瀝青路面設(shè)計(jì)分解

1、第一節(jié)第一節(jié) 行車荷載分析行車荷載分析 一、車輛和類型和軸型一、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)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。和可靠性。 （一）車輛的種類（一）車輛的種類 (bus) (bus) 客車客車 小客車小客車車速高，自重和滿載重量小車速高，自重和滿載重量小120km/h120km/h以上以上 中客車中客車6 62020個(gè)座位個(gè)座位 大客車大客車2020個(gè)座位以上，長(zhǎng)途客

2、運(yùn)和城市公共交通個(gè)座位以上，長(zhǎng)途客運(yùn)和城市公共交通 貨車貨車 (truck) (truck) 整車整車貨箱與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一體。貨箱與汽車發(fā)動(dòng)機(jī)一體。 牽引式掛車牽引式掛車牽引車與掛車分離牽引車與掛車分離 牽引式半掛車牽引式半掛車 牽引車與掛車分離，鉸接。牽引車與掛車分離，鉸接。 整整 車車 2軸軸(4輪輪) 牽牽 引引 式式 掛掛 車車 4軸軸 2軸軸(4輪輪)5軸軸 3軸軸5軸軸 4軸軸5軸軸 牽牽 引引 半半 掛掛 車車 3軸軸6軸軸 4軸軸6軸軸 5軸軸6軸軸 4軸軸7軸軸 （二）車輛的軸型（二）車輛的軸型 不同軸型的貨車示意圖不同軸型的貨車示意圖 二、汽車輪載對(duì)道路的影響二、汽車輪載對(duì)道

3、路的影響 （一）輪載對(duì)道路的靜態(tài)壓力（一）輪載對(duì)道路的靜態(tài)壓力 1.輪載靜態(tài)壓力影響因素輪載靜態(tài)壓力影響因素 1）輪載的大小）輪載的大小 2）汽車輪胎的內(nèi)壓力）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）輪胎的剛度和輪胎與路面接觸的形狀 我國(guó)載貨汽車常用我國(guó)載貨汽車常用TB11.0020 接地面中心點(diǎn)處接地面中心點(diǎn)處 橫斷面壓力分布橫斷面壓力分布 -100 -80 -60 -40 -20020406080 100 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 接 地 壓 力 值 （MPa） 橫 向 軸（ m m ） 圖圖22 成重高速剪應(yīng)力等值線圖

4、成重高速剪應(yīng)力等值線圖圖圖23 京津塘高速剪應(yīng)力等值線圖京津塘高速剪應(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)化輪載靜態(tài)壓力的簡(jiǎn)化 簡(jiǎn)化為單圓簡(jiǎn)化為單圓 簡(jiǎn)化為雙圓簡(jiǎn)化為雙圓 單圓當(dāng)量圓直徑單圓當(dāng)量圓直徑 雙圓當(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)軸載路面設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)軸載 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 軸軸 載載BZZ100 標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載P（kN）100 輪胎接地壓強(qiáng)輪胎接地壓強(qiáng)p（MPa）0.70 單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d（cm）21.30 兩輪中心距（兩輪中心距（cm）1.5d （二）輪載對(duì)道路的動(dòng)態(tài)影響（二）輪載對(duì)道路的動(dòng)

5、態(tài)影響 由于車身自身的震動(dòng)和路由于車身自身的震動(dòng)和路 面的不平整，車輪實(shí)際上面的不平整，車輪實(shí)際上 是以一定的頻率和振幅在是以一定的頻率和振幅在 路面上跳動(dòng)。其偏離靜荷路面上跳動(dòng)。其偏離靜荷 載的機(jī)會(huì)是均等的，設(shè)計(jì)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。時(shí)仍然按照靜荷載考慮。 1.動(dòng)態(tài)輪載不均勻性動(dòng)態(tài)輪載不均勻性 2.輪載作用的瞬時(shí)性輪載作用的瞬時(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，試驗(yàn)表明：隨

6、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)提高相對(duì)提高 ）。對(duì)于彈縮性材料，由于應(yīng)力）。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。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?；腿嵝月访妫尸F(xiàn)出變形的累計(jì)。在設(shè)計(jì)中要予以考慮。 （

7、三）輪載對(duì)路面的水平力（三）輪載對(duì)路面的水平力 縱向水平力縱向水平力橫向水平力橫向水平力 水平力：水平力：QmaxP ，P輪載重量，輪載重量，路面附著系數(shù)路面附著系數(shù) 的最大值一般不超過(guò)的最大值一般不超過(guò)0.70.8 ，車速提高時(shí)，車速提高時(shí)， 將減小將減小 水平力在路面產(chǎn)生的剪應(yīng)力只分布水平力在路面產(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)予在最上層，向下迅速衰減。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)予 考慮考慮 三、交通分析三、交通分析 （一）交通量統(tǒng)計(jì)（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。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。 年平均日交通量年平均日交通量N1: 36

8、5 1 1 365 i i n n 不計(jì)小型貨車、小型客車、拖不計(jì)小型貨車、小型客車、拖 拉機(jī)和非機(jī)動(dòng)車?yán)瓩C(jī)和非機(jī)動(dòng)車 （二）軸載譜調(diào)查（二）軸載譜調(diào)查 單軸單輪單軸單輪單軸雙輪單軸雙輪雙軸雙軸三軸三軸 單軸單輪單軸單輪 單軸雙輪單軸雙輪雙軸雙軸三軸三軸 （三）軸載的等效換算（三）軸載的等效換算 1.換算原則換算原則 等效疲勞：作用在同一結(jié)構(gòu)上的等效疲勞：作用在同一結(jié)構(gòu)上的A荷載使其破壞的次數(shù)為荷載使其破壞的次數(shù)為a； B荷載使其破壞的次數(shù)荷載使其破壞的次數(shù) 為為b，則（，則（A-a）等效（）等效（B-b） 2.瀝青路面設(shè)計(jì)的荷載換算方程瀝青路面設(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

9、青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)）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) 4.35 1 121 1 k i S P NC C n P 式中：式中： N標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日；日； n1被換算車輛的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次被換算車輛的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次/日；日； PS標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN； Pi被換算車輛的各級(jí)軸載，被換算車輛的各級(jí)軸載，KN； k被換算車輛的類型數(shù)；被換算車輛的類型數(shù)； C1軸載系數(shù)，軸載系數(shù)， C1=1+1.2(m-1),m是軸數(shù)。當(dāng)軸間距大于是軸數(shù)。當(dāng)軸間距大于3米時(shí)，按單獨(dú)米時(shí)，按單獨(dú) 的一個(gè)軸載計(jì)算，當(dāng)間距小于的一個(gè)軸載計(jì)算，當(dāng)間距小于3米時(shí)，按

10、雙軸或多軸計(jì)算。米時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算。 C2輪組系數(shù)，單輪組為輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為，雙輪組為1，四輪組為，四輪組為0.38。 不計(jì)不計(jì)25KN以下軸載以下軸載 2）當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)）當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) 8 1 121 1 k i S P NC C n P 不計(jì)小于不計(jì)小于50KN的軸載的軸載 1 C 軸載系數(shù)，軸載系數(shù)， C1=1+2（m-1),m是軸數(shù)是軸數(shù) 輪組系數(shù)，單輪組為輪組系數(shù)，單輪組為1.85，雙輪組為，雙輪組為1.0，四輪組為，四輪組為0.09 C （四）累計(jì)當(dāng)量軸次（四）累計(jì)當(dāng)量軸次1 1 365 (1)1 365 (1)1 (1)

11、 t e t t e t N N N N 或或 車道系數(shù)車道系數(shù) 單車道單車道1.0四車道四車道0.40.5 雙車道雙車道 有分隔有分隔0.5六車道六車道0.30.4 無(wú)分隔無(wú)分隔0.60.7 公路無(wú)分隔時(shí)，路面窄取高值，路面寬取低值公路無(wú)分隔時(shí)，路面窄取高值，路面寬取低值 第二節(jié)第二節(jié) 彈性層狀體系理論概述彈性層狀體系理論概述 一、基本假設(shè)與解題方法一、基本假設(shè)與解題方法 p h1 hi Ei i E1 1 En n 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）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；向同性的，以及位移和形變是微小的； 2）最

12、下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o(wú)）最下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o(wú) 限大，限大， 其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o(wú)限其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o(wú)限 大；大； 3）各層在水平方向無(wú)限遠(yuǎn)處及最下一層向下）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；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）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）；無(wú)摩阻力（稱滑動(dòng)體系）； 5）不計(jì)自重。）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

13、荷載與水平荷載），并在圓柱坐標(biāo)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。體系中分析各分量。 （一）基本假設(shè)（一）基本假設(shè) （二）解題方法（二）解題方法 p h E1 ，1 r E0 ，0 z 圖 14 3 雙層連續(xù)體系受圓面積均布荷載計(jì)算圖式 2 0 p E 1 4 14 1 2 0 1 22 2222 0 1 E E LehMe hMLMeL e Jh d hh hh : 第三節(jié)第三節(jié) 瀝青路面的破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)指標(biāo)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Γ惝a(chǎn)當(dāng)路基土的承載能力較低，不能承受從

14、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。生較大的垂直變形即沉陷。 一、路面局部沉陷一、路面局部沉陷 （一）表現(xiàn)（一）表現(xiàn) 在車輪作用下表面產(chǎn)生的較大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)伴有凹陷變形，有時(shí)凹陷兩側(cè)伴有 隆起現(xiàn)象隆起現(xiàn)象 （二）起因（二）起因 （三）設(shè)計(jì)指標(biāo)（三）設(shè)計(jì)指標(biāo) zz00 z0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 z0 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)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)

15、有關(guān) 二、車二、車 轍轍 （一）表現(xiàn)（一）表現(xiàn) （二）起因（二）起因 （三）設(shè)計(jì)指標(biāo)（三）設(shè)計(jì)指標(biāo) 路面的縱向帶狀凹陷，是高級(jí)瀝青路路面的縱向帶狀凹陷，是高級(jí)瀝青路 面的主要破壞型式面的主要破壞型式 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)土基的性質(zhì)有關(guān) 。 rere LL re L路面的計(jì)算總殘余變形，由殘余變形經(jīng)驗(yàn)公式確定路面的計(jì)算總殘余變

16、形，由殘余變形經(jīng)驗(yàn)公式確定 re L容許總殘余變形，由使用要求確定容許總殘余變形，由使用要求確定 00EE 或或 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的垂直應(yīng)變，可由彈性層狀體系理論求得 0E 0E 路基表面容許垂直應(yīng)變路基表面容許垂直應(yīng)變 ，由路基殘余變形和荷載應(yīng)力、，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。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、疲勞開裂三、疲勞開裂 （一）表現(xiàn)（一）表現(xiàn) （二）起因（二）起因 （三）設(shè)計(jì)指標(biāo)（三）設(shè)計(jì)指標(biāo) 路面無(wú)顯著的永久變形，最初在路面無(wú)顯著的永久變形，最初在 荷載作用部位形成細(xì)而短的橫向荷載作用

17、部位形成細(xì)而短的橫向 開裂，繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀開裂，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，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）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)大小和路面的環(huán)境因素有關(guān) 。 rR rR 或或 結(jié)構(gòu)層底面的拉應(yīng)變和拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層底面的

18、拉應(yīng)變和拉應(yīng)力 r r 、 結(jié)構(gòu)層材料的容許疲勞拉應(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 R R 、 四、推四、推 移移 （一）表現(xiàn)（一）表現(xiàn) （二）起因（二）起因 （三）設(shè)計(jì)指標(biāo)（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)。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受到較大的車輪水平荷載 作用時(shí)，路面表面出現(xiàn)推作用時(shí)，路面表面出現(xiàn)推 移和擁起移和擁起 max R max車輪的垂直力和水平力的共同作用下

19、，面層中可能產(chǎn) 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)力生的最大剪應(yīng)力 R 材料的容許剪應(yīng)力材料的容許剪應(yīng)力 五、低溫縮裂五、低溫縮裂 （一）表現(xiàn)（一）表現(xiàn) （二）起因（二）起因 橫向間隔性的裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展橫向間隔性的裂縫，嚴(yán)重時(shí)發(fā)展 為縱向裂縫為縱向裂縫 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)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)生開裂下的抗拉強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生開裂 （三）設(shè)計(jì)指標(biāo)（三）設(shè)計(jì)指標(biāo) rttR rt低

20、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 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 tR某種溫度下材料的容許拉應(yīng)力 某種溫度下材料的容許拉應(yīng)力 第四節(jié)第四節(jié) 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 一、一般考慮一、一般考慮 （一）路線、路基和路面要做總體設(shè)計(jì)（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)、面層耐用路基穩(wěn)定、基層堅(jiān)實(shí)、面層耐用 公路等級(jí)公路等級(jí)路面等級(jí)路面等級(jí)面層類型面層類型設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 年限年限 設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 軸次（萬(wàn)次軸次（萬(wàn)次/一車道）一車道） 高速、一級(jí)公路高速、一級(jí)公路高級(jí)路面高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青混凝土、SMA15400 二級(jí)公路二

21、級(jí)公路高級(jí)路面高級(jí)路面瀝青混凝土、瀝青混凝土、SMA12200 次高級(jí)路面次高級(jí)路面熱拌瀝青石、瀝青貫入式熱拌瀝青石、瀝青貫入式10100200 三級(jí)公路三級(jí)公路次高級(jí)路面次高級(jí)路面熱拌瀝青石、瀝青貫入式熱拌瀝青石、瀝青貫入式810100 四級(jí)公路四級(jí)公路中級(jí)路面中級(jí)路面水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配 碎（礫）石、半整齊石塊碎（礫）石、半整齊石塊 5 10 低級(jí)路面低級(jí)路面粒料改善土粒料改善土5 （二）因地制宜、合理選材（二）因地制宜、合理選材 （三）方便施工、便于養(yǎng)護(hù)（三）方便施工、便于養(yǎng)護(hù) （四）分期修建、逐步提高（四）分期修建、逐步提高 （無(wú)）注意與排水設(shè)計(jì)相結(jié)合（無(wú)）

22、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（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。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，又要考慮施工工藝、材料 規(guī)格和強(qiáng)度形成原理規(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

23、因素，綜合考 慮確定瀝青層厚度慮確定瀝青層厚度 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（二）適當(dāng)?shù)膶訑?shù)和層厚 z E、 z 半無(wú)限體的應(yīng)變半無(wú)限體的應(yīng)變 容許應(yīng)變?nèi)菰S應(yīng)變 Z ( ) Z f z ( ) Z f z 公公 路路 等等 級(jí)級(jí)瀝青層推薦厚度（瀝青層推薦厚度（cm）公公 路路 等等 級(jí)級(jí)瀝青層推

24、薦厚度（瀝青層推薦厚度（cm） 高速公路高速公路1218三級(jí)公路三級(jí)公路24 一級(jí)公路一級(jí)公路1015四級(jí)公路四級(jí)公路12.5 二級(jí)公路二級(jí)公路510 結(jié)構(gòu)層類型結(jié)構(gòu)層類型施工最小厚度（施工最小厚度（cm）結(jié)構(gòu)層的適宜厚度（結(jié)構(gòu)層的適宜厚度（cm） 瀝青混凝土瀝青混凝土 熱拌瀝青碎石熱拌瀝青碎石 粗粗 粒粒 式式5.068 中中 粒粒 式式4.046 細(xì)細(xì) 粒粒 式式2.52.54 瀝青石屑瀝青石屑1.51.525 瀝青砂瀝青砂1.01.01.5 瀝青貫入式瀝青貫入式4.048 瀝青上拌下貫式瀝青上拌下貫式6.0610 瀝青表面處治瀝青表面處治1.0層鋪層鋪13，拌和，拌和24 水泥穩(wěn)定類水泥

25、穩(wěn)定類15.01620 石灰穩(wěn)定類石灰穩(wěn)定類15.01620 石灰工業(yè)廢渣類石灰工業(yè)廢渣類15.01620 級(jí)配碎、礫石級(jí)配碎、礫石81015 泥結(jié)碎石泥結(jié)碎石81015 填隙碎石填隙碎石101012 （三）考慮水溫狀況的影響（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)滿足止凍脹和翻漿的墊層。路面總厚度的

26、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下表防凍厚度的要求 路基路基 類型類型 路路 基基 土土 質(zhì)質(zhì)粘粘 性性 土、細(xì)土、細(xì) 亞亞 粘粘 土土粉粉 性性 土土 基墊層類型基墊層類型 道路凍深道路凍深(cm) 砂石類砂石類穩(wěn)定土類穩(wěn)定土類 工工 業(yè)業(yè) 廢料類廢料類 砂砂 石石 類類穩(wěn)定土類穩(wěn)定土類 工工 業(yè)業(yè) 廢料類廢料類 中中 濕濕 50100404535403035455040453040 100150455040453540506045504045 150200506045554050607050604550 大于大于200607055655055707560705065 6

27、0100455540503545506045554050 潮潮 濕濕 100150556050554550607055655060 150200607055655055708065706065 大于大于2007080657555708010070906580 3.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。混合料。 （四）適應(yīng)復(fù)雜受力條件（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）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，土基與基層或底基層的模量比宜 為為0.080.

28、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）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 度度 2）對(duì)路面彎沉的影響，路基模量）對(duì)路面彎沉的影響，路基模量基層模量基層模量基層厚度基層厚度 面層模量面層模量面面 層厚度層厚度 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）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2，面層，面層 厚度避開厚度避開0.51.0 可以減小面層層底拉應(yīng)力。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）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

29、小。面層厚度在增大而減小。面層厚度在0.5 左右（左右（46cm）時(shí)，基層底面拉應(yīng)力最時(shí)，基層底面拉應(yīng)力最 大；基層厚度在大；基層厚度在23 （2540cm）時(shí)）時(shí)基層底面拉應(yīng)力趨于穩(wěn)定。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）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。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（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)在瀝青路在冰凍地區(qū)和氣候干燥地區(qū)，無(wú)機(jī)

30、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。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。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)性連續(xù)性 4.瀝青面層與基層

31、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。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)組合三、典型瀝青路面結(jié)構(gòu)組合 1530cm石灰土、二灰土、水泥石灰土或與上層相同的石灰土、二灰土、水泥石灰土或與上層相同的 材料材料 418cm一至三層一至三層AC或或AC+AM或或SMA+AC 1530cm水泥穩(wěn)定集料、二灰穩(wěn)定集料、水泥二灰穩(wěn)定集料水泥穩(wěn)定集料、二灰穩(wěn)定集料、水泥二灰穩(wěn)定集料 15？cm粗砂粗砂 、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、 412cm一至三層一至三層AC或或AC+AM或或SMA+AC 820cm一至二層瀝青碎石一至二層瀝青碎

32、石 1540cm級(jí)配碎石或?yàn)r青穩(wěn)定碎石級(jí)配碎石級(jí)配碎石或?yàn)r青穩(wěn)定碎石級(jí)配碎石 15？cm粗砂粗砂 、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、砂礫、碎石、煤渣、礦渣、 典型半剛性基層瀝青路面典型半剛性基層瀝青路面 典型柔性基層瀝青路面典型柔性基層瀝青路面 第五節(jié)第五節(jié) 新建瀝青路面的結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算新建瀝青路面的結(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、瀝青路面厚度設(shè)計(jì)的基本方法 （一）經(jīng)驗(yàn)法（一）經(jīng)驗(yàn)法 CBR法、法、AASHTO法為代表法為代表 （二）理論法（二）理論法 Shell法、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、

33、我國(guó)瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法概述二、我國(guó)瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法概述 （一）力學(xué)模型（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)（二）路面整體剛度設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)彎沉值 （三）路面抗彎拉驗(yàn)算指標(biāo)（三）路面抗彎拉驗(yàn)算指標(biāo)層底容許拉應(yīng)力層底容許拉應(yīng)力 （四）路面抗剪驗(yàn)算指標(biāo)（四）路面抗剪驗(yàn)算指標(biāo)面層容許剪應(yīng)力面層容許剪應(yīng)力 p h1 hnEn-1 n-1 E1 1 E0 0 A A p h1 hnEn-1 n-1 E1 1 E0 0 B DEC CEDB 路表彎沉值計(jì)算圖式路表彎沉值計(jì)算圖式層底拉應(yīng)力計(jì)算圖式層底拉應(yīng)力計(jì)算

34、圖式 2 h1 hnEn-1 n-1 E1 1 E0 0 2 D D 0.9 剪應(yīng)力計(jì)算圖式剪應(yīng)力計(jì)算圖式 三、以設(shè)計(jì)彎沉三、以設(shè)計(jì)彎沉Ld進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)進(jìn)行厚度設(shè)計(jì) （一）路面臨界破壞狀態(tài)（一）路面臨界破壞狀態(tài) 外外 觀觀 等等 級(jí)級(jí)外外 觀觀 狀狀 況況路路 面面 表表 面面 外外 觀觀 特特 征征 一一好好堅(jiān)實(shí)、平整、無(wú)裂紋、無(wú)變形堅(jiān)實(shí)、平整、無(wú)裂紋、無(wú)變形 二二較較 好好平整、無(wú)變形、少量發(fā)裂平整、無(wú)變形、少量發(fā)裂 三三中中平整、無(wú)變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋平整、無(wú)變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋 四四較較 壞壞無(wú)明顯變形，有較多縱橫向裂紋或局部網(wǎng)裂無(wú)明顯變形，有較多縱橫向裂紋或局部網(wǎng)裂

35、五五壞壞連片嚴(yán)重龜（網(wǎng)）裂或拌有車轍、沉陷連片嚴(yán)重龜（網(wǎng)）裂或拌有車轍、沉陷 （二）路面彎沉變化規(guī)律（二）路面彎沉變化規(guī)律 Ne 104105106107 竣工后第一年不利季節(jié)竣工后第一年不利季節(jié) 臨界破壞臨界破壞 區(qū)間區(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 彎沉值彎沉值 （三）容許彎沉與設(shè)計(jì)彎沉（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

36、，測(cè)得的最大回 彈彎沉值彈彎沉值 dRT LLAAT相對(duì)彎沉變化系數(shù)，基于路面彎沉變化統(tǒng)計(jì)相對(duì)彎沉變化系數(shù)，基于路面彎沉變化統(tǒng)計(jì) 0.2 600 dRTecsb LLANA A A （四）路面設(shè)計(jì)狀態(tài)下的計(jì)算彎沉（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)路面設(shè)計(jì)狀態(tài) 最大剛度狀態(tài)最大剛度狀態(tài)半剛性基層材料的齡期達(dá)到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)彎沉個(gè)月，相當(dāng)于設(shè)計(jì)彎沉Ld對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的 使用時(shí)間。使用時(shí)間。 2.彎沉修正彎沉修正 36. 038. 0 2000 63. 1 P EL F os sS L L F L 3.計(jì)算彎沉計(jì)算計(jì)算彎沉計(jì)算 F E p L c o s 2 1

37、000 P、 標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)（標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）和當(dāng)量圓半徑；）和當(dāng)量圓半徑； c理論彎沉系數(shù)；理論彎沉系數(shù)； 30122 121 1 , n c n hEEhhE f EEE （五）應(yīng)用（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，取計(jì)算彎沉與設(shè)計(jì)彎沉的計(jì)算狀態(tài)現(xiàn)同，取 LdLs，反推，反推c ，由，由c求求取結(jié)構(gòu)組合（材料、取結(jié)構(gòu)組合（材料、 模量和厚度組合）；模量和厚度組合）； 2. 驗(yàn)算驗(yàn)算Ld與與Ls的關(guān)系。的關(guān)系。 四、層底拉應(yīng)力驗(yàn)算四、層底拉應(yīng)力驗(yàn)算 應(yīng)用條件應(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)在底結(jié)構(gòu)中含有一般情況下呈現(xiàn)整體性或板體性

38、，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）層和半剛性基層材料的基層、底基層） mR m 計(jì)算彎拉應(yīng)力；計(jì)算彎拉應(yīng)力； mm p 30122 121 1 , n m n hEEhhE f EEE m 理論最大拉應(yīng)力系數(shù)理論最大拉應(yīng)力系數(shù); R 材料容許疲勞拉應(yīng)力；材料容許疲勞拉應(yīng)力； sp R s K sp 材料極限劈裂抗拉強(qiáng)度；材料極限劈裂抗拉強(qiáng)度； 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)；抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)； s K 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類:KNA SeC 035 0

39、 11 . . 瀝青混凝土面層瀝青混凝土面層 ：KANA Saec 009 0 22 . . 無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類：無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土類： KNA SeC 045 0 11 . . Aa瀝青混合料級(jí)配的系數(shù)瀝青混合料級(jí)配的系數(shù) Ac公路等級(jí)系數(shù)公路等級(jí)系數(shù) 五、面層剪應(yīng)力驗(yàn)算五、面層剪應(yīng)力驗(yàn)算 R 計(jì)算剪應(yīng)力，由車輪垂直和水平荷載確定計(jì)算剪應(yīng)力，由車輪垂直和水平荷載確定 1 2 1 2 13 1313 cos sin c 1 3 m tanc m 1 2 13 最大剪應(yīng)力最大剪應(yīng)力 m m cos sin 1 1 mm p 11 p 其中：其中： 查圖或借助計(jì)算機(jī)查圖或借助計(jì)算機(jī) 求解求解 查圖進(jìn)

40、行上式計(jì)算時(shí)，圖中數(shù)據(jù)選取摩擦系數(shù)為查圖進(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)其修正擦系數(shù)對(duì)其修正 mfm f fp fp 0 3 11 0 3 1303 04603 . . . . R 材料容許疲勞剪應(yīng)力材料容許疲勞剪應(yīng)力 ctg 對(duì)于緊急制動(dòng)情況，采用動(dòng)載測(cè)定粘聚力對(duì)于緊急制動(dòng)情況，采用動(dòng)載測(cè)定粘聚力c 2c 2ctg R T K 考慮疲勞：考慮疲勞： 停車站、停車站、交叉路口等緩慢制動(dòng)處：交叉路口等緩慢制動(dòng)處：K A N T c t 035 0 15 . . 緊急制動(dòng)時(shí)：緊急制動(dòng)時(shí)： K A T c 0 5 12 .

41、 . N t 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，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、土基回彈模量六、土基回彈模量E0和路面材料參數(shù)的確定和路面材料參數(shù)的確定 （一）土基回彈模量值的確定（一）土基回彈模量值的確定 1. 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)法 2 00 1 4 1000 i i L pD E1）剛性承載板測(cè)定）剛性承載板測(cè)定 2）由回彈彎沉測(cè)定）由回彈彎沉測(cè)定 2 00 2 10

42、00(1) oL o p E L 1 /KSZEE a o os EoL某點(diǎn)土基回彈模量；某點(diǎn)土基回彈模量； Eos某路段土基回彈模量設(shè)計(jì)值；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；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)公路為保證率系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為2，二三級(jí)公路為，二三級(jí)公路為1.648，四級(jí)公路為，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。不利季節(jié)影響系數(shù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用。 oE 2.室內(nèi)實(shí)驗(yàn)法室內(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）取代表性土樣在室內(nèi)測(cè)定

43、最佳含水量條件下小承載板（頂面法） 的回彈模量的回彈模量E0值，考慮不利季節(jié)，不利年份的影響對(duì)其折減。值，考慮不利季節(jié)，不利年份的影響對(duì)其折減。 3.由由CBR、壓實(shí)度或地基反應(yīng)模量、壓實(shí)度或地基反應(yīng)模量K值換算值換算 換算關(guān)系來(lái)自試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)。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)。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（二）路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 1.抗壓回彈模量抗壓回彈模量Ei 2.瀝青混合料和穩(wěn)定類基層材料抗彎拉強(qiáng)度瀝青混合料和穩(wěn)定類基層材料抗彎拉強(qiáng)度 3.

44、瀝青混合料抗剪強(qiáng)度參數(shù)瀝青混合料抗剪強(qiáng)度參數(shù)c、 1）由室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定）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)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，瀝青混合料增加 15試驗(yàn)用于層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。）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)）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）范列表） 1）由劈裂試驗(yàn)確定；）由劈裂試驗(yàn)確定； 2）可行性研究階段或二級(jí)

45、以下公路的初步設(shè)計(jì)）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）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)馗邷卦路萋繁泶_定，試驗(yàn)溫度為當(dāng)?shù)馗邷卦路萋繁?實(shí)際溫度的平均值。實(shí)際溫度的平均值。 c 七、季凍區(qū)路面防凍總厚度驗(yàn)算七、季凍區(qū)路面防凍總厚度驗(yàn)算 6580709080100557065757080 大于大于200 cm 606565707080505555656070 150200 cm 506055656070455050555560 100150 cm 潮潮 濕濕 4050

46、45555060354540504555 60100 cm 506560707075505555656070 大于大于200 cm 455050606070405045555060 150200 cm 404545505060354040454550 100150 cm 304040454550303535404045 50100 cm 中中 濕濕 工工 業(yè)業(yè) 廢料類廢料類 穩(wěn)定土穩(wěn)定土 類類 砂砂 石石 類類 工工 業(yè)業(yè) 廢料類廢料類 穩(wěn)定土類穩(wěn)定土類砂石類砂石類 粉粉 性性 土土粘粘 性性 土、細(xì)土、細(xì) 亞亞 粘粘 土土 土質(zhì)土質(zhì) 基、墊基、墊 層類型層類型 道路凍深道路凍深 路路 基基

47、類類 型型 道路凍深：道路凍深： d habcf a路面結(jié)構(gòu)層材料的熱物性系數(shù)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)路面橫斷面（填挖）系數(shù) c路基潮濕類型系數(shù)路基潮濕類型系數(shù)f最近最近10年凍結(jié)指數(shù)平均值（冬季負(fù)溫度累積值）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)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。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

48、長(zhǎng)度不宜小于下路段長(zhǎng)度不宜小于500，若為大規(guī)模機(jī)械化施工，不宜小于，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。），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)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)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)。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)根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算

49、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)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。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)算防凍厚度對(duì)于季節(jié)性

50、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。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)查交通量并搜集調(diào)查交通量并 計(jì)算累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次計(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)根據(jù)交通、道路設(shè)計(jì)等級(jí) 等資料計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉等資料計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉 氣象資料、材料調(diào)氣象資料、材料調(diào) 查及混合料試驗(yàn)查及混合料試驗(yàn) 確定土基干濕類型、確定土基干濕類型、 回彈模量回彈模量 擬擬 定定 路路 面面 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 方方 案案 確定材料抗壓回彈模量確定材料抗壓回彈模量 按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算路面厚度按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算路面厚度 是否驗(yàn)算拉力是否驗(yàn)算拉力 確定路面材料抗拉強(qiáng)度確定

51、路面材料抗拉強(qiáng)度 確定容許疲勞拉應(yīng)力確定容許疲勞拉應(yīng)力R R 計(jì)算層底拉應(yīng)力計(jì)算層底拉應(yīng)力m mR R？ 是否增加厚度是否增加厚度 是否調(diào)整材料是否調(diào)整材料 是否驗(yàn)算防凍厚度是否驗(yàn)算防凍厚度 是否有其他方案是否有其他方案 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選，確 定采用的路面結(jié)構(gòu)定采用的路面結(jié)構(gòu) 總厚度總厚度防防 凍厚度？?jī)龊穸龋?否否 否否 否否 驗(yàn)算驗(yàn)算 合格合格 不不 合合 格格 有有 不滿足不滿足 滿足滿足 否否 是是 是是 九、例題九、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 為為1

52、0%。該路段處于。該路段處于IV7區(qū)，為粉質(zhì)土，稠度為區(qū)，為粉質(zhì)土，稠度為1.00，沿途有大量碎石集料，并有石，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)?；夜┙o。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)。 車型車型 前軸重前軸重 (KN) 后軸重后軸重 (KN) 后軸數(shù)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距后軸距 交通量交通量 (次次/日日) 三菱三菱T653B29.348.01雙輪組雙輪組300 黃河黃河JN16358.6114.01雙輪組雙輪組400 江淮江淮HF15045.1101.51雙輪組雙輪組400 解放解放SP

53、920031.378.03雙輪組雙輪組3m300 湘江湘江HQP4023.173.22雙輪組雙輪組3m400 東風(fēng)東風(fēng)EQ15526.556.72雙輪組雙輪組3m400 第六節(jié)第六節(jié) 瀝青路面改建設(shè)計(jì)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)定一、舊路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查與評(píng)定 1.1.交通調(diào)查交通調(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)，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)， 確定年平均增長(zhǎng)率；確定年平均增長(zhǎng)率； 2.2.路基狀況調(diào)查路基狀況調(diào)查 調(diào)查沿線路

54、基土質(zhì)、填挖高度、地面排水情況、地下水位，以確定路基土組和干調(diào)查沿線路基土質(zhì)、填挖高度、地面排水情況、地下水位，以確定路基土組和干 濕類型；濕類型； 3.3.路面狀況調(diào)查路面狀況調(diào)查 調(diào)查路面結(jié)構(gòu)類型、組合和各層厚度，為此需開挖試坑進(jìn)行量測(cè)和取樣試驗(yàn)。量調(diào)查路面結(jié)構(gòu)類型、組合和各層厚度，為此需開挖試坑進(jìn)行量測(cè)和取樣試驗(yàn)。量 測(cè)路基和路面寬度。詳細(xì)記載路表狀況及路拱大小。對(duì)路面的病害和破壞應(yīng)詳加測(cè)路基和路面寬度。詳細(xì)記載路表狀況及路拱大小。對(duì)路面的病害和破壞應(yīng)詳加 記述并分析產(chǎn)生原因；記述并分析產(chǎn)生原因； 4.4.路面修建和養(yǎng)護(hù)歷史調(diào)查路面修建和養(yǎng)護(hù)歷史調(diào)查 （一）路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查（一）路面結(jié)構(gòu)

55、狀況調(diào)查 （二）舊路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定（二）舊路面結(jié)構(gòu)強(qiáng)度評(píng)定 測(cè)量各個(gè)路段路表輪隙回彈彎沉后求算路段當(dāng)量回彈模量測(cè)量各個(gè)路段路表輪隙回彈彎沉后求算路段當(dāng)量回彈模量Et 1.評(píng)定方法評(píng)定方法 2.路線分段路線分段 1）同一路段路基的干濕類型與土質(zhì)基本相同。）同一路段路基的干濕類型與土質(zhì)基本相同。 2）同一路段內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的彎沉值比較接近，）同一路段內(nèi)各測(cè)點(diǎn)的彎沉值比較接近， 3）各路段的最小長(zhǎng)度應(yīng)與施工方法相適應(yīng)。）各路段的最小長(zhǎng)度應(yīng)與施工方法相適應(yīng)。 （一般不小于（一般不小于500m，機(jī)械化施工時(shí)不小于，機(jī)械化施工時(shí)不小于1Km。在水文、土質(zhì)條件復(fù)雜或。在水文、土質(zhì)條件復(fù)雜或 需特殊處理的路段，其分

56、段長(zhǎng)度可視實(shí)際情況確定。）需特殊處理的路段，其分段長(zhǎng)度可視實(shí)際情況確定。） llZ S kkk a00123 3.路段計(jì)算彎沉路段計(jì)算彎沉 l0路段的計(jì)算彎沉值（路段的計(jì)算彎沉值（1/100mm）；）； S路段內(nèi)原路面上實(shí)測(cè)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差（路段內(nèi)原路面上實(shí)測(cè)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差（1/100mm）；）； Za保證率系數(shù)，二級(jí)及二級(jí)以上公路路面時(shí)保證率系數(shù)，二級(jí)及二級(jí)以上公路路面時(shí)取取1.5，三、四級(jí)公路時(shí)取，三、四級(jí)公路時(shí)取1.3； K1，K2分別為季節(jié)影響系數(shù)和濕度影響系數(shù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用；分別為季節(jié)影響系數(shù)和濕度影響系數(shù)，可根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)選用； l0路段內(nèi)原路面上實(shí)測(cè)彎沉的平均值（ 路段內(nèi)原路面上實(shí)

57、測(cè)彎沉的平均值（1/100mm）；）； K3溫度修正系數(shù)（對(duì)舊瀝青路面）。溫度修正系數(shù)（對(duì)舊瀝青路面）。 K l lT 3 20 1 統(tǒng)計(jì)加工得統(tǒng)計(jì)加工得 到的彎沉溫到的彎沉溫 度修正系數(shù)度修正系數(shù) 經(jīng)驗(yàn)公式：經(jīng)驗(yàn)公式： 當(dāng)當(dāng)T1 20時(shí)時(shí) Kh T 3 1 11 20 exp 當(dāng)當(dāng)T1 20時(shí)時(shí) KhT 31 000220exp . 4.路段當(dāng)量回彈模量路段當(dāng)量回彈模量Et 12 0 1000 t pD Em m l p彎沉測(cè)定車的輪胎壓力，通常為 彎沉測(cè)定車的輪胎壓力，通常為0.7MPa； D與彎沉測(cè)定車雙圓輪跡面積相等的承載板直徑，即與彎沉測(cè)定車雙圓輪跡面積相等的承載板直徑，即D=1.4

58、14d，d為輪跡單圓直徑；為輪跡單圓直徑； m1輪板比，一般情況下應(yīng)通過(guò)在舊路面上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)確定。沒有對(duì)比資料的情況輪板比，一般情況下應(yīng)通過(guò)在舊路面上進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)確定。沒有對(duì)比資料的情況 下取下取1.1； m2原路面當(dāng)量回彈模量擴(kuò)大系數(shù)。計(jì)算其它補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力及彎沉值時(shí)，原路面當(dāng)量回彈模量擴(kuò)大系數(shù)。計(jì)算其它補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力及彎沉值時(shí)，m2=1.0 計(jì)算與原有路面接觸的補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力時(shí)計(jì)算與原有路面接觸的補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力時(shí) ： 25. 01 037. 0 2 )( p Eh em n En-1與原路面接觸層材料的抗壓回彈模量（與原路面接觸層材料的抗壓回彈模量（MPa） h各補(bǔ)強(qiáng)層換算為與原

59、路面接觸層各補(bǔ)強(qiáng)層換算為與原路面接觸層En-1相當(dāng)?shù)牡刃Ш穸龋ㄏ喈?dāng)?shù)牡刃Ш穸龋╟m） hh EE iin i n 1 0 25 1 1 . 二、補(bǔ)強(qiáng)厚度的計(jì)算二、補(bǔ)強(qiáng)厚度的計(jì)算 （一）補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算與新路設(shè)計(jì)方法相同，以路面表面（一）補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算與新路設(shè)計(jì)方法相同，以路面表面 當(dāng)量回彈模量當(dāng)量回彈模量Et做為計(jì)算時(shí)的土基回彈模量做為計(jì)算時(shí)的土基回彈模量E0，仍以設(shè)，仍以設(shè) 計(jì)彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo)；計(jì)彎沉值作為路面整體剛度的控制指標(biāo)； （二）對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以上公路，還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層底面（二）對(duì)于二級(jí)和二級(jí)以上公路，還應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)層底面 拉應(yīng)力的驗(yàn)算。拉應(yīng)力的驗(yàn)算。 （三）設(shè)計(jì)彎沉值、各補(bǔ)強(qiáng)

60、層底面的容許拉應(yīng)力的計(jì)算（三）設(shè)計(jì)彎沉值、各補(bǔ)強(qiáng)層底面的容許拉應(yīng)力的計(jì)算 方法、彎沉綜合修正系數(shù)及補(bǔ)強(qiáng)層材料參數(shù)的確定與新方法、彎沉綜合修正系數(shù)及補(bǔ)強(qiáng)層材料參數(shù)的確定與新 建路面設(shè)計(jì)時(shí)的各項(xiàng)方法相同。建路面設(shè)計(jì)時(shí)的各項(xiàng)方法相同。 （二）輪載對(duì)道路的動(dòng)態(tài)影響（二）輪載對(duì)道路的動(dòng)態(tài)影響 由于車身自身的震動(dòng)和路由于車身自身的震動(dòng)和路 面的不平整，車輪實(shí)際上面的不平整，車輪實(shí)際上 是以一定的頻率和振幅在是以一定的頻率和振幅在 路面上跳動(dòng)。其偏離靜荷路面上跳動(dòng)。其偏離靜荷 載的機(jī)會(huì)是均等的，設(shè)計(jì)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。時(shí)仍然按照靜荷載考慮。 1.動(dòng)態(tài)輪載不均勻性動(dòng)態(tài)輪載不均勻性 2