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文檔簡介
1、公路瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)JTGD50-2004條文說明2004年9月16日由于國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)展,帶來交通量激增和重載車增多,對路面設(shè)計和施工是一個挑戰(zhàn)為提高路面設(shè)計水平和工程質(zhì)量,減少初期損害,總結(jié)工程實踐的體會教訓(xùn),吸納新的科研功效,有必要對原標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂。路面設(shè)計工作是一個系統(tǒng)工程,它不是單純地厚度計算。因原材料性質(zhì)決定瀝青混合料或各類基層混合料的物理力學(xué)特性,各類混合料的性質(zhì)決定了各結(jié)構(gòu)層的路用性能,因此,材料直接阻礙路面質(zhì)量與耐久性。各結(jié)構(gòu)層的組合與本地的氣候、交通量與交通組成緊密相關(guān),合理的結(jié)構(gòu)組合,使路面取得經(jīng)濟(jì)、耐久成效。厚度計算與材料設(shè)計參數(shù)取值直接相關(guān),沒有實測材料參數(shù)厚度計算缺乏依
2、據(jù)。假設(shè)缺原材料調(diào)查,無合理材料單價,可致使變更設(shè)計,沖破投資。故設(shè)計人員應(yīng)重視材料調(diào)查,選用符合技術(shù)要求,經(jīng)濟(jì)合理材料,避免簡單地套用路面結(jié)構(gòu),把設(shè)計變成是厚度計算。設(shè)計工作包括以下具體內(nèi)容:1調(diào)查與搜集有關(guān)交通量及其組成資料,踴躍開展軸載譜散布的調(diào)查、測試工作;2搜集本地氣候、水文資料,了解沿線地質(zhì)、路基填挖及干濕狀況,通過實驗或論證確信路基回彈模量;3設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真做好路用各類材料的調(diào)查,并取樣實驗,依如實驗結(jié)果選定路面各結(jié)構(gòu)層所需的材料;4施工圖設(shè)計時期應(yīng)進(jìn)行混合料的目標(biāo)配合比設(shè)計,并測試、確信材料設(shè)計參數(shù);5擬定路面結(jié)構(gòu)組合,采納專用程序計算厚度;6對路面結(jié)構(gòu)方案進(jìn)行概算、技術(shù)經(jīng)濟(jì)比
3、較,進(jìn)行初期投資或長期本錢壽命分析,提出推薦的設(shè)計方案??墒悄壳拔覈形闯闪⒊跗谕顿Y、營運中的維修、養(yǎng)護(hù)費用等全進(jìn)程的技術(shù)經(jīng)濟(jì)預(yù)估模型,希望有條件的設(shè)計、科研單位開展這方面的工作,積存資料。7認(rèn)真做好路面排水、路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水和中央分隔帶排水系統(tǒng)設(shè)計,使路面排水通暢,路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部無積水滯留。1.0.4該條文僅增加了路面設(shè)計應(yīng)符合國家環(huán)境愛惜的有關(guān)規(guī)定,設(shè)計中應(yīng)注意廢棄料的處置,不能污染環(huán)境。鼓舞踴躍開展舊瀝青面層、破碎水泥混凝土板和舊基層材料的再生利用,節(jié)約資源,愛惜環(huán)境。分期修建的方案,由設(shè)計單位依如實際情形決定。新條文強調(diào)了設(shè)計目的不僅確信路面結(jié)構(gòu)厚度,還應(yīng)為行車提供快捷、舒適、平安、穩(wěn)固
4、、耐久的效勞功能?,F(xiàn)行彈性層狀理論設(shè)計方式和設(shè)計指標(biāo),主若是考慮在車輛荷載的反復(fù)作用下,使路面具有相應(yīng)的整體剛度(即承載能力),和抗擊各結(jié)構(gòu)層因拉應(yīng)力或拉應(yīng)變而產(chǎn)生的疲勞破壞。關(guān)于當(dāng)前顯現(xiàn)的水損害、車轍、推移、擁包等病害,用彈性層狀理論尚難以得出符合實際的設(shè)計結(jié)果,故需通過瀝青混合料的性能設(shè)計,合理的結(jié)構(gòu)組合等因素間接地操縱。瀝青混合料的高溫、低溫、疲勞、水穩(wěn)性等性能的各阻礙因素,有的是彼此矛盾的,因此在瀝青混合料設(shè)計時,應(yīng)結(jié)合各地的環(huán)境條件,抓住要緊矛盾,綜合、全面地考慮各類性能的平穩(wěn)進(jìn)行設(shè)計。2術(shù)語及符號術(shù)語最近幾年來,由于交通事業(yè)進(jìn)展而顯現(xiàn)了路面結(jié)構(gòu)類型多樣化的趨勢,有必要明確各類瀝青路
5、面結(jié)構(gòu)的概念,以幸免路面結(jié)構(gòu)概念稱號的混亂,更有針對性地開展研究工作。因此,將基層分為三種:半剛性、柔性、剛性基層。瀝青路面分為半剛性基層瀝青路面,柔性路面,貧混凝土路面,混合式基層路面。原標(biāo)準(zhǔn)未明確最大粒徑和公稱最大粒徑的概念,新標(biāo)準(zhǔn)加以明確。級配的粒徑以公稱最大粒徑命名,如AC-13其公稱最大粒徑為13mm,最大粒徑為16mm。最大粒徑是指混合料中篩孔通過率為100%的最小篩孔尺寸。公稱最大粒徑是指混合料中篩孔通過率為90100%的最小篩孔尺寸。4在路面結(jié)構(gòu)或混合料的設(shè)計應(yīng)考慮其最不利狀態(tài)。在厚度計算時應(yīng)考慮路面材料、路基的回彈模量在一年的季節(jié)轉(zhuǎn)變中處于強度最低的狀態(tài)為最不利。對路基而言,
6、冰凍地域系指春天凍融時期,非冰凍地域系指雨季,因各地的雨季不同,不利季節(jié)也不同,有的地域是梅雨季節(jié)最不利,有的地域是雨量大或雨期長的季節(jié)是最不利季節(jié)。對瀝青混合料設(shè)計而言,對無冰凍地域以夏日高溫狀態(tài)為最不利季節(jié);對冰凍地域以冬季低溫狀態(tài)為最不利季節(jié)。3一樣規(guī)定交通量3.1.1依照重載瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)研究報告,國外資料說明“世界上采納100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載的國家最多,占34%;以80KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載的國家次之,占28%;標(biāo)準(zhǔn)軸載大于100KN的國家占26%;標(biāo)準(zhǔn)軸載為60KN或90KN的國家各占6%?!庇捎谖覈扇≡鰪娦姓卫矸椒?,限制超載,仍以雙輪組單軸100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。特殊運煤、運建筑材料等
7、重載車為主的公路,據(jù)調(diào)查重載、超載車多的公路,其輪胎接地壓強可達(dá),相應(yīng)的接地面積也有必然增加。因此,設(shè)計人員應(yīng)依如實測的輪胎壓力、當(dāng)量圓直徑資料,經(jīng)論證適當(dāng)提高荷載參數(shù)進(jìn)行計算。以彎沉值為設(shè)計指標(biāo)時的軸載換算公式,原標(biāo)準(zhǔn)限定在雙輪組單軸重為130KN之內(nèi)利用,據(jù)重載瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)研究報告,從理論計算和實際檢測的結(jié)果,再次確認(rèn)路面彎沉比與荷載比的b次方成正比關(guān)系,并依照ALF加速加載實驗,湖北襄樊實驗路,津圍公路,和用落錘式彎沉儀FWD在鄭洛高速公路、八達(dá)嶺高速公路的實驗分析結(jié)果,當(dāng)路面彎沉在2040()內(nèi),b值平均為,原標(biāo)準(zhǔn)b值平均為,前者比后者大6%,考慮柔性結(jié)構(gòu)的彎沉值比半剛性基層大些,
8、b值應(yīng)小些,因此,軸載公式可不改變。依照研究報告,實測軸重達(dá)200KN,計算分析軸重達(dá)250KN,故將軸重適用范圍可擴(kuò)大至200KN0瀝青面層以拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時,b值取,指數(shù)方為,b值取,指數(shù)方為,法國柔性路面用5次方,Al美國瀝青協(xié)會采納4次方計算,英國采納4次方計算,澳大利亞采納5次方,日本采納4次方,因此,咱們推薦與彎沉等效相同用次方。當(dāng)以半剛性基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時,軸載系數(shù)公式未變,仍以8次方計算。關(guān)于貧混凝土基層以拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時,如何進(jìn)行軸載換算?用拉應(yīng)力等效模式的軸載換算公式,對貧混凝土基層疲勞方程做的工作不多,從長安大學(xué)的研究結(jié)果得知,貧混凝土的疲勞方程如下式推導(dǎo),軸
9、載換算為次方。Ks=bs/6僅I登國外資料可知,法國為12次方,澳大利亞對穩(wěn)固類的指數(shù)也為12次方,因此本標(biāo)準(zhǔn)建議貧碎基層采納指數(shù)為12次方計算。3.1.3路面設(shè)計年限是指路面完工開始營運起,在正常養(yǎng)護(hù)和維修、罩面的條件下至路面效勞性能下降到需大修時的時刻,原標(biāo)準(zhǔn)一樣規(guī)定為615年。但與國外相較,我國規(guī)定的設(shè)計年限較短。依照國外資料,路面設(shè)計中有設(shè)計年限和分析年限之分,設(shè)計年限的概念與我國相同,分析年限是用于進(jìn)行長期性能、壽命評判用。如美國AASHTO設(shè)計法,分析年限對交通量大的城市道路為3050年,交通量大的郊區(qū)道路為2050年;對交通量小的城市道路為1525年,交通量小的砂礫路面為1020
10、年。設(shè)計年限一樣為1020年。英國、法國、德國、南非設(shè)計年限一樣為20年。澳大利亞設(shè)計年限為2040年,加鋪罩面為1020年。日本的設(shè)計年限,從疲勞開裂動身為20年,可是,治理者可依照交通情形、環(huán)境、路面壽命本錢效益,可用稍長或稍短的設(shè)計年限。因此,新標(biāo)準(zhǔn)在原有基礎(chǔ)上對特殊情形可適當(dāng)延長設(shè)計年限。對改、擴(kuò)工程,因公路品級和工程規(guī)模不同,由各省市依照具體情形,確信設(shè)計年限。新建公路依照工程可行性研究報告提供的交通量OD調(diào)查資料,可取得連年各類汽車交通量(自然車輛數(shù))組成,即小客車、小型貨車、大客車、中型貨車、大型貨車、拖掛車等各類車型組成的比例,和預(yù)估第一年或設(shè)計年末的日平均汽車交通量。設(shè)計時應(yīng)
11、付各類車型的軸重散布情形進(jìn)行調(diào)查,可不考慮小客車,小貨車,中客車,要緊調(diào)查大客車,中貨車、大型貨車,拖掛車等的數(shù)量與軸重散布情形,并應(yīng)依照交通載重的實際情形,計入空載、滿載、超載等因素,更真實地預(yù)估設(shè)計交通量。對改建工程可依照有代表性的月、日、時的實測軸載譜,或調(diào)查的各類型車的軸載散布資料,可將單軸大于或等于25KN的各類車輛別離按軸重每10KN分級排列,按本節(jié)規(guī)定計算前、后軸的軸重?fù)Q算系數(shù)aj并考慮輪組系數(shù)C1和軸數(shù)系數(shù)C2阻礙。增加交通量品級的緣故:1路面厚度計算中采納設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne作為依據(jù),可是,累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次它不能完全反映車輛荷載對路面產(chǎn)生車轍、平整度、耐磨抗
12、滑等性能指標(biāo)的直接作用,那么難以用累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次成立直接相關(guān)性。2在材料與混合料的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面,一樣均考慮公路品級的關(guān)聯(lián),但從有關(guān)調(diào)查資料分析可知,同一公路品級的交通量及組成卻大不相同。如此造成對交通量小的高速公路的技術(shù)要求太高,而對交通量專門大的二級公路的技術(shù)要求卻偏低,因此,有必要依照國內(nèi)交通的實際情形,在考慮公路品級的同時,也考慮交通量品級。3國外交通量的分級,多采納日平均貨車或大型車分級,如澳大利亞、法國、德國、日本等,也有效累計當(dāng)量軸次(萬次)進(jìn)行交通量分級,如美國瀝青協(xié)會AI、南非等,一樣分為四至七級或更多。我國過去多以累計當(dāng)量軸次(萬次)表征交通量的大小,鑒于考慮多種性
13、能指標(biāo),和對材料、混合料的設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面技術(shù)要求,有必要增加以汽車為主的劃分交通量品級方式。依照國家干線公路交通調(diào)查資料劃分品級為七級,經(jīng)綜合分析,考慮我國汽車交通量組成比例、國道交通量和高速公路上(中型標(biāo)準(zhǔn)車)的分級,將我邦交通量劃分為五級,分為特輕、輕、中、重、特重交通品級。因我國地域大、東西南北地域的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展極不平穩(wěn),交通量散布相差也專門大,因此劃為五級是合理的。對路用材料的技術(shù)要求瀝青標(biāo)號和瀝青技術(shù)指標(biāo)的選擇與工程所在地的氣候緊密相關(guān)。一樣情形下宜按公路瀝青路面施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)選擇劃分氣候區(qū)、選擇瀝青標(biāo)號。由于最熱月份天天最高氣溫的平均值表征的氣溫低于最熱月份持續(xù)七天的最高氣溫平均值
14、,而車轍最容易在最熱的幾天發(fā)生。因此,有的地域在選擇瀝青標(biāo)號和瀝青技術(shù)指標(biāo)時,參考了美國Superpave的PG分級方式,用歷年最高月氣溫中持續(xù)七天高溫的平均值和98%保證率,并考慮氣溫與路面溫度的相關(guān)關(guān)系,計算路面最高溫度,以此選擇瀝青高溫技術(shù)指標(biāo)。同時以歷年極限最低氣溫選擇低溫技術(shù)指標(biāo)。該方式己在部份省中利用。附錄B提供部份地域1960年至2000年累計的氣象資料整理,供利用。當(dāng)持續(xù)七天高溫的平均值小于30c的地域可視為涼區(qū);當(dāng)平均值為30c35c的地域為溫區(qū);當(dāng)平均值大于35c的地域為熱區(qū)。各地可依照氣溫資料,成立與路面下2cm深處的溫度與本地的氣候、地理參數(shù)等成立相關(guān)關(guān)系,預(yù)估路面最高
15、溫度。氣候區(qū)劃為熱區(qū),對夏日持續(xù)高溫較長,或重載車較多的高速公路,可選用稠度高、60c粘度大的瀝青;對氣候區(qū)劃為涼區(qū),宜選用稠度較低、低溫延度較大的瀝青。當(dāng)瀝青層為二至三層或瀝青層較厚時,表面層宜考慮選用高溫、低溫性能均較好,并耐老化的瀝青;對中面層、下面層宜選用高溫抗車轍、熱穩(wěn)性好的瀝青,或選用稠度高一級的瀝青。3.2.4改性瀝青是依照對瀝青路面的利用要求,在基質(zhì)瀝青中摻入必然數(shù)量的高分子聚合物、天然瀝青或其他的改性劑,經(jīng)加工制作使其某些性能有所改善或提高的結(jié)合料。選擇改性劑應(yīng)依照利用要求考慮以下因素,并結(jié)合本地的實踐體會和投資條件綜合確信。1為提高高溫抗車轍能力,宜利用熱塑性橡膠類、熱塑性
16、樹脂類或其他化學(xué)、物理改性劑及天然湖瀝青等。熱塑性橡膠類改性劑一一最普遍運用的是苯乙烯一丁二烯一苯乙烯嵌段共聚物(簡稱SBS)改性劑。熱塑性樹脂類改性劑一一己有實踐體會的乙稀一醋酸乙烯脂聚合物(簡稱EVA),聚乙烯(簡稱PE)等。天然瀝青一一有天然湖瀝青(如特立尼達(dá)湖瀝青),頁巖瀝青等。2為提高低溫抗裂能力,宜利用熱塑性橡膠類或橡膠類,及其他化學(xué)改性劑。橡膠類改性劑一一利用較多的是丁苯橡膠(簡稱SBR)乳液,和廢舊橡膠粉等。3當(dāng)交通繁重或氣候條件嚴(yán)酷,可采納兩種改性劑進(jìn)行改性,以綜合改善路用性能。4當(dāng)采納新品種的改性劑時,宜參考國內(nèi)外有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)或標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)實踐驗證是合理的。5改性瀝青品種較多,
17、同一改性劑取得的改性瀝青其質(zhì)量也有不同,應(yīng)增強實驗檢測工作,嚴(yán)格操縱改性瀝青的質(zhì)量。路面的橫向力系數(shù)與瀝青混合料的石料品質(zhì),構(gòu)造深度與集料的級配緊密相關(guān)。設(shè)計人員應(yīng)認(rèn)真調(diào)查瀝青表面層用粗集料,選擇強度較高、磨光值大、耐磨耗、符合石料磨光值PSV要求的石料。經(jīng)常使用的石料有玄武巖、安山巖、片麻巖、輝綠巖,砂巖,花崗巖,閃長巖,硅質(zhì)石灰?guī)r和經(jīng)軋制破碎的礫石等。瀝青表面層用粗集料除應(yīng)知足條有關(guān)石料磨光值的要求外,為提高混合料的水穩(wěn)性,在年平均降雨量大于500mm的地域,高速公路和一級公路抗滑表面層所用的細(xì)集料,可摻入必然量的石灰?guī)r石屑或其他磨光值較小的石屑;二級公路和三級公路表面層所用的粗集料,可摻
18、入必然量的石灰?guī)r碎石或其他磨光值較小的碎石。在年平均降雨量小于500mm的地域,表面層的粗、細(xì)集料都可摻入必然比例的石灰?guī)r或其他磨光值較小的碎石或石屑。當(dāng)粗集料與瀝青的粘附性達(dá)不到要求時,應(yīng)進(jìn)行實驗確信摻入消石灰或水泥劑量,因各地的石質(zhì)不同,不宜照搬。一樣在瀝青混合料中摻入總質(zhì)量為一2%的消石灰或摻入總質(zhì)量為23%的水泥代替礦粉,使瀝青混合料達(dá)到本標(biāo)準(zhǔn)第7章中有關(guān)水穩(wěn)性指標(biāo)的要求;假設(shè)仍不能知足水穩(wěn)固性的要求時,可在瀝青中采取摻入耐高溫、耐水性持久的抗剝落劑或采納改性瀝青等方法,以提高其粘附性,避免瀝青與石料間剝離。4結(jié)構(gòu)層與組合設(shè)計結(jié)構(gòu)層設(shè)計原標(biāo)準(zhǔn)將瀝青混凝土路面都稱為高級路面,表面處治為次
19、高級路面,泥結(jié)碎石、級配碎礫石等為過渡式路面,砂石路面為低級路面。由于瀝青混凝土適用于各級公路,但僅因不同公路品級的瀝青層厚度不同。假設(shè)三級公路鋪筑3050mm瀝青混凝土也稱高級路面顯然是不妥的。因此,本標(biāo)準(zhǔn)修改了沿用四十年的路面品級劃分方式。4.1.3瀝青路面結(jié)構(gòu)層最小厚度有一些調(diào)整,主若是考慮瀝青層的厚度與瀝青混合料的公稱最大粒徑相適應(yīng),并結(jié)合實踐體會提出表,以便于輾壓密實,提高其耐久性、水穩(wěn)性,避免水損害。最小厚度是從施工角度考慮能夠施工的最小厚度限制,但并非是適宜的鋪裝厚度,設(shè)計各結(jié)構(gòu)層時宜考慮適宜厚度。4.1.5對半剛性材料基層,由于發(fā)覺有的設(shè)計單位將一層厚度設(shè)計為2527cm,施工
20、單位那么將一層分為12+13、15+12或13+14兩層施工的情形,使半剛性材料結(jié)構(gòu)層小于最小厚度,在重載車的作用下,薄半剛性基層易產(chǎn)生過大拉應(yīng)力而顯現(xiàn)開裂,因此,該條強調(diào)在設(shè)計時應(yīng)幸免設(shè)置過厚或過薄的基層或底基層?;鶎?、底基層的一層攤鋪輾壓厚度宜為1820cm,假設(shè)有特重型的壓實設(shè)備可適當(dāng)增厚。結(jié)構(gòu)組合設(shè)計隨著公路事業(yè)進(jìn)展,瀝青路面結(jié)構(gòu)由單一的半剛性基層瀝青路面,向多樣化進(jìn)展。近十幾年來,我國普遍采納半剛性基層瀝青路面,因該結(jié)構(gòu)整體性好、強度較高,具有必然剛度,公路的承載能力普遍比過去提高了,正因為采納了半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu),我國的公路大體知足了近十年公路交通運輸?shù)娘w速進(jìn)展,適應(yīng)了國民經(jīng)濟(jì)
21、進(jìn)展的需要,過去公路上的網(wǎng)裂、龜裂,尤其是翻漿、沉陷、鼓包等嚴(yán)峻破壞現(xiàn)象大為減少??墒?,它存在著如低溫開裂,抗沖洗能力不足,層間結(jié)合不良等問題,為此,一方面改良現(xiàn)有半剛性基層存在的問題,另一方面改良和增加新路面結(jié)構(gòu)類型。1剛性基層瀝青路面一一我國經(jīng)常使用的典型結(jié)構(gòu),適合各級公路選用,是在半剛性基層上一樣鋪筑小于180mm以下的瀝青混合料或粒料的結(jié)構(gòu)。半剛性基層是它的要緊繁重層,該結(jié)構(gòu)當(dāng)層間為持續(xù)狀態(tài)時的瀝青層底多數(shù)為壓應(yīng)力,設(shè)計時要緊考慮半剛性基層的拉應(yīng)力。2柔性路面一一是沒有無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)固層的路面結(jié)構(gòu),故它具有較大的塑性變形,路基強度大小直接阻礙柔性路面結(jié)構(gòu)承載能力,要求瀝青層較厚,初期投入
22、本錢高,柔性路面用于重型、特重交通的公路我國尚缺乏實踐體會,應(yīng)認(rèn)真對待,慢慢積存體會。全厚式瀝青混凝土一一在處治或未處治過的路基上,路面結(jié)構(gòu)全數(shù)用瀝青混合料鋪筑,一樣瀝青層達(dá)400500mm以上,屬柔性路面范圍之內(nèi)。它要緊用于繁重交通或當(dāng)標(biāo)高受到限制的街區(qū)道路特殊路段。這種結(jié)構(gòu)因瀝青層較厚,路面維修可不翻修、基層、底基層而只修面層,國外專家以為它具有較長壽命。3剛性基層一一在工程實踐中有的運輸煤、礦石、建筑材料等的公路,為知足重載交通的需要采納了貧混凝土、混凝土等剛性基層;在改建工程中對個別強度很差的路段,為了減少開挖深度時也采納了貧混凝土基層。為適應(yīng)生產(chǎn)需要,在總結(jié)現(xiàn)有實驗功效與體會的基礎(chǔ)上
23、,增加了該結(jié)構(gòu)內(nèi)容。由于該類結(jié)構(gòu)的運用還僅是開始,尚需不斷積存新體會。4混合式瀝青路面一一在半剛性基層上設(shè)有厚度小于300mm以下的瀝青混合料或粒料等柔性基層,它與其下的半剛性材料層組合組成繁重層。由于在半剛性材料層上設(shè)計了較厚的柔性材料層,使半剛性材料層位下放,以至成為底基層。因此,設(shè)計時可視交通量、柔性材料層厚度,可適當(dāng)降低半剛性材料要求,減少水泥用量,減少低溫裂痕。同時瀝青層增厚或設(shè)置級配碎石過渡層,也具有減緩動水壓力和反射裂痕的作用?;旌鲜浇Y(jié)構(gòu)實質(zhì)上可屬于半剛性基層瀝青路面,它們僅是在半剛性基層鋪筑柔性材料層的厚度不同,前者薄后者厚而己,但后者的利用性能界于半剛性基層瀝青路面與柔性路面
24、之間,取二者之長,避二者之短。另外,對特重交通,有的國家采納持續(xù)配筋混凝土或水泥混凝土上加厚度小于90160mm薄層高品質(zhì)改性瀝青混凝土結(jié)構(gòu),實踐證明具有很高的承載能力,且車轍較小??墒牵瑥奈覈?dāng)前工程質(zhì)量、施工水平、治理水平、和經(jīng)濟(jì)條件考慮,從我國是一個缺乏瀝青資源的國家動身,對某些公路適當(dāng)增厚瀝青層是需要的,但柔性結(jié)構(gòu)、全厚式瀝青混凝土距國情差距較大。路面結(jié)構(gòu)類型選擇主若是依照我國的實際情形,目前仍應(yīng)以半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)為主,混合式瀝青路面己在多省的公路上采納,取得了較好成效。柔性路面結(jié)構(gòu)開始實驗研究中。我國地域廣漠、氣候、材料、水文條件和經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)程度、交通量和組成情形不同專門大,標(biāo)準(zhǔn)
25、難以歸納所有情形,因此,希望各省市應(yīng)依照本地的氣候、材料、路基、交通情形提出適合本地條件的路面推薦結(jié)構(gòu)。依照理論分析可知,路面結(jié)構(gòu)厚度與層間模量比有緊密關(guān)系,故提出適當(dāng)操縱層問模量比的要求。瀝青層的回彈模量一樣小于半剛性基層材料和貧混凝土基層材料的回彈模量,從理論分析,假設(shè)瀝青層與半剛性基層材料和貧混凝土基層材料之間是持續(xù)體系時,瀝青層多數(shù)處于受壓狀態(tài),而不顯現(xiàn)拉應(yīng)力,只有半剛性基層材料和貧混凝土基層自身層底受拉應(yīng)力,上基層間模量比越小,基層拉應(yīng)力越大,故半剛性基層的剛度不宜太大。假設(shè)層間接觸面在浸水狀態(tài)可能致使界面產(chǎn)生滑移時,上層底面可能顯現(xiàn)比持續(xù)狀態(tài)大一至二倍的拉應(yīng)力。因此從設(shè)計上應(yīng)采取靠
26、得住技術(shù)方法,避免層間滑移。層間適當(dāng)?shù)哪A勘?,使結(jié)構(gòu)層受力更合理;保證層間結(jié)合狀態(tài)的持續(xù),是提高路面耐久性的關(guān)鍵。半剛性基層或貧混凝土基層模量增大,層底拉應(yīng)力增加,瀝青層剪切應(yīng)力、或瀝青層與半剛性基層界面之間的剪切應(yīng)力越大。因此,在進(jìn)行半剛性基層或貧混凝土基層混合料的設(shè)計時,剛度不宜太高,假設(shè)選擇較大的材料模量時,對這種結(jié)構(gòu)不僅以層底拉應(yīng)力為操縱指標(biāo),還應(yīng)驗算瀝青層的剪應(yīng)力和界面剪應(yīng)力,并應(yīng)使瀝青混合料具有較高的抗剪強度,在層間界面結(jié)合更牢,避免層間界面推移。在有條件的單位,應(yīng)開展這方面的實驗與研究工作。瀝青應(yīng)力吸收膜、瀝青應(yīng)力吸收層、聚脂土工布粘層具有避免反射裂痕和增強層問結(jié)合的作用。在半剛
27、性基層上灑布具有富有彈性恢復(fù)能力的聚合物改性瀝青,如SBS改性瀝青、橡膠瀝青等,灑布量為m2,再灑適量小碎石或預(yù)拌碎石38mm,沒必要滿鋪,約占灑布面積的6070%即可,經(jīng)碾壓形成應(yīng)力吸收膜,具有必然減裂和增強層間結(jié)合的作用。瀝青應(yīng)力吸收層是采納粘結(jié)力大、彈性恢復(fù)能力很強的改性瀝青做成砂粒式或細(xì)粒式瀝青混凝土,具有間隙率較小、不滲水、抗變形能力與抗疲勞能力很強的薄層結(jié)構(gòu),一樣為2025mm,具有較好的抗疲勞、避免反射裂痕成效。聚脂土工布粘層是在灑熱瀝青或改性瀝青、改性乳化瀝青后,布設(shè)長絲無紡聚酯土工布,經(jīng)輪胎壓路機(jī)輾壓使瀝青向上浸漬而形成具有減裂、防水、增強層間結(jié)合的作用的粘結(jié)層。瀝青的灑布數(shù)
28、量宜通過實驗確信,一樣用量為kg/m2。粘層瀝青與原標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同的是各瀝青層之間都要求灑布粘層瀝青。一樣新建瀝青面層之間可灑布乳化瀝青,乳化瀝青灑布量宜為L/m2(瀝青含量約為m2);在舊瀝青路面或水泥混凝土路面及橋面板上灑布粘層瀝青時,應(yīng)灑布改性瀝青或同標(biāo)號熱瀝青。瀝青灑布量宜為L/m2,并灑預(yù)拌碎石或或38mm碎石。也可灑布改性乳化瀝青。下封層是設(shè)在半剛性基層表面上,為了愛惜基層不被施工車輛破壞,利于半剛性材料養(yǎng)生,同時也為了避免雨水下滲到基層以下結(jié)構(gòu)層內(nèi),和增強面層與基層之間結(jié)合而設(shè)置的結(jié)構(gòu)層。下封層雖有多種做法,實踐證明瀝青單層表處是經(jīng)濟(jì)、有效的方式之一'o0上封層的結(jié)合料應(yīng)依
29、照設(shè)置上封層的用途,公路品級,交通量品級,氣候特點等選擇,并與舊瀝青面層用的瀝青標(biāo)號一致或更高一級。重交通石油瀝青、改性瀝青、改性乳化瀝青、乳化瀝青等都可選用。5路基與墊層路基本節(jié)刪除與公路路基設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的內(nèi)容,即路基填料、壓實度等,保留與路面工程緊密相關(guān)部份。原條文規(guī)定”當(dāng)采納重型擊實標(biāo)準(zhǔn)時,路基回彈模量值可較表列數(shù)值提高15%30%”,依照土基回彈模量專題研究的功效:對幾個省不同土質(zhì)的室內(nèi)承載板進(jìn)行的重輕型擊實標(biāo)準(zhǔn)對如實驗結(jié)果分析說明,在相同壓實度條件下(最正確含水量別離按各自的擊實實驗結(jié)果選?。匦蜆?biāo)準(zhǔn)模量大體上是輕型標(biāo)準(zhǔn)模量的2倍。因此,該條可適當(dāng)提高2035%。依照土基回彈模量專
30、題研究的功效:對幾個省不同路基土的室內(nèi)承載板實驗結(jié)果說明,路基回彈模量與壓實度大體呈線性關(guān)系,因此,建議“繪成壓實度與回彈模量曲線”改成“繪成壓實度與回彈模量直線”。同時,由于室內(nèi)承載板實驗時,杠桿儀的實驗臺猶如剛性下臥層,為此,推導(dǎo)了具有剛性下臥層的彈性層應(yīng)力、應(yīng)變和位移的計算公式,并通過軸對稱有限元分析和現(xiàn)場承載板實測結(jié)果的對照驗證,說明室內(nèi)承載板法的路基回彈模量結(jié)果的理論修正系數(shù)為,規(guī)定“宜乘以的折減系數(shù)修正”是適合的。為了實際設(shè)計操作方便,建議改成“并乘以的折減系數(shù)修正”。5.1.8 當(dāng)路基建成后,應(yīng)在不利季節(jié)實測各路段土基回彈模量代表值以查驗是不是符合設(shè)計值的要求,即采納現(xiàn)場實測。實
31、測法有承載板法、彎沉值、便攜式落錘彎沉儀(PFWD)o假設(shè)代表值小于設(shè)計值,應(yīng)采取翻曬補壓、摻灰處置等增強路基或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)厚度的方法,以保證路基路面的強度和穩(wěn)固性。依照土基回彈模量專題研究,公式(5.1.7-1)式不該采納原標(biāo)準(zhǔn)的式,因為路基回彈模量實測結(jié)果的變異性往往專門大,當(dāng)變異系數(shù)超過時,高速公路和一級公路的(E。ZaS)就會顯現(xiàn)負(fù)值,這顯然不符合實際情形。因此建議采納折減系數(shù)Ka的方式。關(guān)于Ka的取值不宜對不同品級的公路進(jìn)行規(guī)定,因為當(dāng)Eo值相同時,會顯現(xiàn)公路品級越高而路基設(shè)計模量值反而越小,如此對路面結(jié)構(gòu)設(shè)計有利,但當(dāng)采納路基彎沉進(jìn)行驗收時,結(jié)合條,就會顯現(xiàn)公路品級越高路基設(shè)計彎沉
32、反而越大的矛盾。因此建議Ka的取值不明確公路品級,能夠略微模糊一點,可改成“Ka為折減系數(shù),在之間依照本地體會選取“,公路品級高官取高值,品級低宜取低值。同時,取值在之間偏嚴(yán),因為同時考慮K1,建議可考慮在之間選取。5.1.9 用貝克曼梁測定土基彎沉值,計算該段路的土基彎沉代表值,以查驗土基壓實是不是達(dá)到設(shè)計土基回彈模量值的要求。當(dāng)測按時刻在非不利季節(jié)時,查驗彎沉值應(yīng)將不利季節(jié)的Eo按下式計算換算成非不利季節(jié)的彎沉值。EodLod10002p-120/K1()式中:Ki為非不利季節(jié)系數(shù),K因各地氣候濕度轉(zhuǎn)變而異,從過去對砂石路面的調(diào)查結(jié)果,該系數(shù)為,各地應(yīng)依照體會取值。Eod為最不利季節(jié)的土基
33、回彈模量,即設(shè)計值。建議式與式形式相同,Ka和Ki的取值也相同。因為按理論上說,便攜式落錘彎沉儀(PFWD)的實測模量結(jié)果為動模量,要比承載板的靜模量大,事實上,PFWD的荷載在之間,比承載板的荷載小得多,其大小更接近車輪荷載傳遞到路基頂面的壓力,由于路基土的非線性,因此依照咱們實測結(jié)果對照分析說明,PFWD的模量與承載板的模量十分接近。因此,取式與式形式相同。用現(xiàn)場便攜式(單點)落錘彎沉儀測定、計算土基回彈模量值,及利用該功效,換算、估量土基回彈模量值是依照西部交通建設(shè)科技項目“公路路基回彈模量的研究”課題功效而推薦,供各地參考。便攜式落錘彎沉儀(PFWD:PortableFallingWe
34、ightDeflectometer),或稱手持式落錘彎沉儀(HFWD:Hand-holdFallingWeightDeflectometer),或稱微型落錘彎沉儀(MFWD:MiniFallingWeightDeflectometer),由加載機(jī)械裝置和數(shù)據(jù)搜集系統(tǒng)組成。結(jié)合的幾條高速公路路基回彈模量現(xiàn)場檢測的部份測試結(jié)果,PFWD測得的回彈模量與承載板回彈模量和彎沉的關(guān)系如下:1湖南省機(jī)場高速公路1)礫石土填方路基07475Eb2.7046E;(n=14,r=Ep12354.0l0.8878(n=14,r=紅粘土填方Ep53179.8l12565(n=14,r=云南省弱風(fēng)化碎石弱風(fēng)化碎石路基
35、Eb16.446OE0.3989(n=14,r=硯平高速公路1)弱風(fēng)化碎石土填方路基Eb3.8O67E0;637(n=12,r=0.2951Ep685.9l(n=13,r=土挖方路基Eb51.9325E0.2819(n=14,r=Ep434.7l0.1632(n=13,r=土半填半挖路基Eb7.2534E:.6212(n=16,r=上列式中:Ep1682.910.5365(n=16,r=Ep、Eb和1別離表示PFWD回彈模量值(MPa)、承載板回彈模量值(MPa)和貝克曼梁彎沉();n和r別離表示樣本數(shù)和相關(guān)系數(shù)。由于西部課題還在研究中,以上資料僅供參考墊層與抗凍層設(shè)計墊層采納未篩分碎石和天然
36、砂礫時,應(yīng)依照結(jié)構(gòu)層厚度(h)確信最大粒徑,一樣最大粒徑應(yīng)在1/3-2/3h之間,以保證集料骨架的形成,提高結(jié)構(gòu)層的穩(wěn)固性。5該條是新增加內(nèi)容,因季凍區(qū)路面在路基豎向凍脹力作用下發(fā)生變形,產(chǎn)生凍脹值。由不均勻凍脹值使材料彎曲變形超過材料極限應(yīng)變時,路面產(chǎn)生縱向裂痕乃至破壞。將路面結(jié)構(gòu)按1米寬的簡支梁來計算,驗算路面材料的允許變形。參照東北片區(qū)柔性路面厚度計算方式,東北片區(qū)修訂公路瀝青路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)1977,元月和柔性路面抗凍厚度設(shè)計方式的研究,哈爾濱建筑大學(xué),1995»的凍脹觀測資料確信。1是路面材料平安系數(shù),高速、一級公路或材料實驗均勻性不行時宜取大值。2是瀝青面層材料工作溫度系數(shù),
37、表中路面材料低溫拉應(yīng)變指標(biāo)是依照各凍區(qū)的年最低氣溫而提出的路面材料低溫拉應(yīng)變指標(biāo)。系數(shù)1是把瀝青路面材料的-10C彎拉應(yīng)變實驗指標(biāo)轉(zhuǎn)換成各凍區(qū)實際溫度下的彎拉應(yīng)變指標(biāo)。2的確信依據(jù)現(xiàn)有不同溫度下的瀝青混合料彎拉應(yīng)變實驗結(jié)果。關(guān)于半剛性基層材料,從目前把握的實驗資料看,在低溫下必然范圍內(nèi)材料的彎拉應(yīng)變隨溫度轉(zhuǎn)變不大,因此對半剛性材料2取1。關(guān)于瀝青碎石基層由于其位于面層之下,冬季工作溫度要高于瀝青面層,因此瀝青碎石基層與半剛性基層一樣不考慮溫度系數(shù)的阻礙。關(guān)于二灰土、水泥土等底基層材料,由于其材料的彎拉應(yīng)變值(210190?。┙咏诙宜槭退喾€(wěn)固砂礫基層的彎拉應(yīng)變值,且底基層位于基層之下,因
38、此不做底基層材料凍脹變形破壞驗算。關(guān)于二級及二級以下公路可按最小防凍厚度進(jìn)行驗算,具瀝青路面結(jié)構(gòu)層總厚度應(yīng)不小于最小防凍厚度的規(guī)定。6基層、底基層半剛性材料基層骨架密實型混合料要求集料的最大粒徑不宜太大,以減小混合料離析。實驗確信骨架密實型粗集料的級配時,應(yīng)先將粗集料劃分成二至三擋,通過表面振動壓實的方式逐級填充,并計算振實密度和間隙率,直到找出振實密度最大的粗集料組成。在此基礎(chǔ)上,用體積法計算確信細(xì)集料和結(jié)合料的壓實體積和重量,從而確信細(xì)集料的組成和結(jié)合料的比例。為尋求強度高、抗裂性、抗沖洗性好的基層性能,一些專家、學(xué)者也在穩(wěn)固集料基層的混合料組成和集料級配方面提出了一些改良意見??偟膩砜?,
39、都趨向于形成骨架密實結(jié)構(gòu)的狀態(tài)。在此基礎(chǔ)上總結(jié)提出骨架密實結(jié)構(gòu)的集料級配范圍??墒?,骨架密實狀態(tài)是不是形成,必需依照具體級配和混合料配合比進(jìn)行查驗。原標(biāo)準(zhǔn)中提出的各類無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)固粒料類基層材料,具級配是按最大密實原理設(shè)計的持續(xù)級配。經(jīng)實驗分析均屬于懸浮密實結(jié)構(gòu)類型。研究功效與工程實踐說明:隨著混合料中、的通過量減少,尤其是的通過量減少,基層的抗裂和抗沖洗性能明顯提高。因此,懸浮密實結(jié)構(gòu)的集料級配中對以下的細(xì)料含量,尤其是以下的細(xì)料含量的限制要求提高。盡管隨著水泥劑量的提高,基層的強度會相應(yīng)提高,但脆性也相應(yīng)增大,因此有必要限制水泥劑量。如此也符合通過改善集料的級配和混合料的結(jié)構(gòu)形態(tài)來達(dá)到設(shè)計
40、強度要求。不管是水泥穩(wěn)固基層仍是石灰粉煤灰穩(wěn)固基層,混合料中以上粗集料形成骨架狀態(tài)時,粗集料的散布狀態(tài)應(yīng)當(dāng)是一樣的??墒菑牧6壬现v,細(xì)集料粒度關(guān)于水泥穩(wěn)固基層包括小于的細(xì)集料和約6%的水泥,關(guān)于石灰粉煤灰穩(wěn)固基層包括小于的細(xì)集料和約20%的粉煤灰?;旌狭系拿芏然鶞?zhǔn)不同,因此形成骨架密實狀態(tài)時的細(xì)集料重量比或混合料中粗集料的重量比不同。形成骨架密實狀態(tài)時,水泥穩(wěn)固類基層混合料中粗集料的比例約在65%左右,石灰粉煤灰類基層混合料中粗集料的比例約在75%左右。這一界限比例隨著混合料中水泥或石灰粉煤灰的比例轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變,隨著粗集料的具體級配的轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。石灰粉煤灰混合料配合比的改良各地研究較多。主若是尋
41、求基層抗裂和抗沖洗性能的改善。一些級配的提出是希望減小石灰粉煤灰混合料中細(xì)集料的含量,但最后的結(jié)果從粗集料散布狀態(tài)分析,所提出改良型級配都向骨架密實結(jié)構(gòu)方向靠近。因此,本標(biāo)準(zhǔn)在總結(jié)各地實踐體會的基礎(chǔ)上提出推薦集料級配范圍。6.1.13從穩(wěn)固土原理上講,粉煤灰與石灰并用能起到較好的穩(wěn)固成效。往往有些地域有粉煤灰資源而缺乏石灰,或有石灰,但質(zhì)量不合格或不穩(wěn)固,只有效水泥和粉煤灰穩(wěn)固。國內(nèi)河南、河北等省的實際工程中已有采納水泥粉煤灰穩(wěn)固基層的實例,并取得了較好的應(yīng)用成效。本次標(biāo)準(zhǔn)列入水泥粉煤灰穩(wěn)固基層類型,許諾采納該種穩(wěn)固類基層,以積存利用體會。水泥粉煤灰穩(wěn)固基層在應(yīng)用中由于缺乏相應(yīng)的技術(shù)規(guī)定。各工
42、程一樣按水泥穩(wěn)固基層的強度標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行配合比設(shè)計。事實上水泥粉煤灰穩(wěn)固類材料的強度進(jìn)展特點介于水泥穩(wěn)固和石灰粉煤灰穩(wěn)固的情形之間,即初期強度高于石灰粉煤灰穩(wěn)固而低于水泥穩(wěn)固;后期強度進(jìn)展幅度高于水泥穩(wěn)固而低于石灰粉煤灰穩(wěn)固。本標(biāo)準(zhǔn)所列水泥粉煤灰穩(wěn)固類基層材料配合比設(shè)計時的強度標(biāo)準(zhǔn)是依照有關(guān)室內(nèi)實驗和工程應(yīng)用情形提出的。水泥粉煤灰穩(wěn)固類基層材料的強度隨著水泥的劑量增大而增大。由相關(guān)實驗結(jié)果,從大體強度要求和抗沖洗角度考慮,水泥劑量不宜低于3%。同水泥穩(wěn)固類基層材料一樣,隨著水泥劑量的增大,材料的收縮性增大,脆性增大。盡管水泥粉煤灰穩(wěn)周時的收縮性要好與單純水泥穩(wěn)固時的情形,但從強度和收縮性角度綜合考慮
43、,水泥劑量不宜大于7%。柔性基層6.2.2-半開級配大粒徑瀝青碎石混合料LSM最近幾年來在國內(nèi)外引發(fā)了極大的愛好,美國一些州在總結(jié)三十年來重交通荷載作用的道路應(yīng)用情形后,以為大粒徑瀝青碎石混合料對抗擊重交通荷載作用有著相當(dāng)?shù)臐撃?。我國許多省市最近幾年來進(jìn)行了研究和應(yīng)用,取得了良好的利用成效。大粒徑瀝青碎石混合料與傳統(tǒng)瀝青混合料的最大不同的地方,在于采納大粒徑的骨架結(jié)構(gòu),最粗一級的粗集料含量通常在50蛆上,以確保具有良好的抗擊車轍能力。因此在級配組成上區(qū)別于傳統(tǒng)的瀝青混凝土和瀝青碎石,而趨向于貫入式結(jié)構(gòu)的礦料組成。依照近幾年來的研究,間隙率較大的開級配排水基層(間隙率在18%-24%所涉及到的問
44、題較多,其抗疲勞性能令人擔(dān)憂。如瑞典國家境路與運輸研究所(SwedishNationalRoadandTransportResearchInstitute)通過實驗室研究、力口速加載實驗、現(xiàn)場FWD檢測等研究,比較了四種不同結(jié)構(gòu)的瀝青基層材料利用性能時,以為間隙率較大的開級配排水基層其耐久性能較差。為了兼顧排水和耐久性,咱們對半開級配瀝青碎石混合料的排水性能進(jìn)行了研究,通常條件下,當(dāng)半開級配瀝青碎石混合料的間隙率大于12%寸,其滲透系數(shù)(依照ASTMPS12901的實驗方式測定)cm/s,也確實是能夠知足開級配瀝青磨耗層OGFC勺滲水要求。因此,在知足排水要求的條件下,應(yīng)當(dāng)適當(dāng)減小混合料的間隙
45、率,以提高混合料的耐久性。其中半開級配基層瀝青混合料(LSM30LSM52在美國的中西部一些州如印第安納州應(yīng)用取得了良好的利用成效。目前如印第安納州標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)(IndianaDOTSTANDARDSPECIFICATION1999將半開級配基層瀝青混合料作為要緊的基層材料,推薦了兩種級配組成。表6.2.5印第安納州基層瀝青混合料級配范圍表篩孔尺寸(mm)5219AC含量AM-2510070-9850-8528-6215-506-296-182-151-100-70-60-4AM-3510045-7530-6020-5015-4010-355-256-182-151-100-70-60-4半開級配
46、大粒徑瀝青碎石混合料級配組成通常采納特殊的體積法級配設(shè)計,NCHRP386納體積填充的方式通過線性計劃求解混合料的級配組成。瀝青碎石在原標(biāo)準(zhǔn)中主若是指半開級配瀝青碎石AM,間隙率一樣為12%18%。最近幾年來國外普遍采納的瀝青碎石類材料分為兩類:(1)密級配瀝青穩(wěn)固碎石基層混合料(ATB),其公稱最大粒徑大于,設(shè)計間隙率為3-6%,國外也稱其為大粒徑瀝青混合料(LSM);(2)半開級配或開級配的排水瀝青碎石混合料基層,其公稱最大粒徑通常大于19mm。半開級配排水瀝青碎石基層的設(shè)計間隙率15%18%,開級配排水瀝青碎石基層的設(shè)計間隙率19%24%,在結(jié)構(gòu)層內(nèi)起到排水的作用。據(jù)國外研究資料說明,開
47、級配排水瀝青碎石基層的抗疲勞性能較差,事實上設(shè)計間隙率15%18%已具有必然排水作用,通過國內(nèi)初步實踐,綜合考慮推薦半開級配排水瀝青碎石混合料基層。厚度計算時,不宜作為計算層,宜擬定該層厚度,計算其他結(jié)構(gòu)層。排水基層適用于特殊路段,在我國也只是處在實驗時期。有關(guān)實驗路的取芯結(jié)果說明,室內(nèi)壓實標(biāo)準(zhǔn)采納標(biāo)準(zhǔn)馬歇爾擊實法,壓實度易于達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)所要求的98%并都超過100%,大致波動范圍為105%114%,而壓實標(biāo)準(zhǔn)采納振動壓實時,壓實度為97%101%,另外擊實法易打壞石料,改變原有級配。由于瀝青碎石作為基層用,最大公稱粒徑一樣大于,應(yīng)采納大型馬歇爾試件,成型試件尺寸為小不推薦用振動成型,旋轉(zhuǎn)壓實儀成
48、型,只有在沒有設(shè)備時,臨時暫用擊實法成型。依照大粒徑瀝青混合料研究功效及大量的實體工程體會,建議采納大粒徑瀝青混合料(LSM)基層可取得較經(jīng)濟(jì)合理的利用成效。大粒徑瀝青混合料集料的級配和配合比設(shè)計是依照專題研究結(jié)果,和國外資料提出的,供設(shè)計參考。LSM混合料配合比設(shè)計包括目標(biāo)配合比設(shè)計、生產(chǎn)配合比設(shè)計及生產(chǎn)配合比驗證時期,作為設(shè)計要緊進(jìn)行目標(biāo)配合比設(shè)計。通過配合比設(shè)計確信混合料的材料品種及配比、礦料級配、最正確瀝青用量,并進(jìn)行混合料的性能驗證,以保證混合料的骨架結(jié)構(gòu)的良好性能。級配碎石是一種古典的路面結(jié)構(gòu)層,經(jīng)常使用幾種粒徑不同的碎石和石屑摻配拌制而成,分為骨架密實型與持續(xù)型。在汽車交通的初期
49、,用以修筑面層與基層,當(dāng)汽車交通進(jìn)展到現(xiàn)代,在國外普遍用于路面結(jié)構(gòu)的基層與底基層,在國內(nèi)已較少應(yīng)用。正因為是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu),因此既有技術(shù)成熟的一面,也必然會有受傳統(tǒng)約束的一面.今天在以半剛性為主的我國,從頭提出級配碎石適用于各級公路的基層和底基層,并非是簡單的復(fù)古,更不是對半剛性的否定,而是柔性與半剛性兩類基層結(jié)構(gòu)的優(yōu)化組合以知足新形勢下的交通需求。分析幾個要緊國家的級配建議值,幾十年來很少轉(zhuǎn)變,要緊有以下特點:1)級配建議值范圍波動幅度太寬(日本瀝青路面綱要,美國AASHO)。2)盡管有按粗,中,細(xì)分為三類以供選用,但大體上都屬于較為圓滑的持續(xù)級配。3)作為上基層,我國級配碎石的級配建議值通過幾回
50、調(diào)整后乃至較現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的瀝青下面層(AC-25I)還偏細(xì)。盡管各國標(biāo)準(zhǔn)給出的級配建議值范圍甚寬,能夠在建議范圍內(nèi)做成不同類型的組成結(jié)構(gòu)(如密實一懸浮、骨架一密實、骨架一間隙等)和不同的級配原那么(如持續(xù)級配、中斷級配等),這就為當(dāng)場取材的設(shè)計原那么拓寬了空間。有關(guān)實驗研究說明符合緊排骨架一密實原那么的級配碎石,當(dāng)達(dá)到振動壓實標(biāo)準(zhǔn)98%壓實度時,其回彈模量都轉(zhuǎn)變在500550MPa,目前建議回彈模量建議值能夠提高到500550Mpa。因此,關(guān)于交通較大的公路可選用骨架密實型級配。級配碎石仍然沿用以擊實法為基礎(chǔ)的重型壓實標(biāo)準(zhǔn),研究成熟時也可采納旋轉(zhuǎn)搓揉法、振動壓實法、輪胎壓實法等,在混合料的組成設(shè)計
51、時盡可能考慮材料與碾壓工藝的彼此作用,以便混合料形成最正確的組成結(jié)構(gòu)。擊實法形成的背景是剛輪壓路機(jī),有它的條件性與適用范圍。目前壓實工藝已進(jìn)展為以調(diào)頻調(diào)幅式的振動壓路機(jī)為主,輪胎壓路機(jī)的噸位也不斷增加,因此,試件成型方式應(yīng)與壓實工藝相和諧一致。關(guān)于級配碎石的施工質(zhì)量檢測與操縱,傳統(tǒng)的灌砂(水)法或輪跡法,但操縱壓實度精度較低,現(xiàn)場承載板法又太麻煩,國內(nèi)外都沒有一個公認(rèn)的靠得住方式。近來有一種被以為有進(jìn)展前景的動力響應(yīng)法,包括錘擊動力響應(yīng)法與應(yīng)力波法,在國外正在進(jìn)行研究,國內(nèi)也在啟動。因此,目前我國仍采納壓實度法,或輪跡法較為方便。關(guān)于高速公路、一級公路采納級配碎石用作基層時,應(yīng)注意抓好材料規(guī)格
52、、施工工藝治理、工程質(zhì)量進(jìn)程的操縱,不能盲目地推行。在質(zhì)量查驗時,應(yīng)增強級配治理、壓實度查驗,并應(yīng)進(jìn)行現(xiàn)場承載板或簡易落錘彎沉儀查驗。依照綜合模量檢測,為爾后的修訂提供資料。剛性基層貧混凝土基層與其它基層相較具有較高的強度、剛度,較好的整體性和穩(wěn)固性,良好的抗沖洗性和抗裂性,多孔透水貧混凝土還兼有內(nèi)部排水功能,較為適用作為重載交通下的路面基層。從結(jié)構(gòu)組成特點看,貧混凝土基層可分為密實貧混凝土(有濕貧和干貧之分)和多孔貧混凝土。密實濕貧混凝土即塑性貧混凝土;密實干貧混凝土采納振動碾壓工藝成型,即碾壓式貧混凝土;多孔貧混凝土指無砂或少砂透水貧混凝土。貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計和結(jié)構(gòu)的設(shè)計齡期均取
53、28天。研究說明,不摻粉煤灰的貧混凝土的強度隨齡期增加幅度較低,90天的抗壓強度是28天的105%,180天的為119%;摻粉煤灰的貧混凝土的抗壓和抗彎拉強度隨齡期的增加幅度高于不摻灰的貧混凝土;摻粉煤灰對強度增加是有利的。采納28d齡期的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),也是兼顧摻粉煤灰貧混凝土基層的強度進(jìn)展特性。貧混凝土基層材料的配合比設(shè)計指標(biāo)一樣為28d抗彎拉強度。貧混凝土基層的7d抗壓強度用于施工質(zhì)檢。由于摻粉煤灰貧混凝土基層強度增加較慢,施工質(zhì)檢以14d抗壓強度操縱較為穩(wěn)固。貧混凝土基層屬剛性基層,在原材料選擇、配合比設(shè)計和施工技術(shù)要求等方面,均與半剛性基層的不同較大,而更接近于水泥混凝土,原那么上可沿用水
54、泥混凝土現(xiàn)有的原材料查驗、配合比設(shè)計、施工設(shè)備、鋪筑技術(shù)及所有的實驗檢測方式和手腕,設(shè)計時可參考現(xiàn)行公路水泥混凝土設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。7瀝青面層瀝青混凝土面層7.1.2瀝青路面抗滑技術(shù)指標(biāo)的條文是依照交通部公路科研所瀝青路面抗滑標(biāo)準(zhǔn)研究功效進(jìn)行修改。該功效是根據(jù)東北地域、華北地域、西北地域、華東地域、華南地域等7條高速公路(長平,長吉、石安、西寶、滬寧、杭甬、泉廈)的路面抗滑能力調(diào)查,并結(jié)合氣候數(shù)據(jù)、交通事故等9萬多個原始數(shù)據(jù)的分析結(jié)果提出的。據(jù)此,修訂本條文。表數(shù)據(jù)調(diào)查資料地區(qū)路線長度(km)氣候數(shù)據(jù)路面數(shù)據(jù)事故數(shù)據(jù)東北地區(qū)長平832406500488長吉13314441251320華北地區(qū)石安2
55、161440105251984西北地區(qū)西寶13057668961840華中地區(qū)滬寧2757201220022544華東地區(qū)杭甬14514468616512華南地區(qū)泉廈819640162224合計1063336051123369121雨天路面抗滑性能下降,雨天事故比平常多的事實是早己被調(diào)查研究證明,因此,原標(biāo)準(zhǔn)未考慮降雨量大小,全國統(tǒng)一抗滑標(biāo)準(zhǔn)是不妥的。本標(biāo)準(zhǔn)仍采納摩擦系數(shù)和構(gòu)造深度雙指標(biāo)操縱,但對不同的降雨量采納了不同的標(biāo)準(zhǔn),如此能夠放寬對降雨量小的地域和干旱地域的路面防滑要求,充分利用本地材料資源,節(jié)省工程造價。和以前的標(biāo)準(zhǔn)相較,這是一大進(jìn)步。有些國家對一些環(huán)境不良路段(如收費站口、匝道、急
56、彎、陡坡等)提高了對摩擦系數(shù)的要求,有些國家對不同的設(shè)計速度有不同的摩擦系數(shù)要求。理論上講這是對的。但咱們已經(jīng)作了不同降雨量分區(qū),假設(shè)再做其它分類,整個標(biāo)準(zhǔn)體系顯得過于繁雜,這也會給路面設(shè)計帶來許多不便,因此咱們沒有這么做。新抗滑標(biāo)準(zhǔn)考慮了不同年降雨量,不同公路品級提出了不同指標(biāo)值是合理的。2交工驗收的測試時刻為開放交通前或開放交通后12個月內(nèi)除酷隆冬季之外的任意時段。原標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的是完工驗收標(biāo)準(zhǔn),測試時刻規(guī)定為交工驗收后的第一個夏日,以為夏日是最不利季節(jié)。此刻改成交工驗收時刻是完工驗收時刻往往滯后很長時刻,多達(dá)三、五年。另外,盡管路面摩擦系數(shù)隨季節(jié)轉(zhuǎn)變有必然的波動,但這種波動是有限的,除去冬
57、季外,春天、秋季和夏日之間的不同就更小。因此沒有必要規(guī)定在夏日測試。3本標(biāo)準(zhǔn)中的摩擦系數(shù)值以SFC60作為要緊操縱指標(biāo)。動態(tài)摩擦系數(shù)測試儀測定的DF為輔助指標(biāo),可用于施工操縱和匝道、標(biāo)線和其它沒有橫向力系數(shù)測定車的場合。原標(biāo)準(zhǔn)中SFC的測試速度50km/h,本標(biāo)準(zhǔn)中提高到60km/h,如此的調(diào)整要緊考慮了測試速度與實際交通流速度的適應(yīng)性。動態(tài)摩擦系數(shù)測試儀(DFT)的標(biāo)準(zhǔn)和測試方式參見美國標(biāo)準(zhǔn)ASTM(E1911-98)。目前尚未SFC60和DF60之間的換算關(guān)系,SFC50和DF60之間的換算關(guān)系為:SFC50=DF60+(R=關(guān)于二級和三級公路可用改良型的擺式摩擦系數(shù)測定儀測定摩擦系數(shù)。改良型擺式儀的要緊技術(shù)特點為:用專用配方制成的橡膠片;用掛重法測定的橡膠片對路面的正向靜壓力為士。BPNfSFC60的參考相關(guān)關(guān)系為:BPN=SFC60+(R=)4關(guān)于構(gòu)造深度。構(gòu)造深度的測試方式可用鋪砂法或激光測量法。構(gòu)造深度并非越大越好,構(gòu)造深度過大時行車噪聲增大,透水性增大,施工的工藝難度也增大。為減少噪聲,很多歐洲國家推崇“細(xì)而糙”的路
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