国外沥青路面设计简介共76页文档
国外主要沥青路面设计方法概述
国外主要沥青路面设计方法概述说到沥青路面设计，咱们大多数人可能想的就是那条条笔直的马路，车子在上面呼啸而过，风驰电掣的感觉是不是挺爽？但大家有没有想过，这些路面背后，可是有一整套复杂的设计方法在支撑着呢！而这些设计方法，尤其是在国外，其实也是各具特色。
今天就带大家看看国外的几种主要沥青路面设计方法，别看它们名头大，其实操作起来也并没有那么神秘。
先说说美国的设计方法吧。
美国的路面设计方法通常参考的是所谓的“加州路面设计方法”，也叫加州法。
这套方法根据不同的交通流量、路面使用年限、气候条件来进行设计，简直可以说是根据“天时、地利、人和”来选材料、选厚度、定标准！美国人可是讲究数据和实际使用的，所以他们的设计特别重视“路面层次”。
简单来说，就是把路面分成几个层次，每一层的材料、厚度、结构，都是根据实际需要来定的。
举个例子，如果路面经常要承受重型卡车的碾压，那上面铺的材料肯定得耐磨又坚固，不然早晚就得“掉渣”了。
设计好这些层次后，设计师还得计算出每一层的承载能力，确保它能够支撑所有的车辆。
看着好像很复杂吧？其实就是要做到“量体裁衣”，每条路都按实际情况来量身定做。
接下来是欧洲的设计方法。
欧洲，尤其是英国，常用的是“贝尔法斯特法”。
听着好像有点高大上，其实这方法主要还是通过计算沥青混合料的结构、厚度以及耐久性来做设计。
和美国不同，英国这边更注重环境对路面的影响，特别是雨水、温度变化这些自然因素。
像英国那样，常年阴雨绵绵、湿气重，设计师们就得考虑到这些因素对沥青的侵蚀作用。
要是设计时没考虑周全，等天气一转，路面一发霉，车主们可就要抱怨了。
所以英国的路面设计方法，除了重视技术计算外，还很注重材料的选择和施工的细节。
比如，在选择沥青时，常常考虑那些抗水性强、耐腐蚀的混合料，确保雨水多的地区路面不容易出现裂缝。
这种方法其实就是强调“预防为主”，提前预测各种可能发生的情况，做到未雨绸缪。
也得提提德国的设计方法。
德国的设计方法可以说是“稳重派”的代表。
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。
国外沥青路面设计简介
√
英国
√(水稳碎石)
√
√
法国
薄沥青层 厚粒料基层
厚沥青层 下卧底基层
半刚性基层
混合式
全厚式
粒料基层
主要路面结构
国家
※
※
俄罗斯
※
※
※
法国
※
※
※
比利时
※
※
诺丁汉大学
※
※
※
※
南非
※
※
日本
※
※
※
澳大利亚
※
※
※
SHELL
补强※
※
※
AI
路表 弯沉
永久变形
粒料层剪 切应力
路基顶面 压应变
稳定粒料 层拉应力
路基膨胀或冻胀考虑——路基膨胀或冻胀造成PSI的损失。 每一个特定地区给出了膨胀或冻胀造成的PSI损失随时间的变化曲线（△PSISV~t △PSIFH ~t ） 设计方法： 估计路面使用年限（年） 查图得出相应△ PSI SV、FH 从设 计总服务能力损失(△PSI ）中扣除△ PSISV、FH，得到完全由 交通荷载引起的△PSITR △PSIIR查AASHTO路面设计图得到 累计交通量（ESAL） 根据交通量随时间变化图得到允许的使 用年限 ,与初始估计的使用年限相比，两者相差1年则可，否 则重新计算，直至收敛。
AASHTO（200x修订版）的修订要点
◎ 对沥青路面、水泥混凝土路面、复合路面提供一个通用的设计方法；反映了交通、气候环境、路基、可靠性的共同的设计要求。 ◎ 适用于新建和重建路面的结构设计，设计项目包括计算路面结构各层的厚度、重建的方法、地下排水设施、路基改善等等。 ◎ 将使用周期效益成本分析的方法作为该设计方法的一个子程序。
国内外沥青路面设计方法综述
国内外沥青路面设计方法综述周 利,蔡迎春,杨泽涛(郑州大学环境与水利学院,郑州 450002)摘 要:当前世界各国众多的沥青路面设计方法,可概括地分为2类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
简要介绍目前国内外典型设计方法(CBR法、AASHTO法、S HELL法、AI法及国内方法),并比较其优缺点,针对现行设计方法,特别是我国设计方法,提出改进意见。
关键词:沥青路面;设计方法;综述文章编号:1009-6477(2007)04-0036-04 中图分类号:U416.217 文献标识码:BSummary of Domestic&Overseas Asphalt Pavemen t Design MethodZhou Li,Cai Yingchun,Yang Zetao沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。
以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史,其发展历程经历了古典法、经验法和力学-经验法3个阶段。
当前世界各国众多的沥青路面设计方法大体为后面2种,即以工程使用经验或试验为依据的经验法和以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
为了更好地借鉴前人的研究成果,有助于指导今后设计方法的研究,本文简要介绍目前国内外几种典型的设计方法:(1)经验法的代表方法:CBR法和AASHTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHELL法;(3)我国2004规范(报批稿)采用的设计方法,并作简单评价。
1 国外沥青路面设计方法国外的沥青路面设计方法,可分为经验法和力学-经验法2大类[1]。
1.1 经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、荷载和路面性能三者间的经验关系。
最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AASHTO)柔性路面设计法。
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
美国AASHTO沥青设计方法
结构组合 基层：0~9英寸厚 底基层：0~16英寸厚 最厚结构：6英寸 HMA+9英寸 基层+16英寸底用于重载交通， 试验结束时2.6-3.6 PSI 最薄结构：1英寸 HMA，用于 轻交通
柔性路面最终试验结果：
大多数结构均有不同程度的损坏，包括最厚 结构部分也连续损坏； 大部分损坏出现在春融期，可见冰冻是主要 的破坏原因； 试验结果表明，较厚的基层及底基层有助于 减轻冰冻的损害程度。
基本
设计思路
3.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 标准轴载作用次数计 算出设计路面结构数 SN
4.根据路面结构数函 数( 路面结构层厚度 层位系数和排水系数 的函数) 计算出目标 结构层厚度
3
简明设计流程
1 土基条件修订 2 地区系数修订 3 编制列线图 4 结构组成设计
简明设计流程
• 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设计方法简介1累计当量轴载esal设计指标和基本方程2现有耐用性能指数psiaashto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esal80kn作用次数n18的经验关系式路面结构数sn主要方程式现有耐用性能指数psi单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容现有路面耐用性指psipresentserviceabilityindex是根据路面使用性能对路面作log N log Co 1.5
公路沥青路面设计
2.室内实验法： 取代表性土样，在室内按最佳含水量制备三组试件，分别击实不同的次数，测得不同压实度下的相对应的回弹模量
值，绘制压实度与回弹模量曲线，查图求得标准压实度条件下土的回弹模量值。
3.换算法： 利用E0~L0、E0~K、E0~CBR的换算关系式，确定回弹模量值。 4.查表法：无实测条件时采用。
三、路面材料强度设计参数的确定方法
以设计弯沉值计算路面厚度并对结构层进行层底拉应力验算时，各层材料的 模量均采用抗压回弹模量，沥青混凝土和半刚性材料的抗拉强度采用劈裂试验 测得劈裂强度。
第四节 设计弯沉值与容许拉应力计算 一、设计弯沉值计算 1.设计弯沉值的含义：
根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级、路面结构类型而确定的路表弯沉设计值。 2.路面外观状态的类型：
（二）起因
车轮荷载引起的垂直力和水平力的综合作用，使结构层内产生的剪应力超过材料的抗剪强度。 同时也与行驶车轮的冲击、振动有关。
5、低温缩裂 （一）表现
横向间隔性的裂缝，严重时发展为纵向裂缝 （二）起因
路面结构中某些整体性结构层在低温（通常为负温度）时由于材料收缩受限制而产生较大的拉应 力，当它超过材料相应条件下的抗拉强度时便产生开裂
Rs /Ks
Ks为抗拉强度结构系数。
对于沥青混凝:K土 s 面 0.0层 9Ne0.22/Ac
对于无机结合料 料类 :稳 Ks 定 0.3集 5Ne0.11/Ac 对于无机结合粒 料土 稳 :类 Ks定 0细 .45Ne0.11/Ac
第五节 沥青 路面结构组合设计
一、沥青路面设计内容 1.交通量实测、分析、预测； 2.路面结构层原材料的选择； 3.混合料配合比设计； 4.设计参数的测试与确定； 5.路面结构组合设计与厚度计算； 6.路面排水系统设计和其他路面工程设计等； 7.路面结构方案的技术经济综合比选，提出推荐方案。
国外某三级公路施工组织设计(沥青混凝土路面)
第一章总体施工组织布臵及规划第一节工程概况和编制依据一、工程概况本项目位于北隆达省敦多市,共由16条道路组成，为便于区分，设计时暂以A路、B路、C路、D路、E路、F路、G路、H路、J路、K路、L路、M路、N路、P路、Q路来命名。
道路总长39227.353米，路宽9至42米不等。
其中F路、M路全段和C路、K路、L路的部分路段属于新建道路，其余属于改建道路。
二、沿线现状A路：该路全长2326.071m，起点与B路相交，自工程起点至K1+680现状道路为单幅路，宽约5.5m；K1+680至K2+225段现状道路为单幅路，宽12m；K2+225至K2+225段现状道路为双幅路，两侧车行道各宽12m，中央分隔带宽18米，总宽42米。
均为沥青路面。
工程起点至K2+225段道路两侧均为农田、荒地，K2+225至工程终点道路两侧有警察局等单位。
B路：该路全长3234.486m，起点与A路相交，工程起点至K2+150、K2+820-K3+200现状道路为单幅路，宽约9m；K1+680至K2+820段现状道路为单幅路，宽约11m。
均为沥青路面。
工程起点至K1+200段道路两侧均为农田、荒地，K1+200至工程终点道路两侧有部分民房。
在K0+825处现状有一道1.5m宽的小涵洞横穿设计道路，在K2+925处现状有一道5m宽的小桥涵横穿设计道路。
C路：该路全长1836.408m，工程起点至K0+185、K0+445-K0+900现状道路为单幅路，沥青路面，宽约7m；其余路段为一条宽约3m的土路。
设计道路两侧沿线为民房。
在K1+757处现状有一道0.9m宽的小桥涵横穿设计道路，在K1+793处现状有一道小涵洞横穿设计道路。
D路：该路全长785.749m，工程起点至K0+240现状道路为单幅路，宽约4m；K0+500至工程终点现状道路为单幅路，宽约7m；K0+240- K0+500现状道路为双幅路，两侧车行道各宽5m，中央分隔带宽2米，总宽12米。
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1、最灵繁的人也看不见自己的背脊。——非洲 2、最困难的事情就是认识自己。——希腊 3、有勇气承担命运这才是英雄好汉。——黑塞 4、与肝胆人共事，无字句处读书。——周恩来 5、阅读使人充实，会谈使人敏捷，写作使人精确。——培根
国外沥青路面设计简介
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住，基 。