美国AASHTO沥青路面结构设计方法及应用
美国沥青路面设计方法简介
美国沥青路面设计方法简介程锐(黑龙江省公路勘察设计院,黑龙江哈尔滨150080)摘要:美国各州公路及运输工作者协会(AASHT0的方法是以20世纪50年代后期至60年代初在渥太华、伊利诺伊州进行 的A A S H0道路试验所得到的大量试验成果为基础的。
1961年第一次出版了暂行指南，后来经多次修订，于1986年出版了 现版设计指南。
A A S H0道路试验所得到的经验性方程，在现行指南中仍作为基本模型。
但是由于初始的方程是在试验路当 地特定的气候条件下，针对某种特定路面材料和地基士推导出来的。
所以经20多年来工程实践,多次进行修订，现行指南已 能运用于美国其他地区。
关键词:美国沥青路面;设计方法;简介中图分类号:U412 文献标识码：C文章编号：1008 -3383(2017)10 -0084 -011设计变量(1)时间约束。
为了充分发挥投资效益，A A S H T0设计指南鼓励对交通量大的工程采用较长的分析年限。
()交通。
设计方法以预计的80 k N(18 kip)累计当量单轴荷载（E S A L)为根据，并考虑交通量的逐年增长系数和车道分布系数。
若路面设计采用的分析年限内没有任何大修或重新罩面，则取整个分析年限的总累计轴载E S A L作为设计依据，若考虑分期修建，在分析年限内预期要进行大修或重新罩面，则需要绘制累计轴载数E S A L随时间变化的曲线，由此得到任意时段的E S A L值。
()可靠度。
可靠度设计是将某种可靠程度纳入设计过程的方法，以确保各种设计方案在分析年限内一直有效的可靠概率。
设计所用的可靠度水平随交通量、交通疏散的难度和公众对预期效率的增加而提高。
表1提供了不同功能等级道路所建议的可靠度水平。
表1对不同功能等级道路提供的可靠度水平％功能等级建议的可靠度水平功能等级建议的可靠度水平市区郊区市区 郊区州际及其他高速公路85^99-98-99-9集散道路8-9575 ^5主要干线8-9975^95地方道路50—)50 —)分析年限至少包括一次大修期，因而应等于或 大于工作年限。
例应用AASHTO道路规范在光伏电站进场道路的实
AASHTO道路规范在光伏电站进场道路的实【摘要】 AASHTO规范是美国联邦级公路及交通运输协会通过道路试验，材料测试等数据分析制定的一套完整的结构层设计及施工方法的道路规范。
本文通过在建工程实例，对美标AASHTO道路规范中沥青混凝土柔性路面结构设计及计算进行相关研究。
探讨光伏电站进场引接道路在AASHTO中各种参数取值、计算方法等问题，希望本文可以对今后光伏电站项目进场道路依据AASHTO规范设计时有一定的指导作用。
【关键词】沥青混凝土路面AASHTO 光伏电站进场道路回弹模量1引言我院承接的乌兹别克斯坦100MW光伏电站设计项目，按照合同要求进场道路、220kV升压站及开关站内道路需要遵循AASHTO规范，并结合光伏电站运维的交通量特点进行设计。
业主工程师在道路断面卷册审核过程中要求我院依据美标AASHTO-1993[1]规范出具道路计算书，验证道路各结构层的可靠性。
因此我们对AASHTO道路规范中沥青混凝土柔性路面结构的设计方法，参数选取原则进行了详细的研究，并切实应用到光伏电站进场道路及升压站内部道路设计中。
参数选取、计算过程和方法均得到了业主工程师的认可，道路断面图纸得以顺利批准。
本文对设计方法，参数选取等计算过程进行总结，希望对今后类似项目的应用有一定的参考意义。
2光伏电站项目及AASHTO规范简介2.1乌兹别克斯坦100MW光伏电站项目简介乌兹别克斯坦100MW光伏电站项目(Uzbekistan Scaling Solar Project)是新建光伏电站，规划容量100MW。
项目位于乌兹别克斯坦中部城市Navoi以西约30公里处，该地区气候干燥少雨，场地排水条件好，无冻胀，湿陷性等不良地质。
根据工程地质勘察报告，建设场地地基土层主要分为两层，由地表粉土和砂砾组成。
地下8.0m内未见地下水。
建设场地路基以砂砾为主，承载力高。
现场排水条件好，地下水对路基的无影响。
路基经过压实后，CBR值超过10%，可以采用当地的砂石材料作为道路的路基材料。
AASHTO 沥青混凝土路面设计方法探讨
AASHTO 沥青混凝土路面设计方法探讨何振宇;余武军【摘要】沥青混凝土路面在国内外高速公路建设中得到了广泛应用。
由于不同国家所采用的标准和规范不尽相同，路面结构设计的方法也有许多不同的类型。
结合巴哈马机场高速公路路面设计的实践经验，介绍了 AASHTO 沥青路面结构设计方法的设计思路及主要设计参数的定义与取值方法。
%Asphalt pavement is widely used in highway construction at home and abroad.Based on the countries,different standard and regulation are being implemented and the methodology for asphalt deigns varies.By combining the experience on asphalt pavement design for the Airport Gateway Pro-ject atNassau,Bahamas,this study introduced the concept of AASHTO standard for asphalt pave-ment design,as well as the definition and value taking method of the main design parameters.【期刊名称】《交通科技》【年(卷),期】2014(000)003【总页数】4页(P78-81)【关键词】沥青混凝土路面;AASHTO;设计方法;路面结构【作者】何振宇;余武军【作者单位】中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉 430056;中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉 430056【正文语种】中文世界各国沥青混凝土路面设计方法大致可以分为2类：①以试验为依据的经验法；②以力学分析为依据的理论法。
AASHTO 美国国家公路与运输协会标准
AASHTO 美国国家公路与运输协会标准AASHTO PMG-1-2001 路面管理指南Pavement Management GuideAASHTO GMPC-2-2002 指导方法和程序，在合同维修Guide for Methods and Procedures in Contract MaintenanceAASHTO GHOV-3-2004 指南高承载车辆（HOV ）设施Guide for High-Occupancy Vehicle (HOV) FacilitiesAASHTO GDPS-4-1993 指南设计路面结构Guide for Design of Pavement Structures AASHTO GDPS-3 V2-1986 指南设计路面结构第2卷-补充-1 998年Guide for Design of Pavement Structures Volume 2-Supplement - 1998AASHTO GDHS-5-2004 政策的几何设计的公路和街道-第五版Policy on Geometric Design of Highways and Streets-Fifth EditionAASHTO GDC-1-2003 准则设计constructibility -a ashto/ n sba钢桥协作-克 1 2.1-2003 Guidelines for Design for Constructibility - AASHTO/NSBA Steel Bridge Collaboration-G 12.1-2003 AASHTO GD-2-1965 政策上的几何设计的农村公路-撤回所取代aashto老人科日间医院A Policy on Geometric Design of Rural Highways-Withdrawn Replaced by AASHTO GDHS AASHTO GCPE-1996 指南订约，选拔，管理顾问公司在前期工程Guide for Contracting, Selecting, and Managing Consultants in Preconstruction EngineeringAASHTO FRBL-1-2002 交通运输投资在美国-货运铁路的底线报告Transportation Invest in America - Freight-Rail Bottom Line ReportAASHTO FHD-1-2004 指南实现的灵活性，在公路设计 A Guide to Achieving Flexibility in Highway DesignAASHTO FCAH-3-1990 信息指南剑击控制进入高速公路Informational Guide on Fencing Controlled Access HighwaysAASHTO ESC-2004 aashto中心环境方面的杰出表现-最佳做法，在竞争的环境管理AASHTO Center for Environmental Excellence - Best Practices in Environmental Stewardship Competition AASHTO EMCP-1992 评价和维修混凝土路面Evaluation and Maintenance of Concrete PavementsAASHTO DS-2005 一项政策的设计标准号州际公路系统5版A POLICY ON DESIGN STANDARDS INTERSTATE SYSTEM-Edition 5AASHTO DIVISION II 11.7-N/A 计量与支付Measurement and PaymentAASHTO DIVISION I 5.14-1996 重力及半重力墙的设计，和悬臂墙设计-中期1997年Gravity and Semi-Gravity Wall Design, and Cantilever Wall Design-Interim 1997AASHTO DIVISION I 5.13-1996 极限状态，负载因素和阻力因素，1997年中期Limit States, Load Factors and Resistance Factors-Interim 1997AASHTO DDPG-1-2003 设计图纸介绍指引Design Drawing Presentation GuidelinesAASHTO CSS-1-2005 中心环境方面的杰出表现最佳做法，在上下文敏感的解决方案Center for Environmental Excellence Best Practices in Context-Sensitive SolutionsAASHTO CSD-1-1998 不断变化的状态点The Changing State DOTAASHTO COMMENTARIES-2002 评标准规格为公路桥梁2002年第十七版Commentaries to Standard Specifications for Highway Bridges 2002-17th EditionAASHTO CM-4-1990 施工手册公路建设-第四版Construction Manual for HighwayConstruction-Fourth EditionAASHTO CA-3-2006 通勤在美国三-第三次国家报告对通勤的格局和趋势Commuting In America III - The Third National Report On Commuting Patterns and TrendsAASHTO BPCSS-2006 aashto中心环境方面的杰出表现-最佳做法，在上下文敏感的解决方案AASHTO Center for Environmental Excellence - Best Practices in Context-Sensitive Solutions AASHTO AU-5-2005 一政策对住宿的水电费与高速公路右侧的双向 A Policy On the Accommodation of Utilities Within Freeway Right-Of-WayAASHTO APPENDICES-2002 附录标准规格为公路桥梁2002年第十七版Appendices to Standard Specifications for Highway Bridges 2002-17th EditionAASHTO APH-1-2005 合作伙伴手册Partnering HandbookAASHTO APD-1-2005 加快项目交付。
美国AASHTO沥青设计方法
2
设计期经过车辆行驶，最终 内容单击此处输入内容 PSI=2.5作为主要公路的设计标 准，PSI=2.0作为次要公路的设 计标准。
单击此处输入内容单击此处输入
SV为轮迹带纵断面的平均坡度 方差,是运用CHLOE断面仪量测 的结果;C为已发展成网状裂缝 的裂缝面积,以m2／92.9m2路 面计;f为修补的面积，包括表 面修补和补坑,以m2／92.9m2 路面计;RD为平均车辙深度， 这是用1.2m长的直尺从车辙最 深处的点量出的，每隔7.62in 测一点,然后取其平均值。
4
AASHO试验路
试验地点
环境条件
平均气温(七月) 平均气温(一月) 年平均雨量 平均霜冻深度 (水温条件良好) 24.5℃(华氏76度) -2.8℃(华氏27度) 837毫米(34英寸) 711毫米(28英寸)
设计要点(柔性路面):
面层厚度(3级) 基层厚度(3级) 垫层厚度(3级) 3×3×3 (3-6环道) 柔性路面结构总数:468
FOR
WATCHING
Co pt G log log N log 据道路等级交通 量及气候水文土质等 自然条件，结合当地 实践经验确定出相应 的路面结构组合
2.进行路面结构 尺寸计算，计算 时选择结构层的 某一层作为目标 计算层
• AASHO设计委员会于1961年先提出暂行设计指南，现已
有1972年修订、1986年版和1993年版。
现有耐用性能指数 PSI
累计当量轴载 ESAL 路面结构数SN 主要方程式
AASHTO设计方法采用现有耐用性指数( PSI)作为衡量路面使 用性能的指标，并将使用性能期内路面耐用性指数的变化量(∆ PSI) 作为路面设计的使用性能标准，并以AASHO试验路的观 测资料为基础，建立了路面现有耐用性指数的变化量(∆ PSI) 在 路面使用性能期内同路面结构数SN及标准轴载ESAL( 80kN) 作 用次数N18的经验关系式
AASHTO柔性路面设计法在厂矿道路结构设计中的应用
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的单 位 为 ＭＰ ａ ，
值 得 注意 的是 ， Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ设计 方法 诺莫 图 中
的单 位 为 ｋ ｓ ｉ 。在 实 际应 用 中 ， 若
则 需先 将单 位 换算 成 ｋ ｓ ｉ 。具体 的换 算关 系 为 ： １ ＭＰ ａ １ ４ ５ ． ０ ３ ８ ｐ ｓ ｉ ０ ． １ ４ ５ ｋ ｓ ｉ 。 在 实际工程应 用 中 ， 厂矿道路形 式多采用 当地 常用形 式 。Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ设计方 法 常用法 ， 其表达式为
ｌ ｇ ｆ
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５ ３ ６ “ 卜 。 。 ２ 磊 ． ７ － 舢
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ — ０ ７ — ０ ９
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作者简介 ： 汪 娟（ １ ９ ８ ２ 一） ， 女， 湖北天 门人 ， 中国五环工程有限公 司工程 师， 工学硕 士， 主要从事 总图运输设计工作
Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ柔 性 路 面 设 计 法 在 厂 矿 道 路 结构 设计 中的应 用
汪 娟
（ 中国五环工程有限公 司， 湖北 武汉 ４ ３ ０ ２ ２ ３ ）
摘要 ： 为满足 国际工 程项 目要求 ， 提 出采 用美 国 Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ方法用 于厂矿沥青 道路设计 的思路 ， 概述 Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ沥
模型 ， 路面设计按使用要求 ， 运用关系模型完成结构设计 。经验法通过实际观测试验路段或使用道路 ， 建 立车辆荷载 、 路面结构和路面使用性能三者之 间的关系 ， 主要代表方法为美 国加州承载 比（ Ｃ Ｂ Ｒ ） 法和
Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ法 。
基于AASHTO沥青混凝土路面设计方法应用与研究
基于AASHTO沥青混凝土路面设计方法的应用与研究摘要：结合安哥拉-namibe新城开发项目道路试验段完成情况，参考《aashto guide for design of pavement structures1993》中的有关内容，在考虑路面结构排水条件对路面结构数（sn）的影响以及交通量~可靠度经验系数中可靠度保证率修正等问题的基础上，对道路路面结构设计方案形式进行了一次验证行设计，现将整个过程进行梳理和归纳，为今后按照aashto方法进行路面结构设计一定的参考依据。
关键词：aashto设计方法；新建沥青混凝土路面；结构数；可靠度；层位系数；排水系数。
中图分类号：tu37 文献标识码：a 文章编号：1引言在安哥拉red-namibe新城开发项目道路路面结构设计中，因中国设计标准凸显出局限性；又因目前非洲许多国家都参照aashto 设计方法指导本国道路路面结构设计。
鉴于此情况，作者对拟定的路面结构形式使用aashto路面设计方法进行一次验证设计。
2设计参数的确定2.1 使用性能期和分析期在aashto设计方法中：设计使用性能是指路面结构修建初期的服务水平衰变到需要进行改建的终端服务水平所经历的时段；分析期是指进行路面设计方案时所采用的时段。
各种道路的分析期的参照范围为：大交通量城市道路——30-50年；大交通公路——20-50年；低交通量有铺面的道路——15-25年；低交通量粒料表面——10-20年。
在本次验证性设计中，作者为保持与之前参照中国标准分析的交通量一致，故采用中国标准下的设计基准期。
此基准期小于aashto 中的分析期参考范围。
2.2 交通2.2.1轴载当量换算系数aashto采用80kn的单轴荷载为标准荷载，以现时服务能力指数（psi）作为路面结构设计标准。
按现时服务能力指数等效的原则推演得出的轴载换算公式模型为：其中：α，ρ——路面结构参数（面层类型、面层厚度、基层厚度）和荷载参数（轴重和轴重）的函数，通过分析和整理试验结果得到；——初期服务能力指数，水泥混凝土路面为4.5，沥青路面取为4.2.——设计使用期末的服务能力指数，可选用3.0（特重交通道路）、2.5（主要道路）或2.0（轻交通道路）。
美国沥青路面设计方法简介
文献标识 码 ： Ｃ
文章编 号： １ ０ ０ ８— ３ ３ ８ ３ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３—０ ０ ５ １— ０ １
９ ５ ％， 则各期的可靠度必须为 （ ０ ． ９ ５ ） ， 即９ ７ ． ５ ％。 （ １ ） 时 间约束 。为了充分发挥投资 效益 ，Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｔ Ｏ设计 ２ 修 正 方 程 式 指南鼓励对交通量大的工程采用较长 的分析年 限。 （ １ ） 土基与环境 修正式 （ １ ４— ５ ３ ） 仅适 用于 Ａ Ａ Ｓ Ｈ Ｏ道路 （ ２ ） 交通 。设计方法 以预计 的 ８ ０ ｋ Ｎ （ １ ８ ｋ ｉ ｐ ） 累计当量单 试验段 的 土 基 状 况 ， 即有效土 基 回弹模量为 ２ ０ ． ７ ＭＰ ａ 轴荷载 （ Ｅ Ｓ Ａ Ｌ ） 为根据 ， 并考 虑交 通量 的逐年增 长 系数 和车 （ ３ ０ ０ ０ ｐ ｓ ｉ ） 的柔性路面 。对 于其他土基及 环境 条件 ， 经修正 道分 布系数 。若路面设计 采用 的分析 年限 内没有任何 大修 为式 （ １ ）， 即 或重新罩 面， 则取整个分析年限 的总累计轴 载 Ｅ Ｓ Ａ Ｌ作为设 ｌ ｇ Ｗ ， ９ ． ３ ６ １ ｇ （ ｓ 一 ｍ ＋１ ）＿ｏ ． ２ ０＋ ＋ 计依据 ， 若考虑分期修建 ， 在分 析年 限内预期 要进行 大修或 。 。 ４ 重新罩面 ， 则需 要绘 制 累计 轴 载 数 Ｅ Ｓ Ａ Ｌ随时 间变 化 的 曲 线， 由此得到任意时段 的 Ｅ Ｓ Ａ Ｌ值 。 ２ ． ３ ２ １ ｇ Ｍ 一８ ． ０ ７ （ ２ ） （ ３ ） 可靠度 。可 靠度 设计 是将 某 种可 靠程度 纳入 设计 式 中： 为路基土有效 回弹模量 。 过程 的方法 ， 以确保各 种设 计方案在分析年 限内一直有效 的 （ ２ ） 降水 ， 排水条 件 修正 。考虑 到 当地 降水 、 排水 条件 可靠概率 。设计所用的可靠度水平 随交通 量、 交通疏散 的难 与试验路 的差异 ， 通 过式 （ ３ ） 作 修正。 度和公众对预期效率 的增加而 提高 。表 １ 提 供了不 同功 能 Ｓ Ｎ＝ １ Ｄ１ ＋ ２ Ｄ ２ ｍ ２ ＋ ３ Ｄ ３ ｍ３ （ ３ ） 等级道路所建议 的可靠 度水平 。 式 中： ｍ 为基层的排水系数 ； ｍ， 为底基层的排水系数 。 表１ 对不 同功能等级道路提供 的可 靠度水平 （ ３ ） 可靠度 保证率 修正 。按 式 （ ３ ） 计算 ， 使Ｐ Ｓ Ｉ 降至 尸 的８ Ｏ ｋ Ｎ单轴轴载通 行次 数 。 等 于 ， 设 计 的可靠度仅 为５ ０ ％， 因为该式 中所有 的变量均为平均 值 ， 为了达到要求 的可靠度水底平 ， 。 。 必 须小于 一个 正态偏 移 ， 如图 １
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施 工 技 术 CONSTRUO 沥青路面结构设计方法及应用
李虎成
（ 中铁第一勘察设计院集团有限公司， 陕西 西安 710043 ）
［摘要］ 沥青混凝土路面因其具有平整度好 、 行车平稳舒适 、 噪声低 、 易养护等特点， 在国内外高速公路建设中得到 了广泛应用 。 由于不同国家和地区所采用的标准和规范不尽相同， 沥青混凝土路面 结 构 设 计 的 方 法 也 有 许 多 不 同 的类型 。 结合特立尼 达 和 多 巴 哥 圣 费 尔 南 多 — 马 亚 罗 高 速 公 路 沥 青 混 凝 土 路 面 设 计 的 实 践 经 验 ， 详细介绍了 AASHTO 沥青混凝土路面结构设计方法的设计思路及主要设计参数的定义与取值方法 。 ［关键词］ 道路工程； 路面； 沥青混凝土路面； AASHTO ； 设计； 服务能力指数； 规范 ［中图分类号］ TU248. 6 ； U416． 217 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 10028498 （ 2012 ） 11004103
Abstract ： Asphalt concrete pavement has been widely applied in highway construction at home and abroad ，with the advantages of high smoothness ， comfortable driving experience ， low noise and easy maintenance and so on． There are many different methods in the design of asphalt concrete pavement structure as different standards and specifications adopted by different countries and regions． Combined with the practical experiences of asphalt concrete pavement design in Trinidad and Tobago San FernandoMa Yaluo highway ，the author emphatically introduces the design ideas ，the definition and determination of main design parameters of the AASHTO asphalt concrete pavement design in the USA． Key words ： roads ； pavements ； asphalt concrete pavements ； AASHTO ； design ； Present serviceability index ； standards 1 项目概况 特立尼 达 和 多 巴 哥 圣 费 尔 南 多 — 马 亚 罗 高 速 公路是特 立 尼 达 和 多 巴 哥 国 家 路 网 规 划 中 一 条 横 项 目 全 长 约 54km ， 按双向 贯东西的重要 高 速 公 路， 4 车道标准建设， 设 计 速 度 110km / h ， 按美国规范进 行设计 。 2 AASHTO 设计方法简介 AASHTO 设 计 方 法 采 用 现 时 服 务 能 力 指 数 （ PSI ） ［1］ 作为 衡 量 路 面 使 用 性 能 的 指 标， 并将使用 性能期内路 面 服 务 能 力 指 数 的 变 化 量 （ Δ PSI ） 作 为 路面设计的使用性能 标 准， 并 以 AASHTO 试 验 路 的 建立了路面现时服务能力指数的 观测资料为基础， 变化量（ Δ PSI ） 在 路 面 使 用 性 能 期 内 同 路 面 结 构 数 SN 及标准轴载（ 80kN ） 作用次数 N 18 的经验关系式： lg lg N 18 = 9. 361lg （ SN + 1 ） － 0. 20 + Δ PSI 4． 2 － 1． 5 1 094 0． 4 + （ SN + 1 ） + 2 ． 321lg E se － 8. 07 － β S z
5 ． 19
式中： β 为与目 标 可 靠 度 P s 相 应 的 可 靠 指 标； S z 为 交通预估和使用性能预估的总标准差； SN 为路面结 SN = a 1 D 1 + a 2 D 2 m 2 + a 3 D 3 m 3 + a 4 D 4 m 4 ， D1 ， 构数， D2 ， D3 ， D 4 分别为面层 、 基层 、 垫层及 capping 层的厚 1in = 2. 54cm ） ， a1 ， a2 ， a3 ， a4 为 与 各 结 构 层 材 度（ in ， m2 ， m3 ， m4 分 别 为 料类型和性 质 有 关 的 层 位 系 数， 基层 、 垫层及 capping 层的排水系数； E se 为 路 基 土 的 1psi = 6. 895kN / m 2 ） 。 有效回弹模量（ psi ， 3 AASHTO 设计方法的设计思路 首先 根 据 道 路 等 级 、 交 通 量 及 气 候、 水 文、 土质 结合当 地 实 践 经 验 确 定 出 相 应 的 路 面 等自然条件， 结构组合 。 然后进 行 路 面 结 构 尺 寸 计 算， 计算时选 择结构层的某一层 作 为 目 标 计 算 层， 然后根据交通 量情况计算出累计 标 准 轴 载 作 用 次 数， 再根据累计
Asphalt Concrete Pavement Design Method and Its Application of AASHTO
Li Hucheng
（ China Railway First Survey and Design Institute Group Ltd． ，Xi ’ an ， Shaanxi 710043 ， China ）