瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第1頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第一節(jié)彈性層狀體系理論概述一基本假設(shè)與解題方法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，最下一層為彈性半空間體，如圖14-1所示。應(yīng)用彈性力學(xué)方法求解彈性層狀體系的應(yīng)力、變形和位移等分量時(shí)，引入如下一些假設(shè)：(1)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；(2)最下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o(wú)限大，其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o(wú)限大；(3)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；(4)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)而無(wú)摩阻力(稱滑動(dòng)體系)：(5)不計(jì)自重第2頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第二節(jié)瀝青路面的破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)瀝青路面由于環(huán)境因素的不斷影響和行車荷載的反復(fù)作用，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的使用，便會(huì)產(chǎn)生破壞而失去原有的使用能力。下面著重?cái)⑹鰹r青路面的結(jié)構(gòu)破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一、沉陷是路面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)伴有隆起現(xiàn)象出現(xiàn)，如圖14-6所示造成路面沉陷的主要原因是路基土的壓縮。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?，便產(chǎn)生較大的垂直變形即沉陷。

為控制路基土的壓縮引起路面的沉陷，可選用路基土的垂直壓應(yīng)力或垂直壓應(yīng)變作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第3頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月車轍車轍是路面的結(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)層材料的側(cè)向位移產(chǎn)生的累積永久變形。這種變形出現(xiàn)在行車輪帶處，即形成路面的縱向帶狀凹陷車轍是高級(jí)瀝青路面的主要破壞型式。因?yàn)檫@類路面的使用壽命較長(zhǎng)，即使每一次行車荷載作用產(chǎn)生的殘余變形量很小，而多次重復(fù)作用累積起來(lái)的殘余變形總和也將會(huì)較大，足以影響車輛的正常行使。

路面的車轍同荷載應(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)。有代表性的控制車轍深度的指標(biāo)有兩種：一種是路面各結(jié)構(gòu)層包括土基的殘余變形總和；另一種是路基表面的垂直變形。

L(14-16)路基表面的垂直應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn)，可表示為：

(14-17)第4頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

三、疲勞開裂開裂是路面在正常使用情況下，由行車荷載的多次反復(fù)作用引起的。疲勞開裂的特點(diǎn)是，路面無(wú)顯著的永久變形，開裂開始大都是形成細(xì)而短的橫向開裂，繼而逐漸擴(kuò)展成網(wǎng)狀，開裂的寬度和范圍不斷擴(kuò)大。產(chǎn)生疲勞開裂的原因，是瀝青結(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)值超過(guò)材料的疲勞強(qiáng)度(它較一次荷載作用的極限值小很多)，底面便開裂，并逐漸向表面發(fā)展。經(jīng)水硬性結(jié)合料穩(wěn)定而形成的整體性基層也會(huì)產(chǎn)生出疲勞開裂，甚至導(dǎo)致面層破壞。結(jié)構(gòu)層達(dá)到臨界疲勞狀態(tài)時(shí)所承受的荷載重復(fù)次數(shù)稱為疲勞壽命。某一種路面結(jié)構(gòu)層疲勞壽命的大小，主要取決于所受到的重復(fù)應(yīng)變(或應(yīng)力)大小，同時(shí)也與路面的環(huán)境因素有關(guān)。

以疲勞開裂作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，用結(jié)構(gòu)層底面的拉應(yīng)變或拉應(yīng)力不超過(guò)相應(yīng)的容許值控制設(shè)計(jì)，即：

(14-18)(14-19)第5頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、推移當(dāng)瀝青路面受到較大的車輪水平荷載作用時(shí)(例如經(jīng)常啟動(dòng)或制動(dòng)路段及彎道、坡度變化處等)，路面表面可能出現(xiàn)推移和擁起。造成這種破壞的原因是，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)。為防止瀝青面層表面產(chǎn)生推移和擁起，可用面層抗剪強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)控制設(shè)計(jì)。第6頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、低溫縮裂路面結(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)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。由于路面的縱向尺度遠(yuǎn)大于橫向，低溫收縮時(shí)側(cè)向約束不大，故這種開裂一般為橫向間隔性的裂縫，嚴(yán)重時(shí)才發(fā)展為縱向裂縫。在冰凍地區(qū)，瀝青面層和用無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定的整體性基層，冬季可能出現(xiàn)這種開裂。低溫縮裂是一項(xiàng)同荷載因素?zé)o關(guān)的設(shè)計(jì)指標(biāo)，即低溫時(shí)結(jié)構(gòu)層材料因收縮受約束而產(chǎn)生的溫度應(yīng)力應(yīng)不大于該溫度時(shí)材料的容許拉應(yīng)力。即：第7頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、路面彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路面彎沉是路面在垂直荷載作用下，產(chǎn)生的垂直變形。一般認(rèn)為，路面彎沉不僅能夠反映路面各結(jié)構(gòu)層及土基的整體強(qiáng)度和剛度，而且與路面的使用狀態(tài)存在一定的內(nèi)在聯(lián)系，同時(shí)彎沉值的測(cè)定也比較方便。所以我國(guó)現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)計(jì)方法采用設(shè)計(jì)彎沉作為路面整體剛度的設(shè)計(jì)指標(biāo)。高速公路、一級(jí)公路和二級(jí)公路的瀝青路面除了按彎沉設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)之外，還須對(duì)瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層進(jìn)行層底拉應(yīng)力的驗(yàn)算。城市道路路面設(shè)計(jì)尚須進(jìn)行瀝青混合料面層的剪應(yīng)力驗(yàn)算。

路面設(shè)計(jì)彎沉值是表征路面整體剛度大小的指標(biāo)，它是根據(jù)設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上預(yù)測(cè)通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、面層和基層類型而確定的路面彎沉設(shè)計(jì)值，是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。路面設(shè)計(jì)彎沉值可以作為路面竣工后第一年不利季節(jié)、路面溫度為20℃時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN作用下，竣工驗(yàn)收的最大回彈彎沉值，它與交通量、公路等級(jí)、面層和基層類型有關(guān)。第8頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第三節(jié)瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、路面結(jié)構(gòu)組成1．瀝青路而結(jié)構(gòu)層可由面層、基層、底基層、墊層組成。2．面層是直接承受車輪荷載反復(fù)作用和自然因素影響的結(jié)構(gòu)層，可由一至三層組成。表面層應(yīng)根據(jù)使用要求設(shè)置抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定的瀝青層；中面層、下面層應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、瀝青層厚度、氣候條件等選擇適當(dāng)?shù)臑r青結(jié)構(gòu)層。3．基層是設(shè)置在面層之下，并與面層一起將車輪荷載的反復(fù)作用傳布到底基層、墊層、土基，起主要承重作用的層次。基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)應(yīng)有較高的要求。4．底基層是設(shè)置在基層之下，并與面層、基層一起承受車輪荷載反復(fù)作用，起次要承重作用的層次。底基層材料的強(qiáng)度指標(biāo)要求可比基層材料略低。5．基層、底基層視公路等級(jí)或交通量的需要可設(shè)置一層或兩層。當(dāng)基層或底基層較厚需分兩層施工時(shí)，可分別稱為上基層、下基層，或上底基層、下底基層。6．墊層是設(shè)置在底基層與土基之間的結(jié)構(gòu)層，起排水、隔水、防凍、防污等作用。第9頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4瀝青面層4.1一般規(guī)定4.1.1瀝青面層的技術(shù)要求為了給汽車運(yùn)輸提供安全、快速、舒適的行車條件，瀝青路面應(yīng)具有堅(jiān)實(shí)、平整、抗滑、耐久的品質(zhì)，同時(shí)，還應(yīng)具有高溫抗車轍、低溫抗開裂、抗水損害以及防止雨水滲入基層的功能。4.1.2瀝青面層分類及適用范圍瀝青面層分為瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石混合料、瀝青貫入式、瀝青表面處治五種類型。瀝青混凝土適用于做各級(jí)公路的瀝青路面面層。對(duì)高速公路、一級(jí)公路的表面層、中面層、下面層應(yīng)采用瀝青混凝土：二級(jí)公路的表面層宜用瀝青混凝土。熱拌瀝青碎石適用于做二級(jí)及二級(jí)以下公路的面層、柔性路面的上基層以及調(diào)平層．乳化瀝青碎石混合料適用于做三級(jí)、四級(jí)公路的瀝青面層、二級(jí)公路養(yǎng)護(hù)罩面以及各級(jí)公路的調(diào)平層。瀝青貫入式碎石(含上拌下貫式)適用于做二級(jí)及二級(jí)以下公路的瀝青面層。若瀝青貫入碎石設(shè)在瀝青混凝土層與半剛性基層、粒料基層之間時(shí)，瀝青貫入式碎石應(yīng)不撤封層料，也不做上封層。瀝青表面處治適用于三級(jí)、四級(jí)公路的面層、舊瀝青面層上加鋪罩面或抗滑層、磨耗層等。第10頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.1.3、選擇瀝青

高速公路、一級(jí)公路的瀝青路面，應(yīng)選用符合“重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的瀝青，以及經(jīng)過(guò)試驗(yàn)論證、行之有效的改性瀝青。二級(jí)及二級(jí)以下公路的瀝青路面，可采用符合“中、輕交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的瀝青或改性瀝青.瀝青路面所用瀝青標(biāo)號(hào)，應(yīng)根據(jù)氣候條件、面層結(jié)構(gòu)類型、施工方法和施工季節(jié)等按表4．1．3選用。4.1.4、集料的技術(shù)要求各種瀝青面層的粗集料、細(xì)集料、填料應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032)的有關(guān)規(guī)定。4.1.5、瀝青路面抗滑性能高速公路、一級(jí)公路的瀝青路面應(yīng)具有良好的抗滑性能，其抗滑性能應(yīng)符合表4．1．5的要求。二級(jí)及三級(jí)公路應(yīng)根據(jù)各路段的具體情況采取必要的技術(shù)措施，以提高路面抗滑性能。第11頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月公路等級(jí)竣工驗(yàn)收值橫向力系數(shù)SFC擺值Fb（BPN）構(gòu)造深度TC（mm）高速公路一級(jí)公路≥54≥45≥0.55表4．1．5抗滑標(biāo)準(zhǔn)(p519)

(1)摩擦系數(shù)：高速公路、一級(jí)公路宜在竣工后第一個(gè)夏季采用摩擦系數(shù)測(cè)定車，以(50土1)km／h的車速測(cè)定橫向力系數(shù)(SFC)。(2)路面宏觀構(gòu)造深度：路面宏觀構(gòu)造深度，應(yīng)在竣工后第一個(gè)夏季用鋪砂法或激光構(gòu)造深度儀測(cè)定。(3)竣工后第一個(gè)夏季測(cè)定瀝青面層橫向力系數(shù)(或擺值)、路面宏觀構(gòu)造深度，應(yīng)符合表4．1．5規(guī)定的竣工驗(yàn)收值的要求。第12頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4.2高級(jí)路面4．2．1瀝青混凝土1．瀝青面層可由單層或雙層或三層瀝青混合料組成，各層混合料的組成設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)其層厚和層位、氣溫和降雨量等氣候條件、交通量和交通組成等因素，按表4．2．1選用適當(dāng)?shù)淖畲罅郊凹?jí)配類型，使之滿足對(duì)瀝青面層使用功能的要求。表4．2．1瀝青混合料類型的選擇(方孔篩)層位瀝青層厚度混合料類別高速公路、一級(jí)公路二級(jí)及二級(jí)以下三層式雙層式表面層2.5-44-5細(xì)粒式中粒式AC-13AC-16AC-13AC-16AC-13AM-13AC-16中面層4-65-6中粒式粗粒式AC-20AC-25-----------------下面層4-55-66-8中粒式粗粒式粗粒式AC-25AC-30AC-20AC-25AC-30AC-20AM-25AC-25AM-30AC-30上基層調(diào)平層5-66-88-10粗粒式粗粒式特粗粒式AM-25AM-30AM-40AM-25AM-30AM-40AM-25AM-30抗滑表層2.5-4細(xì)粒式中粒式AK-13AAK-13BAK-16AAK-16BAK-13AAK-13BAK-16AAK-16BAK-13AAK-16A第13頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．選擇瀝青面層各層級(jí)配時(shí)，應(yīng)至少有一層是I型密級(jí)配瀝青混凝土，以防止雨水下滲。三層式瀝青面層的表面層采用抗滑表層時(shí)，中面層應(yīng)用I型密級(jí)配瀝青混凝土，下面層宜根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂?、交通量采用I型或II型瀝青混凝土。雙層式瀝青面層的表面層采用抗滑層時(shí)，下面層應(yīng)用I型密級(jí)配瀝青混凝土；若采用半開級(jí)配或開級(jí)配熱拌瀝青碎石做表面層時(shí)，應(yīng)在瀝青面層下設(shè)下封層。多雨地區(qū)采用乳化瀝青碎石混合料作面層時(shí)，必須設(shè)置上封層或下封層。3、各種類型的瀝青混合料級(jí)配組成可參考附錄B表B1選用。第14頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．2．3瀝青混凝土的穩(wěn)定性對(duì)高速公路、一級(jí)公路的表面層和中面層的瀝青混凝土作配合比設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)進(jìn)行車轍試驗(yàn)，以檢驗(yàn)瀝青混凝土的高溫穩(wěn)定性。高溫穩(wěn)定性是以溫度60℃、0．7MPa輪壓條件下進(jìn)行車轍試驗(yàn)所獲得的動(dòng)穩(wěn)定度表示，對(duì)高速公路的表面層、中面層瀝青混合．料，其動(dòng)穩(wěn)定度不應(yīng)低于800次／mm；對(duì)一級(jí)公路的表面層、中面層瀝青混合料不應(yīng)低于600次／mm。第15頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月表4．2．4瀝青混合料水穩(wěn)性指標(biāo)年降雨量（mm）>1000500~1000250~500<250浸水馬歇爾試驗(yàn)（48h）殘留穩(wěn)定度，%，不低于75706560瀝青與石料的粘附性，級(jí)，不低于4級(jí)4級(jí)3級(jí)3級(jí)凍融劈裂試驗(yàn)殘留強(qiáng)度，％，不低于7070654．2．4瀝青混凝土的水穩(wěn)性高速公路、一級(jí)公路、二級(jí)公路的瀝青混凝土應(yīng)具有良好的水穩(wěn)定性。瀝青混合料的水穩(wěn)性指標(biāo)，除通常采用浸水馬歇爾試驗(yàn)和瀝青與礦料的粘附性試驗(yàn)，以檢驗(yàn)瀝青混合料受水損害時(shí)的抗剝落性能外，對(duì)年最低氣溫低于-21．5℃的寒冷地區(qū)，還應(yīng)增加瀝青混合料凍融劈裂殘留強(qiáng)度試驗(yàn)。瀝青混合料的水穩(wěn)性指標(biāo)應(yīng)符合表4．2．4的規(guī)定。第16頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．2．5瀝青瑪蹄脂碎石混合料

瀝青瑪蹄脂碎石混合料(簡(jiǎn)稱SMA)，是一種以瀝青、礦粉及纖維穩(wěn)定劑組成的瀝青瑪蹄脂結(jié)合料，填充于間斷級(jí)配的礦料骨架中，所形成的瀝青混合料。具有抗滑耐磨、密實(shí)耐久、抗疲勞、抗高溫車轍，減少低溫開裂的優(yōu)點(diǎn)。適用于高速公路、一級(jí)公路做抗滑表層使用，其厚度宜為3．5cm~4cm。

SMA應(yīng)選用磨光值大于42的硬質(zhì)石料，最大粒徑宜為13mm或16mm。應(yīng)選用針入度較小、粘度較大的瀝青，并宜采用改性瀝青，油石比不宜小于6．2％．纖維穩(wěn)定劑的用量，對(duì)木質(zhì)素纖維為混合料總質(zhì)量的0．3％，礦物纖維為混合料總質(zhì)量的0．4％。

SMA混合料的礦料級(jí)配及配合比設(shè)計(jì)可采用國(guó)內(nèi)成功的經(jīng)驗(yàn)及方法進(jìn)行，5mm以上粗集料用量不低于70％，0．075mm通過(guò)量宜為8％～13％，馬歇爾穩(wěn)定度不宜低于6．2kN，空隙率宜控制在2％～4％范圍內(nèi)。但必須進(jìn)行車轍試驗(yàn)檢驗(yàn)，動(dòng)穩(wěn)定度不應(yīng)低于1500次／mm。第17頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．3次高級(jí)路面4．3．1熱拌瀝青碎石熱拌瀝青碎石的配合比設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和馬歇爾試驗(yàn)的結(jié)果，并通過(guò)施工前的試拌、試鋪確定。熱拌瀝青碎石的級(jí)配可參照附錄B表B1選用。4．3．2乳化瀝青碎石混合料乳化瀝青碎石混合料的面層宜做成雙層式,若用單層式應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟涤炅吭O(shè)置下封層或上封層。混合料的級(jí)配宜符合附錄B表B1的要求?；旌狭吓浜媳仍O(shè)計(jì)可根據(jù)當(dāng)?shù)爻晒Φ慕?jīng)驗(yàn)或試拌試鋪確定。4．3．3瀝青貫入式路面1．瀝青貫入式面層的厚度一般為4cm~8cm。當(dāng)瀝青貫入式的上部加鋪拌和的瀝青混合料時(shí)，也稱為上拌下貫，此時(shí)拌和層的厚度宜為3cm~4cm，其總厚度為7cm~10cm。乳化瀝青貫入式路面厚度不宜大于5cm．瀝青貫入式面層之下應(yīng)做下封層，以避免雨雪下滲至基層，或滯留在面層與基層之間而導(dǎo)致路面破壞。2．瀝青貫入式路面采用的瀝青、集料的技術(shù)要求，應(yīng)符合本規(guī)范4．1．3和4.1．4條的規(guī)定，其材料規(guī)格和用量應(yīng)符合附錄B表B2、B3的要求．第18頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4．3．4瀝青表面處治瀝青表面處治按施工方法分類有層鋪法和拌和法．1．層鋪法可分為單層、雙層、三層，厚度宜為1．0cm~3．0cm。單層表處厚度為1．0cm～1．5cm；雙層表處厚度為1．5cm～2．5cm；三層表處厚度為2．5cm~3．0cm。層鋪法瀝青表面處治和乳化瀝青表面處治，集料的規(guī)格與用量應(yīng)符合附錄B表B4的規(guī)定。2．拌和法瀝青表面處治路面可采用熱拌熱鋪或冷拌冷鋪法施工，其混合料級(jí)配可參照附錄B表B1選用。拌和法瀝青表處治路面厚度宜為3cm~4cm。采用拌和法施工時(shí)，基層頂面應(yīng)灑透層瀝青或粘層瀝青或做下封層，使面層與基層之間結(jié)合緊密，防止雨雪下滲。第19頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5基層、底基層及墊層

5．1基層、底基層5．1．1一般規(guī)定1．基層、底基層應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，在冰凍地區(qū)還應(yīng)具有一定的抗凍性。2．高級(jí)路面下的半剛性基層應(yīng)具有較小的收縮(溫縮及干縮)變形和較強(qiáng)的抗沖刷能力。3．基層、底基層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹就地取材的原則，認(rèn)真做好當(dāng)?shù)夭牧系恼{(diào)查，根據(jù)不同公路等級(jí)、交通量對(duì)基層、底基層的技術(shù)要求，選擇技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理的基層、底基層結(jié)構(gòu)。4．半剛性材料基層、底基層的配合比設(shè)計(jì)，應(yīng)根據(jù)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)制件，混合料7d齡期的無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)確定。5．一般公路的基層寬度每側(cè)宜比面層寬出25cm，底基層每側(cè)宜比基層寬15cm.在多雨地區(qū)，透水性好的粒料底基層，宜鋪至路基全寬，以利于排水。高速公路、一級(jí)公路的基層寬度應(yīng)按照本規(guī)范9．2．3條規(guī)定確定。6．基層和底基層的壓實(shí)度、平整度應(yīng)符合《公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ034)的規(guī)定。第20頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．1．2分類與適用范圍基層可分為有結(jié)合料穩(wěn)定類(有機(jī)結(jié)合料、無(wú)機(jī)結(jié)合料)和無(wú)結(jié)合料的粒料類(嵌鎖型、級(jí)配型)。底基層可分為無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類和無(wú)結(jié)合料的粒料類。1．有機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類；包括熱拌瀝青碎石或乳化瀝青碎石混合料、瀝青貫入碎石等。其技術(shù)要求應(yīng)符合本規(guī)范4．1及4．3節(jié)的有關(guān)規(guī)定。2．無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(也稱半剛性類型)：1)水泥穩(wěn)定類：包括水泥穩(wěn)定砂礫、砂礫土、碎石土、未篩分碎石、石屑、土等，以及水泥穩(wěn)定經(jīng)加工、性能穩(wěn)定的鋼渣、礦渣等．2)石灰穩(wěn)定類：包括石灰穩(wěn)定土(石灰土)、天然砂礫土(石灰砂礫土)、天然碎石土(石灰碎石土)、以及用石灰土穩(wěn)定級(jí)配砂礫(砂礫中無(wú)土)、級(jí)配碎石和礦渣等。第21頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3)工業(yè)廢渣穩(wěn)定類：①石灰粉煤灰類：包括石灰粉煤灰(二灰)、石灰粉煤灰土(二灰土)、石灰粉煤灰砂(二灰砂)、石灰粉煤灰砂礫(二灰砂礫)、石灰粉煤灰碎石(二灰碎石)、石灰粉煤灰礦渣(二灰礦渣)等。②水泥粉煤灰類：包括水泥粉煤灰穩(wěn)定砂礫、碎石及砂等。③石灰煤渣類：包括石灰煤渣、石灰煤渣土、石灰煤渣碎石、石灰煤渣砂礫、石灰煤渣礦渣、石灰煤渣碎石土等。水泥穩(wěn)定類、石灰粉煤灰穩(wěn)定類材料適用于各級(jí)公路的基層和底基層，但是水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定細(xì)粒土不能用做高級(jí)路面的基層。石灰穩(wěn)定類材料適用于各級(jí)公路的底基層，也可用做二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層，但石灰穩(wěn)定細(xì)粒土不能用做高級(jí)路面的基層。

第22頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3．粒料類

1)嵌鎖型——包括泥結(jié)碎石、泥灰結(jié)碎石、填隙碎石等。2)級(jí)配型——包括級(jí)配碎石、級(jí)配礫石、符合級(jí)配的天然砂礫、部分礫石經(jīng)軋制摻配而成的級(jí)配礫、碎石等。

級(jí)配碎石適用于各級(jí)公路的基層和底基層．

級(jí)配礫石、級(jí)配碎礫石以及符合級(jí)配、塑性指數(shù)等技術(shù)要求的天然砂礫，可用做二級(jí)和二級(jí)以下公路的基層，也可用做各級(jí)公路的底基層。填隙碎石適用于各級(jí)公路的底基層和三、四級(jí)公路的基層。第23頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5．2墊層5．2．1墊層的設(shè)置原則處于下列狀況的路基應(yīng)設(shè)置墊層，以排除路面、路基中滯留的自由水，確保路面結(jié)構(gòu)處于干燥或中濕狀態(tài)。1．地下水位高，排水不良，路基經(jīng)常處于潮濕、過(guò)濕狀態(tài)的路段。2．排水不良的土質(zhì)路塹，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)置防凍墊層的路段。4．基層或底基層可能受污染以及路基軟弱的路段。5．2．2墊層材料墊層材料可選用粗砂、砂礫、碎石、煤渣、礦渣等粒料以及水泥或石灰煤渣穩(wěn)定粗粒土，石灰粉煤灰穩(wěn)定粗粒土等。若采用粗砂砂礫料時(shí)，通過(guò)0．074mm篩孔的顆粒含量不應(yīng)大于5％。采用煤渣時(shí)，小于2mm的顆粒含量不宜大于20％。為防止軟弱路基污染粒料底基層、墊層，或?yàn)楦魯嗟叵滤挠绊?，可在路基頂面設(shè)土工合成材料隔離層。5．2．3墊層寬度高速公路、一、二級(jí)公路的排水墊層應(yīng)鋪至路基同寬，以利路面結(jié)構(gòu)排水，保持路基穩(wěn)定。三、四級(jí)公路的墊層寬度可比底基層每側(cè)至少寬25cm。第24頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、路面等級(jí)與類型路面等級(jí)、面層類型應(yīng)與公路等級(jí)、交通量相適應(yīng)。路面等級(jí)、面層類型的選擇應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)與使用要求、設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計(jì)當(dāng)量軸次、筑路材料和施工機(jī)械設(shè)備等因素按表3．0．2確定。表3．0．2路面類型的選擇(p378)(p380)公路等級(jí)路面等級(jí)面層類型設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次(a)萬(wàn)次／一車道高速公路一級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土15>400二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土12>200次高級(jí)路面熱拌瀝青碎石混合料瀝青貫入式10100~200三級(jí)公路次高級(jí)乳化瀝青碎石混合料瀝青表面處治810~100四級(jí)公路中級(jí)路面水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配碎(礫)石、半整齊石塊路面5≤10低級(jí)路面粒料改善土5對(duì)有特殊使用要求的公路，其路面等級(jí)與面層類型的選擇可根據(jù)實(shí)際情況選用

第25頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月3、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ—100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表3．0.3確定。表3．0．3標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)┌───────────┬────┬─────────────┬─────┐│

標(biāo)準(zhǔn)軸載│BZZ--100│標(biāo)準(zhǔn)軸載│BZZ--100├───────────┼────┼─────────────┼─────┤│標(biāo)準(zhǔn)軸載P(kN)│100│單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)│21．30│├───────────┼────┼─────────────┼─────┤│輪胎接地壓強(qiáng)p(MPa)│0.70│兩輪中心距(cm)│1．5d│└───────────┴────┴─────────────┴─────┘第26頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（1）．當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于25kN的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)Ni均應(yīng)按公式(3．0．3—1)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。式中：N-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次／日)；Ni----------被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)(次／日)P-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載(kN)；Pi----------被換算車型的各級(jí)軸載(kN)C1——---軸數(shù)系數(shù)；C2---------輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為l.0,四輪組為0.38；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1m；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.3—2)計(jì)算。c1=1+1.2(m—1)式中：m----軸數(shù)。第27頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）．當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于50kN的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)ni，均應(yīng)按公式(3．0．3—3)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N′.式中：C1′----------軸數(shù)系數(shù)；C2′----------輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按公式(3．0．3—4)計(jì)算。C1′=1+2(m—1) 式中：m----軸數(shù)。

（3）．上述軸載換算公式，僅適用于單軸軸載小于130kN的各種車型的軸載換算第28頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、累計(jì)當(dāng)量軸次設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按公式(3.0.4—1)或(3.0.4—2)計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。式中：Ne---------------設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次(次)t---------------設(shè)計(jì)年限(年)；N1----------------路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次(次／日)；Nt----------------設(shè)計(jì)年限末年雙向日平均當(dāng)量軸次(次／日)；γ-----------------設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率(％)．應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)，經(jīng)分析確定；

第29頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月η——車道系數(shù)，應(yīng)根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果或參照表3.0.4—1確定。公路無(wú)分隔時(shí)路面窄宜選高值，路面寬宜選低值。車道特征車道系數(shù)車道特征車道系數(shù)單車道1．0四車道0.1-0.5雙車道有分隔0.5六車道0.3-0.4無(wú)分隔0.6-0.7表3.0.4.1車道系數(shù)η（p379）

當(dāng)上下行交通或輕、重車比例有明顯差異時(shí)，應(yīng)區(qū)別對(duì)待按實(shí)際情況進(jìn)行厚度設(shè)計(jì)，當(dāng)交通流出現(xiàn)明顯的超載時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)根據(jù)調(diào)查資料對(duì)累計(jì)當(dāng)量軸次進(jìn)行修正。第30頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5、瀝青層厚度

設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、交通量及其組成、瀝青品種和質(zhì)量以及氣候條件等因素，按照半剛性基層上瀝青層推薦厚度表3．0．5-1，綜合論證地選用。若交通量較小或選用經(jīng)實(shí)踐證明行之有效的改性瀝青，可選用推薦瀝青層厚度的低值或中值。

表3．0．5-1半剛性基層上瀝青層推薦厚度┌───────┬─────────┬───────┬─────────┐│公路等級(jí)│瀝青層推薦厚度(cm)│公路等級(jí)│瀝青層推薦厚度(cm)│├───────┼─────────┼───────┼─────────┤│高速公路│12~18│三級(jí)公路│2～4│├───────┼─────────┼───────┼─────────┤│一級(jí)公路│10~15│四級(jí)公路│1～2．5│├───────┼─────────┼───────┼─────────┤│二級(jí)公路│5～l0│││└───────┴─────────┴───────┴─────────┘第31頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6、高級(jí)路面的基層選擇原則高速公路、一級(jí)公路應(yīng)采用水泥或石灰、粉煤灰穩(wěn)定粒料類半剛性基層，以增強(qiáng)基層的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，減少低溫收縮裂縫。條件允許時(shí)，底基層宜采用水泥或石灰、粉煤灰或石灰穩(wěn)定各種集料或土類做半剛性底基層。若當(dāng)?shù)厥县S富，也可采用級(jí)配碎石或填隙碎石或天然砂礫等粒料做底基層。當(dāng)采用半剛性基層有困難時(shí)，可選用熱拌或冷拌瀝青碎石混合料或?yàn)r青貫入碎石做柔性基層。7、結(jié)構(gòu)層厚度1．路面面層、基層、底基層的結(jié)構(gòu)和厚度，應(yīng)與公路等級(jí)、氣候、水文、筑路材料、交通量及其組成等相適應(yīng)。為了方便施工組織和管理，路面結(jié)構(gòu)層次不宜太多，材料變化不宜頻繁。2．基層或底基層厚度應(yīng)根據(jù)交通量大小、材料的力學(xué)性能和擴(kuò)散應(yīng)力的效果、壓實(shí)機(jī)具的功能以及有利于施工等因素選擇各結(jié)構(gòu)層的厚度。表3．0．7-1中各種結(jié)構(gòu)層的適宜厚度以及施工的最小厚度，可供設(shè)計(jì)時(shí)參考。第32頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

表3．0．7-1各類結(jié)構(gòu)層的最小厚度結(jié)構(gòu)層類型施工最小厚度cm結(jié)構(gòu)層適宜厚度cm瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石粗粒式5.05-8中粒式4.04-6細(xì)粒式2.52.5-4瀝青石屑1.51.5-2.5瀝青砂1.01-1.5瀝青貫入式4.04-8瀝青上拌下貫式6.06-10瀝青表面處置1.0層鋪1-3，拌和2-4水泥穩(wěn)定類15.016-20石灰穩(wěn)定類15.016-20石灰工業(yè)廢渣類15.016-20級(jí)配碎、礫石810-15泥結(jié)碎石810-15填隙碎石1010-12第33頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8、推薦結(jié)構(gòu)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算，附錄A推薦了高速公路、一級(jí)公路、二、三級(jí)公路的路面結(jié)構(gòu)，可供各地區(qū)參考。各地區(qū)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐慕煌?、筑路材料、自然條件、施工條件等因素選用適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)類型，其結(jié)構(gòu)厚度應(yīng)按本規(guī)范的方法進(jìn)行計(jì)算。第34頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9、層間結(jié)合

設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)采取以下的技術(shù)措施，加強(qiáng)路面結(jié)構(gòu)各層之間的緊密結(jié)合，提高路面結(jié)構(gòu)整體性，應(yīng)使各結(jié)構(gòu)層之間不產(chǎn)生層間滑移。1．在瀝青面層與半剛性基層或粒料基層之間應(yīng)設(shè)置透層瀝青；當(dāng)半剛性基層表面有可能出現(xiàn)細(xì)集料松散現(xiàn)象或因不能立即加鋪瀝青層且有施工車輛通行時(shí)，還應(yīng)在透層瀝青上增撒(2～3)m3／1000m2的粗砂或石屑；在多雨地區(qū)或多雨季節(jié)施工，宜用層鋪法的單層表面處治做下封層，以防止雨水滲入基層。2．當(dāng)瀝青層由雙層或三層組成時(shí)，若不能連續(xù)施工而瀝青層表面被污染，或在舊瀝青面層及水泥混凝土面層上加鋪瀝青層時(shí)，均應(yīng)在層間設(shè)粘層瀝青。3．透層瀝青、粘層瀝青、下封層的材料規(guī)格和用量應(yīng)符合《公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ032)的要求。第35頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10、半剛性基層瀝青路面減少縮裂的措施1．根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，應(yīng)選用符合“重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”或改性瀝青，以減少半剛性基層瀝青路面的低溫縮裂。2．各地區(qū)宜結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧?、氣候條件和使用要求，在瀝青層與半剛性層之間設(shè)瀝青貫入碎石或級(jí)配碎石層，或在半剛性基層頂面鋪設(shè)耐高溫的土工合成材料等，經(jīng)鋪筑試驗(yàn)路，總結(jié)減裂效果，逐步完善、提高和推廣。第36頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第四節(jié)新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)

路面彎沉、圖14-7中，A點(diǎn)是路表彎沉的計(jì)算點(diǎn)，位于雙圓均布荷載的輪隙中間。

驗(yàn)算瀝青混凝土層底部拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)力最大點(diǎn)在B和C兩點(diǎn)之間，可分別計(jì)算圖14-8中點(diǎn)B、D、C、E的應(yīng)力，然后確定最大應(yīng)力。一、計(jì)算圖式第37頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第38頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

回彈彎沉值大的路面，在經(jīng)受了輪載不太多次的重復(fù)作用后，即呈現(xiàn)出某種形態(tài)的破壞；而回彈彎沉值小的路面，能經(jīng)受輪載較多次重復(fù)作用才能達(dá)到這種形態(tài)的破壞。就是說(shuō)，在達(dá)到相同程度的破壞時(shí)，回彈彎沉大小同該路面的使用壽命即輪載累計(jì)重復(fù)作用次數(shù)成反比關(guān)系。二、路面容許彎沉和設(shè)計(jì)彎沉值路面容許彎沉值的確切含義是：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。我國(guó)對(duì)公路瀝青路面按外觀特征分為五個(gè)等級(jí)，如表14-4所示，并把第四外觀等級(jí)作為路面臨界破壞狀態(tài)，以第四級(jí)路面的彎沉值的低限作為臨界狀態(tài)的劃界標(biāo)準(zhǔn)。外觀等級(jí)外觀狀況路面表面外觀特征一好堅(jiān)實(shí)、平整、無(wú)裂紋、無(wú)變形二較好平整、無(wú)變形、少量發(fā)裂三中平整、無(wú)變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋四較壞無(wú)明顯變形，有較多縱橫向裂紋或局部網(wǎng)裂五壞連片嚴(yán)重龜(網(wǎng))裂或拌有車轍、沉陷第39頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

從表中所列的外觀特征可知，這樣的臨界狀態(tài)相當(dāng)于路面已經(jīng)出現(xiàn)疲勞開裂并伴有少量永久變形。對(duì)相同路面結(jié)構(gòu)不同外觀特征的路段進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn)，外觀等級(jí)數(shù)愈高，彎沉值愈大，并且外觀等級(jí)同彎沉值大小有著明顯的聯(lián)系。這樣，便可確定路面處于不同極限狀態(tài)時(shí)的容許彎沉值，并將此彎沉值同該路面在以前使用期間的累計(jì)交通量建立聯(lián)系。國(guó)內(nèi)外的大量調(diào)查測(cè)定資料表明，路面達(dá)到某種臨界狀態(tài)時(shí)，累計(jì)交通量同容許彎沉值之間存在良好的雙對(duì)數(shù)關(guān)系.這種關(guān)系可以表示為:容許回彈彎沉值cm累計(jì)當(dāng)量軸載作用次數(shù)LR隨N改變的變化率回歸系數(shù)第40頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月將不同路面外觀狀態(tài)的實(shí)測(cè)路面彎沉值，分別按二倍標(biāo)準(zhǔn)差原則舍棄異常點(diǎn)后，計(jì)算其代表彎沉值，并考慮測(cè)點(diǎn)數(shù)的影響，進(jìn)行加權(quán)平均求得各路段的容許彎沉值。容許彎沉值。與累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次的計(jì)算回歸可以得到路面設(shè)計(jì)彎沉值是根椐設(shè)計(jì)年限內(nèi)每個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、面層和基層類型確定的，相當(dāng)于路面竣工后第一年不利季節(jié)、路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載100kN作用下，測(cè)得的最大回彈彎沉值。路基路面結(jié)構(gòu)層的材料特性、壓實(shí)程度、干濕狀況、溫度環(huán)境、結(jié)構(gòu)類型、氣候條件、交通組成、檢測(cè)時(shí)的環(huán)境條件以及所使用的儀器設(shè)備等將對(duì)彎沉的變化產(chǎn)生很大的影響。(r=0．77，n=50)

第41頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

經(jīng)過(guò)大量的測(cè)試和分析，得到路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算公式如下：式中：Ld---路面設(shè)計(jì)彎沉值，0.01mm，該值是在標(biāo)準(zhǔn)溫度，標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，測(cè)定的路表回彈彎沉值，對(duì)半剛性基層用5.4m彎沉儀，對(duì)柔性基層為3.6m彎沉儀；若用自動(dòng)彎沉車或落錘式彎沉儀測(cè)定時(shí)，應(yīng)建立相應(yīng)的換算關(guān)系進(jìn)行換算；Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次；A——公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為1.0，二級(jí)公路為1.1，三、四級(jí)公路為1.2；As——面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、上拌下貫或貫人式路面為1.1；瀝青表面處治為1.2；中低級(jí)路面為1.3；Ab

——基層類型系數(shù)，對(duì)半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm時(shí)，Ab=1.0，若面層與半剛性基層之間設(shè)置等于或小于15cm級(jí)配碎石層、瀝青貫人碎石、瀝青碎石的半剛性基層結(jié)構(gòu)時(shí)，仍為1.0；柔性基層、底基層或柔性基層厚度大于15cm，底基層為半剛性下臥層時(shí)為1.6。第42頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月實(shí)測(cè)彎沉和理論彎沉的關(guān)系式式中：LS路面實(shí)測(cè)彎沉值，0.01mmP、δ接地壓強(qiáng)和當(dāng)量圓半徑F彎沉綜合修正系數(shù)ac理論彎沉系數(shù)第43頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ—100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表3．0.3確定。表3．0．3標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)┌───────────┬────┬─────────────┬─────┐│

標(biāo)準(zhǔn)軸載│BZZ--100│標(biāo)準(zhǔn)軸載│BZZ--100├───────────┼────┼─────────────┼─────┤│標(biāo)準(zhǔn)軸載P(kN)│100│單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)│21．30│├───────────┼────┼─────────────┼─────┤│輪胎接地壓強(qiáng)p(MPa)│0.70│兩輪中心距(cm)│1．5d│└───────────┴────┴─────────────┴─────┘第44頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月

1．當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于25kN的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)Ni均應(yīng)按公式(3.0.3—1)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。式中：N-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次／日)；Ni----------被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)(次／日)P-----------標(biāo)準(zhǔn)軸載(kN)；Pi----------被換算車型的各級(jí)軸載(kN)C1——---軸數(shù)系數(shù)；C2---------輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為l.0,四輪組為0.38；當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為m；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.3—2)計(jì)算。c1=1+1.2(m—1)式中：m----軸數(shù)。第45頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于50kN的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸)Pi的作用次數(shù)ni，均應(yīng)按公式(3.0.3—3)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N′.式中：C1′----------軸數(shù)系數(shù)；C2′----------輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1.0，四輪組為0.09當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.3—4)計(jì)算。C1′=1+2(m—1) 式中：m----軸數(shù)。

3．上述軸載換算公式，僅適用于單軸軸載小于130kN的各種車型的軸載換算第46頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月四、土基回彈模量的確定查表法P393第47頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月五、路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)(EK,)

現(xiàn)行公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定:以設(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)公路瀝青路面和半剛性材料的基層、底基層應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求，各層材料的計(jì)算模量采用抗壓回彈模量，瀝青混凝土和半剛性材料的抗拉強(qiáng)度采用劈裂實(shí)驗(yàn)測(cè)得的劈裂強(qiáng)度。以路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度時(shí)，采用20度的抗壓模量。驗(yàn)算層底拉應(yīng)力是以15度的抗壓模量為標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)值見表第48頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月六、結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)除了以路面設(shè)計(jì)彎沉為控制指標(biāo)外,對(duì)高等級(jí)道路路面還要驗(yàn)算瀝青混凝土面層和整體性材料基層的拉應(yīng)力。要求結(jié)構(gòu)層底面的最大拉應(yīng)力不大于結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力，表示為對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料對(duì)無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土料Aa混合料級(jí)配的系數(shù)Ac公路等級(jí)系數(shù)第49頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月七查圖法計(jì)算理論彎沉和結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力（看書講解）雙層雙圓荷載輪隙理論彎沉三層雙圓荷載輪隙理論彎沉理論彎沉計(jì)算公式層底拉應(yīng)力計(jì)算公式輻向應(yīng)力切向應(yīng)力第50頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第51頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第52頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第53頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第54頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第55頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月八、多層路面的等效換算方法1、彎沉等效換算法當(dāng)采用三層體系為計(jì)算體系時(shí)，需將多層體系按照彎沉等效的原則換算為三層體系。換算時(shí)將第一層作為上層，厚度和摸量保持不變，將第2至N-1層做為中層并換算為第二層摸量的等效厚度，再加上模量不變的下層半空間體則得一個(gè)彎沉等效的三層體系。第56頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2、彎拉應(yīng)力等效換算法當(dāng)采用三層體系計(jì)算多層路面的結(jié)構(gòu)層底部拉應(yīng)力時(shí)，須將多層體系按照拉應(yīng)力相等的原則換算為有上、中、下層半空間體的彈性三層體系。換算后使用三層體系相應(yīng)層的拉應(yīng)力計(jì)算諾謨圖求算拉應(yīng)力。（1）計(jì)算上層底面彎拉應(yīng)力的換算方法當(dāng)計(jì)算第i層底面的彎拉應(yīng)力時(shí)，需將i層以上各層換算為摸量Ei、厚h的一層即上層，換算公式將i+1至n-1換算為摸量Ei+1,厚度為H的一層即中層，換算公式為：第57頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（2）計(jì)算中層底面彎拉應(yīng)力

此時(shí)即為計(jì)算路基之上的N-1層的彎拉應(yīng)力，就是中層為H=hn-1而上層則為n-2層以上各層換算為摸量EN-2的換算厚度，換算公式為第58頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月九新建瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟設(shè)計(jì)步驟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)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(在一般情況下路段長(zhǎng)度不宜小于500m，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。3．可參考附錄A推薦結(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)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)彎沉值讓算路面厚度。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材料的基層、底基層，應(yīng)驗(yàn)算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(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、提高極限抗拉強(qiáng)度，再重新計(jì)算．上述計(jì)算應(yīng)采用多層彈性體系理論編制的專用設(shè)計(jì)程序進(jìn)行．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)算防凍厚度是否符合要求。第59頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月p401頁(yè)（課堂學(xué)習(xí)）第60頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月第五節(jié)改建路面設(shè)計(jì)8．0.1改建設(shè)計(jì)原則 1．當(dāng)原有路面需要提高等級(jí)時(shí)，對(duì)不符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的路段，應(yīng)先進(jìn)行線形改善，使其符合交通部頒發(fā)的(公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn))（JTJ01)的規(guī)定。2．改線路段應(yīng)按新建路面設(shè)計(jì)。加寬路面、提高路基、調(diào)整縱坡的路段應(yīng)視具體情況按新建或改建路面設(shè)計(jì)。在原有路面上補(bǔ)強(qiáng)時(shí)，按改建路面設(shè)計(jì)。8．0．2中、低級(jí)路面改建為瀝青路面1．原路面的水穩(wěn)性不良時(shí)，不宜直接加鋪瀝青面層，而應(yīng)將原路面翻松，摻入石灰或增加粒料以改善其水穩(wěn)性，并做好排水設(shè)計(jì)。第61頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2．原路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性基本符合要求時(shí)，可視表面狀況選用以下方法改善：1）路拱不符合要求或嚴(yán)重松散、坑槽和搓板的路段，可將原有路面翻松或加鋪整平層，調(diào)整路拱。2）路拱基本符合要求，路面局部有坑槽或松散的路段，可作局部處理。3）原有路面的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、路拱、平整度均符合要求時(shí)，可直接鋪筑瀝青路面。第62頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8．0．3瀝青路面的改建1．瀝青路面因整體強(qiáng)度不足需加鋪補(bǔ)強(qiáng)層時(shí)，原有瀝青面層除回收再生利用外，一般可不鏟除，但應(yīng)對(duì)局部的松散、坑槽進(jìn)行修補(bǔ)，裂縫嚴(yán)重的路段應(yīng)在采取防止反射裂縫產(chǎn)生的措施后，再進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。2．瀝青路面的整體強(qiáng)度符合要求，但平整度差，或路面產(chǎn)生車轍，或?yàn)r青老化開裂等可進(jìn)行瀝青罩面；當(dāng)路面光滑屬交通事故多發(fā)路段，可通過(guò)加鋪抗滑表層等措施，恢復(fù)和改善路面的使用性能．8．0．4原有路面加寬鋪筑路面以前應(yīng)檢查加寬部分路基土的密實(shí)度，并視情況采取措施，使加寬部分的整體強(qiáng)度與原有路面的整體強(qiáng)度相同，然后再進(jìn)行全幅補(bǔ)強(qiáng)。第63頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8．0．5補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)步驟1．對(duì)原有公路進(jìn)行技術(shù)調(diào)查，掌握設(shè)計(jì)資料。2．按設(shè)計(jì)任務(wù)書的要求或調(diào)查交通量的有關(guān)資料，確定公路等級(jí)、面層與基層類型，計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值與各補(bǔ)強(qiáng)層的容許拉應(yīng)力。3．按本規(guī)范8．0．10條規(guī)定的方法確定改建路段中原路面的當(dāng)量回彈模量。4．?dāng)M定幾種可能的結(jié)構(gòu)組合與設(shè)計(jì)層，并確定各補(bǔ)強(qiáng)層的材料參數(shù)。5．根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度。對(duì)季節(jié)性冰凍地區(qū)的潮濕、過(guò)濕路段還應(yīng)驗(yàn)算防凍厚度。6．根據(jù)各方案的計(jì)算結(jié)果，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，確定采用的補(bǔ)強(qiáng)方案。第64頁(yè)，課件共74頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8．0．6原有公路的路況調(diào)查原路面的改建工程，除按《公路路線勘測(cè)規(guī)程》(JTJ061)的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行調(diào)查外，還應(yīng)補(bǔ)充下列內(nèi)容；1．年平均雙向日交通量，交通組成與交通量增長(zhǎng)率等。2．公路新建和養(yǎng)護(hù)的有關(guān)技術(shù)資料、現(xiàn)有路況、病害種類與程度、排水與積水狀況以及有無(wú)積雪、積沙等。3．路面結(jié)構(gòu)、寬度、各層厚度。對(duì)瀝青混合料和基層、底基層應(yīng)按層取樣試驗(yàn)，判