沥青路面设计方案
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弹性多层体系———如上，但有N个薄层。
一、基本假设与解题方法
1、基本假设：
（1）、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；
作业1：
该路为平原二级路，双向双车道，使用 年限内交通量年平均增长率为6％ ，路 面结构为沥青面层，二灰稳定碎石基层。 求设计年限内累积当量标准轴载数。
14-3 沥青路面结构组合设计
路面结构组合设计原则： 1、保证路面表面使用品质长期稳定 2、路面各结构层的强度、抗变形能力与各结构的力学响应相匹配
4、充分利用当地材料，降低建设与养护费用
一、沥青面层结构
分层 表面层：服务功能 中面层 下面层 面层的厚度
二、沥青路面的基层结构
柔性基层 材料：沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石 优缺点 适于有较厚沥青面层的结构 半刚性基层 材料：无机结合料稳定级配集料 优缺点 刚性基层 材料：低强度等级水泥混凝土 优缺点
14-1 概述
一、设计内容：
原材料调查与选择、沥青混合料配合 比以及基层配合比设计、设计参数的测 试与选定、路面结构设计组合、路面结 构层厚度验算以及路面结构方案的比选。
高速公路和一级公路的路面设计内容
二、路面结构设计的原则
1、考虑自然条件，结合当地实践经验，将路基 路面作为一个整体进行综合设计
2、进行方案比选 比选原则
设计年限不低于下表要求：
高速、一级Baidu Nhomakorabea路 15年
二级公路
12年
三级公路
8年
四级公路
6年
标准轴载与轴载换算
换算原则： 1、换算以达到相同的损伤状态为标准； 2、对某一种交通组成，不论以哪种轴载的
标准进行轴载换算，由换算所得轴载作 用次数计算的路面厚度是相同的。
以弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算 (Pi>25kN) :
C1－轴数系数；当轴间距大于3m时，应按单独的一个 轴载计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于3m时， 按双轴或多轴计算，轴数系数按公式(3.0.3—2)计算。 c1=1+1.2(m—1) 式中：m----轴数。
C2－轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为l.0,四轮组为 0.38；
半刚性基层层底拉应力验算(Pi>40kN):
算，层下与层上均铺反滤层 防污：防止路基土浸入污染路面结构，采用土工合成 材料与粒料
分多层间隔铺筑 防冻：防止路面冻胀与翻浆，采用煤渣矿渣等稳定材
料，
四、层间结合
设计时，应采取以下的技术措施，加强路面结构各层之间的紧 密结合，提高路面结构整体性，应使各结构层之间不产生层间滑 移。
1．在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间应设置透层或 者黏层沥青；当半刚性基层表面有可能出现细集料松散现象或因 不能立即加铺沥青层且有施工车辆通行时，还应在透层沥青上增 撒(2～3)m3／1000m2的粗砂或石屑；在多雨地区或多雨季节施工， 宜用层铺法的单层表面处治做下封层，以防止雨水渗入基层。
从施工角度考虑：与施工技术手段、方便程度相适宜，不宜太多 层， 层间的相互影响：考虑强度递减时还应考虑上下面模量比不宜过 大 层间接触良好稳定：保证应力传递的连续性和路面结构的整体性
3、直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳定性下降的 结构层次应提高其抵御能力 沥青路面下基层保证水稳性 季节性冰冻区，设置防治冻胀和翻浆的垫层，满足防冻厚度 要求 干燥地区要防止反射裂缝反应到沥青面层
η－与车道数有关的车辆横向分布系数，见表14-3
交通等级
交通等级 BZZ-100(次/车道)
大客车及中型以上的各种 货车交通量（辆/d车道）
轻交通 中等交通 重交通 特重交通
<3*106 3*106～1.2*107 1.2*107～2.5*107 >2.5*107
<600 600～1500 1500～3000 >3000
Ne 1 t 1 365N1
Ne 1 t 1 365Nt 1 t1
式中：Ne---------------设计年限内一个车道上的累计当量轴次(次) t ---------------设计年限(年)； N1----------------路面竣工后第一年双向日平均当量轴次(次／日)； Nt----------------设计年限末年双向日平均当量轴次(次／日)； γ-----------------设计年限内交通量的平均年增长率(％)．应 根据实际情况调查，预测交通量增长，经分析确定；
3、积极、慎重推广行之有效的新材料、新技术、 新工艺
4、环保 5、尽量机械化、工厂化施工 6、方案设计灵活
三、设计理论与方法 （1）、力学－经验法
（2）、经验法
四、沥青路面交通等级
路面结构设计目的 要求路面结构在设计年限内满足预测交通
量累积标准轴载的通行能力，路面具有相应的 承载能力，满足耐久性、舒适性、安全性的要 求。
2．当沥青层由双层或三层组成时，若不能连续施工而沥青 层表面被污染，或在旧沥青面层及水泥混凝土面层上加铺沥青层 时，均应在层间设粘层沥青。
3．透层沥青、粘层沥青、下封层的材料规格和用量应符合 《公路沥青路面施工技术规范》的要求。
14-2 弹性层状体系理论概述
弹性半空间体———水平和垂直深度方 向均为无限大的均质弹性体，强度可由 Eo μo 来表征。 弹性双层体系———在弹性半空间体上， 有一层一定厚度的结构层在水平方向为 无 表限 示长的的结弹构性。均质体，强度可以用E1 μ1
基层类型的选择与厚度
根据交通量、使用环境进行选择 20～40cm，可分层， 应大于混合料最大粒径的4倍 考虑施工压实
三、沥青路面垫层结构
需设置垫层的情况 地下水位高、排水不良的路基 排水不良的路堑 季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段 可能受污染路段与软弱路基 垫层的分类 防水：隔绝毛细水，采用粗粒材料，下铺不透水层 排水：排除路基地面下渗水与毛细上升水，材料需计
C1’－轴数系数；C2’－轮组系数 单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09
当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按公式 (3.0.3—4)计算。
C1′=1+2(m—1) 式中：m----轴数。
上述轴载换算公式，仅适用于单轴轴载小于130kN的各种车型的轴载 换算
设计年限内标准轴载累积作用次数
一、基本假设与解题方法
1、基本假设：
（1）、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；
作业1：
该路为平原二级路，双向双车道，使用 年限内交通量年平均增长率为6％ ，路 面结构为沥青面层，二灰稳定碎石基层。 求设计年限内累积当量标准轴载数。
14-3 沥青路面结构组合设计
路面结构组合设计原则： 1、保证路面表面使用品质长期稳定 2、路面各结构层的强度、抗变形能力与各结构的力学响应相匹配
4、充分利用当地材料，降低建设与养护费用
一、沥青面层结构
分层 表面层：服务功能 中面层 下面层 面层的厚度
二、沥青路面的基层结构
柔性基层 材料：沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石 优缺点 适于有较厚沥青面层的结构 半刚性基层 材料：无机结合料稳定级配集料 优缺点 刚性基层 材料：低强度等级水泥混凝土 优缺点
14-1 概述
一、设计内容：
原材料调查与选择、沥青混合料配合 比以及基层配合比设计、设计参数的测 试与选定、路面结构设计组合、路面结 构层厚度验算以及路面结构方案的比选。
高速公路和一级公路的路面设计内容
二、路面结构设计的原则
1、考虑自然条件，结合当地实践经验，将路基 路面作为一个整体进行综合设计
2、进行方案比选 比选原则
设计年限不低于下表要求：
高速、一级Baidu Nhomakorabea路 15年
二级公路
12年
三级公路
8年
四级公路
6年
标准轴载与轴载换算
换算原则： 1、换算以达到相同的损伤状态为标准； 2、对某一种交通组成，不论以哪种轴载的
标准进行轴载换算，由换算所得轴载作 用次数计算的路面厚度是相同的。
以弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算 (Pi>25kN) :
C1－轴数系数；当轴间距大于3m时，应按单独的一个 轴载计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于3m时， 按双轴或多轴计算，轴数系数按公式(3.0.3—2)计算。 c1=1+1.2(m—1) 式中：m----轴数。
C2－轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为l.0,四轮组为 0.38；
半刚性基层层底拉应力验算(Pi>40kN):
算，层下与层上均铺反滤层 防污：防止路基土浸入污染路面结构，采用土工合成 材料与粒料
分多层间隔铺筑 防冻：防止路面冻胀与翻浆，采用煤渣矿渣等稳定材
料，
四、层间结合
设计时，应采取以下的技术措施，加强路面结构各层之间的紧 密结合，提高路面结构整体性，应使各结构层之间不产生层间滑 移。
1．在沥青面层与半刚性基层或粒料基层之间应设置透层或 者黏层沥青；当半刚性基层表面有可能出现细集料松散现象或因 不能立即加铺沥青层且有施工车辆通行时，还应在透层沥青上增 撒(2～3)m3／1000m2的粗砂或石屑；在多雨地区或多雨季节施工， 宜用层铺法的单层表面处治做下封层，以防止雨水渗入基层。
从施工角度考虑：与施工技术手段、方便程度相适宜，不宜太多 层， 层间的相互影响：考虑强度递减时还应考虑上下面模量比不宜过 大 层间接触良好稳定：保证应力传递的连续性和路面结构的整体性
3、直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳定性下降的 结构层次应提高其抵御能力 沥青路面下基层保证水稳性 季节性冰冻区，设置防治冻胀和翻浆的垫层，满足防冻厚度 要求 干燥地区要防止反射裂缝反应到沥青面层
η－与车道数有关的车辆横向分布系数，见表14-3
交通等级
交通等级 BZZ-100(次/车道)
大客车及中型以上的各种 货车交通量（辆/d车道）
轻交通 中等交通 重交通 特重交通
<3*106 3*106～1.2*107 1.2*107～2.5*107 >2.5*107
<600 600～1500 1500～3000 >3000
Ne 1 t 1 365N1
Ne 1 t 1 365Nt 1 t1
式中：Ne---------------设计年限内一个车道上的累计当量轴次(次) t ---------------设计年限(年)； N1----------------路面竣工后第一年双向日平均当量轴次(次／日)； Nt----------------设计年限末年双向日平均当量轴次(次／日)； γ-----------------设计年限内交通量的平均年增长率(％)．应 根据实际情况调查，预测交通量增长，经分析确定；
3、积极、慎重推广行之有效的新材料、新技术、 新工艺
4、环保 5、尽量机械化、工厂化施工 6、方案设计灵活
三、设计理论与方法 （1）、力学－经验法
（2）、经验法
四、沥青路面交通等级
路面结构设计目的 要求路面结构在设计年限内满足预测交通
量累积标准轴载的通行能力，路面具有相应的 承载能力，满足耐久性、舒适性、安全性的要 求。
2．当沥青层由双层或三层组成时，若不能连续施工而沥青 层表面被污染，或在旧沥青面层及水泥混凝土面层上加铺沥青层 时，均应在层间设粘层沥青。
3．透层沥青、粘层沥青、下封层的材料规格和用量应符合 《公路沥青路面施工技术规范》的要求。
14-2 弹性层状体系理论概述
弹性半空间体———水平和垂直深度方 向均为无限大的均质弹性体，强度可由 Eo μo 来表征。 弹性双层体系———在弹性半空间体上， 有一层一定厚度的结构层在水平方向为 无 表限 示长的的结弹构性。均质体，强度可以用E1 μ1
基层类型的选择与厚度
根据交通量、使用环境进行选择 20～40cm，可分层， 应大于混合料最大粒径的4倍 考虑施工压实
三、沥青路面垫层结构
需设置垫层的情况 地下水位高、排水不良的路基 排水不良的路堑 季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段 可能受污染路段与软弱路基 垫层的分类 防水：隔绝毛细水，采用粗粒材料，下铺不透水层 排水：排除路基地面下渗水与毛细上升水，材料需计
C1’－轴数系数；C2’－轮组系数 单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09
当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按公式 (3.0.3—4)计算。
C1′=1+2(m—1) 式中：m----轴数。
上述轴载换算公式，仅适用于单轴轴载小于130kN的各种车型的轴载 换算
设计年限内标准轴载累积作用次数