《公路壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計標準》

中國工程建設標準化協(xié)會標準（CECSG）

《公路壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面

設計標準》制訂

征求意見稿

長沙理工大學

交通運輸部公路科學研究院

中交第一公路勘察設計研究院

內(nèi)蒙古自治區(qū)交通建設工程質(zhì)量監(jiān)督局

河南省交通規(guī)劃設計研究院股份有限公司

湖南省懷芷高速公路建設開發(fā)有限公司

保利長大公路工程有限公司

深圳市市政工程總公司

二〇二一年十月

《公路壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計標準》逐條制訂內(nèi)容如下，包

括每個一級或二級目錄的條文內(nèi)容和工作內(nèi)容。該標準制訂過程中，編制組將

針對專家提出的建議和行業(yè)反映的相關(guān)問題對其進行修改和完善。

1總則

1.0.1為適應我國對公路交通基礎(chǔ)設施耐久性的需要，提高瀝青路面的設計

質(zhì)量和使用壽命，制訂本標準。

1.0.2本標準適用于各等級公路新建瀝青路面設計，專用公路可參考執(zhí)行。

1.0.3設計內(nèi)容：壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計包括路面各結(jié)構(gòu)層設

計使用年限的確定、設計參數(shù)的測試與確定、結(jié)構(gòu)組合、材料設計和厚度設計，

通過技術(shù)經(jīng)濟比較分析選定路面設計方案。

1.0.4力學模型與設計理論：壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面結(jié)構(gòu)設計采用

雙圓垂直均布荷載作用下的彈性半空間層狀連續(xù)體系力學模型，以雙模量非線

性彈性本構(gòu)理論進行荷載響應分析計算，以三維應力狀態(tài)下的強度與疲勞歸一

化模型確定結(jié)構(gòu)抗力。

條文說明

本標準考慮路面材料抗壓模量和抗拉模量的差異性，采用雙模量彈性層狀

體系理論進行路面結(jié)構(gòu)驗算，材料雙模量本構(gòu)模型以拉、壓回彈模量以及拉、

壓泊松比為模型參數(shù)，參數(shù)取值須滿足RETT=ECC的比例關(guān)系。三維應

力狀態(tài)下的強度模型考慮了三個主應力分量對路面結(jié)構(gòu)和材料的協(xié)同破壞作用，

模型參數(shù)可由直接拉伸、單軸壓縮和間接拉伸三種常規(guī)強度試驗確定。三維應

力狀態(tài)下的疲勞歸一化模型實現(xiàn)了不同試驗方法下疲勞性能的統(tǒng)一表征，全面

表征了路面材料的黏彈性特征，科學揭示了三維應力狀態(tài)下路面結(jié)構(gòu)與材料的

抗疲勞特性，且疲勞曲線通過強度破壞點，疲勞方程具有后延性。

1.0.5破壞模式：壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計應控制瀝青混合料層

疲勞開裂損壞、無機結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂損壞、瀝青混合料層永久變形量以

及季節(jié)性凍土地區(qū)的路面低溫開裂。

1.0.6設計指標與破壞準則：以有效應力作為瀝青混合料層、無機結(jié)合料穩(wěn)

定層的疲勞耐久性設計指標，以有效應力小于等于各結(jié)構(gòu)層設計年限內(nèi)的容許

1

有效應力作為其疲勞破壞準則，瀝青混合料層永久變形量、防凍層厚度、低溫

開裂指數(shù)等設計和驗算指標及其破壞準則參照《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTG

D50-2017）執(zhí)行。

1.0.7路基應滿足耐久性瀝青路面對其回彈模量的要求，宜采用路基剛度補

償層頂面當量回彈模量作為彈性半空間體回彈模量進行路基路面綜合設計，并

確保服役期該回彈模量的魯棒性。

1.0.8壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計遵循以下原則：瀝青路面各結(jié)構(gòu)

層設計使用年限從上至下逐層遞增；全壽命周期設計理念；路基與路面設計一

體化、材料與結(jié)構(gòu)一體化、建設與養(yǎng)護一體化；資源節(jié)約、環(huán)境保護；積極穩(wěn)

妥地推廣新技術(shù)、新設備、新材料、新工藝。

1.0.9沙漠、膨脹土和鹽漬土等特殊土地區(qū)的路面設計，除應符合本標準的

相關(guān)規(guī)定外，還應考慮地區(qū)的特殊性，結(jié)合當?shù)亟?jīng)驗和成果，采取相應的技術(shù)

措施。

1.0.10瀝青路面設計除應符合本標準的規(guī)定外，尚應符合國家和行業(yè)現(xiàn)行

有關(guān)標準的規(guī)定。

2

2術(shù)語及符號

2.1術(shù)語

2.1.1壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面

結(jié)構(gòu)層設計使用年限從上至下逐層遞增的耐久性瀝青路面。壽命逐層遞增

式耐久性瀝青路面由耐久性面層、長壽命基層、永久性路基構(gòu)成。高速公路、

一級公路設計使用年限為60年，一般中面層的設計使用年限為上面層的2倍，

下面層的設計使用年限為中面層的2倍，基層設計使用年限為下面層的2倍。

2.1.2路面設計使用年限

在正常設計、施工、使用和養(yǎng)護條件下，根據(jù)結(jié)構(gòu)層壽命逐層遞增的壽命

設計標準，基層不需結(jié)構(gòu)性修復的預定使用年限為路面設計使用年限，在該設

計使用年限內(nèi)面層可進行適當次的修復養(yǎng)護（包括功能性修復和結(jié)構(gòu)性修復）。

2.1.3設計軸載

路面結(jié)構(gòu)設計采用的計算軸載，路面設計時采用單軸雙輪組軸載100kN作

為標準軸載，以BZZ-100表示。

2.1.4路基剛度補償層

提高路基彈性半空間體回彈模量的結(jié)構(gòu)層，一般采用無結(jié)合料粒料類材料、

石灰或水泥處治的路基土等。

2.1.5剛度過渡層

為減少基層層底的疲勞應力強度比，從而提高基層的疲勞壽命，在基層與

路基之間設置的剛度介于基層與路基之間的結(jié)構(gòu)層，一般采用無機結(jié)合料粒料

類或低摻量無機結(jié)合料粒料類材料。

2.1.6雙模量

即材料的拉模量與壓模量，針對路面材料的抗拉與抗壓差異性，路面荷載

響應計算時采用的剛度設計參數(shù)，指路面材料的抗拉回彈模量與抗壓回彈模量。

2.1.7拉、壓泊松比

拉泊松比：是指材料在單向受拉時，橫向正應變與軸向正應變的絕對值的

比值。壓泊松比：是指材料在單向受壓時，橫向正應變與軸向正應變的絕對值

的比值。拉、壓模量與拉、壓泊松比滿足Ett=Ecc比例關(guān)系。

2.1.8第一應力不變量

3

荷載作用下路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部任意一點三個主應力的代數(shù)和。

2.1.9有效應力（應力強度）

三維應力狀態(tài)下路面結(jié)構(gòu)抗力的疲勞強度參數(shù)，表征結(jié)構(gòu)中任意點位各應

力張量對材料破壞的協(xié)同作用。

2.1.10破壞包絡面

材料破壞時的任意應力狀態(tài)可用應力空間中的一個點唯一地表征，材料破

壞時所有的應力狀態(tài)可構(gòu)成應力空間中的一個連續(xù)曲面，該曲面稱為材料的破

壞包絡面。

2.1.11拉、壓子午線

拉子午線是破壞包絡面上應力角等于0°的點在I1e平面上所形成的曲線，

壓子午線是破壞包絡面上應力角等于60°的點在I1e平面上所形成的曲線。

2.1.12三維應力疲勞方程

三維應力狀態(tài)下路面材料疲勞方程的統(tǒng)一表征模型，其疲勞應力比以有效

應力為指標并考慮路面材料的黏彈性特性而確定，路面材料疲勞方程曲線在雙

對數(shù)坐標系中為一直線，且經(jīng)過強度破壞點（1，1）。

2.1.13疲勞強度結(jié)構(gòu)系數(shù)

考慮路面材料疲勞破壞特性的安全系數(shù)，即有效應力強度折減系數(shù)，根據(jù)

三維應力狀態(tài)下的統(tǒng)一疲勞方程，并考慮室內(nèi)材料與室外足尺路面結(jié)構(gòu)的差異

性以及公路等級進行修正確定。

2.1.14容許有效應力（路面結(jié)構(gòu)疲勞抗力）

表征路面結(jié)構(gòu)疲勞耐久性的指標，為路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部任意一點的有效應力強

度值與其對應應力狀態(tài)下的疲勞強度結(jié)構(gòu)系數(shù)的比值，即容許有效應力。

2.1.15全域搜索法

路面結(jié)構(gòu)驗算時，對瀝青混合料層有效應力和無機結(jié)合料穩(wěn)定層有效應力

設計指標，在其對應的結(jié)構(gòu)層內(nèi)采用全域搜索的方法取最大力學響應量。

其它術(shù)語參考《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）和《公路路基

設計規(guī)范》（JTGD30-2015）。

2.2符號

為了統(tǒng)一公路壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計指標與材料參數(shù)等特

4

定表達符號，除了現(xiàn)有設計規(guī)范中所涉及的術(shù)語，本標準將提出新增的與術(shù)

語相對應的專用符號。

、、

123——第一主應力、第二主應力和第三主應力

I1——第一應力不變量，I1123

222

——有效應力，---2

ee122331

容許有效應力，

e——e=eKS

e()——與設計點位三向應力工作條件相對應破壞狀態(tài)下的三維強度，

ttc

eeee3

t拉子午線上的極限應力，t

e——eScabI1Sc

c壓子午線上的極限應力，c

e——eScmabI1Sc

2123

——羅德角，cos1

2222

2(12)(23)(31)

St——直接拉伸強度

Sc——單軸壓縮強度

Sit——間接拉伸強度

a，b，m——三維強度模型參數(shù)

疲勞強度結(jié)構(gòu)系數(shù)，1

KS——KSk11k1Nf

k1——室內(nèi)外疲勞壽命修正系數(shù)；

疲勞壽命，

Nf——Nf=ee

——三維應力狀態(tài)下疲勞試驗應力比，=ee()

——三維應力狀態(tài)下的疲勞方程參數(shù)

R——彈性常數(shù)

Et——抗拉模量

Ec——抗壓模量

5

拉泊松比

t——

壓泊松比

c——

其它符號參考《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）和《公路路基

設計規(guī)范》（JTGD30-2015）。

6

3設計標準

3.0.1瀝青路面結(jié)構(gòu)的目標可靠度和目標可靠指標不應低于表3.0.1的規(guī)定。

表3.0.1目標可靠度和目標可靠指標

公路等級高速公路一級公路

目標可靠度（%）9590

目標可靠度指標β1.651.28

3.0.2瀝青路面各層結(jié)構(gòu)設計使用年限不應低于表3.0.1的規(guī)定，應根據(jù)公

路等級、經(jīng)濟、交通荷載等級等因素綜合確定。

表3.0.2壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面結(jié)構(gòu)設計使用年限（年）

結(jié)構(gòu)層位高速公路、一級公路

上面層15

耐久性面層中面層15

下面層30

長壽命基層基層60

剛度過渡層

永久性路基>100

土基

條文說明

瀝青路面各結(jié)構(gòu)層設計使用年限從上至下逐層遞增，各等級公路的上面層

可在其設計使用年限內(nèi)進行一次功能性修復養(yǎng)護。

3.0.3路面設計應采用軸重為100kN的單軸-雙輪組軸載作為設計軸載，計算

參數(shù)按表3.0.3確定。

表3.0.3設計軸載的參數(shù)

設計軸載輪胎接地壓強單輪接地當量圓直徑

兩輪中心距（mm）

（KN）（MPa）（mm）

1000.70213.0319.5

7

3.0.4路面結(jié)構(gòu)所承受的交通荷載應按表3.0.4進行分級。

表3.0.4設計交通荷載等級

設計交通荷載等級極重特重重中等輕

上面層設計使用年限內(nèi)設計車道累計

≥50.050.0~19.019.0~8.08.0~4.0<4.0

大型客車和貨車交通量（×106，輛）

注：大型客車和貨車為《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）附錄A中表A.1.2所列

的2類~11類車。

條文說明

在《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）交通荷載等級劃分的基礎(chǔ)

上，以上面層進行第一次專項養(yǎng)護時所對應的設計年限內(nèi)設計車道累計大型客

車和貨車交通量為依據(jù)，將交通荷載等級劃分為上述5個等級。

3.0.5路面使用性能設計指標應滿足下列要求

1瀝青混合料層與無機結(jié)合料穩(wěn)定層的疲勞開裂壽命，均不應小于根據(jù)

《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）附錄A和本標準表3.0.2所確定的

各結(jié)構(gòu)層設計使用年限內(nèi)當量設計軸載累計作用次數(shù)。

2按《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）附錄B.3計算的瀝青混合

料層永久變形量不應大于表3.0.5-1所列容許永久變形量。

表3.0.5-1瀝青混合料層容許永久變形量（mm）

瀝青混合料層容許永久變形量

基層類型

高速、一級公路

無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層為無機結(jié)合料穩(wěn)定

類的瀝青混合料基層15

其它基層10

3按《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）附錄B.5計算的季節(jié)性凍

土地區(qū)瀝青面層低溫開裂指數(shù)不宜大于表3.0.5-2所列數(shù)值。

表3.0.5-2低溫開裂指數(shù)要求

公路等級高速、一級公路

低溫開裂指數(shù)CI，不大于3

注：低溫開裂指數(shù)CI—竣工驗收時100m調(diào)查單元內(nèi)橫向裂縫條數(shù)，貫穿全幅的裂縫按1條

計，未貫穿且長度超過一個車道寬度的裂縫按0.5條計，不超過一個車道寬度的裂縫不

計入。

8

3.0.6高速公路、一級公路路面在交工驗收時其抗滑技術(shù)指標應滿足表3.0.6

的技術(shù)要求。

表3.0.6抗滑技術(shù)要求

交工檢測指標值

年平均降雨量（mm）

ab

橫向力系數(shù)SFC60構(gòu)造深度TD（mm）

>1000≥54≥0.55

500~1000≥50≥0.50

250~500≥45≥0.45

注：a橫向力系數(shù)SFC60—用橫向力系數(shù)測試車，在60km/h±1km/h車速下測定。

b構(gòu)造深度TD—用鋪砂法測定。

9

4結(jié)構(gòu)組合設計

4.1一般規(guī)定

4.1.1壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設計的目的是指通過合理的

結(jié)構(gòu)組合，使得瀝青路面各結(jié)構(gòu)層的服役應力狀態(tài)與各結(jié)構(gòu)層材料的力學特性、

功能特性相匹配，從而更好的發(fā)揮各結(jié)構(gòu)層材料的性能，達到提高瀝青路面耐

久性的目的。

4.1.2結(jié)構(gòu)組合設計的內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)組合形式、各結(jié)構(gòu)層的厚度及各結(jié)構(gòu)層

的材料設計和技術(shù)要求。

4.1.3應根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)形式及各結(jié)構(gòu)層在路面整體結(jié)構(gòu)中起到的作用和應

力狀態(tài)，選擇與各結(jié)構(gòu)層相適應的材料類型和技術(shù)指標。

4.1.4路面結(jié)構(gòu)可由面層、基層、剛度過渡層和和必要的功能層組成。

4.1.5在各結(jié)構(gòu)層的設計使用年限內(nèi)，路面各結(jié)構(gòu)層均不應發(fā)生疲勞破壞。

在上一結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)疲勞破壞之前，應避免下一結(jié)構(gòu)層出現(xiàn)疲勞破壞，且各結(jié)構(gòu)

層的使用年限應滿足壽命逐層遞增的要求。

4.1.6應采取適宜措施，使得瀝青結(jié)合類材料層之間，瀝青結(jié)合類材料層和

其它材料層之間結(jié)合緊密，在設計使用年限內(nèi)不發(fā)生層間分離。

4.1.7應采取路面結(jié)構(gòu)的防水、排水措施，阻止降水滲入路面結(jié)構(gòu)層內(nèi)部。

條文說明

材料設計和結(jié)構(gòu)設計相輔相成，材料設計不能和結(jié)構(gòu)設計相脫離，結(jié)構(gòu)耐

久性需要適宜的材料來實現(xiàn)。應根據(jù)不同結(jié)構(gòu)或相同結(jié)構(gòu)中不同層位的技術(shù)要

求，進行專項的材料設計，這是實現(xiàn)耐久性路面結(jié)構(gòu)設計的關(guān)鍵。

取消底基層，半剛性基層的各層按統(tǒng)一的強度與模量標準進行設計。

4.2路面結(jié)構(gòu)組合

4.2.1路面結(jié)構(gòu)類型的選擇應根據(jù)交通荷載等級、路基狀況和材料供應等因

素，并結(jié)合路面的材料特性和結(jié)構(gòu)特性共同選取。

4.2.2壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面結(jié)構(gòu)類型推薦采用無機結(jié)合料穩(wěn)定類

基層瀝青路面。

4.2.3無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層瀝青路面適用于各種交通等級。

4.2.4路面各結(jié)構(gòu)層的抗壓模量比應在適宜范圍內(nèi)，基層與瀝青面層的抗壓

10

模量比宜在1.2~2.5之間，通過設置路基剛度補償層和剛度過渡層，并進行技術(shù)

經(jīng)濟比較，宜使基層與下承層彈性半空間體的抗壓模量比在20.0~50.0之間。

4.2.5采用無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層時，應采取適宜措施減少基層收縮裂縫和

路面的反射裂縫。

4.3路基

4.3.1路基的總體要求應滿足本標準所提的永久性路基的設計標準。

4.3.2路基應穩(wěn)定、密實和均勻，并具有足夠的承載力。若路基承載能力不

夠，不能滿足本標準所提出的壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面對路基頂面回彈

模量的要求時，需對路基進行專項設計，應設置路基剛度補償層以提高路基的

承載能力。剛度補償層可為無結(jié)合料粒料類或低摻量無機結(jié)合料粒料類材料、

石灰或水泥處治路基土等。

4.3.3路基施工含水率應參考長期服役狀態(tài)下的平衡濕度進行設計，以確保

路基的承載能力及其魯棒性。

條文說明

對于平衡濕度高于其塑限的土宜采用濕法擊實，反之，則采用干法擊實。

4.3.4其它要求同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）中路基部分

和《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）。

條文說明

根據(jù)受力狀況分析，提高路基模量將顯著改善路面各結(jié)構(gòu)層的受力狀況，

從而提高路面結(jié)構(gòu)層的整體疲勞壽命，故提高路基模量是實現(xiàn)路面結(jié)構(gòu)耐久性

的重要途徑。

剛度補償層是指現(xiàn)場路基填料不能滿足壽命逐層遞增式耐久性路面對路基

承載力的要求時，采用無結(jié)合料粒料類或低摻量無機結(jié)合料粒料類材料、石灰

或水泥處治路基土等進行補強，剛度補償層不進行疲勞破壞等結(jié)構(gòu)驗算。

4.4剛度過渡層

當基層與路基之間的剛度比不滿足本標準所提出的公路壽命逐層遞增式耐

久性瀝青路面對路面結(jié)構(gòu)剛度過渡之要求時，應設置無結(jié)合料粒料類或摻少量

無機結(jié)合料的粒料類材料來滿足剛度過渡要求。

條文說明

11

根據(jù)路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部應力狀況分析，路面各結(jié)構(gòu)層之間模量的良好過渡是確

保路面面層和基層耐久性的重要措施，針對目前常用的半剛性基層瀝青路面基

層模量大、路基模量小的現(xiàn)狀，根據(jù)壽命逐層遞增式耐久性瀝青路面設計需要，

在基層和路基之間設置剛度過渡層，以實現(xiàn)基層和路基之間模量的合理過渡。

研究表明：設置剛度過渡層后，可使基層與下承層之間的剛度差異性由250倍左

右降至30倍左右。

4.5基層

4.5.1基層的總體要求應滿足本標準所提的長壽命基層的設計標準。

4.5.2基層應具有足夠的承載能力、抗疲勞開裂性能、足夠的耐久性和水穩(wěn)

定性。

4.5.3水泥穩(wěn)定類基層應采用骨架密實型級配，減少細集料的用量，以減少

干縮開裂。

4.5.4可通過采用持強增韌型水泥穩(wěn)定碎石基層來提高其韌性與耐久性，同

時實現(xiàn)基層模量可調(diào)可設計的功能。

4.5.5其它要求同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）中基層部分。

4.6面層

4.6.1面層的總體要求應滿足本標準所提的耐久性面層的設計標準，且中、

上面層和下面層的壽命應相協(xié)調(diào)。

4.6.2面層采用不同材料鋪筑時，可以分為上面層、中面層和下面層，上面

層應具有平整、高溫抗車轍和抗滑耐磨的功能；中、下面層應具有高溫抗車轍、

抗剪切、密實、基本不透水的性能；面層應具有優(yōu)良的抗疲勞開裂的性能。

4.6.3其它要求同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）中面層部分。

4.7功能層

4.7.1功能層的設計應和當?shù)刈匀画h(huán)境、氣候條件和路面結(jié)構(gòu)層類型相匹配。

4.7.2半剛性基層和瀝青混凝土面層之間應設置同步碎石封層作為應力吸收

層，應力吸收層集料的粒徑應與下面層瀝青混凝土的集料粒徑相匹配。

4.7.3剛度過渡層可兼具季節(jié)性凍土地區(qū)和地下水位高、排水不良路段的功

能層的作用。

4.7.4其它要求同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）功能層部分。

12

4.8路肩

4.8.1路肩邊部排水應做專項設計。

4.8.2其它要求同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）路肩部分。

4.9路面排水

同《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）路面排水部分。

13

5材料性質(zhì)要求和設計參數(shù)

5.1一般規(guī)定

5.1.1路面材料應根據(jù)公路等級、交通荷載等級、氣候條件、各結(jié)構(gòu)層功能

要求和當?shù)夭牧咸匦缘?，在技術(shù)經(jīng)濟論證基礎(chǔ)上進行設計并確定材料設計參數(shù)。

5.1.2各結(jié)構(gòu)層的原材料性質(zhì)要求和混合料組成與性質(zhì)要求，應符合現(xiàn)行

《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）和《公路路面基層施工技術(shù)細

則》（JTG/TF20-2015）的有關(guān)規(guī)定，并應結(jié)合工程特點和當?shù)亟?jīng)驗確定。

5.1.3路面結(jié)構(gòu)層材料設計參數(shù)的確定可分為下列三個水平：

1水平一，通過室內(nèi)試驗實測確定。

2水平二，利用已有經(jīng)驗關(guān)系式確定。

3水平三，參照典型數(shù)值確定。

5.1.4高速公路和一級公路的施工圖設計階段宜采用水平一，其它設計階段

可采用水平二或水平三。

5.2路基土

5.2.1路基頂面回彈模量設計值E0應按式（5.2.1-1）確定。

（）

E0KsKMR5.2.1-1

式中：平衡濕度狀態(tài)下路基回彈模量設計值（）；

E0——MPa

標準狀態(tài)下路基動態(tài)回彈模量值（），按本規(guī)范條確

MR——MPa5.2.2

定；

路基回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)，為平衡濕度（含水率）狀態(tài)下的回

Ks——

彈模量與標準狀態(tài)下的回彈模量之比，按本規(guī)范5.2.3條確定；

K——干濕循環(huán)或凍融循環(huán)條件下路基土模量折減系數(shù)，通過試驗確定。

初步設計時，非冰凍地區(qū)可根據(jù)土質(zhì)類型、失水率確定，季節(jié)

凍土可根據(jù)凍結(jié)溫度、含水率確定，折減系數(shù)可取0.7~0.95。非

冰凍區(qū)粉質(zhì)土、黏質(zhì)土，失水率大于30％，取小值，反之取大

值；粗粒土取大值。季節(jié)性凍土地區(qū)粉質(zhì)土、黏質(zhì)土凍結(jié)溫度

低于-15℃，凍前含水率高，取小值，反之取較大值；粗粒土取

14

大值。

條文說明

在《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）的基礎(chǔ)上，本次規(guī)范修訂，以

最佳含水率和最大干密度作為路基標準狀態(tài)。

5.2.2標準狀態(tài)下路基回彈模量值應按下列方法確定：

1水平1，按照附錄D通過試驗獲得。

條文說明

在《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）的基礎(chǔ)上，本次規(guī)范修訂，最

大粒徑大于9.5mm，且小于19mm的路基土與粒料，采用振動或沖擊壓實成型。

2水平2，按照式（5.2.2-1）、式（5.2.2-2）由路基填料的CBR值估算標準

狀態(tài)下路基回彈模量值：

0.64＜

MR=17.6CBR2CBR12（5.2.2-1）

0.55＜

MR=22.1CBR12CBR80（5.2.2-2）

3水平3，受試驗條件限制時，可按照附錄E，根據(jù)土組類別查取回彈模量

參考值。

5.2.3新建公路路床應處于干燥或中濕狀態(tài)。路基設計可按下列方法預估濕

度狀態(tài)，確定回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)：

1可按《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）附錄C的有關(guān)規(guī)定，根據(jù)路

基相對高度、路基土組類別及其毛細水上升高度，確定路基干濕類型，并預估

路基結(jié)構(gòu)的平衡濕度。

2路基回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)可按《公路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）

附錄D確定。

5.2.4路基頂面回彈模量應符合表5.2.4的規(guī)定。不滿足要求時，應采取改

變填料、設置粒料類或無機結(jié)合料穩(wěn)定類路基剛度補償層等措施提高路基頂面

回彈模量至滿足要求。

表5.2.4路基頂面回彈模量（MPa）

交通荷載等級極重特重重中等、輕

回彈模量，不小于70605040

條文說明

15

針對路基頂面模量值較低不能滿足路面對路基剛度要求的問題，本標準采

用路基剛度補償設計方法，在路基頂面用壓實后回彈模量較高且具有良好水穩(wěn)

性的填料（如礫石土、碎石土）填筑一層具有一定厚度的上覆層，使路基頂面

的回彈模量達到路面設計要求。

5.2.5其它規(guī)定應按照《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）和《公

路路基設計規(guī)范》（JTGD30-2015）實施。

5.3粒料類材料

5.3.1剛度過渡層、剛度補償層用級配碎石的CBR值應符合表5.3.1的有關(guān)

規(guī)定。

表5.3.1級配碎石CBR值

結(jié)構(gòu)層公路等級極重、特重交通重交通中等、輕交通

剛度過渡層高速公路、一級公路≥200≥180≥160

剛度補償層高速公路、一級公路≥120≥100≥80

5.3.2級配礫石或天然砂礫用于剛度過渡層時，對極重、特重和重交通荷載

等級，CBR值不應小于80；對中等交通荷載等級，CBR值不應小于60；對輕

交通荷載等級，CBR值不應小于40。

5.3.3高速公路和一級公路剛度過渡層粒料公稱最大粒徑不宜大于26.5mm；

剛度補償層采用級配碎石或級配砂礫時，公稱最大粒徑不宜大于31.5mm；剛度

補償層采用天然砂礫時，公稱最大粒徑不宜大于53.0mm。

5.3.4防凍層所用砂礫、碎石材料的最大粒徑不應超過53.0mm。

5.3.5級配碎石和級配砂礫中通過0.075mm篩孔的顆粒含量不宜大于5%，

不滿足要求時，可用天然砂替代部分細集料。

5.3.6粒料層的回彈模量在結(jié)構(gòu)驗算時應采用粒料回彈模量乘以濕度調(diào)整系

數(shù)后得到，濕度調(diào)整系數(shù)可在1.6~2.0范圍內(nèi)選取。粒料回彈模量應取用最佳含

水率和與壓實度要求相應的干密度條件下的試驗值。壓實度要求應符合《公路

路面基層施工技術(shù)細則》（JTG/TF20-2015）的有關(guān)規(guī)定。

5.3.7最佳含水率和與壓實度要求相應的干密度條件下的粒料回彈模量應按

本規(guī)范第5.1.4條規(guī)定，依據(jù)相應的水平確定：

1水平一，按《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）附錄D采用重復

加載三軸壓縮試驗測定，取回彈模量試驗結(jié)果的均值。

16

2水平三，按粒料類型和層位參照表5.3.7確定粒料回彈模量取值。

表5.3.7粒料回彈模量取值范圍（MPa）

最佳含水率和與壓實度要求

經(jīng)濕度調(diào)整后

材料類型和層位相應的干密度條件下

（結(jié)構(gòu)設計用模量）

（室內(nèi)材料試驗模量）

級配碎石剛度過渡層180~250350~440

級配礫石剛度過渡層170~220240~380

未篩分碎石剛度補償層150~220200~320

天然砂礫剛度補償層105~135170~240

注：材料性能好、級配好或壓實度大于99%時取高值，反之取低值。

5.3.8剛度過渡層可按照附錄F設計，頂面當量回彈模量應符合表5.3.8的規(guī)

定

表5.3.8剛度過渡層頂面當量回彈模量（MPa）

交通荷載等級極重特重重中等、輕

回彈模量，不小于220200180160

5.4無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料

5.4.1無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料用于高速公路、一級公路基層時，公稱最大粒

徑不宜大于31.5mm；用于高速公路和一級公路剛度過渡層時，公稱最大粒徑不

宜大于37.5mm。

5.4.2水泥穩(wěn)定類材料水泥劑量宜為3.0%~6.0%，以采用振動拌合工藝為宜。

條文說明

振動拌合工藝已應用于30個省市200余個公路項目水穩(wěn)類材料層的鋪筑，

室內(nèi)試驗及工程實踐表明：采用振動拌合工藝的水泥穩(wěn)定類材料水泥顆粒、水

分子和細集料充分均勻彌散，其混合料更加均勻、和易性有效提升，水泥穩(wěn)定

材料的強度較設計強度上限提高10%以上、變異系數(shù)控制在10%以內(nèi)。

5.4.3無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料7d無側(cè)限抗壓強度代表值應符合表5.4.3要求。

17

表5.4.3無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料7d無側(cè)限抗壓強度標準（代表值）（MPa）

極重、特重交

材料結(jié)構(gòu)層公路等級重交通中等、輕交通

通

高速公路、

基層

一級公路5.0~7.04.0~6.03.0~5.0

水泥穩(wěn)定類

高速公路、

剛度過渡層

一級公路3.0~5.02.5~4.52.0~4.0

5.4.4瀝青路面結(jié)構(gòu)設計時應將抗拉模量、抗拉泊松比和抗壓模量、抗壓泊

松作為模量設計參數(shù)；以直接拉伸強度、單軸壓縮強度、間接拉伸強度作為無

機結(jié)合料穩(wěn)定類材料結(jié)構(gòu)層的強度設計參數(shù)。

無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的抗拉、抗壓回彈模量和直接拉伸強度、單軸壓縮

強度、間接拉伸強度應按本規(guī)范第5.1.3條規(guī)定，依據(jù)相應的水平確定：

1水平一，按本規(guī)范附錄A和附錄B，無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的單軸壓縮

強度和抗壓回彈模量應采用單軸壓縮試驗確定，直接拉伸強度和抗拉彈性模量

采用直接拉伸試驗確定，間接拉伸強度通過間接拉伸試驗確定。模量測試時宜

采用中間段法，強度和模量的測試應符合現(xiàn)行《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料

試驗規(guī)程》（JTGE51-2009）中的有關(guān)規(guī)定。測試時水泥穩(wěn)定類材料試件的齡期

應為90d，強度和彈性模量應取用測試數(shù)據(jù)的平均值。

2水平三，參照表5.4.4確定無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的直接拉伸、單軸壓縮

強度和彈性模量。

表5.4.4無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的抗拉、抗壓強度和彈性模量取值范圍（MPa）

材料抗拉強度抗壓強度間接拉伸強度抗壓模量抗拉模量

水泥穩(wěn)定粒料0.8~1.57.0~13.00.75~1.418000~280006000~14000

注：結(jié)合料用量高、材料性能好、級配好或壓實度大時取高值，反之取低值。

5.4.5結(jié)構(gòu)驗算時，無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料彈性模量應乘以結(jié)構(gòu)層模量調(diào)整

系數(shù)0.5。

條文說明：

“基于多指標的瀝青路面結(jié)構(gòu)設計方法研究”課題對比了無機結(jié)合料穩(wěn)定類

材料室內(nèi)測試的彈性模量和采用落錘式彎沉儀FWD彎沉盆反算的結(jié)構(gòu)層模量，

前者約為后者的2倍，故引入模量調(diào)整系數(shù)，將室內(nèi)彈性模量調(diào)整為路面結(jié)構(gòu)

層模量。

5.4.6無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的三維強度參數(shù)應按本標準5.1.3條規(guī)定，依

18

據(jù)相應的水平確定：

1水平一，按本規(guī)范附錄B，采用直接拉伸、單軸壓縮和間接拉伸試驗分

別測定無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的強度，按下式確定其三維強度模型：

t

拉伸子午線：eScabI1Sc（5.4.6-1）

壓縮子午線：c（）

eScmabI1Sc5.4.6-2

：ttc

破壞包絡線eeee3（5.4.6-3）

式中符號意義見術(shù)語及符號。

將直接拉伸、單軸壓縮和間接拉伸三組強度試驗結(jié)果代入式5.4.6-1、5.4.6-

2、5.4.6-3求得三維強度模型參數(shù)a，b，m。

2水平三，參考表5.4.4無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的直接拉伸、單軸壓縮和間

接拉伸的強度推薦值，根據(jù)附錄B的計算步驟獲取三維強度模型參數(shù)a，b，m。

5.4.7無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的疲勞參數(shù)應通過直接拉伸、單軸壓縮、間接

拉伸等試驗方法確定三維應力狀態(tài)下疲勞歸一化模型及其參數(shù)。

1水平一，根據(jù)附錄C，通過直接拉伸、單軸壓縮、間接拉伸等疲勞試驗

方法確定三維應力狀態(tài)下疲勞歸一化模型及其參數(shù)。

Nf()(5.4.7)

式中符號意義見術(shù)語及符號。

2水平三，參考表5.4.7確定無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的疲勞歸一化方程參數(shù)。

表5.4.7無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的疲勞歸一化方程參數(shù)

材料

水泥穩(wěn)定類粒料9.0~11.0

注：結(jié)合料用量高、材料性能好、級配好或壓實度大時取高值，反之取低值。

5.4.8無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料應在滿足強度的前提下，盡量降低水泥劑量，

且與瀝青層及剛度過渡層的模量達到合理匹配。

5.4.9其它規(guī)定根據(jù)《公路瀝青路面設計規(guī)范》（JTGD50-2017）實施。

5.5瀝青結(jié)合料類材料

5.5.1瀝青結(jié)合料應采用道路石油瀝青或其加工產(chǎn)品，瀝青類型應根據(jù)公路

等級、氣候條件、交通荷載等級、結(jié)構(gòu)層位和施工條件等確定。

19

5.5.2極重、特重和重交通荷載等級公路、氣候條件嚴酷地區(qū)公路，以及連

續(xù)長陡縱坡路段，中面層和表面層宜采取優(yōu)化混合料級配、選用改性瀝青或添

加外摻劑等措施。

5.5.3開級配瀝青混合料表面層宜采用高黏瀝青或橡膠瀝青，并采用適量消

石灰或水泥替代礦粉。

5.5.4表面層瀝青混合料公稱最大粒徑不宜大于16.0mm，中面層和下面層

瀝青混合料公稱最大粒徑不宜小于16.0mm，基層瀝青碎石公稱最大粒徑不宜小

于26.5mm。

5.5.5季節(jié)性凍土地區(qū)高速公路和一級公路表面層瀝青低溫性能宜滿足下列

指標要求:

1分析連續(xù)10年年最低氣溫平均值，作為路面低溫設計溫度。路面低溫設

計溫度提高10°C的試驗條件下，瀝青彎曲梁流變試驗蠕變勁度St不宜大于

300MPa，且蠕變曲線斜率m不宜大于0.30。

2當蠕變勁度St在300~600MPa范圍內(nèi)，且蠕變曲線斜率m大于0.30時，

增加瀝青直接拉伸試驗，其斷裂應變不宜小于1%。

3以上都不滿足時，采用彎曲梁流變試驗和直接拉伸試驗確定瀝青臨界開

裂溫度，臨界開裂溫度不宜高于路面低溫設計溫度。

5.5.6公稱最大粒徑不大于19.0mm的瀝青混合料，宜在溫度為-10°C、加載

速率為50mm/min條件下進行小梁彎曲試驗。瀝青混合料的破壞應變宜符合表

5.5.6的規(guī)定。

表5.5.6瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應變技術(shù)要求

氣候條件與技術(shù)指標相應于下列氣候分區(qū)所要求的破壞應變（）

<-37.0-37.0~-21.5-21.5~-9.0??>-9.0

年極端最低氣溫（°C）試驗方法

1.冬嚴寒區(qū)2.冬寒區(qū)3.冬冷區(qū)4.冬溫區(qū)

及氣候分區(qū)

1-12-11-22-23-21-32-31-42-4

普通瀝青混合料，不小于260023002000

T7015

改性瀝青混合料，不小于300028002500

注：氣候分區(qū)的確定應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的有關(guān)規(guī)

定。

20

5.5.7高速公路和一級公路瀝青混合料應在規(guī)定的試驗條件下進行車轍試驗，

并應符合表5.5.7的要求。

表5.5.7瀝青混合料車轍試驗動穩(wěn)定度技術(shù)要求（次/mm）

氣候條件與技術(shù)指標相應于以下氣候分區(qū)所要求的動穩(wěn)定度技術(shù)要求

>3020~30<20試驗

七月平均最高氣溫（℃）

1.夏炎熱區(qū)2.夏熱區(qū)3.夏涼區(qū)方法

及氣候分區(qū)

1-11-21-31-42-12-22-32-43-2

普通瀝青混合料，不小于8001000600800600

改性瀝青混合料，不小于28003200200024001800

SMA混合普通瀝青1500T0719

料，不小于改性瀝青3000

OGFC混合料，不小于1500（中等、輕交通荷載等級）、3000（重及以上交通荷載等級）

注：1.氣候分區(qū)的確定應符合現(xiàn)行《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》（JTGF40-2004）的有關(guān)

規(guī)定。

2.當其它月份的平均最高溫度高于七月時，可使用該月平均最高溫度。

3.在特殊情況下，對鋼橋面鋪裝、重載車特別多或縱坡較大的長距離上坡路段、廠磚

專用道路，可酌情提高動穩(wěn)定度要求。

4.對炎熱地區(qū)或特重及以上交通荷載等級公路，可根據(jù)氣候條件和交通狀況適當提高

試驗溫度或增加試驗荷載。

5.5.8瀝青路面結(jié)構(gòu)設計時應將抗拉模量、抗拉泊松比和抗壓模量、抗壓泊

松作為模量設計參數(shù)；以直接拉伸強度、單軸壓縮強度、間接拉伸強度作為瀝

青結(jié)合料類材料結(jié)構(gòu)層的強度設計參數(shù)。

瀝青結(jié)合料類材料的抗拉、抗壓回彈模量和直接拉伸強度、單軸壓縮強度、

間接拉伸強度應按本規(guī)范第5.1.3條規(guī)定，依據(jù)相應的水平確定：

1水平一，瀝青混合料的直接拉伸強度和動態(tài)拉伸回彈模量應采用直接拉

伸試驗測定，單軸壓縮強度和動態(tài)壓縮回彈模量應采用無側(cè)限抗壓試驗測定，

間接拉伸強度應采用間接拉伸試驗方法測定。模量測試時應采用中間段法，強

度和模量的測試按附錄A和附錄B的試驗方法取實測值，試驗溫度選用15℃，

面層瀝青混合料的加載頻率采用10Hz。

2水平三，參照表5.5.8確定瀝青混合料直接拉伸、單軸壓縮、間接拉伸強

21

度及直接拉伸、單軸壓縮動態(tài)回彈模量。

表5.5.8-1常用瀝青混合料15℃條件下直接拉伸強度取值范圍（MPa）

瀝青種類

瀝青混合料類型

70號道路石油瀝青90號道路石油瀝青110號道路石油瀝青SBS改性瀝青

SMA10、SMA13、

———5.0~7.0

SMA16

AC10、AC134.5~6.04.0~6.03.5~5.54.5~6.5

AC16、AC20、AC255.0~6.54.5~6.54.0~6.05.0~6.5

ATB253.5~5.5———

表5.5.8-2常用瀝青混合料15℃條件下單軸壓縮強度取值范圍（MPa）

瀝青種類

瀝青混合料類型

70號道路石油瀝青90號道路石油瀝青110號道路石油瀝青SBS改性瀝青

SMA10、SMA13、———24.0~32.5

SMA16

AC10、AC1322.0~29.019.5~28.517.5~27.023.0~31.0

AC16、AC20、AC2523.0~31.022.0~30.019.5~29.024.0~32.0

ATB2517.5~30.0———

表5.5.8-3常用瀝青混合料15℃條件下動態(tài)拉伸模量取值范圍（MPa）

瀝青種類

瀝青混合料類型

70號道路石油瀝青90號道路石油瀝青110號道路石油瀝青SBS改性瀝青

SMA10、SMA13、

———4500~7000

SMA16

AC10、AC134500~70004500~70004000~65005000~7000

AC16、AC20、AC255000~80005000~75004500~70005000~8000

ATB254000~6500———

表5.5.8-4常用瀝青混合料15℃條件下動態(tài)壓縮模量取值范圍（MPa）

瀝青種類

瀝青混合料類型

70號道路石油瀝青90號道路石油瀝青110號道路石油瀝青SBS改性瀝青

SMA10、SMA13、

———6000~11500

SMA16

AC10、AC136500~115006000~110005500~100007000~12000

AC16、AC20、AC257500~135007000~125006000~115007500~13500

22

ATB255500~10500———

注：1.ATB25為5Hz條件下的動態(tài)拉、壓模量，其它瀝青混合料為10Hz條件下的動態(tài)拉、

壓模量，試驗溫度選用15℃。

2.瀝青粘度大、級配好或孔隙率小時取高值，反之取低值。

表5.5.8-5常用瀝青混合料15℃條件下間接拉伸強度取值范圍（MPa）

瀝青種類

瀝青混合料類型

70號道路石油瀝青90號道路石油瀝青110號道路石油瀝青SBS改性瀝青

SMA10、SMA13、

———3.5~5.0

SMA16

AC10、AC133.3~4.33.0~4.22.8~4.03.3~4.5

AC16、AC20、AC253.5~4.53.3~4.53.0~4.33.6~4.8

ATB252.7~4.0———

注：表5.5.8-1、5.5.8-2、5.5.8-5中的強度值是根據(jù)強度與加載速度的變化規(guī)律計算得到的，

行車速度按80km/h考慮，換算后其對應的加載速度約為73MPa/s。

5.5.9瀝青混合料的三維強度模型參數(shù)應按本標準5.1.3條規(guī)定，依據(jù)相應

的水平確定：

1水平一，按本規(guī)范附錄B，通過直接拉伸試驗、單軸壓縮試驗和間接拉

伸試驗分別得到強度、和，或通過直接拉伸、單軸壓縮、圍壓三軸拉伸

StScSit

試驗，分別得到強度、和。

StScStri1,3,3

按式5.5.9-1、5.5.9-2、5.5.9-3確定路面材料的三維強度模型：

t

拉伸子午線：eScabI1Sc（5.5.9-1）

壓縮子午線：c（）

eScmabI1Sc5.5.9-2

：ttc

破壞包絡線eeee3（5.5.9-3）

式中符號意義見術(shù)語及符號。

根據(jù)表5.5.9，由直接拉伸、單軸壓縮和間接拉伸（或圍壓三軸拉伸）三組

強度試驗結(jié)果計算其對應的第一應力不變量和有效應力，并分別代入式5.5.9-1、

5.5.9-2、5.5.9-3求得三維強度模型參數(shù)，具體參數(shù)計算過程見附錄B。

23

表5.5.9路面材料直接拉伸、單軸壓縮、間接拉伸及圍壓三軸拉伸強度參數(shù)

試驗強度第一主應第二主應力第三主應力第一應力不有效應力洛德角

類型力變量

/MPa1/MPa2/MPa3/MPaI1/MPae/MPa/

直接

SS00SS0

拉伸tttt

單軸

S00S