《 道路工程施工》-項(xiàng)目7 瀝青路面設(shè)計(jì)與施工

項(xiàng)目7瀝青路面設(shè)計(jì)與施工目錄CONTENTS7.1瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.2瀝青路面設(shè)計(jì)7.3新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.4瀝青路面施工任務(wù)7.1瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.11.設(shè)計(jì)方法目前常用的瀝青路面設(shè)計(jì)方法基本可分為兩類：驗(yàn)算法和計(jì)算法。驗(yàn)算法是根據(jù)本地區(qū)典型路面結(jié)構(gòu)確定路面結(jié)構(gòu)組合類型、擬定各結(jié)構(gòu)層厚度，然后按設(shè)計(jì)流程進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度驗(yàn)算，驗(yàn)算通過后即可作為備選設(shè)計(jì)方案；計(jì)算法是根據(jù)路用性能要求或工程經(jīng)驗(yàn)確定路面結(jié)構(gòu)組合類型，先擬定設(shè)計(jì)層，根據(jù)結(jié)構(gòu)層類型及施工要求確定其他各層的厚度，然后按設(shè)計(jì)流程計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度。7.1.1瀝青路面設(shè)計(jì)理論與方法瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.12.設(shè)計(jì)理論我國現(xiàn)行的《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50—2006）規(guī)定：采用雙圓均布荷載作用下的彈性層狀體系理論作為力學(xué)分析基礎(chǔ)理論。彈性層狀體系是由若干個(gè)彈性層組成，上面各層具有一定厚度，最下層為彈性半空間體。在應(yīng)用彈性力學(xué)方法分析彈性層狀體系的應(yīng)力、應(yīng)變、位移等物理量時(shí)，引入如下基本假設(shè)。7.1.1瀝青路面設(shè)計(jì)理論與方法瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.12.設(shè)計(jì)理論（1）各層是均質(zhì)、連續(xù)、完全彈性、各向同性的；（2）土基（最下層）在水平方向、垂直向下方向是無限延伸的，其上各層在水平方向無限延伸，但厚度有限；（3）各層在水平方向無限遠(yuǎn)處、最下層向下無限深處的應(yīng)力、應(yīng)變和位移均為零；（4）層間接觸或者連續(xù)體系或者滑動(dòng)體系；（5)各層材料不計(jì)自重。7.1.1瀝青路面設(shè)計(jì)理論與方法瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.12.設(shè)計(jì)理論7.1.1瀝青路面設(shè)計(jì)理論與方法瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.11.標(biāo)準(zhǔn)軸載公路上行駛的車輛種類繁多，不同車型、不同作用次數(shù)對(duì)路面的影響不同，為方便路面設(shè)計(jì)，將不同軸載的作用次數(shù)換算成某種統(tǒng)一軸載的作用次數(shù)，這種作為軸載換算的統(tǒng)一軸載，稱為標(biāo)準(zhǔn)軸載。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.12.設(shè)計(jì)年限在計(jì)算路面疲勞壽命時(shí)所取用的基準(zhǔn)時(shí)間稱為設(shè)計(jì)年限。瀝青路面的設(shè)計(jì)年限應(yīng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)、交通發(fā)展、該公路在路網(wǎng)中的作用，并綜合考慮環(huán)境和投資條件而確定。瀝青路面的設(shè)計(jì)年限可參考表7.2選用。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.13.當(dāng)量軸次公路上行駛的車輛種類不同，而路面設(shè)計(jì)采用的是統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)軸載，為此將不同車型、不同軸載作用次數(shù)換算為與標(biāo)準(zhǔn)軸載相當(dāng)?shù)妮S載作用次數(shù)，稱為當(dāng)量軸次。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.13.當(dāng)量軸次（1）換算原則為保證換算前混合交通量中的各級(jí)軸載的作用次數(shù)和換算后標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次對(duì)路面的作用效果相同，應(yīng)遵循彎沉等效或拉應(yīng)力等效的原則。（2）換算方法①當(dāng)采用路表設(shè)計(jì)彎沉值及瀝青層層底拉應(yīng)力作為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)。②當(dāng)采用半剛性材料層層底拉應(yīng)力作為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)【相關(guān)圖表】瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.14.累計(jì)當(dāng)量軸次在設(shè)計(jì)年限內(nèi)，考慮車道系數(shù)后，一個(gè)車道上的標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次之和，稱為累計(jì)當(dāng)量軸次。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.15.交通等級(jí)路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)承擔(dān)交通荷載的繁重程度以交通等級(jí)來劃分。有兩種劃分方法，第一種方法：以設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的標(biāo)準(zhǔn)軸載累積當(dāng)量軸次進(jìn)行劃分；第二種方法：以營運(yùn)車輛中的大客車、中型貨車、大型貨車、拖掛車等車型在一個(gè)車道上的日平均車數(shù)進(jìn)行劃分；當(dāng)兩種方法劃分的交通等級(jí)不同時(shí)，取較高的交通等級(jí)作為瀝青路面交通等級(jí)，劃分標(biāo)準(zhǔn)見表7.5。7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.15.交通等級(jí)

路面結(jié)構(gòu)層位的確定、結(jié)構(gòu)選型、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)、材料選取等都應(yīng)充分考慮瀝青路面交通等級(jí)。

7.1.2瀝青路面設(shè)計(jì)依據(jù)【例題7-1】瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.1（1）高速公路、一級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)選取工程用路面材料進(jìn)行混合料配合比設(shè)計(jì)，在選定配合比的基礎(chǔ)上，按有關(guān)試驗(yàn)規(guī)程實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)；各級(jí)公路采用新材料時(shí)，也必須實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)。①抗壓回彈模量。②劈裂強(qiáng)度。（2）高速公路、一級(jí)公路初步設(shè)計(jì)，或二級(jí)及二級(jí)以下公路設(shè)計(jì)時(shí)，可借鑒本地區(qū)已有的試驗(yàn)資料或工程經(jīng)驗(yàn)確定設(shè)計(jì)參數(shù)。（3）在工程可行性研究階段，可參考表7.9和表7.10，論證地選用設(shè)計(jì)參數(shù)。7.1.3瀝青路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.17.1.3瀝青路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.17.1.3瀝青路面材料的設(shè)計(jì)參數(shù)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.11.路表設(shè)計(jì)彎沉值路面結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，垂直方向產(chǎn)生的位移稱為路表彎沉。彎沉是表征路面結(jié)構(gòu)總體剛度的指標(biāo)。在荷載相同、土基支撐相同的條件下，彎沉越小表明總體剛度越大，因此它的抗變形、抗壓入、抗彎曲的能力也越大。實(shí)踐表明，回彈彎沉大的路面，在經(jīng)受了軸載不太多次數(shù)的重復(fù)作用后，將呈現(xiàn)出某種形態(tài)的破壞；而回彈彎沉小的路面，能經(jīng)受軸載較多次數(shù)的重復(fù)作用后，才達(dá)到這種形態(tài)的破壞。即在達(dá)到相同程度的破壞時(shí)，回彈彎沉的大小同該路面的設(shè)計(jì)使用壽命，即荷載累計(jì)重復(fù)作用次數(shù)成反比。7.1.4瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.11.路表設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上預(yù)測(cè)通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、路面結(jié)構(gòu)類型而確定的路表彎沉的設(shè)計(jì)值，稱為路表設(shè)計(jì)彎沉值。我國《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》7.1.4瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青路面設(shè)計(jì)的基本知識(shí)7.12.結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力σR是路面承受行車荷載反復(fù)作用達(dá)到極限破壞狀態(tài)時(shí)的最大疲勞拉應(yīng)力。7.1.4瀝青路面設(shè)計(jì)指標(biāo)【例題7-2】任務(wù)7.2瀝青路面設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.設(shè)計(jì)原則（1）路線、路基和路面要開展現(xiàn)場(chǎng)資料調(diào)查和收集工作，做好交通荷載的分析與預(yù)測(cè)，按照全壽命周期成本的理念進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。（2）調(diào)查掌握沿線路基特點(diǎn)，將路基路面作為一個(gè)整體考慮，按面層耐久、基層堅(jiān)實(shí)、土基穩(wěn)定，進(jìn)行路基路面綜合設(shè)計(jì)。（3）因地制宜、合理選材，選擇技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全可靠、方便施工、利于養(yǎng)護(hù)的路面結(jié)構(gòu)方案。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.21.設(shè)計(jì)原則（4）結(jié)合當(dāng)?shù)貤l件，積極、慎重地推廣新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)、新材料、新工藝，并認(rèn)真鋪筑試驗(yàn)路段，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，不斷完善，逐步推廣。（5）符合國家環(huán)保的有關(guān)規(guī)定，保護(hù)相關(guān)人員的安全和健康，重視材料的再生利用與廢棄料的處理。（6）高速公路、一級(jí)公路的瀝青路面不宜分期修建；但對(duì)可能產(chǎn)生較大沉降的路段以及初期交通量較小的公路可以“一次設(shè)計(jì)、分期修建、逐步提高”。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.22.設(shè)計(jì)內(nèi)容瀝青路面設(shè)計(jì)包括：（1）路面結(jié)構(gòu)層原材料的調(diào)查與選擇；（2）混合料配合比設(shè)計(jì)；（3）設(shè)計(jì)參數(shù)的測(cè)試與確定；（4）交通量實(shí)測(cè)、分析與預(yù)測(cè)；（5）路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)；7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.22.設(shè)計(jì)內(nèi)容瀝青路面設(shè)計(jì)包括：（6）路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算與驗(yàn)算；（7）路面排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)和其他路面工程設(shè)計(jì)等；（8）進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)綜合比選，提出推薦方案。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.22.設(shè)計(jì)內(nèi)容外業(yè)調(diào)查搜集的資料包括：（1）路面材料的產(chǎn)地和供應(yīng)情況；（2）交通量及交通組成情況；（3）工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件；（4）路基土的類別、濕度、水文資料、氣象資料；7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.22.設(shè)計(jì)內(nèi)容外業(yè)調(diào)查搜集的資料包括：（5）當(dāng)?shù)芈访娉晒Φ氖褂媒?jīng)驗(yàn)和施工經(jīng)驗(yàn)；（6）施工部門的技術(shù)力量、機(jī)具設(shè)備、勞動(dòng)力組成；（7）工程投資情況；（8）原有路基路面狀況等。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.23.設(shè)計(jì)程序（1）根據(jù)交通量調(diào)查，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量軸次，確定設(shè)計(jì)交通量與交通等級(jí)，計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值。（2）按路基土類、干濕類型、路基斷面形式，將路基劃分為若干路段，確定各路段土基的回彈模量。（3）參考本地區(qū)的經(jīng)驗(yàn)擬定幾個(gè)可行的路面結(jié)構(gòu)組合和厚度方案，根據(jù)工程選用的材料進(jìn)行配合比試驗(yàn)，確定各結(jié)構(gòu)層材料的設(shè)計(jì)參數(shù)，計(jì)算容許拉應(yīng)力值。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.23.設(shè)計(jì)程序（4）根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)計(jì)算或驗(yàn)算路面厚度。當(dāng)驗(yàn)算不滿足要求時(shí)，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)整材料配合比以提高容許拉應(yīng)力，再重新計(jì)算。（5）對(duì)季節(jié)性冰凍地區(qū)，驗(yàn)算防凍厚度是否符合要求。（6）進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較，確定采用的路面結(jié)構(gòu)方案。7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.23.設(shè)計(jì)程序7.2.1瀝青路面設(shè)計(jì)原則、設(shè)計(jì)內(nèi)容及設(shè)計(jì)程序?yàn)r青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（1）面層類型面層可分為單層、雙層、三層。雙層結(jié)構(gòu)分為表面層、下面層；三層結(jié)構(gòu)分為表面層、中面層、下面層。表面層應(yīng)具有平整、密實(shí)、抗滑、耐磨、抗裂、耐久的性能；中、下面層應(yīng)具有高溫抗車轍、抗剪切、密實(shí)、基本不透水的性能；下面層應(yīng)具有耐疲勞開裂的性能。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（1）面層類型7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（1）面層類型7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（1）面層類型7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（2）基層類型選擇基層是主要承重層，應(yīng)具有穩(wěn)定、耐久、較高的承載能力；底基層是設(shè)置在基層之下的次承重層。基層可選用瀝青混合料類、無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類、粒料類、貧混凝土等材料；底基層可選用無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類、粒料類等材料。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（2）基層類型選擇7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（3）墊層墊層是設(shè)置在基層與路基之間的結(jié)構(gòu)層。為確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)，當(dāng)路基處于以下狀況時(shí)，應(yīng)專門設(shè)置墊層：①地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過濕狀態(tài)的路段；②排水不良的土質(zhì)路基，有裂隙水、泉眼等水文不良的巖石挖方路段；③季節(jié)性冰凍地區(qū)的中濕、潮濕路段，可能產(chǎn)生凍脹需設(shè)防凍墊層的路段；④基層或底基層可能受污染、路基軟弱的路段。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（3）墊層7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.結(jié)構(gòu)層類型選擇（3）墊層7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.22.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)（1）按各結(jié)構(gòu)層的強(qiáng)度組合設(shè)計(jì)輪載作用于路面表面，其豎向應(yīng)力和應(yīng)變隨深度而遞減，所以各層材料的強(qiáng)度和剛度要求也相應(yīng)降低。路面各結(jié)構(gòu)層一般應(yīng)自上而下，按強(qiáng)度、剛度遞減的方式組合，以充分利用材料，降低造價(jià)；強(qiáng)度、剛度按深度遞減時(shí)注意各結(jié)構(gòu)層之間的抗壓回彈模量不能相差太大，否則上層底面將出現(xiàn)較大拉應(yīng)力，引起開裂；基層與瀝青面層的回彈模量比宜在1.5～3.0之間，基層與底基層的模量比不宜大于3.0，底基層與土基的模量比宜在2.5～12.5之間。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.22.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)（2）半剛性基層瀝青路面宜采取以下措施減小收縮開裂和反射裂縫①選用骨架密實(shí)型半剛性基層，嚴(yán)格控制細(xì)料含量、結(jié)合料劑量、含水量及養(yǎng)生時(shí)間；②適當(dāng)增加瀝青面層的厚度，在半剛性結(jié)構(gòu)層上設(shè)置瀝青碎石或級(jí)配碎石等柔性基層；③在半剛性結(jié)構(gòu)層上設(shè)置改性瀝青應(yīng)力吸收層或應(yīng)力吸收膜或鋪設(shè)經(jīng)實(shí)踐證明有效的土工合成材料等。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.22.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)（3）各結(jié)構(gòu)層的層間結(jié)合設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)時(shí)要顧及各結(jié)構(gòu)層本身的結(jié)構(gòu)特性及與相鄰層次的互相影響，保持層間結(jié)合緊密，避免產(chǎn)生層間滑移，以保證結(jié)構(gòu)的整體性和應(yīng)力分布的連續(xù)性，宜采取以下技術(shù)措施：①瀝青層之間應(yīng)設(shè)置黏層瀝青，黏層瀝青用乳化瀝青、改性乳化瀝青、熱瀝青；②各種基層上宜設(shè)置透層瀝青，透層瀝青可用液體瀝青、乳化瀝青等；③在半剛性基層上設(shè)置下封層，下封層可用單層瀝青表面處置，砂粒式、細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混合料，稀漿封層等；7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.22.結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)（3）各結(jié)構(gòu)層的層間結(jié)合設(shè)計(jì)④新、舊瀝青層之間，瀝青層與舊混凝土板之間應(yīng)灑布黏層瀝青，宜用熱瀝青、改性乳化瀝青或改性瀝青；⑤拓寬路面時(shí)，新、舊路面接茬處，宜噴涂黏層瀝青；⑥雙層式半剛性基層宜采用連續(xù)攤鋪、碾壓工藝，增強(qiáng)層間結(jié)合，以形成整層。7.2.2瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.2路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定，應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體剛度以及瀝青層或半剛性基層、底基層抗疲勞開裂的要求，即以下兩個(gè)方程是否滿足：7.2.3新建瀝青路面厚度設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.21.路表計(jì)算彎沉值路表計(jì)算彎沉值應(yīng)按式計(jì)算7.2.3新建瀝青路面厚度設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.22.層底拉應(yīng)力層底最大拉應(yīng)力應(yīng)按式計(jì)算7.2.3新建瀝青路面厚度設(shè)計(jì)瀝青路面設(shè)計(jì)7.23.設(shè)計(jì)層在擬定的路面結(jié)構(gòu)中，先選定某一層作為設(shè)計(jì)層，擬定面層和其他各層的厚度。一般情況下，當(dāng)采用半剛性基層、底基層時(shí)，可任選一層作為設(shè)計(jì)層；當(dāng)采用半剛性基層、粒料類底基層時(shí)，以半剛性基層作為設(shè)計(jì)層；當(dāng)采用柔性基層、底基層時(shí)，以柔性基層作為設(shè)計(jì)層。7.2.3新建瀝青路面厚度設(shè)計(jì)任務(wù)7.3新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.31.基本資料（1）自然地理?xiàng)l件新建高速公路Ⅱ區(qū)，雙向四車道，擬采用瀝青路面，沿線土質(zhì)為中液限黏土，填方路基高1.8m，地下水位距路床2.4m，屬中濕狀態(tài)；年降雨量620mm，最高氣溫35℃，最低氣溫-31℃，多年最大道路凍深為175cm，平均凍結(jié)指數(shù)882℃，最大凍結(jié)指數(shù)1225℃。（2）土基回彈模量路基處于中濕狀態(tài)，路基土為中液限黏土，確定土基回彈模量設(shè)計(jì)值為40MPa。新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.31.基本資料（3）交通量近期交通組成及交通量見表7.20，瀝青路面按15年預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率前五年為8.0％，之后五年為7.0％，最后五年為5.0％。（4）軸載分析采用路表設(shè)計(jì)彎沉值及瀝青層層底拉應(yīng)力作為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按下式進(jìn)行軸載換算：新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.31.基本資料（4）軸載分析新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.31.基本資料（4）軸載分析新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.32.初擬路面結(jié)構(gòu)方案一：4ｃｍ細(xì)粒式瀝青混凝土＋6ｃｍ中粒式瀝青混凝土＋8ｃｍ粗粒式瀝青混凝土＋38ｃｍ水泥穩(wěn)定碎石＋？水泥石灰砂礫土，以水泥石灰砂礫土為設(shè)計(jì)層。方案二：4ｃｍ細(xì)粒式瀝青混凝土＋8ｃｍ中粒式瀝青混凝土＋15ｃｍ密級(jí)配瀝青碎石＋？水泥穩(wěn)定砂礫＋18ｃｍ級(jí)配砂礫，以水泥穩(wěn)定砂礫為設(shè)計(jì)層。方案三：4ｃｍ細(xì)粒式瀝青混凝土＋8ｃｍ中粒式瀝青混凝土＋2×10ｃｍ密級(jí)配瀝青碎石＋35ｃｍ級(jí)配碎石。按計(jì)算法確定方案一、方案二的路面厚度，按驗(yàn)算法驗(yàn)算方案三的路面厚度。新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.33.路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定（1）試驗(yàn)材料的確定：半剛性基層所用集料取自沿線料場(chǎng)，結(jié)合料瀝青選用A級(jí)90號(hào)，上面層采用SBS改性瀝青，技術(shù)指標(biāo)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40—2004）相關(guān)規(guī)定。（2）路面材料配合比設(shè)計(jì)（略）。（3）路面材料抗壓回彈模量的確定：按照《公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE51—2009）規(guī)定的頂面法測(cè)定半剛性材料的抗壓回彈模量；按照《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程》（JTGE20—2011）新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.33.路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.33.路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定(4)路面材料劈裂強(qiáng)度測(cè)定根據(jù)設(shè)計(jì)配合比，選取工程用各種原材料，測(cè)定規(guī)定溫度和養(yǎng)護(hù)齡期的材料劈裂強(qiáng)度。新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.33.路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定（5）容許拉應(yīng)力的確定對(duì)于瀝青混凝土：對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料：對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土：新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.33.路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.34.路面結(jié)構(gòu)層厚度確定（1）方案一的厚度計(jì)算（2）方案二的厚度計(jì)算新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.34.路面結(jié)構(gòu)層厚度確定新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.34.路面結(jié)構(gòu)層厚度確定（3）方案三的厚度驗(yàn)算新建瀝青路面設(shè)計(jì)示例7.35.路面防凍厚度驗(yàn)算方案一瀝青層厚度18cm，路面總厚度73cm，最小防凍厚度40～50cm；方案二瀝青層厚度27cm，路面總厚度65cm，最小防凍厚度45～55cm；方案三瀝青層厚度32cm，路面總厚度67cm，最小防凍厚度50～60cm。三個(gè)方案的路面結(jié)構(gòu)厚度均滿足最小防凍厚度要求。任務(wù)7.4瀝青路面施工瀝青路面施工7.41.瀝青材料（1）石油瀝青路面一般采用道路石油瀝青，已經(jīng)過乳化、稀釋、調(diào)和，改性等工藝處理的石油瀝青產(chǎn)品作為結(jié)合料。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.41.瀝青材料(2)乳化瀝青乳化瀝青由于能在常溫條件下施工，并且具有節(jié)約能源，保護(hù)環(huán)境，簡(jiǎn)化施工等方面的優(yōu)點(diǎn)，使用范圍逐步擴(kuò)大。乳化瀝青的種類有陽離子乳化瀝青、陰離子乳化瀝青和非離子乳化瀝青。按其破乳速度的快慢，又可以分為快裂、中裂、慢裂乳化瀝青。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.41.瀝青材料（3）改性瀝青對(duì)于氣候條件惡劣，交通特別繁重的路段，使用普通道路石油瀝青不能滿足使用要求時(shí)，可以使用改性瀝青。通常，使用改性瀝青對(duì)改善路面高溫及低溫穩(wěn)定性，有明顯的效果。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.42.粗集料粗集料是指集料中粒徑大于4.75mm（或2.36mm）的那部分材料，它包括碎石、選爍石、破碎爍石、鋼渣、礦渣等。高速公路和一級(jí)公路瀝青路面的粗集料，必須采用碎石或破碎爍石。粗集料應(yīng)該潔凈，干燥，表面粗糙，形狀接近立方體，且無風(fēng)化，無雜質(zhì)，并具有足夠的強(qiáng)度和耐磨耗性能，粗集料的質(zhì)量應(yīng)符合瀝青混合料粗集料要求。瀝青路面面層或磨耗層所用的粗集料應(yīng)選用堅(jiān)硬，耐磨，抗沖擊性好的碎石或破碎爍石，高速公路，一級(jí)公路的粗集料的磨光值應(yīng)符合要求，以滿足高速行車時(shí)抗滑，耐磨等路面性能的要求，瀝青與粗集料之間應(yīng)具有良好的黏附性，當(dāng)黏附性達(dá)不到要求時(shí)，可采用提高黏附性的抗剝離措施。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.43.細(xì)集料細(xì)集料是集料中粒徑小于4.75mm(或2.36）的那部分材料。瀝青面層的細(xì)集料可采用機(jī)制砂、天然砂和石屑。細(xì)集料應(yīng)潔凈、干燥、無風(fēng)化、無雜質(zhì)并應(yīng)有適當(dāng)?shù)念w粒極配，其質(zhì)量應(yīng)符合要求。采用河砂、海砂等天然砂作為細(xì)集料使用時(shí)，其規(guī)格應(yīng)符合規(guī)定要求。用水洗法得到的粒徑小于0.075mm的顆粒含量，對(duì)于高速公路和一級(jí)公路不得大于3%，通常粗砂、中砂質(zhì)量較好。采石場(chǎng)破碎碎石時(shí)，若將通過4.75mm或2.36mm的篩孔的石屑作為細(xì)集料，應(yīng)杜絕泥土混入。當(dāng)采用石英砂、海砂及酸性石料機(jī)制砂時(shí)，應(yīng)采取抗剝離措施。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.44.填料粒徑小于0.075mm的材料稱為填料。由于瀝青與填料混合而成的膠漿是瀝青混合料強(qiáng)度形成的重要因素，所以，填料必須采用由石灰?guī)r或巖漿巖中的強(qiáng)基性巖石等憎水性石料經(jīng)磨細(xì)，并通過0.075mm篩孔的礦粉。礦粉要求潔凈、干燥，能自由地從礦粉倉流出，其質(zhì)量必須符合規(guī)定的技術(shù)要求，有時(shí)為提高瀝青混合料的黏結(jié)力，也可摻加部分消石灰或水泥作為填料，其用量一般為礦料總量的1%~3%。7.4.1瀝青路面的原材料瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工（1）施工前的準(zhǔn)備工作①確定原材料。對(duì)材料、混合料及其配合比的技術(shù)要求見《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40—2011）。②施工機(jī)械檢查。③鋪筑試驗(yàn)路段7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工（2）瀝青混合料的拌和與運(yùn)輸①材料供給②拌制③瀝青混合料的運(yùn)輸④瀝青混合料拌和的注意事項(xiàng)a.質(zhì)量管理。b.拌和質(zhì)量檢測(cè)。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工（3）瀝青混合料攤鋪①自卸汽車卸料②攤鋪機(jī)作業(yè)a.攤鋪方式b.松鋪系數(shù)c.瀝青路面的最低攤鋪溫度7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工（3）瀝青混合料攤鋪7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工(4)接縫處理①縱向接縫②橫向接縫7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工(5)瀝青混合料的壓實(shí)技術(shù)①碾壓程度及一般要求a.初壓b.復(fù)壓c.終壓d.其他注意事項(xiàng)②路面接縫碾壓7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.熱拌熱鋪瀝青混合料路面施工(5)瀝青混合料的壓實(shí)技術(shù)③特殊路段的碾壓④提高壓實(shí)效果的措施7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.42.瀝青表面處置施工(1)施工機(jī)械瀝青表面處置施工常用的機(jī)械有瀝青灑布機(jī)、集料撒布機(jī)、壓路機(jī)等，其中瀝青灑布機(jī)還包括用于小規(guī)模施工的機(jī)動(dòng)或手搖的人工瀝青灑布機(jī)，或用于乳化瀝青的齒輪泵或氣壓式灑布機(jī)。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.4瀝青路面施工7.4瀝青路面施工7.4瀝青路面施工7.4瀝青路面施工7.42.瀝青表面處置施工(2)施工準(zhǔn)備根據(jù)施工氣溫，瀝青標(biāo)號(hào)，基層情況等在規(guī)定的范圍內(nèi)選定瀝青表面處置的各層材料用量，并相應(yīng)備之。瀝青表面處置施工應(yīng)在路緣石安裝完成以后進(jìn)行，基層必須清掃干凈，施工前，應(yīng)檢查機(jī)械設(shè)備，如瀝青灑布車的液壓泵系統(tǒng)、輸油管道、油量表、保溫設(shè)備等，確保所有機(jī)械設(shè)備的性能完好。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.42.瀝青表面處置施工(3)施工工藝瀝青表面處置通常采用層鋪法施工。所謂層鋪法是指集料與結(jié)合料分層攤鋪，散布、壓實(shí)的路面施工方法。按照灑布瀝青及散鋪礦料的層次多少，瀝青表面處置分為單層式、雙層是和三層式。三層式為灑布三次瀝青，散鋪三次礦料，厚度為25~30mm；雙層式厚度為20~25mm；單層式厚度為10~10.5mm。雙層式和單層式澆灑瀝青和撒布集料的次數(shù)分別為兩次和一次，其施工程序與三層式相同。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.42.瀝青表面處置施工(3)施工工藝三層式瀝青表面處置的各個(gè)工序及施工要點(diǎn):①清掃基層。②灑布瀝青。③攤鋪集料④碾壓。⑤交通控制、初期養(yǎng)護(hù)。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(1)施工機(jī)械瀝青貫入式路面的主要集料可采用碎石攤鋪機(jī)或人工攤鋪（嵌縫料宜采用集料撒布機(jī)撒布），瀝青采用撒布車，進(jìn)行碾壓時(shí)宜采用6~8t及10~12t的壓路機(jī)，其主要集料宜用缸筒式壓路機(jī)碾壓。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(2)施工準(zhǔn)備瀝青貫入式路面施工前，基層應(yīng)清掃干凈；當(dāng)需要安裝路緣石時(shí)，應(yīng)在路緣石安裝完畢以后施工。乳化瀝青貫入式路面必須澆灑透層或黏層瀝青。當(dāng)瀝青貫入式路面厚度小于或等于5cm時(shí)，也應(yīng)澆灑透層或黏層瀝青。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(3)施工工藝①攤鋪主要集料。②初壓。③澆灑第一層瀝青。④撒布第一層嵌縫料。⑤碾壓。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(3)施工工藝⑥按上述方法澆灑第二層瀝青，撒布第二層嵌縫料并完成碾壓后，再澆灑第三層瀝青，并撒布封層料(施工要求應(yīng)與撒布嵌縫料相同)。⑦終壓。⑧瀝青貫入式路面開放交通后的初期養(yǎng)護(hù)和交通管制等，其規(guī)定與表面處置要求相同。⑨若不撒布封層料而加鋪瀝青混合材料拌和層時(shí)，應(yīng)緊跟貫入層施工使上下成為一體。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(4)施工要點(diǎn)①瀝青貫入式路面施工的要求與瀝青表面處置基本相同。②適度的碾壓在瀝青貫入式路面施工中極為重要。③碾壓不足會(huì)影響集料嵌擠穩(wěn)定，且易使瀝青流失，導(dǎo)致上、下部瀝青分布不均。④過度的碾壓，則使集料被壓碎，破壞嵌擠作用，造成空隙減少，瀝青下滲困難，形成泛油。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.43.瀝青貫入式路面施工(4)施工要點(diǎn)瀝青貫入式碎石層(含面層和基層)的施工往往難以保證質(zhì)量，其原因如下：①石料堆放過程中易被塵土和雨水污染，污染的碎石不能與瀝青相粘連。②除非用碎石攤鋪機(jī)攤鋪主層碎石，否則碎石層的平整度和高程都難以控制在規(guī)范允許的誤差范圍內(nèi)。③瀝青用量難以控制準(zhǔn)確并且難以避免噴灑重疊。因此，在高等級(jí)道路上一般都不采用貫入式碎石做底層，而是改用瀝青碎石混合料。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.44.透層、黏層及封層施工（1）透層施工透層是為了使瀝青面層與非瀝青材料基層結(jié)合良好，在基層上澆灑乳化瀝青、煤瀝青或液體瀝青而形成的透入基層表面的薄層。

透層施工程序：基層表面準(zhǔn)備工作→澆灑瀝青→撒布石屑或粗砂→鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓。7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.44.透層、黏層及封層施工（1）透層施工透層施工程序：基層表面準(zhǔn)備工作→澆灑瀝青→撒布石屑或粗砂→鋼輪壓路機(jī)穩(wěn)壓。施工要求及注意事項(xiàng):①澆灑瀝青②撒布石屑③碾壓④養(yǎng)護(hù)7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.44.透層、黏層及封層施工(2)黏層施工黏層是為加強(qiáng)路面的瀝青層與瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土路面之間的黏結(jié)而灑布的瀝青材料薄層。①應(yīng)用范圍②施工要求7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.44.透層、黏層及封層施工(3)封層封層是指為封閉表面空隙，防止水分浸入面層或基層而鋪筑的瀝青混合料薄層。鋪筑在面層表面的稱為上封層，鋪筑在面層下面的稱為下封層。①上封層②下封層7.4.2瀝青路面的施工瀝青路面施工7.41.施工準(zhǔn)備階段質(zhì)量控制（1）基層質(zhì)量控制及