沥青路面设计
一、新建沥青路面设计
1.1交通调查分析
2009年东风SP9135B车作用次数为：300×（1+0.1）3=400次/日，同理，五十铃NPR595G 车作用的次数为466次/ 日，江淮HF140A车作用次数为533次/日，江淮HF150车作用次数为541次/日，东风KM340车作用的次数为666次/日。黄河JN163车作用次数为：490次/日，五十铃EXR181L车作用的次数为：706次/日，三菱FR415车的作用次数为：400次/日。
（1）路面设计成双轮轴载100 为标准轴载
1）以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次
①轴载换算
轴载换算采用如下的计算公式
计算结果如表沥青-1所示
轴载换算结果表（弯沉）表沥青-1
②累计当量轴次
根据设计规范,高速公路沥青路面设计年限取15年,四车道的车道系数是04~0.5,取0.45
累计当量轴次
次
2)验算半刚性基层层底拉应力平均累积当量轴次
①轴载换算
验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:
计算结果如表2所示
2）累计当量轴次
参数取值同上，设计年限15年，车道系数取0.45
累计当量轴次
次
轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力) 表沥青-2
注：轴载小于50KN的轴载作用不计
1.2、结构组合与材料选取
由上面计算，根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途有大量的碎石且有石灰供应，路面结构面层采用沥青混凝土（15cm），基层采用水泥稳定碎石（取25 cm），底基层采用石灰土(厚
度待定)。
规范规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成。查规范中的第四节沥青路面的4-2高级路面中的表4.2.1“沥青混合料类型的选择（方孔筛）”，采用三层式沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土厚度(4cm),中面层采用中粒式沥青混凝土(厚度5cm)，下面层采用粗粒式混凝土（厚度6cm）
1.3、各层材料的抗压模量与劈裂强度
查表得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取C时的模量，各值取规范给定范围中值，因此得到C时的模量：细粒式沥青混凝土：1400Mpa。中粒式密集度沥青混凝土1200Mpa。粗粒式密集度混凝土1000Mpa，水泥碎石为1500Mpa，石灰550Mpa。各层材料的劈裂强度：细粒式沥青混凝土：1.4Mpa。中粒式密集度沥青混凝土1.0Mpa。粗粒式密集度混凝土0.8Mpa，水泥稳定碎石为0.5Mpa，石灰0.225Mpa。
1.4、土基回弹模量的确定
该路段地处Ⅱ5a区，属东部温润季冬区，土质为粘性土，据调查和设计要求，路床表面距地下水位为2.0 m。辛庄镇正南约3公里有大型石料厂，可解决石料供应问题。路面用石油沥青可从济南、淄博购进。其它木材、钢材、水泥等材料可从当地采购。查沥青路面设计规范，路基高度H2 1.5、设计指标确定 对于高速公路，规范要求以设计弯层作为设计指标，并进行结构基地拉应力验算 （1）该公路为高速公路，公路等级系数取1.0，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层厚度大于20cm，基层类型系数取1.0，设计弯层： （2）各层材料容许层底拉应力 细粒式密级配混凝土： 中粒式密级配混凝土： 粗粒式密级配混凝土： 水泥碎石： 石灰土 1.6、设计资料总结 设计弯沉值20.33（0.01mm），相关设计资料汇总如表沥青-3 设计资料汇总表沥青-3 1.7、用计算机程序验算其层底拉应力和防冻层厚度根据设计弯沉值计算路面宽。 ************************** *新建路面设计成果文件汇总* ************************** 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) 交通量 1 东风SP9135 20. 2 72. 3 2 双轮组>3 400 2 五十铃NPR595 23.5 44 1 双轮组466 3 江淮HF140A 18.9 41.8 1 双轮组533 4 江淮HF150 45.1 101. 5 1 双轮组541 5 东风KM34024. 6 67.8 1 双轮组666 6 黄河JN163 58.6 114 1 双轮组 490 7五十铃EXR181 60 100 3 双轮组>3 706 8 三菱FR415 30 51 1 双轮组400 设计年限15 车道系数.45 序号分段时间(年) 交通量年增长率 1 2 10 ％ 2 1 3 8 ％ 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4864 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.207906E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时: 路面竣工后第一年日平均当量轴次: 4581 设计年限内一个车道上累计当量轴次: 2.079444E+07 公路等级高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值: 20.4 (0.01mm) 层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa) 1 细粒式沥青混凝土 1.4 .38 2 中粒式沥青混凝土 1 .27 3 粗粒式沥青混凝土.8 .2 4 水泥稳定碎石. 5 .22 5 石灰土.25 .09 新建路面结构厚度计算 公路等级: 高速公路 新建路面的层数: 5 标准轴载: BZZ-100 路面设计弯沉值: 20.4 (0.01mm) 路面设计层层位: 5 设计层最小厚度: 15 (cm) 层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa) (20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 .38 2 中粒式沥青混凝土 5 1200 1600 .27 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 .2 4 水泥稳定碎石2 5 1500 1500 .22 5 石灰土? 550 550 .09 6 土基 48.36 按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 20.4 (0.01mm) H( 5 )= 30 cm LS= 20.6 (0.01mm) H( 5 )= 35 cm LS= 19.2 (0.01mm) H( 5 )= 30.7 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度: H( 5 )= 30.7 cm(第1 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 30.7 cm(第2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 30.7 cm(第3 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 30.7 cm(第4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 30.7 cm(第5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度: H( 5 )= 30.7 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 30.7 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度: 路面最小防冻厚度40 cm 验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求. 通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 4 cm --------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 5 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 水泥稳定碎石25 cm --------------------------------------- 石灰土31 cm --------------------------------------- 土基 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公路等级: 高速公路 新建路面的层数: 5 标准轴载: BZZ-100 层位结构层材料名称厚度(cm) 抗压模量(MPa) 抗压模量(MPa) 计算信息(20℃) (15℃) 1 细粒式沥青混凝土 4 1400 2000 计算应力 2 中粒式沥青混凝土 5 1200 1600 计算应力 3 粗粒式沥青混凝土 6 900 1200 计算应力 4 水泥稳定碎石 2 5 1500 1500 计算应力 5 石灰土 31 550 550 计算应力 6 土基48.36 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值: 第1 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 20.3 (0.01mm) 第2 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 22.1 (0.01mm) 第3 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 24.6 (0.01mm) 第4 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 27.6 (0.01mm) 第5 层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 73.8 (0.01mm) 土基顶面竣工验收弯沉值LS= 244.8 (0.01mm)(根据“基层施工规范”第88页公式) LS= 192.6 (0.01mm)(根据“测试规程”第56页公式) 计算新建路面各结构层底面最大拉应力: 第1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.197 (MPa) 第2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.057 (MPa) 第3 层底面最大拉应力σ( 3 )=-.041 (MPa) 第4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .102 (MPa) 第5 层底面最大拉应力σ( 5 )= .057 (MPa) 满足设计要求。 第5期（总第118期） ■综合论述 国内外沥青路面设计方法分析 姚连军1，李丽2 （1.重庆市交通规划勘察设计院，重庆401121；2.重庆交通大学，重庆400074） 摘要基于国内外沥青路面现有设计体系，介绍了经验法、力学-经验法、基于性能设计法三大类别，并针对其代表性的设计方法的特点进行了评析；结合我国沥青路面结构设计体系，指出我国设计体系中存在的设计指标、路面材料设计参数、交通荷载等方面存在缺陷，并提出相应的建议。 关键词道路工程；沥青路面；设计方法；设计指标 Abstract：Based on current design of asphalt pavement both home and abroad，the paper has made introduction to three means of design，namely empirical method，stress empirical method and property-centered method.Moreover，it has made comments on certain representative features of designs.Taking structure design of asphalt pavement in China into account，the paper presents some demerits in design target，parameter of pavement materials，traffic capacity and the like and finally proposes solutions to such problems. Keywords：highway engineering，asphalt pavement，means of design，design target 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面层的路面结构。沥青路面设计的任务是根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，设计经济合理的路面结构使之能起到承受交通荷载和环境因素的作用，在预定的使用期限内满足各级公路相应的承载能力、耐久性、舒适性和安全性的要求。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，其发展历程经历了经验法和力学-经验法、基于性能的设计方法等类型。 1国外沥青路面设计方法 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（结构层组合、厚度和材料性质）、荷载（轴载大小和作用次数）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CBR法和AASHTO法。 CBR法[1~2]以CBR值作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标。通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR轮载～路面结构层厚度（以粒料层总厚度表征）三者间的经验关系。利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单，概念明确，适用于重载、低等级的路面设计；但CBR值仅是一种经验性的指标，并不是材料承载力的直接度量指标，它与弹性变形量的关系很小。而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下，因而，路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣，更关心的是路基土的回弹性质（回弹模量）及其在重复荷载作用下的塑性应变。 AASHTO法[3~4]是在AASHO试验路的基础上建立的，整理试验路的试验观测数据，得到的路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。AASHTO方法提出了现时服务能力指数（PSI）的概念，以反映路面的服务质量。不同轴载的作用，按等效损坏（PSI）的原则进行转换。路面使用性能指标PSI，主要受平整度的影响，与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。因此，这是一项反映路面功能性能的指标，而不是表征路面结构性损坏的指标。此外，这个方法源于一条试验路的数据，仅反映一种路基土和一种环境条件，推广应用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性。但AASHO试验路的测定数据得到了良好的整理和保存，为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据[5]。AASHO法提出了轴载换算的概念和公式，考虑了结构的可靠度和排水条件的影响，这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。1.2力学-经验法 力学-经验法利用在力学反应量与路面性能（各种损坏模式）之间建立的性能模型，按设计要求设计路面结构。从20世纪60年代初开始，各国科技人员致力于研制和实施沥青路面的力学-经验设计法，著名的有AI法和Shel1法。 Shell法[6]是由英、荷壳牌石油公司研究所研究、发展和完善起来的。在该设计方法中，混合料的粘弹性性质以其劲度模量体现，其值取决于沥青含量、沥青劲度和沥青混合料的空隙率。路基模量受应力影响，路基动态模量可以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定，也可在室内通过三轴仪测定。此方法中交通荷载以标准双轮轴载次数为代表，设计年限内的累计轴次即为设计寿命。临界荷位的应力应变由计算机程序BISAR计算。Shell设计法考虑了控制疲劳开裂的沥青层底面的容许水平拉应变ε fat 和控 制永久变形的路基顶面的容许竖向压应变ε z 两项主要设计标准和水泥稳定类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变 3 ·· 沥青混凝土路面计算书 一、交通量的计算 根据任务要求，其中与路面损坏有关的各类车俩交通量如下表 1、 计算累计当量轴次 累计当量轴次表 表2-1 车辆类型 交通量 (辆/d) 后轴 前轴 总换算系数 当量轴次 (次/d) 轴数系数C 1 轮组系数 C 2 后轴重(KN) 后轴换算系数 轴数系数C 1 轮组系数 C 2 前轴重(KN) 前轴换算系数 桑塔纳 3771 五十铃 6493 1 6.4 (18.5) 0.147 ( / ) 0.147 ( / ) 974 解放CA10B 3883 1 1.0 60.85 0.115 (0.019) 1 6.4 (18.5) 19.4 0.005 0.125 (0.019) 406 (64) 黄河JN150 1383 1 1.0 101.6 1.071 (1.135) 1 6.4 (18.5) 49.0 0．287 (0.003) 1.358 (1.138) 1881 (1579) 黄河JN162 290 1 1.0 115.0 1.836 (3.059) 1 6.4 (18.5) 59.5 0.668 (0.29) 2.50 ( 3.350) 728 (972) 交通SH361 28 2.2 1.0 2× 110.0 3.330 (6.431) 1 6.4 (18.5) 60.0 0.694 (0.311) 4.02 (6.74) 134 (186) 合计 4123 (2801) 当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时，凡轴载大于25KN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴），均应按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。 4.35 121 k i i i P N C C n P =??= ? ??∑ 《规范》3.1.2-1 式中： 5.2 路面加铺结构材料（5%水泥稳定碎石、沥青碎石与沥青混凝土） 5.2.1基质沥青、改性沥青、改性乳化沥青、防水卷材的技术要求 改性沥青AC-20C和改性沥青AC-13C-13用基质沥青技术指标应达到表7.6所列的技术要求： 表5.6 A级道路石油沥青70#技术要求 改性沥青应满足以下技术要求： 表5.7 SBS聚合物改性沥青技术指标要求 改性乳化沥青应满足下表所列技术要求： 表5.8 阳离子改性乳化沥青技术要求 5.2.2 石料 ①粗集料的基本性质要求 用于沥青混凝土路面的粗集料是指2.36mm以上的集料，粗集料应由具有生产许可证的采石场生产。 为保证沥青混凝土的强度和抗水损害能力，粗集料宜选用与沥青粘附性能好的碱性硬质石料，石料与沥青的粘附性应达到5级。如缺乏碱性石料，只能采用花岗岩等酸性石料时，应添加抗剥落剂，使石料与沥青的粘附性达到5级。粗集料应满足下表5.10所示的技术要求。 ②细集料的基本性质要求 细集料宜采用碱性硬质碎石轧制的机制砂作为细集料。细集料应洁净、干燥、无风化、无杂质，并有适当的颗粒组成。如缺乏碱性石料，只能采用花岗岩等酸性石料时，应添加抗剥落剂。如其技术指标应满足表5.11所列的技术要求： 表5.10 石料技术要求 注：1、当石 料与沥青与石料的粘附性达不到5级时，应采用添加抗剥落剂等措施使沥青与石料的粘附性达到5级。 表5.11 沥青混凝土用细集料的技术要求 细集料的级配应满足表5.12所列的级配要求。本工程不使用天然砂。 表5.12 沥青混凝土用细集料的级配要求 5.2.3 矿粉 采用符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)中表4.10.1技术要求的石灰石矿粉，施工中应保持矿粉干燥无结团，成团的矿粉不得直接使用，如下表所示。 表5.13 沥青混凝土用矿粉的质量要求 5.2.4 抗剥落剂 为保证沥青混合料中石料与沥青的粘附性，在石料与沥青的粘附达不到5级的条件下，需采用添加质量优良，长期抗剥落性能好的抗剥落剂，或者采取掺加一定量的消石灰代替矿粉的方法来提高石料与沥青的粘附能力。 5.2.5 沥青混凝土的级配与性能 ①AC-13C 混合料的级配： AC-13C 的级配应满足下表所列的级配范围： 表5.14 AC-13C 级配要求 ② 改性沥青AC-13C 混合料的性能要求： 改性沥青AC-13C 的性能要求如下表所示： 表5.15 改性沥青AC-13C 性能要求 公路沥青路面设计规范(JTG-D50-2006) 《公路沥青路面设计规范》JTGD 50－2004 条文说明 2004年9月16日 1 总则 1.0.1 由于国民经济发展，带来交通量激增和重载车增多，对路面设计和施工是一个挑战。为提高路面设计水平和工程质量，减少早期损害，总结工程实践的经验教训，吸纳新的科研成果，有必要对原规范进行修订。 1.0.3 路面设计工作是一个系统工程，它不是单纯地厚度计算。因原材料性质决定沥青混合料或各种基层混合料的物理力学特性，各种混合料的性质决定了各结构层的路用性能，所以，材料直接影响路面质量与耐久性。各结构层的组合与当地的气候、交通量与交通组成密切相关，合理的结构组合，使路面获得经济、耐久效果。厚度计算与材料设计参数取值直接相关，没有实测材料参数厚度计算缺乏依据。若缺原材料调查，无合理材料单价，可导致变更设计，突破投资。故设计人员应重视材料调查，选用符合技术要求，经济合理材料，防止简单地套用路面结构，把设计变成是厚度计算。 设计工作包括以下具体内容： 1 调查与收集有关交通量及其组成资料，积极开展轴载谱分布的调查、测试工作； 2 收集当地气候、水文资料，了解沿线地质、路基填挖及干湿状况，通过试验或论证确定路基回弹模量； 3 设计人员应认真做好路用各种材料的调查，并取样试验，根据试验结果选定路面各结构层所需的材料； 4 施工图设计阶段应进行混合料的目标配合比设计，并测试、确定材料设计参数； 5 拟定路面结构组合，采用专用程序计算厚度； 6 对路面结构方案进行概算、技术经济比较，进行初期投资或长期成本寿命分析，提出推荐的设计方案。但是目前我国尚未建立初期投资、营运中的维修、养护费用等全过程的技术经济预估模型，希望有条件的设计、科研单位开展这方面的工作，积累资料。 7 认真做好路面排水、路面结构内部排水和中央分隔带排水系统设计，使路面排水通畅，路面结构内部无积水滞留。 1.0.4 该条文仅增加了路面设计应符合国家环境保护的有关规定，设计中应注意废弃料的处理，不能污染环境。鼓励积极开展旧沥青面层、破碎水泥混凝土板和旧基层材料的再生利用，节约资源，保护环境。 1.0.5 分期修建的方案，由设计单位根据实际情况决定。 1.0.6 新条文强调了设计目的不仅确定路面结构厚度，还应为行车提供快捷、舒适、安全、稳定、耐久的服务功能。现行弹性层状理论设计方法和设计指标，主要是考虑在车辆荷载的反复作用下，使路面具有相应的整体刚度（即承载能力），以及抵抗各结构层因拉应力或拉应变而产生的疲劳破坏。对于当前出现的水损害、车辙、推移、拥包等病害，用弹性层状理论尚难以得出符合实际的设计结果，故需通过沥青混合料的 路基路面课程设计（沥青路面设计）例 1.1道路等级确定 根据调查资料，基年交通量组成如下： 表3.1 基年交通量组成 由于路线为县级公路，因此道路等级为一级公路以下，则由预测年限规定：具有集散功能的一级公路及二、三级公路的规划交通量应按15年预测，则由公式： N d =N (1+8%)n-1 (式1-1) 其中：N d —规划年交通量（辆/日） N —基年平均日交通量（辆/日） —年平均增长率（%） n—预测年限（年） 即：规划年交通量为: Nd=[(150+80+100+120）×1.5+150×2.0+（120+110）×3.0]×(1+8%)15-1 =[345+150+300+180+360+330] ×(1+8%)15-1 =4890辆/日 由《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）（以下简称《标准》），双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000～6000辆，综合考虑选定道路等级为三级。 1.2结构设计 6.2.1轴载分析 路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。 6.2.1.2.1轴载换算(基本参数见表6.1) 轴载换算公式如下： N= 35 .4 i i k 1 i 2 1p p N C C?? ? ? ? ? ∑ = （式6-1） 式中：N—标准轴载的当量轴次，（次/日）； N i —被换算车辆的各级轴载，（KN）； P—标准轴载，（KN）； P i —被换算车辆的各级轴载，（KN）； K—被换算车型的轴载级别； C 1—轴载系数，C 1 =1+1.2×(m-1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独 的一个轴载计算，当轴轴间距小于3m时，应考虑轴数系数；C 2 —轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。 表6-1 标准轴载计算参数 表6-2 预测交通量组成 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、A ASHT O法、S HEL L法、A I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:B S ummary of Dome stic&Overseas Asphalt Paveme nt Design M ethod Zhou Li,Cai Y ingc hun,Y ang 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A AS HTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHEL L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(AA SHT O)柔性路面设计法。 1.1.1CBR法[2-3] CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标,通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR-轮载-路面结构层厚度3者之间的经验关系。利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单、概念明确,适用于重载、低等级的路面设计,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。如日本的路面设计经验法(T A法)就是以CB R法为基础制定的。 1.1.2AA SHT O法[2,4-5] A AS HTO法是在1958)1962年间A AS HO试验路的基础上建立的。整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(S N)表征。AAS HT O方法提出了现时服务能力指数(PSI)的概念,以反映路面的服务质量。PS I是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。 1.2力学-经验法 力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学 公路交通技术2007年8月第4期Technology of Highw ay and Transport Aug.2007No.4 收稿日期:2007-01-10 教师授课教案 2.掌握我国沥青路面的设计过程。 旧知复习：1.石灰土、水泥土的强度形成原理 2.石灰、水泥稳定类粒料的混合料组成设计过程 重点难点：我国沥青路面设计方法 教学过程：（包括主要教学环节、时间分配） 1、旧知复习5min； 2、概述25min； 3、我国的沥青路面设计55min； 4、小结5min； 课后作业： 请结合路面结构设计计算与分析，讨论道路工程中应用半刚性基层材料的具体受力情况，并从结构与材料角度分析使用得失。 教学后记： 任课教师教研室主任： 第三章沥青路面设计 §3.1概述 一、沥青路面设计的内容 1.结构组合设计 2.材料组成设计 3.厚度设计验算 4.结构方案比选 5.路肩构造设计 6.排水系统设计 二、沥青路面结构设计的原则 （一）路基路面整体综合设计原则 （二）密切结合自然条件及实践基础原则 （三）满足交通与使用要求原则 （四）因地制宜、合理选材原则 （五）保护自然生态与沿线环境原则 （六）工厂及机械化施工、方便施工原则 （七）技术与经济性并重原则 （八）分期修建、方便养护原则 三、沥青路面结构设计方法种类 1.经验法：AASHTO法；CBR法。 依据调查或大型试验总结得到的设计方法，其特点是符合试验地的实际，但是不能结合不同地方的实际。 2.力学经验法（M-E）：AI法；SHELL法；我国设计方法。 依据力学模型计算结构响应，结合实际进行参数的确定，其特点是理论联系实际，是目前设计方法发展的总趋势。 3.典型结构法：法国方法；中国八·五研究成果。 通过调查，总结得到的与交通量等参数有关的结构图，特点是减少了设计的随意性，具有结构使用性能明确，结构图统一。 4.优化设计法 通过目标函数优化，使其具有性能与费用的最优性，但尚不成熟。 四、沥青路面厚度设计的基本过程 ①确定交通量：如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布； ②路面结构组合：确定材料品种及其它参数； ③参数修正： ④路面设计的指标与标准确定： ⑤运用基本关系式进行设计计算或验算 路基路面课程设计（沥青路面设计）范例 1.1 道路等级确定 根据调查资料，基年交通量组成如下： 表3.1 基年交通量组成 由于路线为县级公路，因此道路等级为一级公路以下，则由预测年限规定：具有集散功能的一级公路及二、三级公路的规划交通量应按15年预测，则由公式： N d =N (1+8%)n-1 (式1-1) 其中：N d —规划年交通量（辆/日） N —基年平均日交通量（辆/日） —年平均增长率（%） n—预测年限（年） 即：规划年交通量为: Nd=[(150+80+100+120）×1.5+150×2.0+（120+110）×3.0]×(1+8%)15-1 =[345+150+300+180+360+330] ×(1+8%)15-1 =4890辆/日 由《公路工程技术标准》（JTG B01—2003）（以下简称《标准》），双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000～6000辆，综合考虑选定道路等级为三级。 1.2 结构设计 6.2.1轴载分析 路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。 6.2.1.2.1轴载换算(基本参数见表6.1) 轴载换算公式如下： N= 35 .4 i i k 1 i 2 1p p N C C?? ? ? ? ? ∑ = （式6-1） 式中：N—标准轴载的当量轴次，（次/日）； N i —被换算车辆的各级轴载，（KN）； P—标准轴载，（KN）； P i —被换算车辆的各级轴载，（KN）； K—被换算车型的轴载级别； C 1—轴载系数，C 1 =1+1.2×(m-1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独 的一个轴载计算，当轴轴间距小于3m时，应考虑轴数系数；C 2 —轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。 表6-1 标准轴载计算参数 表6-2 预测交通量组成 沥青混凝土路面设计说明书 1 路面设计的原则 路面结构是直接为行车服务的结构，不仅受各类汽车荷载的作用，且直接暴露于自然环境中，经受各种自然因素的作用。路面工程的工程造价占公路造价的很大部分，最大时可达50％以上。因此，做好路面设计是至关重要的。 路面设计内容应包括路面类型与结构方案设计、路面建筑材料设计、路面结构设计和经济评价。 1.1 路面类型与结构方案设计 路面类型选择应在充分调查与勘察道路所在地区自然环境条件、使用要求、材料供应、施工和养护工艺等，并在路面类型选择的基础上考虑路基支承条件确定结构方案。由于路面工程量大，基垫层材料应尽可能采用当地材料，并注意使用各类废弃物。必要时，应考虑采用新型路面结构形式、新材料、新施工工艺。同时，应注意路面的功能和结构承载力等是通过设计、施工、养护等共同保证的，可采用寿命周期费用分析技术合理确定路面类型和结构。 1.2 路面建筑材料设计 路面建筑材料设计往往是路面设计中不受重视的一块内容，原因在于设计仅仅依据设计规范或当地经验确定路面结构层次，指定各层次材料的标准规范名称。本次设计运用了大学期间所学的工程技术与材料科学知识，合理考虑了道路所在地的自然环境、材料所在路面结构层次的功能等，论证合理地选择了材料类型和建议配比。 1.3 路面结构设计 路面结构设计就是对拟订的路面结构方案和选定建筑材料，运用规范建议的设计理论和方法对结构进行力学验算。 现阶段公路路面使用的路面类型主要有沥青混凝土路面和水泥混凝土路面，设计者应综合考虑当地的环境、降水、材料、交通量等各方面因素后选定路面的类型，然后进行设计。 2 路面设计 2.1 沥青路面结构设计标准 现行《公路沥青路面设计规范》的设计标准主要以路面表面设计弯沉值作为设计控制指标，对高等级道路路面还要验算沥青混凝土面层和整体性材料基层的拉应力。 2.2 累计当量轴次计算 沥青路面结构设计方法的简介 摘要：针对沥青路面结构设计方法进行调研，重点对AASHTO沥青路面设计法、壳牌( SHELL)设计法和我国沥青路面结构设计法进行深入分析.对沥青路面结构设计方法的形成及发展、各沥青路面设计方法 的特点进行评述、 关键词：沥青路面:结构设计:AASHTO:路面力学模型 1 引言 沥青路而设计方法随着路而技术、交通状况及人们对路而破坏状态认识的变化而不断发展，经历了古典理论法、经验设计法和理论分析法三个阶段。 2沥青路面设计方法的形成及发展 从1901年美国麻省道路委员会第八次年会上提出的第一个路而设计方法的公式，至1940年的Goldbeck公式，沥青路而设计法均属于古典理论法，其特点是以土基顶而的应力大小为依据设计路而厚度。随着路而结构形式、施工技术水平、以及路而力学理论和计算手段的发展，古典理论法逐渐被淘汰。经验法和理论分析法是目前常用的路而设计方法。 经验法是建立在大量实际道路和试验路调查基础上的设计方法，典型的有AASHTO沥青路而设计法、CBR设计法等。经验法通过路而调查提出路而破坏标准、设计指标以及交通作用与设计指标的关系，以此为基础进行厚度计算。经验法建立在实践的基础上，因此在路而设计因素变化不大的情况下，经验法的设计结果比较容易接近实际要求。但是，由于经验法设计曲线或设计公式是由一定时期的路而调查得到的，随着路而结构、材料、施工养护以及交通情况的变化，其对以后路而设计的适用性往往受到限制，需要根据各种影响因素的变化不断修订，但由于其参数、指标有很大的主观性，理论基础模糊，修订工作比较困难。 随着路而力学和计算技术的发展逐渐产生了理论分析法。理论分析法典型的有壳牌(SHELL)法、美国地沥青协会(TAI)法等，我国沥青路而设计法也属于理论法的范畴。当然，沥青路而设计中任何理论分析法都不是纯理论的，都必须与路而调查、室内试验结论相结合，包含有经验法的部分成果。理论分析法的特征是通过路而力学模型计算结构层厚度，其优点是理论基础清晰，便于修订更新，缺点是路而模型对实际路而的大量简化会引起一些误差，而误差的修正系数与经验法的指标一样，是比较模糊的，带有一定的经验性。同经验法一样，理论分析法也要随着路而实践的发展而修订。 近年来，随着人们对路而破坏特性认识的深入，逐渐产生了长寿命路而的设计思想。长寿命路而的设计思路是:保证路而足够的整体强度，把病害限制在路而表层，通过定期(10 -20年)的表而修复，防比表而病害影响路而结构安全，保证路而在相当长的设计年限内不发生结构性损坏(40年以上)。以下针对国内外主流的沥青路而设计方法做介绍。 3美国AASHT093沥青路面设 计方法 沥青路面结构设计-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1 第四章 路面结构设计 设计资料 （1）自然地理条件 新建济南绕城高速，道路路基宽度为米，全长5km ，结合近几年济南经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5000辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。 （2）土基回弹模量 济南绕城高速北环所在地区为属于温带季风气候，季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。据区域资料，年平均气温℃，无霜期178天，最高月均温℃（7月），最低月均温℃（1月），年平均降水量685毫米。道路沿线土质路基稠度 c ω=；因此该路基处于 干燥状态，根据公路自然区划可知济南绕城高速处于5Ⅱ 区，根据【JTG D50- 2006】《公路沥青路面设计规范》中表可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa 。 （3）交通资料 交通分析 （1）轴载换算 路面设计以双轮组-单轴载为100KN 为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表1-2确定。 ○ 1当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN 的各级轴载Pi 的作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的计算公式 为： 35 .4121∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N 式中：N ——标准轴载当量轴次数（次/d ）； Ni ——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d ）； P ——标准轴载（kN ）； Pi ——被换算车型的各级轴载（kN ）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m 时，按单独的一个轴 计算，轴数系数即为轴数m ，当其间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为，双轮组为，四轮组为。 沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次为： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N = （次/d ） ○ 2当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N '： 8 121 k i i i P N C C N P =?? '''= ? ??∑ 式中： 1C ' ——轴数系数 2C '——轮组系数，单轮组为，双轮组为，四轮组为。 注：轴载小于50KN 的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量 换算。 沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次： 第十四章沥青路面设计 一、填空 1.在《沥青路面设计规范》中规定，路面设计以双轮组单轴载 10kn 为标准轴载。 2. 在车辆垂直荷载作用下，沥青路面产生的总变形包括 __残余变形以及 _回旋变形_ 。 3. 路面弹性模量是表示路面弹性性质的力学指标，又称为 __回弹 ___ 模量，它表征路面材料的 _抵抗竖向变形____ 能力。 5. 路面结构层的整体强度，以 _标准轴载____ 作用下轮隙中心处的_路表最大回弹弯沉值____ 表示。 7. 若原有路面面层为 __沥青___ 结构层，且厚度 _<~5em____ ，或气温等于 2 0 ℃± 2 ℃时，所测得的弯沉值进行修正，其它情况下测得的弯沉值均应进行温度修正。 8.沥青混凝土路面设计是以____弹性层状体系_理论为基础，以_设计弯沉__为设计指标。 二、名词解释 1.设计弯沉值路面结构在设计使用期累计通行标准轴载次数后，路面状况优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表回弹弯沉值。 三、选择 1 ．路面设计中，车道累计当量轴次 N 。是指（C ）。 A ．单车道双向交通量 B ．设计年限内双车道双向累计当量轴次； C 。设计年限内一个车道上的累计当量轴次 D ．设计年限内总交通累计当量轴次。 3 ．路面结构组合设计时，一般应使结构层自上而下（B ）。 A ．强度减小，厚度减薄 B ．强度减小，厚度增大 C ．强度增大，厚度减薄 D ．强度增大，厚度增厚 4 ．目前在路面设计中，是以（D ）来表征土基的强度。 A ．抗剪强度 B ．抗压强度 C ．垂直强度 D ．回弹模量 5 ．现行的我国《公路沥青路面设计规范》规定路面设计指标是（C ）。 A ．弯沉指标，抗弯拉指标 B ．弯沉指标，抗剪指标，平整度指标 C ．弯沉指标，抗弯拉指标，沥青路面抗滑指标 D ．弯沉指标，弯拉应力 6 ．路面各结构层材料的目弹模量一般应自上而下（ B） A ．递增 B ．递减 C ．相同 D ．任意分布 7 ．公路路面设计计算中只考虑车辆荷载的（A ）。 A ．垂直静压力 B ．水平力、垂直静压力 C ．静压力、震动力 D ．冲击力与垂直静压力 * ' 8 ．我国目前沥青路面设计是以双圆垂直均布荷载作用下的（B ）体系作为设计理论。 A ．板体 B ．弹性层状 C ． CBR D ．弹性地基板 10 ．多层路面结构是指（C ）的结构。 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、SHELL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:B Summary of Domestic&Overseas Asphalt Pavemen t Design Method Zhou Li,Cai Yingc hun,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。 1.1.1 CBR法[2-3] CBR法是以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标,通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR-轮载-路面结构层厚度3者之间的经验关系。利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单、概念明确,适用于重载、低等级的路面设计,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。如日本的路面设计经验法(TA法)就是以CBR法为基础制定的。 1.1.2 AASHTO法[2,4-5] AASHTO法是在1958—1962年间AASHO试验路的基础上建立的。整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(SN)表征。AASHTO方法提出了现时服务能力指数(P SI)的概念,以反映路面的服务质量。PSI是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。 1.2 力学-经验法 力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学 公路交通技术 2007年8月 第4期 Technology of Highway and Transport Aug.2007 No.4 收稿日期:2007-01-10 【例11.1】新建路面设计实例 本例为安徽境内某条高速公路，整体式路基宽度为28.0m ，设计车速120km 。 ⑴设计交通量：设计使用年限15年，根据交通量预测资料，考虑车型发展趋势及经济发展对交通量增长的影响，交通量平均年增长率预测结果如表1-1。 表（1-1） 设计年限内交通量平均年增长率表 如下表（1-2）所示。 表（1-2） 代表车型及预测交通量表 根据预测交通量资料及代表车型，根据 4.351121 ( )K i i i p N C C n p ==∑=7068 Ne=［（1+r ）t-1］×365×N1×η/r=2.×107 将各级轴载换算为标准轴载100KN ，15年内一个车道上的累计当量轴次为2494万次。 设计弯沉：Ld=600×Ne-0.2×Ac ×As ×Ab=19.4 （0.01mm ） 根据累计当量轴次，本项目设计交通等级为特重交通等级，路面设计弯沉19.4（0.01mm ）。 若以半刚性层底拉应力为验算指标时 ''' 8121() K i i i p N C C n p ==∑1 =2494 Ne=［（1+r ）t-1］×365×N1×η/r = ⑶路基土干湿类型： 根据项目所处地区已有的设计经验及查表综合考虑得出路基临界高度，参考外业中调查的地下水位，确定了路基的最小填土高度来保证路基在不利季节处于干燥或中湿状态。 ⑷土基回弹模量： 根据规范，全线属于Ⅳ5自然区划，结合沿线地质情况确定土基回弹模量E0。经过清表回填、碾压，并根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006要求，保证上路床30cm，填料CBR值不小于8，下路床50cm填料CBR值不小于5，上路床压实度不小于96%；交通量等级为重型时应保证土基回弹模量＞40MPa，故本条道路土基回弹模量取41.0MPa。施工过程中，应根据不同路段对路床土进行试验，若土基抗压回弹模量不符合设计要求时，可局部采用补压、固化处理、换填等措施，或调整底基层结构或厚度，以保证路基路面的强度和稳定性。 ⑸路面设计的结构参数：统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度。沥青混凝土在弯沉指标计算中用20℃抗压模量，底层拉应力计算时采用15℃抗压模量，允许拉应力计算时采用15℃劈裂强度。半刚性材料的设计龄期：水泥稳定类为3个月。参照室内混合料实验结果，结合国内已建成路面调查情况，确定各层材料设计参数见表（1-3）。 表（1-3）结构设计参数 ⑹按设计弯沉计算路面厚度 初步结合以往施工及设计经验，拟定结构厚度： 表（1-4）主线路面结构 JTG 中华人民共和国行业标准JTG D50—2006 公路沥青路面设计规范 Specifications for Design of Highway Asphalt Pavement 2006－ 1 － 1 发布 2006 - 1 - 1 实施 目次 1 总则 2 术语及符号 2.1术语 2.2符号 3 一般规定 3.1 交通量 3.2 路用材料的技术要求 4 结构层与组合设计 4.1 结构层设计 4.2 结构组合设计 5 路基与垫层 5.1 路基回弹模量 5.2 垫层与抗冻设计 6 基层、底基层 6.1 半刚性基层 6.2 柔性基层 6.3 刚性基层 7 沥青面层 7.1 热拌沥青混合料面层 7.2 沥青贯入式路面与表面处治 8 新建路面的结构厚度计算 9 改建路面设计 9.1 一般规定 9.2 沥青路面加铺层 9.3 水泥混凝土路面加铺沥青路面 10 水泥混凝土桥面沥青铺装设计 11 排水设计及其他路面工程设计 11.1 一般规定 11.2 其他路面工程 附录A 沥青路面结构厚度计算示例 A.1 基本资料 A.2 路面材料配合比设计与设计参数的确定 A.3 路面厚度设计 附录B 气候区有关资料 附录C 沥青面层矿料级配与沥青贯入式面层 表C.1 各种混合料的集料级配表 表C.2- C.3 沥青贯入式面层材料规格和用量（方孔筛） 表C.4 表面加铺拌和层时贯入层部分的材料规格和用量(方孔筛) 表C.5 沥青表面处治面层材料规格和用量（方孔筛） 附录D 无结合料材料的级配组成 表D.1 级配碎石混合料的级配组成 表D.2 级配砾石结构层的级配组成 附录E 材料设计参数参考资料 表E.1 沥青混合料设计参数 表E.2 基层、底基层材料设计参数 表E.3 碎砾石土设计参数 附录F 土基回弹模量参考值 表F.1 路基临界高度参考值 表F.2 二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 附件公路沥青路面设计规范JTJ014-2004 条文说明 7.1沥青路面设计 7.1.1设计资料 本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为5.5%，设计年限为15年，拟定建成通车时间为2016年末,该路段处于IV6区。 7.1.2公路等级确定 1）交通量（pcu/d）确定：2014年初始交通量如表7.1.2-1。 表7.1.2-1 2011年初始交通 2）交通量年增长率：5.5% 3）公路等级确定： 由《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）表7.1.2-2进行车型换算 表7.1.2-2 各汽车代表车型与车辆折算系数 换算成小客车为12500+1500×1.5+1000×1.5+900×2.0+1000×2.0+500×3.0=21550PCU/d 换算成通车时间2016年末的年平均交通量约为25305辆。 由《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆，为高速公路。 7.1.3交通分析： 轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。 1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 （1）轴载换算见表7.1.3-1。 表7.1.3-1 轴载换算1 2 黄海DD680 前轴 49 6.4 1 1174.241 33 7.513 后轴 91.5 1 1 1174.241 797.883 东风SP9250 前轴 50.7 6.4 1 587.121 195.746 后轴 113.3 1 1 587.121 1010.712 后轴 113.3 1 1 587.121 1010.712 后轴 113.3 1 1 587.121 1010.712 6258.853 表7.1.3-1 轴载换算1 （2）累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，双车道的车道系数η取0.4～0.5，取0.45。交通量平均增长率为5.5%。 γγ365]1)1([?-+=t e N η1N 055 .0365]1)055.01([15?-+=853.625845.0?? =23036478次 2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 （1）轴载换算见表7.1.3-2。 表7.1.3-2 轴载换算2 车型 i P (KN) C1 C2 i N (次/ 日) 8 21?? ? ??''P P n C C i i 1国外沥青路面设计方法 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（结构层组合、厚度和 材料性质）、荷载（轴载大小和作用次数）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CBR法和AASHTO fe。 CBR法［1~2］以CBR?作为路基土和路面材料（主要是粒料）的性质指标。通过对已损 坏或使用良好的路面的调查和CBR测定，建立起路基土CBR轮载?路面结构层厚度（以粒料 层总厚度表征）三者间的经验关系。利用此关系曲线，可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。路面各结构层次的厚度，按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。不 同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。此方法设计过程简单，概念明确， 适用于重载、低等级的路面设计；但CBR值仅是一种经验性的指标，并不是材料承载力的直接度量指标，它与弹性变形量的关系很小。而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下，因而，路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣，更关心的是路基土的回弹性质（回弹模量）及其在重复荷载作用下的塑性应变。 AASHTO fe［3~4］是在AASH（试验路的基础上建立的，整理试验路的试验观测数据，得到 的路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。AASHT（方法提出了现时服务能力指数（PSI）的概念，以反映路面的服务质量。不同轴载的作用，按等效损坏（PSI）的原则进行转换。路面使用性能指标PSI，主要受平整度的影响，与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。因此，这是一项反映路面功能性能的指标，而不是表征路面结构性损坏的指标。此外，这个方法源于一条试验路的数据，仅反映一种路基土和一种环境条件，推广应用于其它地区 或国家时便存在着很大的局限性。但AASH（试验路的测定数据得到了良好的整理和保存，为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据［5］。AASH（法提出了轴载换算的概念和公式，考虑了结构的可靠度和排水条件的影响，这些思想对后来世界各国的设计思想 产生了很大的影响。 1.2力学-经验法 力学-经验法利用在力学反应量与路面性能（各种损坏模式）之间建立的性能模型，按 设计要求设计路面结构。从20世纪60年代初开始，各国科技人员致力于研制和实施沥青路面的力国内外沥青路面设计方法分析
沥青路面设计计算
沥青路面设计要求
公路沥青路面设计规范(JTG-D50-2006)
沥青路面设计范例
国内外沥青路面设计方法综述
我国沥青路面设计教案
沥青路面设计范例
沥青混凝土路面设计说明书
沥青路面结构设计方法的简介
沥青路面结构设计
第十四章 沥青路面设计
国内外沥青路面设计方法综述_周利
沥青路面设计实例
公路沥青路面设计规范 (JTGD50-2006)
沥青路面设计
1国内外沥青路面设计方法