般空隙率不超過(guò)5%,以減少了表面層的滲水性。因現(xiàn)場(chǎng)空隙率和壓實(shí)度有關(guān),應(yīng)使現(xiàn)場(chǎng)空隙率應(yīng)小于8%。同時(shí),采取必要的防止剝離措施,如摻入抗剝離劑、或消石灰、水泥等,水損壞現(xiàn)象明顯減少。表7.1.5瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)指標(biāo)的調(diào)整j、一指標(biāo)級(jí)配類型空隙率每面擊實(shí)次數(shù)壓實(shí)度粘附性等級(jí)凍融劈裂強(qiáng)度比密級(jí)配AC-I3—6%75次97%采用雙控指標(biāo)5級(jí)全國(guó)采用抗滑面層AK型3—6%75次設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)推薦級(jí)配曲線范圍內(nèi)選擇一至二條曲進(jìn)行配合比設(shè)計(jì),并要求進(jìn)行瀝青混合料性能指標(biāo)的檢驗(yàn),經(jīng)比較確定推薦設(shè)計(jì)級(jí)配曲線,供施工單位參考。熱拌瀝青碎石是半開(kāi)級(jí)配,一般空隙率一,當(dāng)用于三、四級(jí)公路的瀝青面層時(shí),可用或,由于它的空隙率大,滲水嚴(yán)重,應(yīng)設(shè)密級(jí)配上封層。當(dāng)做單層式時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加細(xì)集料,控制空隙率不大于10。%若拌和設(shè)備條件允許,應(yīng)盡量選用密級(jí)配瀝青混合料。當(dāng)用于調(diào)平層時(shí),根據(jù)瀝青層厚度選擇級(jí)配,瀝青層最小厚度應(yīng)為公稱最大粒徑的2—2.倍5。當(dāng)用于改建工程需要較厚的調(diào)平層或柔性路面下基層,為減少瀝青用量,設(shè)計(jì)空隙率不宜大于15%。上一世紀(jì)九十年代我國(guó)路面車轍問(wèn)題不太突出,但是進(jìn)入二十一世紀(jì)后,這個(gè)問(wèn)題逐漸成為繼水損害之后的第二大問(wèn)題了,特別是在爬坡路段,重車、超載車多的路段,在持續(xù)高溫的作用下,沿行車道上輪跡帶的路面出現(xiàn)嚴(yán)重的縱向車轍、或推擁變形。據(jù)調(diào)查瀝青混合料的推移、變形主要是產(chǎn)生在中、下面層,少數(shù)在下面層。分析原因:主要是運(yùn)輸車輛嚴(yán)重超重,夏季氣溫持繼高溫,這是外因;瀝青混合料設(shè)計(jì)或施工不當(dāng),瀝青混合料的級(jí)配中細(xì)料偏多,空隙率偏小,有的瀝青用量偏大,瀝青稠度偏低(偏?。┑?。另外,因石料加工場(chǎng)市場(chǎng)的規(guī)格、品質(zhì)不統(tǒng)一,管理混亂,石料不干凈,級(jí)配控制不嚴(yán)、細(xì)料偏多,以及粉膠比過(guò)大等造成高溫?zé)岱€(wěn)定性不足等內(nèi)因。設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)交通、氣候、路線線形等環(huán)境條件,重視提高瀝青混合料的熱穩(wěn)定性的問(wèn)題。1對(duì)瀝青混合料熱穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)方法,在國(guó)際上也無(wú)統(tǒng)一、公認(rèn)的方法和采用的指標(biāo)體系,試驗(yàn)設(shè)備也不同。七五攻關(guān)時(shí)引進(jìn)了日本輪跡試驗(yàn)設(shè)備和動(dòng)穩(wěn)定度評(píng)價(jià)指標(biāo),并采用當(dāng)時(shí)的國(guó)產(chǎn)瀝青和連續(xù)級(jí)配做的試驗(yàn)結(jié)果,所提出的動(dòng)穩(wěn)定度標(biāo)準(zhǔn)偏低。評(píng)價(jià)高溫穩(wěn)定性指標(biāo)有動(dòng)穩(wěn)定度,相對(duì)變形,蠕變?cè)囼?yàn)等,雖在瀝青混合料的專題研究認(rèn)為相對(duì)變形和動(dòng)穩(wěn)定度有良好關(guān)系,單軸蠕變?cè)囼?yàn)的蠕變勁度也可表征瀝青混凝土的熱穩(wěn)定性能,但因資料較少未能提出推薦值。故本次仍用車轍試驗(yàn)所獲得的動(dòng)穩(wěn)定度表示。對(duì)溫區(qū)和熱區(qū)的高速公路、一級(jí)公路的表面層、中面層高溫穩(wěn)定性宜用車轍試驗(yàn)所獲得的動(dòng)穩(wěn)定度評(píng)價(jià),試驗(yàn)溫度一般為60℃,輪壓為0.7Mpa;對(duì)于重載交通可適當(dāng)提高輪壓;對(duì)氣候情況炎熱或寒冷地區(qū),可根據(jù)具體氣候條件,提高或降低試驗(yàn)溫度。在高溫期長(zhǎng)、超重車多的交叉口、大型車輛出入口、停車場(chǎng)、縱坡較大的連續(xù)坡道等特殊情況下,可適當(dāng)提高指標(biāo)。從對(duì)某些車轍路段的剖析看,流動(dòng)主要產(chǎn)生在中面層。一般表面層的剪應(yīng)力是很大的,但因考慮表面粗糙度,混合料設(shè)計(jì)粗集料較多,有的還采用了改性瀝青,因此,表面層的抗剪強(qiáng)度較大,尚未產(chǎn)生流動(dòng)變形,而中面層正處于剪應(yīng)力較大的位置。但是,在設(shè)計(jì)混合料時(shí),主要考慮防止雨水下滲,從路面鉆孔看空隙率較小有的達(dá)1~3%;有的施工控制不當(dāng),或細(xì)集料偏多或?yàn)r青用量偏大,使熱穩(wěn)定性下降。因此,在中面層混合料的設(shè)計(jì),應(yīng)綜合考慮全衡滲水性和熱穩(wěn)性兩個(gè)矛盾的統(tǒng)一,不能偏費(fèi)。當(dāng)前交通量增大、重車和超載車越來(lái)越多,對(duì)瀝青路面產(chǎn)生車轍的影響很大,客觀要求提高了;實(shí)踐證明,現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)不適應(yīng)交通的要求。根據(jù)近年來(lái)瀝青混合料級(jí)配設(shè)計(jì)進(jìn)行了大量研究,瀝青混合料由連續(xù)級(jí)配轉(zhuǎn)向骨架密實(shí)型粗級(jí)配,大大提高了瀝青混合料的嵌鎖能力,提高了瀝青混合料的內(nèi)摩擦角①。另外,采用比面層更稠一級(jí)瀝青或用改性瀝青、高粘度改性瀝青,對(duì)提高瀝青和石料之間粘結(jié)力,對(duì)提高熱穩(wěn)性都有不同程度的貢獻(xiàn)。排水路面采用的高粘度改性瀝青對(duì)提高熱穩(wěn)性具有明顯效果。有的摻入一定的化學(xué)纖維,對(duì)提高熱穩(wěn)性有一定效果。據(jù)調(diào)查資料,生產(chǎn)單位實(shí)測(cè)的動(dòng)穩(wěn)定度都有較大提高。鑒于我國(guó)氣候差異大,交通量分布懸殊,為修改原規(guī)范一刀切的做法,針對(duì)公路自然區(qū)劃W為主的范圍,考慮最熱月份連續(xù)七天的最高氣溫平均值和98%保證率的代表值來(lái)劃分熱區(qū)和溫區(qū)。當(dāng)連續(xù)七天高溫的代表值小于30℃的地區(qū)可視為涼區(qū),一般情況可不檢驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度;當(dāng)代表值為30℃~35℃的地區(qū)為溫區(qū);當(dāng)代表值大于35℃的地區(qū)為熱區(qū),分別提出了動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)。新指標(biāo)對(duì)交通量小公路或寒區(qū),動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)提高幅度較小,對(duì)交通量大的溫區(qū),少數(shù)夏季處于熱區(qū)的地方,重交通或特重交通的動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)提高幅度較大。若達(dá)不到技術(shù)要求,應(yīng)采取技術(shù)措施,提高瀝青混合料的抗剪強(qiáng)度。應(yīng)補(bǔ)充說(shuō)明的是目前尚未建立動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)和車轍深度、交通量的相關(guān)關(guān)系,動(dòng)穩(wěn)定度指標(biāo)還僅僅是一個(gè)相對(duì)指標(biāo),不能完全控制不同交通量下的車轍深度。希望各省深入研究,累積資料。瀝青路面水穩(wěn)定性除采用瀝青和石料間的粘附性指標(biāo)外,還采取了浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度及凍融劈裂試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青混合料的水穩(wěn)定性。國(guó)外采用浸水車轍試驗(yàn)評(píng)價(jià)瀝青抗剝離性能,我國(guó)尚缺資料,需累積資料。原規(guī)范根據(jù)“八五攻關(guān)成果”僅限于在年最低氣溫低于-21.5℃的寒冷地區(qū),但是通過(guò)近年實(shí)踐,該方法是以嚴(yán)酷試驗(yàn)條件評(píng)價(jià)瀝青混凝土的水穩(wěn)定性,南方多雨地區(qū)都采用該指標(biāo)評(píng)價(jià)瀝青混凝土的水穩(wěn)定性,取得良好效果。因此,本次修訂條文將凍融劈裂試驗(yàn)評(píng)價(jià)混合料水穩(wěn)性的適用范圍擴(kuò)大至全國(guó),使瀝青混凝土具有一定的水穩(wěn)定性,以避免路面出現(xiàn)早期水損害現(xiàn)象。瀝青混凝土路面的低溫抗裂性能,受到廣泛的重視,新規(guī)范根據(jù)國(guó)內(nèi)科研成果和近年試驗(yàn)結(jié)果,提出了瀝青混合料低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變(0)技術(shù)指標(biāo),以減少低溫收縮裂縫。該指標(biāo)是相對(duì)指標(biāo),僅用于評(píng)價(jià)瀝青混凝土路面的低溫抗裂性能,并不能控制低溫裂縫的產(chǎn)生,對(duì)涼區(qū)、寒冷地區(qū)是一個(gè)參考性指標(biāo)。排水路面它具表面粗糙抗滑,路面雨水可由凹凸不平的表面迅速滲入路表層并通過(guò)內(nèi)部排水系統(tǒng)排出。行車無(wú)濺水、且視線良好,無(wú)水漂現(xiàn)象,明顯提高行車的穩(wěn)定性,降低行車噪音。排水路面在歐、美、日本等國(guó)己使用了多年,并制定了從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)機(jī)械等成套技術(shù),取得了良好的綜合效益。我國(guó)正開(kāi)展研究,為此,參照國(guó)外資料和初步實(shí)踐,初步提出了排水路面的結(jié)合料、級(jí)配、混合料的要求,供設(shè)計(jì)參考。高粘度瀝青的性能指標(biāo)可參考表7.1.11-1的要求。表7.1.11-1高粘度瀝青性能指標(biāo)技術(shù)要求試驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)指標(biāo)針入度(25℃,50g,5s)/0.1mm三40軟化點(diǎn)TR&B/℃三80.0延度(5cm/min,15℃)/cm三50閃點(diǎn)℃三260薄膜加熱質(zhì)量變化率%W0.6薄膜加熱針入度比 %三65韌性Nm(三20(200)粘附性Nm(三15(150)60℃粘度三20000(200000)表7.1.11-2排水表面層的級(jí)配范圍類型通過(guò)以下篩孔尺寸(mm)的百分率(%)191613.29.54.752.361.180.60.30.150.075OGFC-1010090-10027-478-167-146-125-104-84-7OGFC-1310090-10070-8115-267-206-176-145-124-93-7OGFC-1610090-10075-8550-604-203-203-173-153-123-93-7表7.1.11-3排水表面層混合料技術(shù)要求試驗(yàn)項(xiàng)目單位技術(shù)要求設(shè)計(jì)空隙率%17?23馬歇爾試驗(yàn)的穩(wěn)定度kN三3.5析漏損失%W0.3飛散損失%W20車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度次/mm三3000水穩(wěn)定性:殘留馬歇爾穩(wěn)定度%三80凍融劈裂試驗(yàn)%三70浸水飛散損失%W排水性能:滲透系數(shù)>0.01滲水量>9007.2瀝青貫入式路面和表面處治瀝青貫入式路面原規(guī)范中規(guī)定瀝青貫入式上部加鋪拌和層的厚度宜為 ? ,其總厚度宜為? 0此次修改為拌和層的厚度宜為 ? ,其總厚度宜為 ?0這是根據(jù)已有道路的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行修改的。拌和法瀝青表面處治原規(guī)范中規(guī)定拌和法瀝青表處厚度宜為?,由于瀝青貫入式路面中的拌和層厚度已修改為?,因此拌和法瀝青表處厚度也修改為?。7.2.6?7.2.7稀漿封層稀漿封層是新增加的內(nèi)容,增加的原因如下:稀漿封層可用于新建的瀝青面層,作為磨耗層或保護(hù)層,也可作下封層,這在我國(guó)已有了成功的經(jīng)驗(yàn),尤其是對(duì)于缺乏優(yōu)質(zhì)石料作抗滑層的地區(qū),可以節(jié)省造價(jià)。稀漿封層的礦料級(jí)配及決定配合比的方法、指標(biāo)是參照 、(國(guó)際稀漿封層協(xié)會(huì)) 編寫的,這些方法已在我國(guó)許多地區(qū)推廣使用,證明是適用的。稀漿封層應(yīng)選擇堅(jiān)硬、粗糙、耐磨、潔凈的集料,不得含有泥土、雜物。粗集料應(yīng)滿足熱拌瀝青混合料所使用的粗集料質(zhì)量技術(shù)要求,表觀相對(duì)密度、壓碎值、洛杉磯磨耗值等指標(biāo)可使用較粗的集料或原石料進(jìn)行試驗(yàn)。當(dāng)采用和結(jié)合料粘附性達(dá)不到4級(jí)以上的酸性石料時(shí)必須摻加消石灰或抗剝落劑。細(xì)集料宜采用潔凈的優(yōu)質(zhì)堿性石料生產(chǎn)的機(jī)制砂、石屑,小于 部分細(xì)集料的砂當(dāng)量應(yīng)符合有關(guān)規(guī)范的要求,且不得使用天然砂。如發(fā)現(xiàn)集料中有超規(guī)格的大粒徑顆粒時(shí),必須在運(yùn)往攤鋪機(jī)前將集料過(guò)篩。當(dāng)有實(shí)際工程證明當(dāng)?shù)厥褂玫募?jí)配能夠滿足稀漿封層使用要求,有足夠的耐久性時(shí),經(jīng)過(guò)專家論證并得到當(dāng)?shù)毓分鞴懿块T認(rèn)可,也可使用?;旌狭细骱Y孔的通過(guò)率必須在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)級(jí)配的允許波動(dòng)范圍內(nèi)波動(dòng),所得級(jí)配曲線應(yīng)盡量避免出現(xiàn)鋸齒。8新建路面的結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算8.0.1?8.0.4瀝青路面設(shè)計(jì)方法可分為理論法或經(jīng)驗(yàn)法。經(jīng)驗(yàn)法主要是通過(guò)試驗(yàn)路或使用性能調(diào)查、分析而得,如CBR法、AASHTO法、英國(guó)道路29號(hào)指示第一至三版,以及德國(guó)、法國(guó)的典型結(jié)構(gòu)方法。理論法實(shí)際上是理論和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合的半經(jīng)驗(yàn)半理論法,多數(shù)是以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)并通過(guò)實(shí)踐驗(yàn)證而提出的,如比利時(shí),殼牌石油公司、英國(guó)運(yùn)輸部、澳大利亞、南非、美國(guó)瀝青協(xié)會(huì)。也有用理論分析法和經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合方法,如法國(guó)、日本、美國(guó)聯(lián)邦公路局等。本規(guī)范仍以采用理論法。國(guó)外設(shè)計(jì)方法中,大多采用瀝青層的彎拉疲勞,路基頂面壓應(yīng)變,主要是國(guó)外路面以柔性結(jié)構(gòu)為主。對(duì)有半剛性基層的國(guó)家,穩(wěn)定類材料結(jié)構(gòu)層多采用拉應(yīng)力。另外,對(duì)柔性路面結(jié)構(gòu)還考慮永久變形指標(biāo),以此控制路面車轍。表8.0.1 部分國(guó)家或單位采用的設(shè)計(jì)指標(biāo)表國(guó)家或單位設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青層疲勞穩(wěn)定粒料層拉應(yīng)力路基頂面壓應(yīng)變粒料層剪切應(yīng)力永久變形路表彎沉變形美國(guó)補(bǔ)強(qiáng)澳大利亞、日本南非諾丁漢大學(xué)比利時(shí)法國(guó)俄羅斯在舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)中,美國(guó)了瀝青協(xié)會(huì)、加州交通運(yùn)輸局動(dòng)彎沉、加拿大道路瀝青協(xié)會(huì)(貝克曼梁)、以及英國(guó)交通和道路研究實(shí)驗(yàn)室等利用彎沉測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)。1為什么選擇路面彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo),其主要原因?yàn)椋?、路面總變形是指在車輛荷載作用下,彈性層狀體系理論計(jì)算中的一個(gè)指標(biāo),它表征路面各結(jié)構(gòu)層的變形和路基頂面變形之和,它和基頂面壓應(yīng)變、總變形有密切關(guān)系。為了測(cè)試方便,我們采用了回彈變形。路面彎沉值的大小,反映了路面整體剛度弱強(qiáng),過(guò)大的塑性變形導(dǎo)致路面下沉變形、車轍。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)產(chǎn)生了疲勞開(kāi)裂。2、路表彎沉值可以簡(jiǎn)單地用貝克曼梁量測(cè),操作簡(jiǎn)便,真實(shí)可靠,易于推廣到科研、施工、養(yǎng)護(hù)單位。和承載板法相比,測(cè)試速度快,不破損路面。而壓應(yīng)變、拉應(yīng)變指標(biāo)測(cè)試很困難,目前僅有少數(shù)科研單位可能具有測(cè)試條件,它無(wú)法用于質(zhì)量檢驗(yàn)、舊路面養(yǎng)護(hù)水平的評(píng)價(jià)。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)手段。以上優(yōu)點(diǎn)至今存在,它和繁雜的承載板法、精密而高貴的落錘式彎沉儀、自動(dòng)彎沉測(cè)試車等相比,貝克曼梁仍有明顯的優(yōu)一勢(shì),當(dāng)然隨著交通事業(yè)發(fā)展,測(cè)試手段將向快速、簡(jiǎn)便方向發(fā)展,落錘式彎沉儀、自動(dòng)彎沉測(cè)試車將會(huì)得到更廣泛的運(yùn)用。2在198年6規(guī)范中,已增加的瀝青層、半剛性材料基層的抗彎拉應(yīng)力,新規(guī)范仍保留這一指標(biāo)。對(duì)半剛性材料基層路面破損情況調(diào)查表明,半剛性基層瀝青路面隨著路面使用年限的增長(zhǎng)其彎沉值增大,路面結(jié)構(gòu)的破壞表現(xiàn)為縱橫向開(kāi)裂。當(dāng)路面彎沉值一般達(dá)到0)以上,基層基本失去了板體性,嚴(yán)重的出現(xiàn)松散。這說(shuō)明半剛性瀝青路面的結(jié)構(gòu)破壞,很可能是基層產(chǎn)生過(guò)大拉應(yīng)力而造成基層疲勞開(kāi)裂,進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂。因此,半剛性材料基層以抗彎拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)。瀝青層層底在車輛荷載作用下產(chǎn)生拉應(yīng)變或拉應(yīng)力,在輪荷載反復(fù)作用下導(dǎo)致路面疲勞開(kāi)裂。從現(xiàn)行理論出發(fā),路面裂縫是由下而上發(fā)生、發(fā)展,它的外觀特征是先發(fā)生縱向裂縫再逐步發(fā)展成縱向網(wǎng)裂、龜裂破壞。但是,路面出現(xiàn)裂縫的原因還有以下三種:瀝青層也因氣候日溫差或季節(jié)的熱冷變化,使路表面產(chǎn)生溫度應(yīng)力疲勞開(kāi)裂;因突然寒流襲擊,驟然降溫而使溫度應(yīng)力大于瀝青抗拉強(qiáng)度而使路面拉裂;瀝青層老化可能引起開(kāi)裂。近年來(lái)的調(diào)查,有的路面出現(xiàn)網(wǎng)裂,從鉆孔可知,有的裂縫是從上向下發(fā)展,產(chǎn)生在表面層、中面層,并不是半剛性裂縫反射的結(jié)果。有的是裂縫貫穿瀝青層。上述的后三種裂縫是從上向下發(fā)展,而現(xiàn)規(guī)范中的層底拉應(yīng)力或拉應(yīng)變都不能表征這些破損現(xiàn)象。從國(guó)外文獻(xiàn)中,也有很多裂縫是在輪跡邊緣的瀝青層由上而下擴(kuò)展。實(shí)際上裂縫產(chǎn)生、發(fā)展過(guò)程是復(fù)雜的問(wèn)題,各種可能性都存在,最后表現(xiàn)在路表的都是以縱向裂縫為多。容許彎沉值是以路面出現(xiàn)縱向裂縫臨界狀態(tài),以縱向網(wǎng)裂為的破壞狀態(tài),它主要反映在車輛荷載作用下路面結(jié)構(gòu)整體、包括結(jié)構(gòu)層部分應(yīng)力和抗力對(duì)比失衡狀態(tài)時(shí)的表觀特征。路表彎沉指標(biāo)不能反映溫度應(yīng)力作用、瀝青老化等因素引起的裂縫,也不能解決瀝青混合料的熱穩(wěn)性不足而產(chǎn)生的車轍變形。路面破壞形態(tài)、原因是多種多樣的,今后的研究任務(wù)是應(yīng)從結(jié)構(gòu)組合、材料、混合料等著手,全方位、多指標(biāo)地完善設(shè)計(jì)方法。對(duì)于半剛性基層或貧混凝土基層瀝青路面,一方面土基頂面壓應(yīng)變均較小;另一方面基層上的瀝青層無(wú)論層間連續(xù)還是滑動(dòng),大多處于受壓區(qū),瀝青層產(chǎn)生的是壓應(yīng)力(壓應(yīng)變),二者均不能控制設(shè)計(jì),瀝青層底拉應(yīng)變或拉應(yīng)力一般只對(duì)柔性基層瀝青路面起作用。關(guān)于剪應(yīng)力指標(biāo)對(duì)于半剛性基層或貧混凝土基層瀝青路面,彎沉和瀝青層拉應(yīng)力或應(yīng)變指標(biāo)均不能控制設(shè)計(jì),因此,除用基層拉應(yīng)力為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指標(biāo)外,對(duì)瀝青層則應(yīng)進(jìn)行抗剪強(qiáng)度的檢驗(yàn)。由于我國(guó)重車增多、超載嚴(yán)重,丘陵、山區(qū)高速公路的修建,上坡道、彎道、匝道以及夏季持續(xù)高溫等,近兩年有的公路出現(xiàn)了較嚴(yán)重的車轍,使得大家對(duì)瀝青混合料抗剪切指標(biāo)的注視。剪切指標(biāo)和瀝青混合料的熱穩(wěn)性密切相關(guān),高溫時(shí)瀝青混合料的粘結(jié)力C和內(nèi)摩阻力①有明顯變化。因此,對(duì)有條件的單位宜在瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)時(shí),進(jìn)行抗剪強(qiáng)度的檢驗(yàn)。對(duì)山區(qū)高速公路或者縱坡較大、坡度超長(zhǎng)路段應(yīng)考慮車輛荷載的水平分量所產(chǎn)生的路表剪應(yīng)力,貧砼基層、舊水泥砼板上界面的剪應(yīng)力,以及交叉口制動(dòng)時(shí)剪應(yīng)力等理論計(jì)算,抗剪強(qiáng)度測(cè)定、容許剪應(yīng)力等問(wèn)題,尚需進(jìn)行研究,故本次規(guī)范尚不能納入規(guī)范。目前只能通過(guò)瀝青混合料設(shè)計(jì)、加強(qiáng)層間結(jié)合措施等,彌補(bǔ)不足。層間接觸狀態(tài)瀝青路面結(jié)構(gòu)的應(yīng)力和應(yīng)變分析表明,路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中層間結(jié)合條件對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果有較大影響,尤其是對(duì)拉應(yīng)力(包括剪應(yīng)力),滑動(dòng)狀態(tài)下基層拉應(yīng)力設(shè)計(jì)比連續(xù)狀態(tài)提高1-2倍。設(shè)計(jì)中采用什么樣的層間接觸條件取決和施工條件和材料特性。如果路面按滑動(dòng)狀態(tài)設(shè)計(jì)就顯得過(guò)于保守,路面厚度太厚。原則上我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取工藝措施盡量保證各層的緊密結(jié)合,使其層間處于連續(xù)狀態(tài),按連續(xù)狀態(tài)設(shè)計(jì)。若設(shè)計(jì)時(shí),論證瀝青層和半剛性基層可能出現(xiàn)層間移動(dòng),根據(jù)具體情況選定層間結(jié)合系數(shù)進(jìn)行計(jì)算。我國(guó)瀝青路面近幾年來(lái)出現(xiàn)了水損害、抗滑性能不足、高溫車轍變形、低溫收縮開(kāi)裂等,這些現(xiàn)象多數(shù)是在路面整體剛度基本滿足要求的情況下,瀝青面層出現(xiàn)了使用功能性損壞。它和路面總厚度的大小沒(méi)有直接關(guān)系,換句話說(shuō),它和目前采用的以設(shè)計(jì)彎沉值、彎拉應(yīng)力的設(shè)計(jì)指標(biāo)體系、厚度計(jì)算理論關(guān)系不大?,F(xiàn)行結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算主要是解決結(jié)構(gòu)的承載力、荷載作用下結(jié)構(gòu)層疲勞破壞問(wèn)題。上述損壞現(xiàn)象,現(xiàn)行規(guī)范主要是通過(guò)結(jié)構(gòu)組合、材料選擇和混合料的性能設(shè)計(jì)解決。因此,本次規(guī)范修訂的重點(diǎn)并不是理論體系和厚度計(jì)算方法問(wèn)題,而是針對(duì)不同結(jié)構(gòu)類型的設(shè)計(jì)指標(biāo)進(jìn)行完善和補(bǔ)充?,F(xiàn)行瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范仍用雙圓均布荷載作用下的彈性層狀理論體系,以設(shè)計(jì)彎沉值和彎拉應(yīng)力為指標(biāo)的厚度計(jì)算法。8.0.5路表彎沉是路面結(jié)構(gòu)層和路基在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下產(chǎn)生的總位移,它代表著路基路面結(jié)構(gòu)的整體剛度,反映了路面和路基的承載能力大小。但路表彎沉的標(biāo)準(zhǔn)和路面結(jié)構(gòu)類型、材料有直接關(guān)系,也就是說(shuō)若控制路基容許壓應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)相同,則可選擇若干不同路面材料和厚度的路面結(jié)構(gòu)可以滿足其要求,但是各結(jié)構(gòu)的路表彎沉則不同。故不同材料的路面結(jié)構(gòu),其設(shè)計(jì)彎沉標(biāo)準(zhǔn)則不同。因此提出不同結(jié)構(gòu)類型按不同公式確定彎沉標(biāo)準(zhǔn)是合理的?;旌鲜交鶎勇访媸菑娜嵝韵虬雱傂赃^(guò)渡的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)彎沉應(yīng)界于二者之間,采用內(nèi)插的方法處理,即半剛性基層或底基層上柔性結(jié)構(gòu)層總厚度小于18cm時(shí)為剛性,取值為1.0;大于30cm為柔性結(jié)構(gòu),取值為1.6。18-30cm之間線性內(nèi)插。8.0.7長(zhǎng)期以來(lái)路面設(shè)計(jì)人員忽視材料設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)定,而設(shè)計(jì)參數(shù)是材料設(shè)計(jì)、混合料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的重要內(nèi)容,造成路面設(shè)計(jì)僅僅是抄規(guī)范參數(shù)進(jìn)行厚度計(jì)算的局面。因此,我國(guó)路面設(shè)計(jì)參數(shù)的資料積累非常少。為了加強(qiáng)這一工作,根據(jù)不同的公路等級(jí)、設(shè)計(jì)階段提出了路面設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)試和取值要求。8.0.8?8.0.9設(shè)計(jì)參數(shù)應(yīng)根據(jù)路面的損壞類型、受力模式采用不同測(cè)定方法測(cè)定相應(yīng)的參數(shù)。對(duì)于拉應(yīng)力計(jì)算考慮到梁式試件試驗(yàn)繁瑣及數(shù)據(jù)離散性大的缺點(diǎn),曾在97規(guī)范修訂時(shí)簡(jiǎn)化了材料參數(shù)的試驗(yàn)方法,提出了用抗壓模量代替彎拉模量、劈裂強(qiáng)度代替彎拉強(qiáng)度,便于普及使用。已有專題研究了抗壓模量代替彎拉模量、劈裂強(qiáng)度代替彎拉強(qiáng)度的可行性,并對(duì)彎拉疲勞和劈裂疲勞進(jìn)行了對(duì)比分析。但從目前路面設(shè)計(jì)來(lái)看,這套參數(shù)體系導(dǎo)致拉應(yīng)力基本不控制路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),從對(duì)比結(jié)果看,采用抗壓模量代替彎拉模量、劈裂強(qiáng)度代替彎拉強(qiáng)度其取值偏于保守,半剛性基層的推薦抗壓模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于彎拉模量,彎拉模量和抗壓模量比值一般大于2—3倍;劈裂強(qiáng)度小于彎拉強(qiáng)度,彎拉強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度的比值一般在?之間,顯然不是同比例的變化。從指標(biāo)和計(jì)算參數(shù)統(tǒng)一出發(fā),采用彎拉模量和彎拉強(qiáng)度更合理,但是,目前實(shí)測(cè)彎拉模量和彎拉強(qiáng)度較少,希望各省根據(jù)當(dāng)?shù)夭牧现萍y(cè)試計(jì)算參數(shù)。
沒(méi)有大量試驗(yàn)資料前,仍可用抗壓回彈模量和劈裂強(qiáng)度作為彎拉設(shè)計(jì)和驗(yàn)算的參數(shù)。8.0.11材料參數(shù)的測(cè)定方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有較大影響,如成型方法、儀具、溫度控制、加載方式等,本次未對(duì)材料參數(shù)的測(cè)定方法進(jìn)行研究??紤]到模量取值的不利組合,(表8.0.11),彌補(bǔ)參數(shù)取值的不足,使拉應(yīng)力設(shè)計(jì)指標(biāo)更合理的。表8.0.11-1瀝青層彎拉計(jì)算時(shí)模量取值材料名稱配合比抗壓模量 5方差22O——,,、細(xì)粒式瀝青混凝土I茂名號(hào)歡喜嶺號(hào)遼河號(hào)代表值平均值中粒式瀝青混凝土I單家寺號(hào)殼牌號(hào)單家寺號(hào)阿號(hào)代表值平均值I歡喜嶺號(hào)中粒式瀝青混凝土10歡喜嶺號(hào)日本號(hào)殼牌號(hào)代表值平均值表8.0.11-2 半剛性基層材料模量取值分析材料名稱配合比抗壓回彈模量方差2代XO代*O—代代二灰碎石::二灰砂礫::水泥碎石水泥砂礫石灰水泥粉煤灰砂礫6 3 0水泥粉煤灰碎石石灰水泥碎石水泥石灰砂二灰土石灰土.12彈性層狀理論是在一定假設(shè)條件下(半無(wú)限空間體、材料各向同行、均質(zhì)體且不計(jì)自重)經(jīng)過(guò)復(fù)雜的力學(xué)、數(shù)學(xué)推演的理論體系,假設(shè)條件和路面實(shí)際不完全相符合,這是導(dǎo)致理論和實(shí)際不一致的原因之一規(guī)范中通過(guò)試驗(yàn)路的鋪筑測(cè)試,資料分析仍然引入原規(guī)范的彎沉修正系數(shù)F,將理論彎沉值進(jìn)行修正,使計(jì)算彎沉和實(shí)測(cè)彎沉值趨于接近實(shí)際。.16路面彎沉值是以20℃為測(cè)定瀝青彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),當(dāng)瀝青面層厚度小于或等于時(shí),不需溫度修正;當(dāng)路面溫度在土℃,也不進(jìn)行溫度修正;其它情況下測(cè)定彎沉值均應(yīng)進(jìn)行溫度修正。溫度修正因缺乏資料,仍用舊規(guī)范。9改建和加鋪層設(shè)計(jì)一般規(guī)定目前我國(guó)已開(kāi)展舊路面的再生利用技術(shù),包括現(xiàn)場(chǎng)熱再生、廠拌熱再生、改性瀝青冷拌再生等工藝。瀝青路面廠拌再生混合料主要用于基層或底基層。半剛性材料打碎當(dāng)集料或再摻入水泥、碎石拌和可做底基層用。當(dāng)舊路面進(jìn)行加寬設(shè)計(jì)時(shí),加寬部分瀝青面層和原有路面的縱向接縫處,應(yīng)采取減緩路基不均勻沉降裂縫的措施。同時(shí)鋪筑路面以前應(yīng)檢查加寬部分路基土的密實(shí)度,并視具體情況采取措施,使加寬部分的整體強(qiáng)度和原有路面的整體強(qiáng)度相近,然后再進(jìn)行全幅罩面或補(bǔ)強(qiáng)。大修、改建加鋪瀝青層設(shè)計(jì)根據(jù)對(duì)原路面調(diào)查檢測(cè)資料,按《公路瀝青路面養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)范》的規(guī)定,對(duì)路面破損狀況、行駛質(zhì)量、強(qiáng)度及抗滑性能進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià),并根據(jù)使用要求,參考養(yǎng)護(hù)對(duì)策進(jìn)行罩面或加鋪層設(shè)計(jì)。薄層罩面是提高舊瀝青面層服務(wù)功能的措施。用于舊瀝青路面時(shí),舊路面應(yīng)較平整、車轍深度小于10mm,且路面無(wú)結(jié)構(gòu)性破壞(如縱、橫向裂縫、網(wǎng)裂)時(shí)才宜使用。對(duì)于高速、一級(jí)公路,路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)在良以下(不包括良);二級(jí)及二級(jí)以下公路,路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)在中以下(不包括中)時(shí),應(yīng)采取加鋪罩面層等措施來(lái)提高路表面的抗滑能力。選用薄層罩面時(shí),應(yīng)保證其厚度不得小于最小施工層厚度。施工時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制攤鋪碾壓溫度,保證罩面層壓實(shí)度及和下層的層間結(jié)合。磨耗層是一種具有構(gòu)造深度較大,抗滑性能較好的薄層結(jié)構(gòu)。它也??捎瞄_(kāi)級(jí)配或密級(jí)配混合料,也可用層鋪法或混合料攤鋪法。超薄磨耗層一般厚度為20?25mm,混合料可選用斷級(jí)配,如SMA-10、SAC-10、UTAC-10等密級(jí)配。瀝青混合料配合比設(shè)計(jì)宜按馬歇爾試驗(yàn)方法進(jìn)行。技術(shù)指標(biāo)應(yīng)符合表9.2.3的要求。表9.2.3馬歇爾試驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)試驗(yàn)項(xiàng)目技術(shù)要求馬歇爾試件擊數(shù)雙面擊各50或75次設(shè)計(jì)空隙率(%)4?5穩(wěn)定度(KN)>8流值(0.1mm)40~50飽和度(%)>70浸水馬歇爾殘留穩(wěn)定度(%)>90分段的最小長(zhǎng)度應(yīng)和施工方法相適應(yīng),一般不應(yīng)小于 ,機(jī)械化施工時(shí)不應(yīng)小于。當(dāng)沒(méi)有 標(biāo)準(zhǔn)車測(cè)定時(shí),可采用其他軸重的汽車測(cè)定。如采用非標(biāo)準(zhǔn)軸載(軸載 k )的汽車測(cè)定時(shí),則宜按式(9.2.5)將非標(biāo)準(zhǔn)軸載測(cè)得的彎沉值換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載下的彎沉值。二=(4)0.87 (”力lP式中:P、1—— 標(biāo)準(zhǔn)軸載及相對(duì)應(yīng)的彎沉值;100 100P>l——非標(biāo)準(zhǔn)軸載及相對(duì)應(yīng)的彎沉值。ii當(dāng)彎沉在非不利季節(jié)測(cè)定時(shí),應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)考慮季節(jié)影響系數(shù)的修正。對(duì)冰凍地區(qū)的潮濕或過(guò)濕的路基,宜考慮路面強(qiáng)度逐漸衰減的影響,乘以濕度影響系數(shù)。9.2.6公式9.2.6-1是將舊路按均質(zhì)體得到的理論公式,沒(méi)有考慮舊路結(jié)構(gòu)的非線性問(wèn)題,有條件時(shí)應(yīng)考慮理論公式的修正。關(guān)于拉應(yīng)力計(jì)算時(shí)的土基模量擴(kuò)大系數(shù)m2仍采用原方法。 2舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)不同于新建路面設(shè)計(jì),其設(shè)計(jì)目的是為滿足一定時(shí)間內(nèi)的交通需要,因此,舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通量、改擴(kuò)建規(guī)劃和已有經(jīng)驗(yàn)確定適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)年限。對(duì)舊路面有較多裂縫時(shí),為減緩反射裂縫,可以在調(diào)平層上或補(bǔ)強(qiáng)層之間鋪設(shè)土工合成材料,起到加筋、減裂、隔離軟弱夾層等作用。土工合成材料之上,應(yīng)有等于或大于70mm瀝青層;常用土工合成材料有玻璃纖維格柵、耐高溫的聚酯土工織物。聚酯土工織物和玻璃纖維格柵的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。玻璃纖維格柵網(wǎng)孔尺寸宜為其上鋪筑的瀝青層材料最大粒徑的0.5?1.0倍。玻璃纖維格柵有自粘式和定釘式;聚酯無(wú)紡?fù)凉た椢镉嗅権?、燒毛土工布和普通土工布。設(shè)計(jì)人員應(yīng)考慮施工質(zhì)量可靠、施工工藝簡(jiǎn)便、有較好實(shí)績(jī)的產(chǎn)品,以保質(zhì)工程質(zhì)量。補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)的彎沉綜合修正系數(shù)早在70年代,我國(guó)在研究雙圓荷載作用下雙層彈性體系理論運(yùn)用時(shí),發(fā)現(xiàn)用整層試槽和分層反算模量確定材料模量計(jì)算得到的理論彎沉值和實(shí)測(cè)彎沉值不相吻合。因此,在制定197年6《公路柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》時(shí),引入彎沉修正系數(shù),它為實(shí)測(cè)彎沉值和理論計(jì)算值的比。對(duì)于加鋪層設(shè)計(jì),在197年8規(guī)范中使用的是三參數(shù)法,建立該法時(shí)基層大多是柔性基層,因此這種方法對(duì)于柔性基層的加鋪層設(shè)計(jì)比較合理。修訂《公路柔性路面設(shè)計(jì)規(guī)范》 時(shí),雖然仍然采用了三參數(shù)法,并指出一些材料的設(shè)計(jì)參數(shù)P的取值對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定基層不適合。修訂《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》 時(shí),為了新建路面和改建路面設(shè)計(jì)體系的統(tǒng)一,將三參數(shù)經(jīng)驗(yàn)法改成了以彈性層狀體系理論為基礎(chǔ)的理論設(shè)計(jì)法,但由于當(dāng)時(shí)的重點(diǎn)在新建路面的設(shè)計(jì)方法上,新、舊路采用了同一彎沉修正系數(shù),造成補(bǔ)強(qiáng)厚度偏厚的情況。因此有必要對(duì)舊路加鋪設(shè)計(jì)中的彎沉修正系數(shù)進(jìn)行重新修定。公式的圖象為拋物線形式,因此存在一極值點(diǎn)。當(dāng)小于某個(gè)值時(shí),隨增加而減少;當(dāng)大于某個(gè)值時(shí),隨增加而增加。一般來(lái)說(shuō),極值點(diǎn)的位置和指數(shù)的大小有關(guān)系。用近似求導(dǎo)的方法,驗(yàn)算了西安試驗(yàn)路、長(zhǎng)農(nóng)試驗(yàn)路、正定試驗(yàn)路和孟州試驗(yàn)路等幾十種常見(jiàn)的半剛性路面結(jié)構(gòu),發(fā)現(xiàn)值一般在 ?之間。也就是說(shuō),當(dāng)?時(shí),隨的增加而增加;當(dāng)?時(shí),s0 s存在一極值點(diǎn)。如現(xiàn)行規(guī)范中 .經(jīng)計(jì)算表明,當(dāng)土基模量 時(shí),將隨土基模量的增加而增加。但是在新建工程中 的特殊情況是幾乎不存在的,對(duì)于舊路設(shè)計(jì)則不同,出現(xiàn)的機(jī)會(huì)很多,因此應(yīng)考慮新的修正公式。確定彎沉修正系數(shù)時(shí),應(yīng)考慮舊路彎沉的實(shí)際變化范圍,通常在40?160(0.01mm)之間,即當(dāng)量土基回彈模量在100?340MPa,它和新路基一般在20?80Mpa不同。根據(jù)三參數(shù)的設(shè)計(jì)厚度,相應(yīng)交通量下路表理論彎沉值和容許彎沉的對(duì)比分析,對(duì)于舊路補(bǔ)強(qiáng)時(shí),值為:
9)F=1.45(左)0.61(E)0.619)8)根據(jù)沈大路改建試驗(yàn)路的試驗(yàn)數(shù)據(jù),也驗(yàn)證了彎沉修正系數(shù),其公式如下:8)F=2.29(2^)0.65(a-)0.65通過(guò)兩個(gè)公式的對(duì)比,發(fā)現(xiàn)差別較小,因此建議使用第一個(gè)公式。補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)時(shí),仍以設(shè)計(jì)彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo);對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以上的公路,還應(yīng)驗(yàn)算補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力。水泥混凝土路面加鋪瀝青層原1有水泥混凝土路面路況如何,直接影響到其上部加鋪瀝青層的使用壽命。因此,對(duì)原有水泥混凝土路面進(jìn)行充分的調(diào)查,是進(jìn)行合理有效的瀝青加鋪層設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。關(guān)于舊水泥混凝土路面板現(xiàn)有
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