公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTG_D502017宣貫

1、公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范 牛牛文庫文檔分享 目 錄 五、材料性質(zhì)要求和設(shè)計參數(shù) 二、符號 三、設(shè)計標準 六、路面結(jié)構(gòu)驗算 七、改建設(shè)計 四、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計 八、橋面鋪裝設(shè)計 一、術(shù)語 牛牛文庫文檔分享 一、術(shù)語解釋（2.1.112.1.17） 牛牛文庫文檔分享 2.1.11 結(jié)構(gòu)的設(shè)計期（設(shè)計基準期） 在預計的累計當量軸次和環(huán)境條件作用下，路面 不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞的時間長度。與工程結(jié)構(gòu)可靠 度設(shè)計中的“設(shè)計基準期”同 2.1.13 軸載譜 各種車輛不同軸重的分布概率圖。正態(tài)分布， 對數(shù)正態(tài)分布。 2.1.14 當量軸次 分別按不同的破壞指標（五個指標），按當量損壞 原則（mimer假定）將不同軸載的作

2、用次數(shù)換算為設(shè) 計軸載（100kN）的當量作用次數(shù)。 牛牛文庫文檔分享 2.1.15 累計當量軸次 概念與老規(guī)范同，但這里指客車和貨車的交通量 （指2類11類車型）。不考慮輕型車的作用。 2.1.16 路基平衡濕度 公路通車后，路基濕度在地下水、大氣降雨與蒸發(fā) 等因素作用下達到平衡狀態(tài)，濕度相對穩(wěn)定，此時 的路基濕度定義為路基平衡濕度。 2.1.17 裂縫指數(shù) 表征橫向裂縫密集程度的指標，反映瀝青層低溫開 裂程度。（DTT直接拉伸試驗） 牛牛文庫文檔分享 二、符號說明（15個符號） 牛牛文庫文檔分享 R 瀝青混合料的抗剪強度，分析瀝青層永久變形， 用貫入法測定。 目標可靠度指標，反映結(jié)構(gòu)可靠性

3、的大小。 S 標準差，又稱均方差. N i i xx N S 1 2 )( 1 牛牛文庫文檔分享 動態(tài)剪切流變儀 * G 動態(tài)剪切系數(shù)模量，采用動態(tài)剪切流變儀（DSR）， 60，10rad/s（約為1.59HZ），試驗確定， maxmax * rG 牛牛文庫文檔分享 t S 瀝青勁度模量，采用彎曲量流變儀（BBR）,10， 加載180秒確定的勁度模量值（MPa）. 3 . 0ma300，MPSt 彎曲梁流變儀 牛牛文庫文檔分享 三、設(shè)計標準 牛牛文庫文檔分享 3.0.1 目標可靠度和可靠度指標目標可靠度和可靠度指標 3.0.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限 表3.0.2 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計使用年限（年） 3

4、.0.3 設(shè)計軸重100kN，單軸，雙輪組（與老規(guī)范同），技術(shù)參數(shù) 表3.0.3設(shè)計軸承的參數(shù) 表3.0.1 目標可靠度和目標可靠度指標 公路等級設(shè)計使用年限公路等級設(shè)計使用年限 高速公路15三級公路10 二級公路12四級公路8 設(shè)計軸載設(shè)計軸載(kN)輪胎接地壓強（輪胎接地壓強（MPa）單輪接地當量圓直徑（單輪接地當量圓直徑（mm）兩輪中心距（兩輪中心距（mm） 1000.70213.0319.5 牛牛文庫文檔分享 3.0.4 設(shè)計交通荷載等級 累計軸重為大型客車和貨車交通量（2類11類車） 增加了“極重”等級，50106輛，分為 五級（老規(guī)范四級） 表3.0.4 設(shè)計交通荷載等級 設(shè)計交通

5、荷載等級極重特重重中等輕 設(shè)計使用年限內(nèi)設(shè)計車道累 計大型客車和貨車交通量 （106，輛） 50.0 50.0-19.019.0-8.0 8.0-4.04.0 注：大型客車和貨車為本規(guī)范附錄A中表A.1.2所列的2類11類車。 牛牛文庫文檔分享 瀝青層疲勞開裂； 無機結(jié)合料層疲勞開裂； 瀝青層永久變形； 路基頂面層豎向壓應(yīng)變； 路面表面低溫開裂（季節(jié)性冰凍地區(qū)） 3.0.5 瀝青路面設(shè)計控制指標五個，取消了表面彎沉指標 五個指標： 牛牛文庫文檔分享 3.0.6 設(shè)計指標應(yīng)滿足（驗算指標） 1.按本規(guī)范附錄B.1和B.2計算的瀝青層和無機結(jié)合料層的疲勞 開裂壽命（次），容許的均應(yīng)大于附錄A確定的

6、設(shè)計年限內(nèi) 當量軸載累計作用次數(shù)； 2.按附錄B3計算的瀝青永久變形量，應(yīng)小于表3.0.6-1容許的變 形量值； 表3.0.6-1 瀝青混合料層容許永久變形量（mm） 某層類型 瀝青混合料層容許永久變形量 高速、一級公路二級、三級公路 無機結(jié)合料穩(wěn)定類基層、水 泥混合凝上基層和底基層為 無機結(jié)合料穩(wěn)定類的瀝青混 合料基層 1520 其他基層1015 牛牛文庫文檔分享 3.路基頂面豎向壓應(yīng)變應(yīng)小于附錄B4的容許值； 4.按照附錄B5計算的瀝青面層低溫開裂指數(shù)不大于表3.0.6-2； 3.0.7 對于高速公路、一級公路等提出抗滑技術(shù)指標 橫向力系數(shù)SFC60，測試標準車60km/h； TD鋪砂法構(gòu)

7、造深度（mm），與舊規(guī)范一樣 表3.0.6-2 低溫開裂指數(shù)要求 公路等級高速、一級公路二級公路三級、四級公路 低溫開裂指數(shù)CI ，不大于 357 牛牛文庫文檔分享 四、結(jié)構(gòu)組合設(shè)計 牛牛文庫文檔分享 注意以下幾點 4.4.5 基層和底基層厚度，突出了集料公稱最大粒徑的關(guān)基層和底基層厚度，突出了集料公稱最大粒徑的關(guān) 系系 4.5.2 面層材料類型適用的交通荷載等級與層位，表面層材料類型適用的交通荷載等級與層位，表4.5.2。 表4.5.2面層材料的交通荷載等級和層位 材料類型材料類型適用交通荷載等級和層位適用交通荷載等級和層位 連續(xù)級配瀝青混合料各交通荷載等級的表面層、中面層和下面層 瀝青瑪蹄

8、脂碎石混合料極重、特重和重交通荷載等級的表面層、 對抗滑有特殊要求的表面層 廠拌熱再生瀝青混合料各交通荷載等級的表面層、中面層和下面層 上拌下貫瀝青碎石中等、輕交通荷載等級的面層 瀝青表面處治中等、輕交通荷載等級的表面層 牛牛文庫文檔分享 4.5.4 不同粒徑的瀝青厚度符合表4.5.4的規(guī)定 連續(xù)級配瀝青混合料和瀝青瑪蹄脂碎石混合料(SMA)的結(jié) 構(gòu)層小厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.5倍； 開級配瀝青混合料厚度不宜小于集料公稱最大粒徑的2.0倍。 瀝青混合料類型 以下集料公稱最大粒徑瀝青混合料的厚度 （mm），不小于 4.759.513.216.019.026.5 連續(xù)級配瀝青混合料152

9、535405075 瀝青瑪蹄脂碎石-30405060- 開級配瀝青混合料-202530- 表4.5.4 不同粒徑瀝青混合料的最小層厚（mm） 牛牛文庫文檔分享 4.6 功能層：粘層、封層、透層、隔離層、防水（排水） 層、防裂層、取消了老規(guī)范中的墊層！ 編制中表面，表4-1，列出了瀝青路面主要損壞類型。 牛牛文庫文檔分享 五、材料性質(zhì)要求和設(shè)計參數(shù) 牛牛文庫文檔分享 Your text ur text our text利用已有經(jīng)驗 關(guān)系式確定 參照典型數(shù)值確定 通過室內(nèi)試驗 實測確定 水平一 水平二 水平三 5.1.3 路面結(jié)構(gòu)層材料設(shè)計參數(shù)的確定可分為3個水平（準）： 高速公路和一級公路的施工

10、圖設(shè)計階段宜用水平一； 其他設(shè)計階段使用二級和二級以下。 牛牛文庫文檔分享 5.2.2 路基頂面回彈模量（MPa） 路基平衡濕度狀態(tài)，并考慮干濕與凍融循環(huán)作用后的模量值， 這個值比現(xiàn)有采用的2540MPa大了許多。 5.3 粒料類材料 粒料類在最佳含水率與壓實要求的干密度條件下， 試驗水平1按附錄D采用重復加載三軸壓縮試驗測定 ，取其均值。在進行結(jié)構(gòu)驗算時，比值還應(yīng)乘以濕度 調(diào)整系數(shù)1.62.0。 交通荷載等級極重特重重中等、輕 回彈模量，不小于70605040 表5.2.2 路基頂面回彈模量（MPa） 牛牛文庫文檔分享 在水平三，可取表5.3.8的值 表5.3.8 粒料回彈模量取值范圍（MP

11、a） 材料類型和層次 最佳含水率和與壓實 度要求相應(yīng)的干密度 條件下 經(jīng)濕度調(diào)整后 級配碎石基層200400300700 級配碎石底基層180250190440 級配礫石基層150300250600 級配礫石底基層150220160380 未篩分碎石層180220200400 天然砂礫層105135130240 注：材料性能好、級配好或壓實度大時取最高值，反之取低值。 牛牛文庫文檔分享 5.4 無機結(jié)合料穩(wěn)定材料 5.4.15.4.3 對于無機結(jié)合料類材料的集料最大粒徑、 水泥劑量，貧混凝土等做了相關(guān)規(guī)定，表5.4.4給出了無機 結(jié)合料材料7d無側(cè)限抗壓強度標準（代表值）可供參考。 表5.4.

12、4 無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料7d無側(cè)限抗壓強度標準 （代表值）（MPa） 材料材料結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層公路等級公路等級極重、特重交極重、特重交 通通 重交通重交通中等、輕中等、輕 交通交通 水泥穩(wěn) 定類 基層 高速公路、一級公路5.07.04.06.03.05.0 底基層 二級及二級以下公路4.06.03.05.02.04.0 高速公路、一級公路3.05.02.54.52.04.0 二級及二級以下公路2.54.52.04.01.03.0 水泥粉 煤灰穩(wěn) 定類 基層 高速公路、一級公路4.05.03.54.53.04.0 二級及二級以下公路3.54.53.04.02.53.5 底基層 高速公路、一級公路2.

13、53.52.03.01.52.5 二級及二級以下公路2.03.01.53.51.02.0 牛牛文庫文檔分享 注：a在低塑性土（塑性指數(shù)小于7）地區(qū)，石灰穩(wěn)定砂礫和碎石的7d齡期 無側(cè)限抗壓強度應(yīng)大于0.5MPa（100g平衡錐測液限） b低限用于塑性指數(shù)小于7的黏土，高限用于塑性指數(shù)大于或等于7的黏土 續(xù)表5.4.4 材料材料結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層公路等級公路等級 極重、特重極重、特重 交通交通 重交通重交通 中等、輕中等、輕 交通交通 石灰粉煤灰穩(wěn) 定類 基層 高速公路、一 級公路 1.11.00.9 二級及二級以 下公路 0.90.80.7 底基層 高速公路、一 級公路 0.80.70.6 二級及二

14、級以 下公路 0.70.60.5 石灰穩(wěn)定類 基層 二級及二級以 下公路 -0.8a 底基層 高速公路、一 級公路 -0.8 二級及二級以 下公路 -0.50.7b 牛牛文庫文檔分享 5.4.5 對無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料彎拉強度和彈性模量按三個水 平作出了規(guī)定。 1.水平一，按附錄E，采用中段法單軸壓縮試驗測定， 水泥穩(wěn)定類，水泥粉煤灰類齡期90d，石灰類180d。 彎拉強度和彈性模量取測試值的均值。 2.水平三，參照表5.4.5確定。 表5.4.5 無機結(jié)合料穩(wěn)定類材料的彎拉強度和彈性模量取值范圍（MPa） 結(jié)構(gòu)驗算時，無機結(jié)合料的彈性模量應(yīng)乘以結(jié)構(gòu)層模 量調(diào)整系數(shù)0.5。 材料材料彎拉強度彎

15、拉強度彈性模量彈性模量 水泥穩(wěn)定粒料、水泥粉煤灰穩(wěn) 定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料 1.52.018 00028 000 0.91.514 00020 000 水泥穩(wěn)定土、水泥粉煤灰穩(wěn)定 土、石灰粉煤灰穩(wěn)定土 0.61.05 0007 000 石灰土0.30.73 0005 000 注：結(jié)合料用量高、材料性能好、級配好或壓實度大時取高值，反之取低值 牛牛文庫文檔分享 5.5 瀝青混合料類材料 5.5.15.5.4 為一般規(guī)定 5.5.5 季節(jié)性冰凍地區(qū)高速公路和一級公路表面層瀝青低溫性能 應(yīng)滿足下列指標要求： 1.連續(xù)10年最低氣溫平均值作為路面低溫設(shè)計溫度，低溫 設(shè)計溫度提高10的試驗條件下，彎

16、曲梁流變（BBR） 試驗蠕變勁度St300MPa，蠕變曲線斜率m 0.3 牛牛文庫文檔分享 )(4 )( 3 3 tbh PL tS sttS60: )(實時蠕變勁度，式中： stt mmh mmb mmL mNgP 60: )( 25. 6: 5 . 2: 102: )998(100: 實施撓度， 梁厚度， 梁寬度， 梁支點間的距離， 恒定加載， 牛牛文庫文檔分享 2 .當蠕變勁度S在300600MPa之間，且m0.3，增加瀝青直接 拉伸試驗（DTT），其斷裂應(yīng)變不宜小于1%（10 000） 直接拉伸試驗 （DTT） 3. 以上都不滿足時，由瀝青彎曲梁流變試驗和 直接拉伸試驗確定的瀝青臨界開

17、裂溫度。 牛牛文庫文檔分享 5.5.6 給出了瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變要求。 表5.5.6 瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變技術(shù)要求 氣候條件與技術(shù)指標氣候條件與技術(shù)指標 技術(shù)指標技術(shù)指標 相應(yīng)下列氣候分區(qū)所要求的相應(yīng)下列氣候分區(qū)所要求的破壞應(yīng)變（破壞應(yīng)變（） 試試 驗驗 方方 法法 年極端最低氣溫（） 及氣候分區(qū) -9.0 1.冬嚴寒區(qū)2.冬寒區(qū)3.冬冷區(qū)4.冬溫區(qū) 1-12-11-22-23-21-32-31-42-4 普通瀝青混合料，不小 于 260023002000 T 071 5 改性瀝青混合料，不小 于 300028002500 注：氣候分區(qū)的確定應(yīng)符合現(xiàn)行公路瀝青路面施工技術(shù)

18、規(guī)范（JTG F40） 的有關(guān)規(guī)定。 牛牛文庫文檔分享 5.5.7 瀝青混合料車轍動穩(wěn)定度要求變化不大（表5.5.7）。 5.5.8 用單軸貫入試驗方法測定瀝青混合料貫入強度（附錄F） 無機結(jié)合料基層瀝青路面、底基層采用無機結(jié)合料基層 用瀝青類材料的瀝青路面，水泥混凝土基層瀝青路面的 瀝青混合料用貫入強度，宜滿足式（5.5.8-1）。 注意： 權(quán)重，涉及到各層剪應(yīng)力計算！ is 牛牛文庫文檔分享 5.5.9 粒料基層瀝青路面和粒料底基層、瀝青類基層的瀝青路 面，瀝青貫入強度宜滿足式（5.5.9-1）。 瀝青混合料貫入強度表示瀝青混合料抗剪切變形的能力， 旨在控制路面車轍。交通部“瀝青路面荷載標

19、準”項目， 研究了貫入強度和瀝青混合料永久變形的關(guān)系模型。 38. 1 5 g 76. 2lglg62. 1lg 16. 1lg35. 0 gda e TR N R 牛牛文庫文檔分享 5.5.10 瀝青混合料水穩(wěn)定性技術(shù)要求：浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn) 定度，凍融劈裂試驗殘留穩(wěn)定度。 牛牛文庫文檔分享 5.5.11 瀝青混合料動態(tài)壓縮模量 瀝青混合料動態(tài)壓縮模量采用單軸壓縮動態(tài)模量試驗法 確定(“公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程”（JTG E20 ） T0738），溫度20，面層瀝青混合料加載頻率10HZ， 基層5HZ。試驗直徑1002mm，高1502.5mm。 集料最大公稱粒徑不大于37.5mm。

20、 1、水平一，按上述試驗直接測定， 2、水平二，按式（5.5.11）計算確定 VPf fVCAfG VCAVPfE a DRC ff DRCaa 0024. 00031. 0 52. 105. 01 . 165. 2 03. 0041. 014. 0G58. 202. 059. 4lg 21. 0lg06. 0lg （5.5.11） 牛牛文庫文檔分享 3、水平三，按表5.5.11確定 注意：表中各瀝青混合料E相差不甚合理！ 牛牛文庫文檔分享 六、路面結(jié)構(gòu)驗算 牛牛文庫文檔分享 6.1 一般規(guī)定 6.1.1 路面結(jié)構(gòu)力學指標計算采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈 性層狀連續(xù)體系理論。 （計算體系與原

21、規(guī)范一樣） 但應(yīng)說明，從概念上引用了結(jié)構(gòu)可靠度理念！ （設(shè)計基準期，各級公路目標可靠度和可靠度指標） 6.1.2 路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定后，應(yīng)按附錄B方法進行路面結(jié)構(gòu)驗 算，再結(jié)合工程經(jīng)驗和經(jīng)濟分析確定。 牛牛文庫文檔分享 6.2 設(shè)計指標 6.2.1 多指標（五個）設(shè)計，放棄了多年用的表面彎沉指標。 表6.2.1列出來不同結(jié)合組合路面的設(shè)計指標 基層類型底基層類型設(shè)計指標 無機結(jié)合料穩(wěn) 定類 粒料類無機結(jié)合料穩(wěn)定層層底拉應(yīng)力、瀝青混合料 層永久變形量 無機結(jié)合料穩(wěn)定類 瀝青結(jié)合料類 粒料類 瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、瀝青混合料層永 久變形量、路基頂面豎向壓應(yīng)變 無機結(jié)合料類 瀝青混合料層永久變形

22、量、無機結(jié)合料穩(wěn)定 層層底拉應(yīng)力 粒料類 粒料類 瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、瀝青混合料層永 久變形量、路基頂面豎向壓應(yīng)變 無機結(jié)合料穩(wěn)定層 瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、瀝青混合料層永 久變形量、路基頂面豎向壓應(yīng)力 水泥混凝土-瀝青混合料層永久變形量 表6.2.1 不同結(jié)構(gòu)組合路面的設(shè)計指標 牛牛文庫文檔分享 6.2.2 各設(shè)計指標選用表6.2.2規(guī)定的豎向位置處的力學響應(yīng)， 應(yīng)按圖6.2.2所示計算位置，選取點A，B，C和D計算的 最大力學響應(yīng)量。 表6.2 各設(shè)計指標對應(yīng)的力學響應(yīng)及其豎向位置 設(shè)計指標力學響應(yīng)豎向位置 瀝青混合料層層底拉應(yīng)變 沿行車方向的水平向拉 應(yīng)變 瀝青混合料層層底 無機結(jié)合

23、料穩(wěn)定層層底拉 應(yīng)力 沿行車方向的水平向拉 應(yīng)力 無機結(jié)合料穩(wěn)定層層底 瀝青混合料層永久變形量豎向壓應(yīng)力 瀝青混合料層各分層的頂 面 路基頂面豎向壓應(yīng)變豎向壓應(yīng)變路基頂面 路基永久變形豎向壓應(yīng)變路基頂面 牛牛文庫文檔分享 6.3 交通、材料和環(huán)境參數(shù) 6.3.1 各設(shè)計指標對應(yīng)的當量設(shè)計軸載作用次數(shù)，按附錄A確定 Nf1， Nf2， Ne3， Ne4， 瀝青混合 料層疲勞 無機料 層疲勞 瀝青料 永久變形 路基頂面 壓應(yīng)變 牛牛文庫文檔分享 6.3.2 路面各結(jié)構(gòu)層模量取值應(yīng)符合規(guī)定 1、瀝青面層：20，10HZ，單軸壓縮動態(tài)模量 瀝青基層： 20，5HZ 2、無機結(jié)合料層：采用中間段法單軸壓

24、縮模量， 并經(jīng)結(jié)構(gòu)層模量調(diào)整0.5修正（室內(nèi)測試和現(xiàn)場FWD發(fā)算對比） 3、粒料層：采用經(jīng)濕度調(diào)整的回彈模量 參考美國ASHTO力學經(jīng)驗法（MEPDG）， 考慮材料通車后的濕度變化引入，調(diào)整系數(shù)1.62.0 模量測定方法用動三軸儀（p49） ，試件直徑： 最大粒徑大于19mm的粒料，時間直徑高度=150 300mm 最大粒徑19mm時，采用100 200mm試件。 牛牛文庫文檔分享 4.路基：采用平衡濕度狀態(tài)下， 并考慮干濕循環(huán)與凍融 循環(huán)作用后的頂面回彈模量。（用承載板） 6.3.3 瀝青層疲勞，無機料層疲勞和路基頂面壓應(yīng)變驗算時， 應(yīng)按附錄G確定，濕度調(diào)整系數(shù)和等效溫度，確定方法分兩步：

25、1）根據(jù)氣溫資料和表G-1確定基準路面結(jié)構(gòu)的濕度調(diào)整系數(shù) 和等效溫度。 牛牛文庫文檔分享 2）對于非基準路面結(jié)構(gòu)，即瀝青面層和基層（含底基層） 由兩層或兩層以上不同材料結(jié)構(gòu)層組成時，應(yīng)按式 G.1.1-1和式G.1.1-2分別換算成當量瀝青層和當量基層。 簡化為當量瀝青面層、當量基層和路基當量瀝青面層、當量基層和路基組成的三層路 面結(jié)構(gòu)。 ) 11 ( 3 22112121 3 22 3 11 21 iiiiiiii iiii i iii hEhEhhhh hEhE E hhh (G.1.1-1) (G.1.1-2) ii Eh ，式中： 當量層厚度（mm）和模量（MPa） 下標i=a為瀝青面

26、層，i=b為基層 牛牛文庫文檔分享 不同氣溫狀況下基準結(jié)構(gòu)的損壞，轉(zhuǎn)換成標準溫度 （20）條件下基準路面結(jié)構(gòu)的等效損壞，從而得到基 準路面結(jié)構(gòu)溫度調(diào)整系數(shù)KTi。部分地區(qū)基準路面結(jié)構(gòu) 溫度調(diào)整系數(shù)，見表G1.2（p63P66） Eh Ti BB EhTi kAAK 1 (G.1.3-1) 式中：KTi濕度調(diào)整系數(shù)， 下標i=1對應(yīng)瀝青層疲勞開裂分析 下標i=2對應(yīng)無機料層疲勞 下標i=3對應(yīng)路基頂面豎向壓應(yīng)變分析 Ti k 基準路面結(jié)構(gòu)溫度調(diào)整系數(shù)，查表G.1.2 Ah，Bh，AE，BE與面層、基層厚度和模量 有關(guān)的函數(shù)（p67） 牛牛文庫文檔分享 等效溫度用于分析瀝青混合料永久變形，其等效溫

27、度按 （G.2.1）式計算： apef hTT016. 0 （G.2.1） pef T a h T 式中： 瀝青層等效溫度（） 瀝青層厚度（mm） 基準等效溫度，按表G.1.2取用。 注：基準路面結(jié)構(gòu)分兩種： 粒料類基層瀝青路面 瀝青層厚ha=180mm，Ea=8000MPa 基層ha=400mm，Eb=400MPa，路基E0=100MPa 無機結(jié)合類基層瀝青路面 瀝青層厚ha=180mm，Ea=8000MPa 基層ha=400mm，Eb=7000MPa，路基E0=100MPa 牛牛文庫文檔分享 6.4 路面結(jié)構(gòu)驗算流程 1、新、老規(guī)范的比較 老規(guī)范的計算流程圖 新規(guī)范的計算流程圖 牛牛文庫文

28、檔分享 比較這兩個流程圖可以看出： 1、新老規(guī)范輸入?yún)?shù)基本相同。驗算的步驟也差不多 ！但參數(shù)確定方便變化很大！ 2、老規(guī)范以路表彎沉為設(shè)計指標，以瀝青層和粒料穩(wěn) 定層拉應(yīng)力為驗算指標。 新規(guī)范為多指標設(shè)計，取消了彎沉指標，以瀝青層彎 拉疲勞開裂、無機結(jié)合料層彎拉疲勞開裂（這兩個指 標形式上與老規(guī)范差不多，但內(nèi)容上相差較大），瀝 青層永久變形，路基頂面豎向壓應(yīng)變，瀝青面層低溫 開裂（后面三個老規(guī)范是沒有的?。?3、最后，新規(guī)范還加了一個驗收彎沉控制指標 （老規(guī)范沒有明確提出來?。?牛牛文庫文檔分享 2、新規(guī)范結(jié)構(gòu)驗算方法如下： 1）按附錄A調(diào)查分析交通參數(shù)，根據(jù)本規(guī)范第3.0.4條規(guī) 定，確定

29、交通荷載等級； 2）根據(jù)路基土類、地下水位高度確定路基干濕類型和濕 度狀況，按本規(guī)范第5.2.2條要求，確定頂面路基回彈模量 （沒必要的改善措施） 3）根據(jù)設(shè)計要求，初擬路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，選取 設(shè)計指標； 4）按本規(guī)范第5章及第6.3.2條規(guī)定，確定個結(jié)構(gòu)層模量等 設(shè)計參數(shù)，并按第5章規(guī)定檢驗粒料的CBR值，無機結(jié)合 料的無側(cè)限抗壓強度，瀝青低溫性能要求，瀝青混合料的 低溫破壞應(yīng)變、動穩(wěn)定度、貫入強度和水穩(wěn)性等指標。 牛牛文庫文檔分享 5）按附錄G的規(guī)定，確定各設(shè)計指標對應(yīng)的溫度調(diào)整系 數(shù)或等效溫度； 6） 采用多層彈性體系理論程序計算各規(guī)定點各設(shè)計指 標的力學響應(yīng)量； 7）按附錄B的規(guī)

30、定進行路面結(jié)構(gòu)驗算，驗算結(jié)構(gòu)應(yīng)符合 第3.0.6條規(guī)定； 8）對通過結(jié)構(gòu)驗算的結(jié)構(gòu)進行技術(shù)經(jīng)濟分析，選定設(shè)計 的路面結(jié)構(gòu) 9）按附錄B.7計算設(shè)計路面的驗收彎沉值，并應(yīng)符合附 錄B.7的規(guī)定。 牛牛文庫文檔分享 七、改建設(shè)計 牛牛文庫文檔分享 7.1 該建設(shè)計應(yīng)采用動態(tài)設(shè)計理念，根據(jù)現(xiàn)場情況，施工階 段應(yīng)動態(tài)調(diào)整改建方案。 7.2 既有路面調(diào)查：交通量、軸載組成、增長率；路面破壞 狀況；采用落錘式動態(tài)彎沉儀，雷達，鉆芯等。 7.3 改建方案：局部病害處理，整體性處理或他們的結(jié)合方 案，對裂縫較多的路面采取減緩發(fā)射裂縫的措施，材料再 生利用。 牛牛文庫文檔分享 7.4 改建路面結(jié)構(gòu)驗算 1）加鋪

31、層的設(shè)計參數(shù)應(yīng)按新建路面結(jié)構(gòu)確定 2）既有路面層的設(shè)計參數(shù)按下列要求確定： （1）將既有路面簡化為由瀝青層、無機結(jié)合料層或粒料層 和路基組成的（當量）三層體系。利用落錘式彎沉儀 測定的彎沉盆反演或芯樣實測方法確定各結(jié)構(gòu)層模量。 （用什么反演方法和模型？） （2）既有路面無機結(jié)合料層的彎拉強度Rs，宜用現(xiàn)場芯樣 實測的抗壓強度Rc，用式（7.4.3）計算： Rs=0.21 Rc （7.4.3） 牛牛文庫文檔分享 3）既有路層采用直接加鋪或銑刨后再加鋪，對加鋪層均應(yīng) 進行結(jié)構(gòu)驗算，加鋪層的設(shè)計參數(shù)按新建路面結(jié)構(gòu)確定。 既有路層采用直接加鋪或銑刨后留用的結(jié)構(gòu)層不再進行 結(jié)構(gòu)驗算，其頂面當量回彈模量（

32、按路基處理）。 0 176 l pr Ed （7.4.4） 式中：p落錘式彎沉儀承載板施加荷載（MPa） r落錘彎沉儀承載板半徑（mm） l0板中點處的彎沉值（0.01mm） 牛牛文庫文檔分享 3、7.4.6 改建設(shè)計流程見圖7.4.6，與新路設(shè)計大致相同。 牛牛文庫文檔分享 八、橋面鋪裝設(shè)計 本章太簡單，基本上未反映現(xiàn)有橋面鋪裝 的工程設(shè)計和研究狀況。 牛牛文庫文檔分享 一、新規(guī)范（JTG D50-2017）與舊規(guī)范（JTG D50-2006）的主要變化： 1、調(diào)整了交通荷載分級（五級），增加了極重交通等級， 以路面設(shè)計期內(nèi)累計貨車和客車交通量劃分交通荷載等級； 2、取消墊層，明確了功能層的

33、含義； 3、路基頂面回彈模量采用三軸儀實測，代替了原來的壓入 承載板法；舊規(guī)范采用最不利季節(jié)的濕度、新規(guī)范用路 基平衡狀態(tài)濕度。 新規(guī)范路基頂面模量要求交舊規(guī)范提高了23倍。 小結(jié) 牛牛文庫文檔分享 4、在瀝青路面結(jié)構(gòu)驗算時，根據(jù)當?shù)氐哪昶骄鶜鉁?，引?了溫度調(diào)整系數(shù)和等效溫度概念。 5、采用圖的飽和度Sr代替稠度標準路基干濕狀態(tài)； 6、采用了針對路面具體損壞的多指標（五指標）體系；增加 了路基頂面壓應(yīng)變、瀝青層永久變形、路面低溫開裂指標， 改進了瀝青層和無機結(jié)合料層疲勞開裂， 取消了路表彎沉設(shè)計指標， 保留了路面完工后以完成作驗收指標； 牛牛文庫文檔分享 7、改變了路面材料和路基設(shè)計參數(shù)，改

34、進了測試方法； 提出了確定路面材料和路基設(shè)計參的三個水平法； 8、提出了軸載譜及交通參數(shù)的調(diào)查分析方法； 9、突出了路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計要求，保證結(jié)構(gòu)安全，耐久和全 壽命周期經(jīng)濟合理； 10、調(diào)整了章節(jié)安排，規(guī)范了術(shù)語和符號。 牛牛文庫文檔分享 一、關(guān)于路面結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計 1、路面結(jié)構(gòu)可靠度：路面結(jié)構(gòu)在規(guī)定時間內(nèi)和規(guī)定的條件 下完成預定功能的概率。 公路工程結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標準（GB/T 50283-199） “規(guī)定的時間”是指結(jié)構(gòu)設(shè)計基準期，對于路面設(shè)計， 設(shè)計基準期一般去設(shè)計年限； “規(guī)定的條件”是正常設(shè)計，正常施工和正常使用的條件 “預定功能”是指結(jié)構(gòu)的安全性，適用性和耐久性， 也成為結(jié)構(gòu)的可靠

35、性，結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足的使用指標。 補充解釋 牛牛文庫文檔分享 2、結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程 0),(g 321 n xxxxZ 式中：xi（x1，x2，xn），稱為基本變量或稱隨機變量， 如荷載，材料性能，幾何參數(shù)等。 對于承載力極限狀態(tài)， 若令R為結(jié)構(gòu)抗力，S為荷載產(chǎn)生的效應(yīng) （如應(yīng)力，應(yīng)變），則極限狀態(tài)方程 Z=g(R,S)=R-S 若 Z=0，結(jié)構(gòu)處于極限狀態(tài) 若 Z0，結(jié)構(gòu)處于可靠狀態(tài) 若 Z0，結(jié)構(gòu)處于失效狀態(tài) R、S不同值對應(yīng)的Z值 牛牛文庫文檔分享 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范（JTG D40-2011）， 給出的極限狀態(tài)方程 rtrpr f r r 可靠度系數(shù)，依據(jù)目標可靠度及變異水平等級及變

36、異系數(shù)確定 pr 面層板在臨界荷位產(chǎn)生的行車荷載疲勞應(yīng)力，MPa tr 面層板在臨界荷位產(chǎn)生的溫度梯度疲勞應(yīng)力，MPa r f 水泥混凝土彎拉強度標準值，MPa 牛牛文庫文檔分享 3、可靠度指標 設(shè)隨機變量xi（i=1,2n）則可求得 均值 n i i x n 1 z 1 一階原點矩 均方差 2 z )( 1 1 zi x n 二階中心矩 變異系數(shù)zz z 二階中心矩 則有可靠度指標 為 z z z 1 功能函數(shù)Z概率分布 牛牛文庫文檔分享 4. 20世紀80年代提出過的瀝青路面可靠分析的兩個概率模型： 0)( 0)( 0 miRii sd pR llpR 表面彎沉 整體材料層底拉應(yīng)力 1）原

37、長沙交通學院（長沙理工大學）的效應(yīng)抗力模型 2）同濟大學的疲勞破壞概率模型 0)( 0 NNpR e 與新規(guī)范的模型一致 Ne根據(jù)極限狀態(tài)計算出標準軸載疲勞次數(shù) N0設(shè)計年限內(nèi)累計標準軸次 牛牛文庫文檔分享 二、關(guān)于交通荷載參數(shù)分析中的軸載譜 通過在車道上設(shè)置稱重設(shè)備，連續(xù)的采集設(shè)計車道上所 有2軸六輪（2類車型）及以上車輛的類型、軸型組成及 軸重數(shù)據(jù)，并按照附錄表A1-2對車輛進行分類。分別統(tǒng) 計車輛單軸單輪、單軸雙輪、雙聯(lián)軸、三聯(lián)軸的數(shù)量， 將他們除以各類車輛的總數(shù)量，得到各類車輛中各種軸 型的平均軸數(shù)，并統(tǒng)計各類車輛各種軸型在不同軸重區(qū) 間出現(xiàn)百分比，確定各種軸型的軸重分布系數(shù)，即為軸

38、重譜。 牛牛文庫文檔分享 確定軸載譜時，單軸單輪、單軸雙輪、雙聯(lián)軸、三聯(lián)軸 分別每隔2.5kN、4.5kN、 9.0kN和13.5kN劃分為一個軸 重區(qū)間。 關(guān)于軸載譜方面研究的論文很多。最早同濟大學、山西 交通廳在運煤專用公路的路面研究中采用過。 美國AASHTO路面設(shè)計M-E法（2002）取消了車輛當量 換算，而采用軸載譜研究車輛對路面的作用。 牛牛文庫文檔分享 三、關(guān)于路面結(jié)構(gòu)驗算方法幾個模型的說明 據(jù)編寫組說明這個公式依據(jù)108次（組）常應(yīng)力加載 模式和618次（組）常應(yīng)變加載模式疲勞試驗結(jié)果 建立瀝青混合料疲勞開裂模型。 利用了北京3個ALF試驗路段，美國加州大學berkeley 分

39、校6個重車模擬HVS試驗路段，美國西部換到WesTrack 8個試驗路段，美國明尼蘇達州MnRoad 10個試驗路段和 美國瀝青技術(shù)中心（奧本大學）NCAT 3個試驗路段，共 30個試驗段的疲勞數(shù)據(jù)，對已建立的疲勞模型進行了驗 證和修正。 1、瀝青混合料疲勞開裂驗算公式（B1.1-1） 牛牛文庫文檔分享 這30個驗證路段中僅有3個是中國的，其他都是外國的 （美國）。國外這些試驗段用的什么石料、瀝青，什么 類型的混合料，路面結(jié)構(gòu)，施工水平，記載情況等與我 們國家采用的材料其有什么不同？可能不是完全清楚， 作為修正和驗證依據(jù)可靠嗎？ 牛牛文庫文檔分享 2、無機結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂計算公式（B.2.

40、1-1）和（B.2.1-2） 據(jù)編寫組說明，這個公式依據(jù)148個水泥穩(wěn)定砂礫，水泥碎石， 水泥土和石灰粉煤灰碎石四種常用混合料的疲勞開裂試驗結(jié) 果建立的。（ 148個/4=37個）每種混合料，不說這四種無機 穩(wěn)定料的代表性，僅數(shù)量就有些問題了！ 為了縮小室內(nèi)性能模型與現(xiàn)場疲勞間的差異引入的kc系數(shù)， 是通過比對調(diào)研的路面模型結(jié)構(gòu)損壞狀況與上述疲勞開裂模 型分析結(jié)構(gòu)得到的，這種比對的客觀性如何？ 牛牛文庫文檔分享 3.瀝青混合料層永久變形的驗算式（B.3.2-1） 依據(jù)多種瀝青混合料，在不同溫度、壓力等條件下229 個有效車轍試驗結(jié)果得到式（B3.2-1），b并利用國內(nèi) 十余條公路多年車轍數(shù)據(jù)和

41、五個試驗路段對該模型進行 了修正和驗證，同時考慮現(xiàn)場綜合修正系數(shù)kR。 牛牛文庫文檔分享 4.路基頂面豎向壓應(yīng)變驗算 路基頂面的容許豎向壓應(yīng)變按式（B.4.1）確定，對于 這個式子的調(diào)整和修正是按照AASHTO試驗路195個路 面結(jié)構(gòu)資料以及Psi=2.5時軸載作用次數(shù)，反算路基頂面 的豎向壓應(yīng)變，并建立豎向壓應(yīng)變與100kN的軸載作用 次數(shù)間的經(jīng)驗關(guān)系式，經(jīng)修正和調(diào)整建立的。 這說明這個模型基本是外來。 AASHTO試驗是19581960 年完成的，地點是美國Ottuwa，Illinois，一個氣候條件， 一種土組，施工時間是1956.81958.9，加載時間 1958.101960.11修

42、筑了6個環(huán)道（每個環(huán)道有兩個行車 道），每個環(huán)島固定的加載作用，性能測試包括： 粗糙度（平整度），可見的破壞，彎沉，應(yīng)變和Psi。 平均氣溫27F 76F，平均降雨34in，平均霜凍深度28in。 牛牛文庫文檔分享 下表列出了AASHTO的交通荷載 總重： 單：4000lbs=1814.4kg，42000lbs=19 051.2kg,69000lbs=31 298.4kg 雙聯(lián)：54000lbs=24 494.4kg，108000lbs=48 988.8kg 牛牛文庫文檔分享 瀝青路面結(jié)構(gòu)細節(jié)大致如下： 骨料：軋碎石灰石（骨料公稱最大尺寸3/4in），天然硅 砂，石灰石粉 瀝青：針入度85100，瀝青用量4.55.4%，現(xiàn)場孔隙率7.7% 面層：廠拌瀝青混凝土，厚度1in6in 基層：軋碎白云灰?guī)r，厚度09in（所有環(huán)道），水泥或瀝青穩(wěn)定 底基層：砂礫，厚度016in（所有環(huán)道）， 路基：A-6 牛牛文庫文檔分享 可以大致比較一下，AASHTO環(huán)道路面結(jié)構(gòu)與我國 常用的路面結(jié)構(gòu)是不同的。因此用AASHTO環(huán)道的 結(jié)構(gòu)反算路基頂面壓應(yīng)變來建立我國的路基頂面 壓應(yīng)變預測模型，值得進一步研究。 。 牛牛文庫文檔分享 5.瀝青面層低溫開裂指數(shù)驗算式（B.5.1） 此式僅分析了東北地區(qū)10余個路段瀝青性質(zhì)，路面結(jié) 構(gòu)，路基土質(zhì)類型等于路面低溫開裂的關(guān)系，并考慮加 拿大滑鐵盧大學Hass模