14第十四章沥青路面设计

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1、l概述概述l弹性层状体系理论弹性层状体系理论l沥青路面的结构组合设计沥青路面的结构组合设计l沥青路面的破坏状态与设计标准沥青路面的破坏状态与设计标准l我国沥青路面设计方法我国沥青路面设计方法道路系道路系 马骉马骉 根据使用要求及气候、水文、地质等自根据使用要求及气候、水文、地质等自然条件，密切结合当地的实践经验，设然条件，密切结合当地的实践经验，设计计确定合理的路面结构确定合理的路面结构，使之能承受交，使之能承受交通荷载和环境因素的作用，在通荷载和环境因素的作用，在预定的使预定的使用期限内用期限内满足各级公路的满足各级公路的承载力、耐久承载力、耐久性、舒适性、安全性的要求性、舒适性、安全性的要

2、求结构组合设计结构组合设计材料组成设计材料组成设计厚度设计验算厚度设计验算结构方案比选结构方案比选路肩构造设计路肩构造设计排水系统设计排水系统设计路基路面整体综合设计原则路基路面整体综合设计原则密切结合自然条件及实践基础原则密切结合自然条件及实践基础原则满足交通与使用要求原则满足交通与使用要求原则因地制宜、合理选材原则因地制宜、合理选材原则保护自然生态与沿线环境原则保护自然生态与沿线环境原则工厂及机械化施工、方便施工原则工厂及机械化施工、方便施工原则技术与经济性并重原则技术与经济性并重原则分期修建、方便养护原则分期修建、方便养护原则1.经验法经验法l对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（

3、结构层组合、厚度和材料性对试验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（结构层组合、厚度和材料性质）、车辆荷载（轴载大小和作用次数）和路面使用性能之间的关系质）、车辆荷载（轴载大小和作用次数）和路面使用性能之间的关系l特点是符合试验地的实际，但是不能结合不同地方的实际特点是符合试验地的实际，但是不能结合不同地方的实际l典型代表：典型代表：CBR法，法，AASHTO法法2.力学力学经验法经验法l应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应（应力、应变和位应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应（应力、应变和位移），建立力学响应与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运移

4、），建立力学响应与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运用关系模型完成结构设计用关系模型完成结构设计l特点是理论联系实际，是特点是理论联系实际，是目前设计方法发展的总趋势目前设计方法发展的总趋势l典型代表：我国现行沥青路面设计方法、典型代表：我国现行沥青路面设计方法、AI法和法和SHELL法法3.典型结构法典型结构法l通过调查，总结得到的与交通量等参数有关的结构图通过调查，总结得到的与交通量等参数有关的结构图l特点是减少了设计的随意性，具有结构使用性能明确，结构图统一。特点是减少了设计的随意性，具有结构使用性能明确，结构图统一。l典型代表：法国方法，中国八典型代表：法国方法，中国八

5、五研究成果五研究成果4.优化设计法优化设计法l通过目标函数优化，使其具有性能与费用的最优性通过目标函数优化，使其具有性能与费用的最优性l尚不成熟尚不成熟AASHTO试验路确定交通量确定交通量：如车型、轴重、轮胎压力、：如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布各车型通过数及横向分布路面结构组合路面结构组合：确定材料品种及其它参：确定材料品种及其它参数数参数修正参数修正路面设计的指标与标准确定路面设计的指标与标准确定运用基本关系式进行设计计算或验算运用基本关系式进行设计计算或验算标准轴载及当量换算标准轴载及当量换算公路实际行驶的车轮类型千差万别，轴载也各不相公路实际行驶的车轮类型千差万别，轴

6、载也各不相同，它们对路面结构的损耗作用也不同同，它们对路面结构的损耗作用也不同标准轴载一般要求对路面的响应较大、同时又能反标准轴载一般要求对路面的响应较大、同时又能反映本国的公路运输运营车辆的总体轴载水平，涉及映本国的公路运输运营车辆的总体轴载水平，涉及运输经济和路面结构经济性两个方面运输经济和路面结构经济性两个方面我国采用单轴双轮组我国采用单轴双轮组BZZ-100；美国为；美国为18kip（单（单轴轴80.1KN）、）、32kip（双轴（双轴142.34KN）；德国为）；德国为110KN；印尼为；印尼为50KN；黎巴嫩为；黎巴嫩为140KN轴载当量换算的原则轴载当量换算的原则等破坏原则等破坏

7、原则不同标准轴载使用末期达不同标准轴载使用末期达到相同临界状态为标准到相同临界状态为标准等厚度原则等厚度原则对某一种交通组成，不同对某一种交通组成，不同标准轴载换算所得轴载作用次数设计计算确标准轴载换算所得轴载作用次数设计计算确定的路面厚度相同定的路面厚度相同当量轴次当量轴次按弯沉或弯拉应力为指标将不同车型、不按弯沉或弯拉应力为指标将不同车型、不同轴载的作用次数换算为与标准轴载相当的同轴载的作用次数换算为与标准轴载相当的轴载作用次数轴载作用次数我国公路沥青路面设计的轴载换算公式我国公路沥青路面设计的轴载换算公式弯沉及沥青层底拉应力弯沉及沥青层底拉应力为设计指标的换算公式为设计指标的换算公式半刚

8、性材料层底拉应力半刚性材料层底拉应力为设计指标的换算公式为设计指标的换算公式贫混凝土基层层底拉应力贫混凝土基层层底拉应力为设计指标的换算公式为设计指标的换算公式25KN130KN轴载轴载50KN130KN轴载轴载50KN130KN轴载轴载轴载当量换算的原则轴载当量换算的原则沥青路面设计年限沥青路面设计年限应根据公路等级、应根据公路等级、公路在路网中的功能定位、当地国民经济发公路在路网中的功能定位、当地国民经济发展的需求以及投资条件等综合论证后确定展的需求以及投资条件等综合论证后确定公路沥青路面设计年限参考值公路沥青路面设计年限参考值公路等级及其功能公路等级及其功能设计年限（年）设计年限（年）高

9、速公路高速公路一级公路（干线功能）一级公路（干线功能）2020一级公路（集散功能）一级公路（集散功能）二级公路二级公路1515三、四级公路三、四级公路1010轴载当量换算的原则轴载当量换算的原则设计年限内的累计当量轴次设计年限内的累计当量轴次城市道路设计年限城市道路设计年限道路交通量达到饱道路交通量达到饱和状态时的设计年限。一般规定：快速路、和状态时的设计年限。一般规定：快速路、主干路为主干路为20年；次干路为年；次干路为 15年；支路为年；支路为 10 年年15 年年113 6 5(1)1 3 6 5(1)1(1)tettetNNNN或轴载谱轴载谱各种车辆不同轴载的概率分布车道系数车道系数各

10、种轴载在不同车道上的概率分布单车道单车道1.0四车道四车道0.40.5双车道双车道有分隔有分隔0.5六车道六车道0.30.4无分隔无分隔0.60.7表示路面结构在设计年限内承担交通荷载的繁表示路面结构在设计年限内承担交通荷载的繁重程度重程度我国沥青路面按其承担的交通荷载轻重划分为我国沥青路面按其承担的交通荷载轻重划分为四个交通等级，即：轻、中等、重、特重四个交通等级，即：轻、中等、重、特重交通等级划分交通等级划分设计年限内一车道沿一方向通过的标准当量轴次营运第一年轴重大于40KN的车型在一车道的日平均车数取上述两种方法中较大者作为沥青路面的交通等级取上述两种方法中较大者作为沥青路面的交通等级交

11、通等级交通等级BZZ-100KNBZZ-100KN累计标准累计标准轴次轴次Ne(Ne(万次万次/车道车道)中型以上货车及大客车中型以上货车及大客车（日（日/辆）辆）A A特轻交通特轻交通100100300250025001000010000（Elastic Multilayer Theory）1）各层是连续的、完全弹性的、均匀的、）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；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）最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，无限大，其上各层厚度为有限、水平方向其上各层厚度为有限、水平方向为无限大；为无

12、限大；3）各层在水平方向无限远处及最下一层向）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；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）层间接触情况，或者位移完全连续（称连续体系），或者层间仅竖向应力和位移连连续体系），或者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力（称滑动体系）；续而无摩阻力（称滑动体系）；5）不计自重。）不计自重。ph1hiEi iE1 1En n车轮荷载简化为圆形均布荷载车轮荷载简化为圆形均布荷载轴对称课题轴对称课题六个主应力计算六个主应力计算根据交通等级与自然因素，合理选择与安排路面结构根据交通等级与自然因素，合理选择与安

13、排路面结构层次，确保在设计使用期内，承受行车荷载与自然因层次，确保在设计使用期内，承受行车荷载与自然因素的共同作用，充分发挥各结构层的最大效能，使整素的共同作用，充分发挥各结构层的最大效能，使整个路面结构满足技术经济合理的要求个路面结构满足技术经济合理的要求总原则总原则面层耐久、基层坚实、土基稳定面层耐久、基层坚实、土基稳定基本原则基本原则保证路面表面使用品质长期稳定，路面保证路面表面使用品质长期稳定，路面各结构层强度、抗变形能力与各层次的力学响应相匹各结构层强度、抗变形能力与各层次的力学响应相匹配，直接经受自然变化影响的层次应提高其抵御能力；配，直接经受自然变化影响的层次应提高其抵御能力；充

14、分利用当地材料，节约外运材料，做好优化选择，充分利用当地材料，节约外运材料，做好优化选择，降低建设与养护费用降低建设与养护费用具体组合原则具体组合原则垂直力与水平力垂直力与水平力各结构层应尽量按强各结构层应尽量按强度和刚度自上而下递度和刚度自上而下递减的规律安排，厚度减的规律安排，厚度从薄到厚从薄到厚合理选择相邻结构层合理选择相邻结构层之间的模量比（基层之间的模量比（基层与面层的模量比应不与面层的模量比应不小于小于0.3，土基与基层，土基与基层或底基层的模量比宜或底基层的模量比宜为为0.08-0.40）适应行车荷载适应行车荷载作用的要求作用的要求水和温度稳定性水和温度稳定性基层应选择水稳性好基

15、层应选择水稳性好的材料的材料季节性冰冻地区设置季节性冰冻地区设置防止冻胀和翻浆垫层防止冻胀和翻浆垫层总厚度满足防冻要求总厚度满足防冻要求低温地区合理的防止低温地区合理的防止反射裂缝组合，并保证反射裂缝组合，并保证适宜的面层厚度适宜的面层厚度潮湿地区及多雨地区，潮湿地区及多雨地区，尽量考虑不透水面层尽量考虑不透水面层在各种自然因素在各种自然因素作用下稳定性好作用下稳定性好上下层匹配，总体上强度上下层匹配，总体上强度足够而不过多浪费足够而不过多浪费面层耐久、基层坚实、土面层耐久、基层坚实、土基稳定的要求基稳定的要求各结构层应具有适宜的厚各结构层应具有适宜的厚度，不宜使层数过多而厚度度，不宜使层数过

16、多而厚度过小过小必须考虑材料特点和施工必须考虑材料特点和施工工艺以及强度和造价等方面工艺以及强度和造价等方面应考虑结构层间的结合性应考虑结构层间的结合性因地制宜、合理选材、方因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护便施工、利于养护考虑结构层的考虑结构层的特点特点(surface course)使用性能要求使用性能要求功能性与结构性功能性与结构性结构层结构层单层、双层或三层单层、双层或三层不同层位性能要求不同层位性能要求表面层表面层平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等服务功能，高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质功能，高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品质中、下面层中、下

17、面层一定的密水性、抗剥离性，高温或一定的密水性、抗剥离性，高温或重载条件下的较高抗剪强度重载条件下的较高抗剪强度下面层下面层良好的抗疲劳裂缝性能和兼顾其他性能良好的抗疲劳裂缝性能和兼顾其他性能根据不同层位选择与设计适宜的沥青混合料根据不同层位选择与设计适宜的沥青混合料面层厚度与集料公称最大粒径相关，且考虑技面层厚度与集料公称最大粒径相关，且考虑技术经济性术经济性(base course)使用性能要求使用性能要求较高的强度、稳定性和耐久性较高的强度、稳定性和耐久性结构层结构层单层或双层单层或双层种类种类柔性基层、半刚性基层、刚性基层柔性基层、半刚性基层、刚性基层l材料：沥青处治的级配碎石和无结合

18、料的级配碎石材料：沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石l适用范围：沥青碎石适用于适用范围：沥青碎石适用于C级和级和C级以上的交通等级级以上的交通等级 级配碎石适用于级配碎石适用于C级以下低交通等级级以下低交通等级l优点：应力、应变传递协调过渡，颗粒状级配材料易于排水，不易发生水损坏优点：应力、应变传递协调过渡，颗粒状级配材料易于排水，不易发生水损坏l缺点：刚度低，面层荷载弯矩大，面层厚度要求较厚缺点：刚度低，面层荷载弯矩大，面层厚度要求较厚412cm一至三层一至三层AC或或AC+AM或或SMA+AC820cm一至二层沥青碎石一至二层沥青碎石1540cm级配碎石或沥青稳定碎石级配碎石级配碎石或

19、沥青稳定碎石级配碎石15？cm粗砂粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣、砂砾、碎石、煤渣、矿渣柔柔性性基基层层(base course)l材料：水泥、石灰或工业废渣等无机结合料，对集料做稳定处理材料：水泥、石灰或工业废渣等无机结合料，对集料做稳定处理l适用范围：我国道路工程中广泛使用适用范围：我国道路工程中广泛使用l优点：集料品质要求不高，结合料养生硬化后的板体效应提高了路面结构的整优点：集料品质要求不高，结合料养生硬化后的板体效应提高了路面结构的整体刚度，面层厚度可以减小，且半刚性基层承受了荷载弯矩的主要部分，面层体刚度，面层厚度可以减小，且半刚性基层承受了荷载弯矩的主要部分，面层裂缝会减少裂缝会减

20、少l缺点：易出现反射裂缝，多雨地区雨水不易下渗，易于发生路面水损坏缺点：易出现反射裂缝，多雨地区雨水不易下渗，易于发生路面水损坏半半刚刚性性基基层层1530cm石灰土、二灰土、水泥石灰土或与上层相同的石灰土、二灰土、水泥石灰土或与上层相同的 材料材料418cm一至三层一至三层AC或或AC+AM或或SMA+AC1530cm水泥稳定集料、二灰稳定集料、水泥二灰稳定集料水泥稳定集料、二灰稳定集料、水泥二灰稳定集料15？cm粗砂粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣、砂砾、碎石、煤渣、矿渣l材料：低强度等级的混凝土或贫混凝土材料：低强度等级的混凝土或贫混凝土l优点：承受大部分荷载，面层弯拉应力小优点：承受大部分

21、荷载，面层弯拉应力小l缺点：易出现反射裂缝缺点：易出现反射裂缝刚性刚性基层基层(base course)尽量利用当地材料，降低造价尽量利用当地材料，降低造价基层基层类型类型根据路面结构所承受的交通等级进行根据路面结构所承受的交通等级进行必选，同时应考虑地基支承的可靠性以及当地必选，同时应考虑地基支承的可靠性以及当地水温状况和路基排水与路基稳定的可靠程度进水温状况和路基排水与路基稳定的可靠程度进行不同方案比较后择优而定行不同方案比较后择优而定在交通环境条件十分恶劣的情况下，可以考虑在交通环境条件十分恶劣的情况下，可以考虑各种基层的各种基层的组合使用组合使用厚度厚度主要满足强度与刚度的设计要求，并

22、兼顾主要满足强度与刚度的设计要求，并兼顾施工压实机具的功能施工压实机具的功能(bed course)设置条件设置条件种类及其功能种类及其功能地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿的路段地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿的路段排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文地质条件不良的岩质挖方路段排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文地质条件不良的岩质挖方路段季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀需设置防冻垫层的路段基层或底基层可能受到污染及路基软弱的路段基层或底基层可能受到污染及路基软弱的路段防水垫层防水垫层排水

23、垫层排水垫层防污垫层防污垫层防冻垫层防冻垫层三防一排三防一排特别说明特别说明路面垫层厚度不以路面结构路面垫层厚度不以路面结构强度为目的，但应使路面结强度为目的，但应使路面结构总厚度满足力学强度和弯构总厚度满足力学强度和弯沉指标，亦即路面垫层不作沉指标，亦即路面垫层不作为路面厚度计算层。为路面厚度计算层。层间滑动或松散会导致结构整体效应的层间滑动或松散会导致结构整体效应的丧失丧失透层油与黏层油透层油与黏层油封层封层应力吸收层应力吸收层设计设计方法方法破坏破坏状态状态破坏破坏原因原因相关相关指标指标控制控制标准标准疲劳疲劳开裂开裂车辙车辙推移推移路基土的压缩变路基土的压缩变形形路面各结构层残路面各

24、结构层残余变形余变形结构层底面拉应结构层底面拉应变或拉应力变或拉应力结构层剪应力结构层剪应力结构层温度应力结构层温度应力或应变或应变控制疲劳指标控制疲劳指标 应变、应力、弯沉应变、应力、弯沉控制开裂指标控制开裂指标 应变，应力应变，应力控制车辙指标控制车辙指标 RD，土基顶面压应变，土基顶面压应变控制推挤指标控制推挤指标 剪切应力或剪切应变剪切应力或剪切应变 RmRmaxdsLL Rm双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论理论路表面回弹弯沉值路表面回弹弯沉值为设计指标，沥青混凝土面为设计指标，沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层层和半刚性材料的

25、基层、底基层层底弯拉应力层底弯拉应力为验算指标，城市道路增加面层为验算指标，城市道路增加面层剪应力剪应力验算指验算指标标 设计控制标准设计控制标准根据路面结构的破坏过程和根据路面结构的破坏过程和破坏机理所达到的极限状态，从力学响应提出破坏机理所达到的极限状态，从力学响应提出的控制指标的控制指标设计要求设计要求轮隙中间轮隙中间路表面路表面（A点）计算弯点）计算弯沉值沉值 小于或等于设计弯小于或等于设计弯沉值；轮隙中心下（沉值；轮隙中心下（C点）或单圆荷载中心处点）或单圆荷载中心处（B点）的层底拉应力点）的层底拉应力应小于或等于容许拉应应小于或等于容许拉应力力回弹弯沉回弹弯沉路基或路面在规定荷载作

26、用下产生垂直路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形变形，卸载后能恢复的那一部分变形残余弯沉残余弯沉路基或路面在规定荷载作用下产生的卸路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形载后不能恢复的那一部分变形总弯沉总弯沉路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形（回弹弯沉直变形（回弹弯沉+残余弯沉）残余弯沉）容许弯沉容许弯沉路面设计使用期末不利季节路面设计使用期末不利季节,标准轴载标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值设计弯沉设计弯沉是指路面交工验收时、不利季节、在标

27、是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值弯沉测定弯沉测定贝克曼法贝克曼法传统检测方法，速度慢，静态测试，传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法自动弯沉仪法自动弯沉仪法利用贝克曼法原理快速连续测利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算用时应用贝克曼进行标定换算落锤弯沉仪法落锤弯沉仪法利用重锤自由落下的瞬间产生利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯

28、沉，属于动态弯沉，并能反算的冲击载荷测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹量，快速连续测定，路面的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克曼进行标定换算使用时应用贝克曼进行标定换算设计弯沉的调查与分析设计弯沉的调查与分析我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态，以我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态，以第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态的划界标准的划界标准 弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系 沥青路面按外观划分的性能等级沥青路面按外观划分的性能等级 外观等级外观等级外观状况外观状况路面表面外观特征路面表

29、面外观特征一一好好坚实、平整、无裂纹、无变形坚实、平整、无裂纹、无变形二二较好较好平整、无变形、少量发裂平整、无变形、少量发裂三三中中平整、无变形、有少量纵向或不规则裂纹平整、无变形、有少量纵向或不规则裂纹四四较坏较坏无明显变形，有较多纵横向裂纹或局部网裂无明显变形，有较多纵横向裂纹或局部网裂五五坏坏连片严重龟（网）裂或拌有车辙、沉陷连片严重龟（网）裂或拌有车辙、沉陷设计弯沉值设计弯沉值 设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季节、路面在标准轴载作用下测得的最大节、路面在标准轴载作用下测得的最大(代代表表)回弹弯沉值回弹弯沉值 可根椐设计年限内每个车道通过的累计

30、当可根椐设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、量轴次、公路等级、公路等级、面层和基层类型确定面层和基层类型确定的路面弯沉设计值的路面弯沉设计值 路面结构弯沉计算路面结构弯沉计算 弹性层状理论假设条件与路面实际不完全相符合，弹性层状理论假设条件与路面实际不完全相符合，引入弯沉修正系数引入弯沉修正系数F，将理论弯沉值进行修正，使，将理论弯沉值进行修正，使计算弯沉与实测弯沉值趋于接近计算弯沉与实测弯沉值趋于接近 FEpLcos21000301221211,ncnhEEhhEfEEE36.038.0200063.1PELFossSLLFL容许弯拉应力容许弯拉应力 spRsK无机结合料稳定集料类无机结合

31、料稳定集料类:KNASeC 0350 11.沥青混凝土面层沥青混凝土面层：KANASaec0090 22.无机结合料稳定土类：无机结合料稳定土类：KNASeC 0450 11.极限劈裂强度极限劈裂强度沥青混凝土系指沥青混凝土系指15强度强度水泥稳定类材料系水泥稳定类材料系指龄期为指龄期为90d强度强度二灰稳定类、石灰二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期稳定类材料系指龄期为为180d强度强度水泥粉煤灰稳定类水泥粉煤灰稳定类系指系指120d强度强度抗拉强度抗拉强度结构系数结构系数路面结构弯拉应力路面结构弯拉应力 计算弯拉应力计算弯拉应力理论最大拉应力系数理论最大拉应力系数实际设计时该值通过程序计算得

32、到实际设计时该值通过程序计算得到 mmp301221211,nmnhEEhhEfEEE土基以上结构层材料土基以上结构层材料泊松比泊松比一般可取为一般可取为0.250.35（强度高时取小值），弹性模量（强度高时取小值），弹性模量可取规范推荐值，或试验确定可取规范推荐值，或试验确定规范要求规范要求1.路基回弹模量路基回弹模量 设计值的规定设计值的规定 新建公路初步设计新建公路初步设计时，可根据查表法（或现有公路调查时，可根据查表法（或现有公路调查法）、室内试验法、换算法等，经综合分析、论证，确定沿法）、室内试验法、换算法等，经综合分析、论证，确定沿线不同路基状况的路基回弹模量设计值线不同路基状况的

33、路基回弹模量设计值通过现场测定路基回弹模量值与压实度、路基稠度或室内通过现场测定路基回弹模量值与压实度、路基稠度或室内试验测定路基土回弹模量值与室内路基土试验测定路基土回弹模量值与室内路基土CBR值等资料，值等资料，建立可靠的换算关系，利用换算关系计算现场路基回弹模量建立可靠的换算关系，利用换算关系计算现场路基回弹模量 当当路基建成后路基建成后，在不利季节实测各路段路基回弹模量代表，在不利季节实测各路段路基回弹模量代表值，以检验是否符合设计值的要求。现场实测方法宜采用承值，以检验是否符合设计值的要求。现场实测方法宜采用承载板法，也可采用贝克曼梁弯沉仪。若在非不利季节测试，载板法，也可采用贝克曼

34、梁弯沉仪。若在非不利季节测试，则应进行修正则应进行修正 若现场实测路基回弹模量代表值小于设计值或弯沉值大于若现场实测路基回弹模量代表值小于设计值或弯沉值大于要求的检测值，应采取翻晒补压，掺灰处理或调整路面结构要求的检测值，应采取翻晒补压，掺灰处理或调整路面结构厚度等措施，以保证路基路面的强度和稳定性厚度等措施，以保证路基路面的强度和稳定性 1.路基回弹模量路基回弹模量 取值方法取值方法 现场测试法现场测试法承载板测试法、回弹弯沉测试、承载板测试法、回弹弯沉测试、落锤式弯沉仪落锤式弯沉仪 刚性承载板测定刚性承载板测定回弹弯沉测定回弹弯沉测定落锤式弯沉仪落锤式弯沉仪1.路基回弹模量路基回弹模量 取

35、值方法取值方法 查表法查表法 确定临界高度，拟定土的平均稠度，确定临界高度，拟定土的平均稠度，预测土基回弹模量预测土基回弹模量 室内试验法室内试验法室内小承载板测得回弹模量，乘室内小承载板测得回弹模量，乘以折减系数以折减系数 换算法换算法通过回归分析，确定特定地区、土质通过回归分析，确定特定地区、土质的的CBR等现场试验数据与回弹模量的关系等现场试验数据与回弹模量的关系 2.结构层回弹模量结构层回弹模量 以以路表弯沉值路表弯沉值为设计指标时，结构层设计参为设计指标时，结构层设计参数采用数采用抗压回弹模量抗压回弹模量；以；以弯拉应力（应变）弯拉应力（应变）为设计指标时，拟为设计指标时，拟验算的结

36、构层采用弯拉回验算的结构层采用弯拉回弹模量弹模量，其它结构层采用抗压回弹模量，其它结构层采用抗压回弹模量水泥稳定类水泥稳定类材料为材料为90d抗压回弹模量，抗压回弹模量，石灰石灰稳定类稳定类材料为材料为180d抗压回弹模量，抗压回弹模量，水泥粉煤水泥粉煤灰稳定类灰稳定类为为120d抗压回弹模量抗压回弹模量以以路表弯沉值路表弯沉值为设计指标时，沥青混凝土标为设计指标时，沥青混凝土标准试验温度为准试验温度为20；以；以弯拉应力（应变）弯拉应力（应变）为为设计指标时，标准试验温度为设计指标时，标准试验温度为152.结构层回弹模量结构层回弹模量 回弹模量设计值计算回弹模量设计值计算 计算路表弯沉值时，

37、抗压回弹模量应按下式计算计算路表弯沉值时，抗压回弹模量应按下式计算其设计值其设计值 计算层底拉应力时，计算层以下各层的模量应采计算层底拉应力时，计算层以下各层的模量应采用上式计算其设计值；计算层及以上各层模量应用上式计算其设计值；计算层及以上各层模量应采用下式计算其设计值采用下式计算其设计值 2.结构层回弹模量结构层回弹模量 2.结构层回弹模量结构层回弹模量 根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计力设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级、面层类型，并计算设当量轴次，确定交通

38、量等级、面层类型，并计算设计弯沉值和容许弯拉应力计弯沉值和容许弯拉应力确定各路段路基回弹模量确定各路段路基回弹模量拟定组合方案，确定各结构层材料的设计参数拟定组合方案，确定各结构层材料的设计参数HPDS软件计算路面结构表面弯沉值和层底弯拉应软件计算路面结构表面弯沉值和层底弯拉应力，得出设计层厚度力，得出设计层厚度抗冻层厚度验算抗冻层厚度验算技术经济比较，确定最佳路面结构方案技术经济比较，确定最佳路面结构方案搜集调查交通量并搜集调查交通量并计算累计标准轴次计算累计标准轴次根据交通、道路设计等级根据交通、道路设计等级等资料计算设计弯沉等资料计算设计弯沉气象资料、材料调气象资料、材料调查及混合料试验

39、查及混合料试验确定土基干湿类型、确定土基干湿类型、回弹模量回弹模量拟拟 定定 路路 面面 结结 构构 方方 案案确定材料抗压回弹模量确定材料抗压回弹模量按设计弯沉计算路面厚度按设计弯沉计算路面厚度是否验算拉力是否验算拉力确定路面材料抗拉强度确定路面材料抗拉强度确定容许疲劳拉应力确定容许疲劳拉应力R R计算层底拉应力计算层底拉应力mmR R？是否增加厚度是否增加厚度是否调整材料是否调整材料是否验算防冻厚度是否验算防冻厚度是否有其他方案是否有其他方案技术经济比选，确技术经济比选，确定采用的路面结构定采用的路面结构总厚度总厚度防防冻厚度？冻厚度？否否否否否否验算验算合格合格不不合合格格有有不满足不满

40、足满足满足否否是是是是根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应根据设计任务书要求按设计回弹弯沉和容许弯拉应力设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计力设计指标，分别计算设计年限内的标准轴载累计当量轴次，确定交通量等级、面层类型，并计算设当量轴次，确定交通量等级、面层类型，并计算设计弯沉值和容许弯拉应力计弯沉值和容许弯拉应力计算结果1.txt计算结果2.txt计算结果3.txt补强设计内容补强设计内容 路面结构状况调查、路面结构状况调查、弯沉评定及补强厚度设计弯沉评定及补强厚度设计路况调查与评定路况调查与评定 交通调查交通调查路基状况调查路基状况调查 路面状况调查路面状况调查 路面修建与养

41、护历史调查路面修建与养护历史调查 强度评价强度评价最不利季节路表回弹弯沉最不利季节路表回弹弯沉 原路面当量回弹模量计算原路面当量回弹模量计算 计算弯沉值换算为综合回弹模量计算弯沉值换算为综合回弹模量 1201000tpDEm mlllZ S kkka00123K1，K2分别为季节影响系数和湿度影响系数，可根据当地经验选用；分别为季节影响系数和湿度影响系数，可根据当地经验选用；K3温度修正系数（对旧沥青路面）温度修正系数（对旧沥青路面）KllT3201加铺层设计加铺层设计 加铺层厚度与结构组合设计要求加铺层厚度与结构组合设计要求加铺层结构类型选择加铺层结构类型选择加铺层设计步骤加铺层设计步骤1.

42、弹性层状体系，弹性半空间体，疲劳寿命，容许弹性层状体系，弹性半空间体，疲劳寿命，容许弯沉，设计弯沉，疲劳开裂，收缩裂缝等概念弯沉，设计弯沉，疲劳开裂，收缩裂缝等概念2.沥青路面设计任务与内容。沥青路面设计任务与内容。3.沥青路面结构设计理论与方法。沥青路面结构设计理论与方法。4.沥青路面轴载当量换算的原则。沥青路面轴载当量换算的原则。5.我国沥青路面标准轴载、换算原则、交通等级。我国沥青路面标准轴载、换算原则、交通等级。6.弹性层状体系理论的基本假定。弹性层状体系理论的基本假定。7.沥青路面结构组合设计原则。沥青路面结构组合设计原则。8.沥青路面面层、基层、垫层设计要求。沥青路面面层、基层、垫层设计要求。9.我国沥青路面设计理论、指标与方法、新建沥青我国沥青路面设计理论、指标与方法、新建沥青路面的设计步骤。路面的设计步骤。