瀝青路面設計

1、設計內容:design volume1)交通荷載分析2)設計指標確定;determining design parameter3)原材料的選擇;selection of raw materials4)路面結構組合與厚度的確定 determining depth and combination of pavement structures 5)路面方案的比選. comparison pavement alternative 1軸載換算方法axle load conversion 現(xiàn)行公路瀝青路面設計規(guī)范軸載換算方法1、當以設計彎沉為指標及瀝青層底拉應力驗算時： 凡軸載處于40KN-130KN的各

2、級軸載Pi 的作用次數(shù)ni按下式換算成標準軸載BZZ-100的當量作用次數(shù)NC1軸數(shù)系數(shù)，當軸間距3m時，按單獨一個軸計算，此時軸數(shù)為m，當軸間距3m時，按雙軸或多軸按下式計算， C1=1+1.2（m-1） C2輪組系數(shù)，單輪組為6.4，雙輪組為1，四輪組為0.38。22、當進行半剛性基層層底拉應力驗算時，凡軸載40KN-130KN的的各級軸載Pi 的作用次數(shù)ni按下式換算成標準軸載BZZ-100的當量作用次數(shù)NC1軸數(shù)系數(shù)，當軸間距3m時，按單獨一個軸計算，此時軸數(shù)為m，當軸間距3m時，按雙軸或多軸按下式計算， C1=1 + 2（m-1） 輪組系數(shù)，單輪組為18.5，雙輪組為1，四輪組為0.

3、09。3例 題已知某貨車為雙后軸(軸距3m) 。試求該貨車通過一次相當于標準軸Bzz-100作用幾次。 解:當計算路表彎沉及瀝青層層底拉應力時,因前軸重40kN，雙后軸軸距小于3m，雙后軸軸數(shù)系數(shù)為c1=1+1.2(2-1)=2.2,當驗算半剛性基層的層底拉應力時，前軸重40kN，忽略不計。雙后軸軸數(shù)系數(shù)為c1=1+2*(2-1)=3,4交通調查與分析路面結構設計與驗算使用的交通量是標準軸載累積作用次數(shù)。r交通量增長率； 輪跡橫向分布系數(shù)；t設計年限。5路面彎沉設計標準彎沉：路面在垂直和在作用下產生的垂直變形。 我國現(xiàn)行的瀝青路面設計方法采用設計彎沉作為路面整體剛度的設計指標。高速公路、一級公

4、路和二級公路的瀝青路面除了按彎沉設計路面結構之外，還須對瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層進行層底拉應力的驗算。城市道路路面設計尚需進行瀝青混合料面層的切應力驗算。設計彎沉：相當于路面竣工后第一年的不利季節(jié)，路面溫度為20，在標準軸載100KN作用下路面容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。6彎沉計算calculation of bending and sinkage1.彈性層狀體系理論elastic layer system theory72.經(jīng)驗公式83.設計理論設計彎沉=理論彎沉*修正系數(shù) 其中9 1、現(xiàn)場實測法 measuring on site 公路路基路面現(xiàn)場測試規(guī)程 2、查表法 checki

5、ng graph 3、室內實驗法 testing in lab 4、換算法converting method 土基回彈模量值的確定 value of resilience modulus of earth base10路面材料設計參數(shù)值 designed parameters of surface materials 我國公路瀝青路面設計規(guī)范規(guī)定：瀝青路面各層材料的計算模量采用抗壓回彈模量（以路面設計彎沉值計算路面結構厚度時采用20的抗壓模量，驗算層底拉應力時采用15 的抗壓模量），瀝青混凝土和半剛性材料的抗拉強度采用劈裂強度。11新建瀝青路面的結構厚度計算structural thickne

6、ss calculation of newly-built bituminous pavement 我國新建公路瀝青路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性層狀體系理論，以設計彎沉為路面整體剛度的設計指標。對瀝青混凝土面層和半剛性的基層、底基層應進行層底拉應力的驗算。我國城市道路設計規(guī)范規(guī)定在彎沉和拉應力兩項指標外，增加一項切應力指標。12結構層材料的容許拉應力 allowable tensile stress of substrate layers 1.設計要求：2.容許拉應力：路面承受行車荷載反復作用達到臨界破壞狀態(tài)的最大疲勞應力。計算式： 13計算彎沉和結構層底拉應力（一）彎沉計算1

7、、雙層體系適用范圍：單層低級路面加土基；瀝青表面處治加基層和土基。14 例1 已知輪載p0.7MPa，雙圓荷載的直徑d21.3cm。雙層連續(xù)體系，E0=50MPa，E1200MPa；h=24cm，試計算雙圓荷載輪隙中心處的彎沉值。解：查圖法 按雙圓荷載計算 查圖得aL =0.435,則彎沉值為152、三層體系（E1）16 例2、已知輪載p0.7MPa，雙圓荷載的直徑d21.3cm。三層連續(xù)體系，E0=40MPa，E1800MPa； E2300MPa ；h=6cm，H=16cm，試計算雙圓荷載輪隙中心處的彎沉值。解：查表得 計算彎沉173多層路面的厚度等效換算第一層不變，作為三層體系的上層；最下

8、層半空間體不變，作三層體系的下層；其余層做三層體系的中間層，按下式換算厚度： 彎沉計算同三層彈性體18例題：路面結構及各層模量如圖所示，已知輪載 雙圓半徑 計算路面彎沉值。 ，h1=5cm E1=1500MPa , 瀝青混凝土h2=7cm E2=600MPa , 瀝青貫入碎石h3=16cm E3=1000MPa , 級配碎石灰土h4=28cm E4=160MPa , 砂礫 E5=40MPa , 土基19解：（1）將路面結構換算成三層彈性體 上層： E1=1500MPa , h1=5cm； 中層：中層厚度為 H=hk(Ek/E2)1/2.4=h2+ h3(E3/E2)1/2.4+ h4(E4/E

9、2)1/2.4 =7+16(1000/600)1/2.4+28(160/600)1/2.4=7+19.8+16.1=42.9(cm) E2=600MPa , h2=42.9cm； 下層： E0=40MPa 。 （2）計算路面彎沉 20（二）層底彎拉應力驗算1.雙層體系2.三層體系 213.多層體系 多層路面的厚度等效換算1.上層底面彎拉應力的換算方法 2.中層底面彎拉應力的換算方法 22例題：路面結構及各層模量如圖所示，標準軸載作用下，要驗算面層和基層層底彎拉應力，請將路面結構分別轉換成相應的三層彈性體系 。 ，h1=5cm E1=1500MPa , E1=2000MPa 瀝青混凝土h2=7c

10、m E2=600MPa , 瀝青貫入碎石h3=16cm E3=1000MPa , 級配碎石灰土h4=28cm E4=160MPa , 砂礫 E5=40MPa , 土基23瀝青路面改建設計 reconstructed design of bituminous pavement改建設計目的：destination of reconstructed design 通過改建，延長路面的使用壽命，滿足正常交通行車的要求。改建設計內容：content of reconstructed design 1）路面結構狀況調查；investigation of pavement structural condit

11、ions 2）彎沉評定；evaluation of deflection 3）補強厚度計算。calculation depth of strengthening layer24一、路面結構狀況調查與評定investigation and evaluation of pavement structure 主要目的：了解現(xiàn)有路面狀況和強度，據(jù)以判斷是否需要加強或預估剩余使用壽命，分析路面損壞的原因及提出處理措施。1.交通分析 traffic analysis2.路基狀況調查 survey of subgrade3.路面狀況調查 survey of pavement4.路面修建和養(yǎng)護調查 build

12、ing and maintenance maintenance survey25二、原路面當量回彈模量的計算calculation of equivalent resilience modulus of the original pavementp4101.計算彎沉2.回彈模量三、補強厚度的計算calculation of strength compensation thickness 利用彈性層狀體系理論進行補強層厚度計算。the calculation of strengthening layer by elastic layer system theory26某二級公路(雙車道)，原路面基層為泥灰結碎石，面層為厚3cm的瀝青表面處治，在不利季節(jié)用BZZ-100進行彎沉測定，實測得沿線某中濕路段彎沉值(1/100mm)為：88、59、67、75、85、74、67、77、69、84、72根據(jù)