沥青路面设计1

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1、沥青路面设计第一节概述一、沥青路面设计的内容1）原材料的调查与选择2）沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计3）各项设计参数的测试与选定4）路面结构组合设计5）路面结构层厚度验算及路面结构方案的比选6）路面排水系统设计及其它相关设计二、路面结构设计的原则1）路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，将路面路基作为一个整体考虑，进行综合设计。2）进行经济比较，选择技术先进，经济合理、安全可靠的方案。3）积极、慎重的运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。4）考虑生态因素，有利于施工

2、、养护人员的安全与健康。5）为保证工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。6）根据实际情况，路面结构采取“一次设计，分期修建”三、沥青路面结构设计理论与方法经验法—主要通过对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构、车辆荷载和路面使用性能三者之间的关系。该类设计方法有美国的加州承载比法（CBR）法和美国各州公路和运输工作者协会（AASHTO）法。力学—经验法：该类方法有沥青路面设计方法、美国沥青学会（AI）法，壳牌（Shell）法，我国现行的沥青路面设计方法。我国现行的《公路沥青路面设计规范》（

3、JTJ014-97）采用弹性层状体系作力学分析基础理论。四、沥青路面交通等级1）路面设计年限公路沥青路面设计年限参考值表14-1公路等级及其功能设计年限（年）高速公路一级公路（干线功能）20一级公路（集散功能）二级公路15三、四级公路102)标准轴载及轴载当量换算各个国家根据本国国情确定标准荷载。我国路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。轴载小于40kN的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，不纳入当量换算。我国规范规定，当量轴载换算分以下三种情况：（1）当以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时，按下式完成轴

4、载当量换算(2)当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算：(3)对于贫混凝土基层以拉应力为设计指标时，按下式完成轴载当量换算：3)设计年限累计当量标准轴载数设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计当量标准轴次数Ne按下式计算14-314-514-64）交通等级我国沥青路面按承担交通荷载的轻重划分为五级沥青路面交通等级交通等级代号BZZ—100累计标准轴次Ne（万次/车道）轴重等于或大于40kN大客车、货车数量Nn（辆/日/车道）低交通A型<150<300轻交通B型150~400300~

5、1000中交通C型400~12001000~4000重交通D型1200~30004000~10000特重交通E型>3000>10000第二节弹性层状体系理论简介一、基本假设与解题方法ph1hiEiμiE1μ1Enμn弹性层状体系示意图1）各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以及位移和形变是微小的；2）最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为无限大；3）各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、形变和位移为零；4）层间接触情况，或者位移完全连续（称连续体系），或

6、者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力（称滑动体系）；5）不计自重。求解时，将车轮荷载简化为圆形均布荷载（垂直荷载与水平荷载），并在圆柱坐标体系中分析各分量。（一）基本假设（二）解题方法14-15第三节沥青路面结构组合设计一、一般考虑（一）路线、路基和路面要做总体设计——路基稳定、基层坚实、面层耐用。公路等级路面等级面层类型设计年限高速、一级公路高级路面沥青混凝土、SMA20二级公路高级路面沥青混凝土、SMA15次高级路面热拌沥青石、沥青贯入式三级公路次高级路面热拌沥青石、沥青贯入式10四级公路中级路面水结碎石、泥

7、结碎石、级配碎（砾）石、半整齐石块—低级路面粒料改善土—（二）因地制宜、合理选材。（三）方便施工、便于养护。（四）分期修建、逐步提高。（五）注意与排水设计相结合。二、沥青路面结构组合的原则（一）适应行车荷载作用的要求各结构层应按强度和刚度自上而下递减的规律安排，以使各结构层材料的效能得到充分发挥。结构层数既要体现强度和刚度沿深度递减的规律，又要考虑施工工艺、材料规格和强度形成原理根据公路等级、交通量大小、重车所占的比例、选用沥青质量等因素，综合考虑确定沥青层厚度基层、底基层厚度应根据交通量大小、材料力学性能和扩散

8、应力的效果，发挥压实机具的功能以及有利于施工等因素选择各类结构层具有满足施工要求的最小厚度和适宜厚度（二）适当的层数和层厚1.沥青面层结构1）沥青面层可分为单层、双层、三层。双层结构分为表面层、下面层；三层结构分为表面层、中面层、下面层i）表面层应平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久，同时具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质。ii）中下面层应具有一定的密水性、抗剥落性，具有较