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1、第六章 瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 彈性層狀理論體系彈性層狀理論體系第二節(jié)第二節(jié) 瀝青路面的破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)瀝青路面的破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)第四節(jié)第四節(jié) 新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算第五節(jié)第五節(jié) 改建瀝青路面改建瀝青路面第三節(jié)第三節(jié) 瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 彈性層狀體系理論概述彈性層狀體系理論概述一一 基本假設(shè)與解題方法基本假設(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,如圖體,如圖14-1所示。所示。 應(yīng)用彈性力學(xué)方法求解彈性

2、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):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;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限大,其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o最下一層在水平方向和垂直向下方向?yàn)闊o限大,其上各層厚度為有限、水平方向?yàn)闊o限大;限大; (3)各層在水平方向無限遠(yuǎn)處及最下一層向下無限深處,其應(yīng)力、形變和位移為零;各層在水平方向無限遠(yuǎn)處及最下一層向下無限深處,其應(yīng)力、形變和位移為零; (

3、4)層間接觸情況,或者位移完全連續(xù)層間接觸情況,或者位移完全連續(xù)(稱連續(xù)體系稱連續(xù)體系),或者層間僅豎向應(yīng)力和位移連續(xù)而,或者層間僅豎向應(yīng)力和位移連續(xù)而無摩阻力無摩阻力(稱滑動(dòng)體系稱滑動(dòng)體系): (5)不計(jì)自重不計(jì)自重第二節(jié)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)過一段時(shí)間的使瀝青路面由于環(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)。狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。一、沉陷

4、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),如圖出現(xiàn),如圖14-6所示所示造成路面沉陷的主要原因是路基土的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砻娴能囕唹耗艹惺軓穆访鎮(zhèn)髦谅坊砻娴能囕唹毫?,便產(chǎn)生較大的垂直變形即沉陷。力,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)垂直壓應(yīng)變作為設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)

5、車轍車轍 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,即使車轍是高級(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,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)作用累積起來的殘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)作用累積起來的殘余變形總和也將會(huì)較大,足

6、以影響車輛的正常行使。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)。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。余變形總和;另一種是路基表面的垂直變形。 rerell(14-16)路基表面的垂直應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn),可表示為:路基表面的垂直應(yīng)變標(biāo)準(zhǔn),可表示為: ee(14-17) 三、疲勞開裂三、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

7、反復(fù)作用引起的。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,路面無顯著的永久變形,開裂開始大都是形成細(xì)而短的疲勞開裂的特點(diǎn)是,路面無顯著的永久變形,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。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)變底面產(chǎn)生的拉應(yīng)變(或拉應(yīng)力或拉應(yīng)力)值超過材料的疲勞強(qiáng)度值超過材料的疲勞強(qiáng)度(它較一次荷載作用的極它較一次荷載作用的極限值小很多限值

8、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,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。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)力或應(yīng)力)大小,同時(shí)也大小,同時(shí)也與路面的環(huán)境因素有關(guān)。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)力不超過相

9、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)力不超過相應(yīng)的容許值控制應(yīng)的容許值控制設(shè)計(jì),即:設(shè)計(jì),即: rr rr(14-18)(14-19)四、推四、推 移移 當(dāng)瀝青路面受到較大的車輪水平荷載作用時(shí)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)路段及例如經(jīng)常啟動(dòng)或制動(dòng)路段及彎道、坡度變化處等彎道、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,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)力超過材料的抗剪強(qiáng)度。同時(shí)也與行駛車輪的

10、沖擊振動(dòng)有關(guān)。超過材料的抗剪強(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)。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)。 五、低溫縮裂五、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)溫度通常為負(fù)溫度)時(shí)由于材料收縮受時(shí)由于材料收縮受限制而產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)它超過材料相應(yīng)條件下的抗拉強(qiáng)度時(shí)便產(chǎn)生限制而產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力,當(dāng)它超過材料相應(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

11、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),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。低瀝青面層和用無機(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。應(yīng)不大于該溫度時(shí)材料的容許拉應(yīng)力。trrt即:六、路面彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)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。

12、一般認(rèn)為,路面彎沉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。所以我國現(xiàn)行的瀝青路面設(shè)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)。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,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

13、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)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)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車道上預(yù)測(cè)通過的累計(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設(shè)計(jì)值,是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。路面

14、設(shè)計(jì)彎沉值可以作為路面竣工后第一年不利季節(jié)、路面溫度為年不利季節(jié)、路面溫度為20時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)軸載時(shí)在標(biāo)準(zhǔn)軸載100kn作用下,竣工驗(yàn)收的最大回作用下,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)。彈彎沉值,它與交通量、公路等級(jí)、面層和基層類型有關(guān)。 第三節(jié)第三節(jié) 瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)瀝青路面的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1、路面結(jié)構(gòu)組成、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。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

15、用要求設(shè)置抗滑耐磨、密實(shí)穩(wěn)定的瀝青層;中面層、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。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。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,底基層是

16、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。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?;鶎?。 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。等作

17、用。4 瀝青面層瀝青面層4.1一般規(guī)定一般規(guī)定4.1.1瀝青面層的技術(shù)要求瀝青面層的技術(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、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。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、瀝青面層分為瀝青混凝土、熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石

18、混合料、瀝青貫入式、瀝青表面處治五種類型。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、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。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)罩面以乳化瀝青碎石混合料適用于做三級(jí)、四級(jí)公路的瀝

19、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。及各級(jí)公路的調(diào)平層。 瀝青貫入式碎石瀝青貫入式碎石(含上拌下貫式含上拌下貫式)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。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、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。磨耗層等。4.1.3、選擇瀝青、選擇瀝青 高

20、速公路、一級(jí)公路的瀝青路面,應(yīng)選用符合高速公路、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)要求重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”的瀝青,以及經(jīng)過試驗(yàn)論證、行之有效的改性瀝青。的瀝青,以及經(jīng)過試驗(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)中、輕交通道路石油瀝青技術(shù)要求要求”的瀝青或改性瀝青的瀝青或改性瀝青.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)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)等按表類型、施工方法和施工季節(jié)等按表413選用。選用。4.1.4、集料的技術(shù)要求

21、、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)范公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范(jtj 032)的有關(guān)規(guī)定。的有關(guān)規(guī)定。4.1.5、 瀝青路面抗滑性能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415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。施,以提高路面抗滑性能。公路等級(jí)公路等級(jí)竣工驗(yàn)收值竣工驗(yàn)收值橫向力系數(shù)橫向力系數(shù)s

22、fc擺值擺值fb(bpn)構(gòu)造深度構(gòu)造深度tc(mm)高速公路高速公路一級(jí)公路一級(jí)公路54450.55表表415 抗滑標(biāo)準(zhǔn)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)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,以測(cè)定車,以(50土土1)kmh的車速測(cè)定橫向力系數(shù)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。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)竣工后第一個(gè)

23、夏季測(cè)定瀝青面層橫向力系數(shù)(或擺值或擺值)、路面宏觀構(gòu)造、路面宏觀構(gòu)造深度,應(yīng)符合表深度,應(yīng)符合表415規(guī)定的竣工驗(yàn)收值的要求。規(guī)定的竣工驗(yàn)收值的要求。4.2 高級(jí)路面高級(jí)路面421瀝青混凝土瀝青混凝土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421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。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

24、能的要求。表表421 瀝青混合料類型的選擇瀝青混合料類型的選擇(方孔篩方孔篩)層位層位瀝青層厚瀝青層厚度度混合料類混合料類別別高速公路、一級(jí)公路高速公路、一級(jí)公路二級(jí)及二二級(jí)及二級(jí)以下級(jí)以下三層式三層式雙層式雙層式表面層表面層2.5-44-5細(xì)粒式中粒式ac-13ac-16ac-13ac-16ac-13am-13ac-16中面層中面層4-65-6中粒式粗粒式ac-20ac-25-下面層下面層4-55-66-8中粒式粗粒式粗粒式ac-25ac-30ac-20ac-25ac-30ac-20am-25ac-25am-30ac-30上基層上基層調(diào)平層調(diào)平層5-66-88-10粗粒式粗粒式特粗粒式am-

25、25am-30am-40am-25am-30am-40am-25am-30抗滑表層抗滑表層2.5-4細(xì)粒式中粒式ak-13aak-13bak-16aak-16bak-13aak-13bak-16aak-16bak-13aak-16a2 選擇瀝青面層各層級(jí)配時(shí),應(yīng)至少有一層是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型或型或i

26、i型瀝青混凝土。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;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。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。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、各種類型的瀝青混合料級(jí)配組成可參考附錄 b 表表b1選用選用。423瀝青混凝土的穩(wěn)定性瀝青混凝土的穩(wěn)定性 對(duì)高速公路、一級(jí)

27、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)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、07mpa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)低于層、中面層瀝青混合料,其動(dòng)穩(wěn)定度不應(yīng)低于800次次mm;對(duì)一級(jí)公路的表;對(duì)一級(jí)公路的表面層、中面層瀝青混合料不應(yīng)低于面層、中面層瀝青混合料不應(yīng)低于600次次mm。表表424 瀝青混合料

28、水穩(wěn)性指標(biāo)瀝青混合料水穩(wěn)性指標(biāo)年年 降降 雨雨 量量 (mm)10005001000250500400二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混凝土12200 次高級(jí)路面熱拌瀝青碎石混合料瀝青貫入式10100200 三級(jí)公路次高級(jí)乳化瀝青碎石混合料瀝青表面處治810100四級(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510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 3、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kn為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以

29、為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以bzz100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表的計(jì)算參數(shù)按表30.3確定。確定。表303 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) 2130輪胎接地壓強(qiáng)p(mpa) 0.70 兩輪中心距(cm) 15d ( 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)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)軸載的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸包括車輛的前、后軸)pi的作用次數(shù)的作用次數(shù)ni均應(yīng)按公式均應(yīng)按公式(3031)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算成

30、標(biāo)準(zhǔn)軸載p的當(dāng)量作用次數(shù)的當(dāng)量作用次數(shù)n。式中式中: 35. 4121kiiippnccnn-標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次日次日);ni-被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)(次日次日)p-標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載(kn);pi-被換算車型的各級(jí)軸載被換算車型的各級(jí)軸載(kn)c1-軸數(shù)系數(shù);軸數(shù)系數(shù);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l.0,四輪組為四輪組為0.38; 當(dāng)軸間距大于當(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;當(dāng)軸間距小于距小于3m時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算

31、,軸數(shù)系數(shù)按公式時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.32)計(jì)算。計(jì)算。 c1=1+1.2(m1)式中:式中:m-軸數(shù)。軸數(shù)。(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)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)軸載的各級(jí)軸載(包括包括車輛的前、后軸車輛的前、后軸)pi的作用次數(shù)的作用次數(shù)ni,均應(yīng)按公式,均應(yīng)按公式(3033)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載p的的當(dāng)量作用次數(shù)當(dāng)量作用次數(shù)n.821kiiippnccn式中:式中:c1- 軸數(shù)系數(shù);軸數(shù)系數(shù); c2- 輪組系數(shù),單輪組為輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為,雙輪組為1.0,四輪組為,四輪組為0.09

32、當(dāng)軸間距小于當(dāng)軸間距小于3m時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式(3034)計(jì)算。計(jì)算。 c1=1+2(m1) 式中:式中:m-軸數(shù)。軸數(shù)。 (3)上述軸載換算公式,僅適用于單軸軸載小于)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的各種車型的軸載換算四、累計(jì)當(dāng)量軸次四、累計(jì)當(dāng)量軸次 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按公式設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)按公式(3.0.41)或或(3.0.42)計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次累計(jì)當(dāng)量軸次ne。136511nnet1136511tttnne式中:式中:ne-設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次設(shè)計(jì)年限內(nèi)

33、一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次(次次) t -設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限(年年); n1-路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次(次日次日); nt-設(shè)計(jì)年限末年雙向日平均當(dāng)量軸次設(shè)計(jì)年限末年雙向日平均當(dāng)量軸次(次日次日); -設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長率設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長率()應(yīng)根據(jù)實(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí) 際情況調(diào)查,預(yù)測(cè)交通量增長,經(jīng)分析確定;際情況調(diào)查,預(yù)測(cè)交通量增長,經(jīng)分析確定; 車道系數(shù),應(yīng)根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果或參照表車道系數(shù),應(yīng)根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果或參照表3.0.41確定。公路無分確定。公路無分 隔時(shí)路面窄宜選高值,路面寬宜選低值。隔時(shí)路面窄宜選高值,路面寬宜選低值。車道特征

34、車道系數(shù)車道特征車道系數(shù)單車道10四 車 道0.1-0.5雙車道有分隔0.5六車道0.3-0.4無分隔0.6-0.7表表3.0.4.1 車道系數(shù)車道系數(shù)(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)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)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。當(dāng)量軸次進(jìn)行修正。 5、瀝青層厚度、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

35、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素,按照半剛性基層上瀝青層推薦厚度表305-1,綜合論證地選用。若交通量,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。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。 表表305-1 半剛性基層上瀝青層推薦厚度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 1218 三級(jí)公路 24 一級(jí)公路 1015 四級(jí)公路 125 二級(jí)公路 5l0 6、高級(jí)路面的基層選擇原則、高級(jí)路面的基層選擇原則 高

36、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,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纤嗷蚴?、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。豐富,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青貫當(dāng)采用半剛性基層有困

37、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。入碎石做柔性基層。7、結(jié)構(gòu)層厚度、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。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、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

38、擇各結(jié)構(gòu)層的厚度。表壓實(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307-1中中各種結(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。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。 表307-1 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-

39、20級(jí)配碎、礫石810-15泥結(jié)碎石810-15填隙碎石1010-128、推薦結(jié)構(gòu)、推薦結(jié)構(gòu)根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)和理論計(jì)算,附錄根據(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。法進(jìn)行計(jì)算。9、層間結(jié)合、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,

40、提高路設(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。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)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)在透層瀝青上增撒在透層瀝青上增撒(23)m31000m2的粗砂或石屑;在多雨地區(qū)或多雨季節(jié)施工,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

41、面處治做下封層,以防止雨水滲入基層。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。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公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范技術(shù)規(guī)范(jtj 032)的要求。的要求。10、半剛性基層瀝青路面減少縮裂的措施、半剛性基層瀝青路面減少縮

42、裂的措施 1根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),應(yīng)選用符合根據(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)要求重交通道路石油瀝青技術(shù)要求”或改性瀝或改性瀝青,以減少半剛性基層瀝青路面的低溫縮裂。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。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。第四節(jié)第

43、四節(jié) 新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)新建瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì) 路面彎沉、圖路面彎沉、圖14-7中,中,a點(diǎn)是路表彎點(diǎn)是路表彎沉的計(jì)算點(diǎn),位于雙圓均布荷載的輪隙中沉的計(jì)算點(diǎn),位于雙圓均布荷載的輪隙中間。間。 驗(yàn)算瀝青混凝土層底部拉應(yīng)力時(shí),驗(yàn)算瀝青混凝土層底部拉應(yīng)力時(shí),應(yīng)力最大點(diǎn)在應(yīng)力最大點(diǎn)在b和和c兩點(diǎn)之間,可分別兩點(diǎn)之間,可分別計(jì)算圖計(jì)算圖14-8中點(diǎn)中點(diǎn)b、d、c、e的應(yīng)力,的應(yīng)力,然后確定最大應(yīng)力。然后確定最大應(yīng)力。一、計(jì)算圖式一、計(jì)算圖式 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

44、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;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,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形態(tài)的破壞。就是說,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。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。作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。我國對(duì)公路

45、瀝青路面按外觀特征分為五個(gè)等級(jí),如表我國對(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)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)。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、無裂紋、無變形二較好平整、無變形、少量發(fā)裂三中平整、無變形、有少量縱向或不規(guī)則裂紋四較壞無明顯變形,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 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)疲勞開裂并從表中所列的外觀特征可知,這樣的臨界狀

46、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。間的累計(jì)交通量建立聯(lián)系。 國內(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)交通量同容國內(nèi)外的大量調(diào)查測(cè)定

47、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)系可以表示為這種關(guān)系可以表示為:rebln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)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)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

48、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)車道通過的累計(jì)當(dāng)量軸次、公路等級(jí)、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)軸載載100kn作用下,測(cè)得的最大回彈彎沉值。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)彎沉的變候條件、交通組成、檢測(cè)時(shí)的環(huán)境條件以及所

49、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?;a(chǎn)生很大的影響。 650reln(r=077,n=50) 經(jīng)過大量的測(cè)試和分析,得到路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算公式如下:經(jīng)過大量的測(cè)試和分析,得到路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算公式如下: bscedaaanl2 . 0600式中:式中:l d -路面設(shè)計(jì)彎沉值,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,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)柔性基層為彎沉儀,對(duì)柔性基層為3.6m彎沉儀;若用自動(dòng)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)

50、行換算;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;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,二級(jí)公路為1.1,三、四級(jí)公路為,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;熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、上拌下貫或貫人式路面為或貫人式路面為1.1;瀝青表面處治為;瀝青表面處治為1.2;中低級(jí)路面為;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

51、大于基層類型系數(shù),對(duì)半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm時(shí),時(shí),ab=1.0,若,若面層與半剛性基層之間設(shè)置等于或小于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;柔性基層、底基層或柔性基層厚度大于15cm,底基層為半,底基層為半剛性下臥層時(shí)為剛性下臥層時(shí)為1.6。faeplcs02100036. 0038. 0200063. 1pelfs實(shí)測(cè)彎沉和理論彎沉的關(guān)系式實(shí)測(cè)彎沉和理論彎沉的關(guān)系式式中:式中:ls 路面實(shí)測(cè)彎沉值,路面實(shí)測(cè)彎

52、沉值,0.01mm p、 接地壓強(qiáng)和當(dāng)量圓半徑接地壓強(qiáng)和當(dāng)量圓半徑 f彎沉綜合修正系數(shù)彎沉綜合修正系數(shù) ac 理論彎沉系數(shù)理論彎沉系數(shù)三、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算三、標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載換算 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kn為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以bzz100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表的計(jì)算參數(shù)按表30.3確定。確定。表表303 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)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) 2130輪胎接地壓強(qiáng)p(mpa) 0.70 兩輪中心距(cm) 15d 1當(dāng)以

53、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)軸載的各級(jí)軸載(包括車輛的前、后軸包括車輛的前、后軸)pi的作用次數(shù)的作用次數(shù)ni均應(yīng)按公式均應(yīng)按公式(3.0.31)換換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載算成標(biāo)準(zhǔn)軸載p的當(dāng)量作用次數(shù)的當(dāng)量作用次數(shù)n。式中: 35. 4121kiiippnccnn-標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次日次日);ni-被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)(次日次日)p-標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載(kn);pi-被換算車型的各級(jí)軸載被換算車型的各級(jí)軸載(kn)c1-軸數(shù)系數(shù);軸數(shù)系數(shù);c2-輪組系數(shù),

54、單輪組為輪組系數(shù),單輪組為6.4,雙輪組為,雙輪組為l.0,四輪組為四輪組為0.38; 當(dāng)軸間距大于當(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)按公式時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.32)計(jì)計(jì)算。算。 c1=1+1.2(m1)式中:式中:m-軸數(shù)。軸數(shù)。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)軸載的各級(jí)軸載(包括車輛包括車輛的前、后軸的前、后軸)pi的作用次數(shù)的作用次數(shù)ni,均應(yīng)按公式,均應(yīng)按公式(3

55、.0.33)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載p的當(dāng)量作用的當(dāng)量作用次數(shù)次數(shù)n.821kiiippnccn式中:式中:c1- 軸數(shù)系數(shù);軸數(shù)系數(shù); c2- 輪組系數(shù),單輪組為輪組系數(shù),單輪組為18.5,雙輪組為,雙輪組為1.0,四輪組為,四輪組為0.09 當(dāng)軸間距小于當(dāng)軸間距小于3m時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式時(shí),按雙軸或多軸計(jì)算,軸數(shù)系數(shù)按公式(3.0.34)計(jì)算。計(jì)算。 c1=1+2(m1) 式中:式中:m-軸數(shù)。軸數(shù)。 3上述軸載換算公式,僅適用于單軸軸載小于上述軸載換算公式,僅適用于單軸軸載小于130kn的各種車型的軸載換算的各種車型的軸載換算四、土基回彈模量的確定四、土基回彈模量的

56、確定 查表法查表法p393五、路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)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)算路面厚度以設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度,對(duì)高速公路、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。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

57、值計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度時(shí),采用以路面設(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)算層度的抗壓模量。驗(yàn)算層底拉應(yīng)力是以底拉應(yīng)力是以15度的抗壓模量為標(biāo)準(zhǔn)。度的抗壓模量為標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)值見表數(shù)值見表sp六、結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力六、結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力我國瀝青路面設(shè)計(jì)除了以路面設(shè)計(jì)彎沉為控制指標(biāo)外我國瀝青路面設(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,表示為應(yīng)力不大于結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力,表示為r

58、msmrkceasanak22. 009. 0cesank11. 035. 0cesank11. 054 . 0對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料 對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土料對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土料 aa 混合料級(jí)配的系數(shù)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) 七七 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)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) 012122k kllpleple雙層雙圓荷載輪隙理論彎沉雙層雙圓荷載輪隙理論彎沉三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)算公式理論彎沉計(jì)算公式層底拉應(yīng)力計(jì)算公式層底拉應(yīng)力計(jì)算公式rrttpp輻向應(yīng)力輻向應(yīng)力切向應(yīng)力

59、切向應(yīng)力0rtrt 、 為彎拉應(yīng)力系數(shù),當(dāng)r 時(shí) ,數(shù)值最大mmp八、多層路面的等效換算方法八、多層路面的等效換算方法 1、彎沉等效換算法、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至至n-1層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。體則得一個(gè)彎沉等效的三層體系

60、。12.4232nkkkehhhe2、彎拉應(yīng)力等效換算法、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。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)計(jì)算上層底面彎拉應(yīng)力的換算方法 當(dāng)計(jì)算第當(dāng)計(jì)算第i層底面的彎拉應(yīng)力時(shí),需將層底面的彎拉應(yīng)力時(shí),需將i層以上各層換算為摸量層以上各層

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