第十四章 沥青路面设计
第十四章沥青路面设计
一、填空
1.在《柔规》中规定，路面设计以双轮组单轴载 100kN 为标准轴载，并以 _____ 表示。
2. 在《柔规》中采用 _____ 作为路面厚度计算的主要控制指标，所以轴次换算的等效原则是以 _____ 为准。
3. 路表容许弯沉值是柔性路面设计的 _____ 指标，而 _____ 是验算指标。
4. 在车辆垂直荷载作用下，柔性路面产生的总变形包括 _____ 以及 _____ 。
5. 路面弹性模量是表示路面弹性性质的力学指标，又称为 _____ 模量，它表征路面材料的 _____ 能力。
6. 路面弹性性质的力学指标以 _____ 模量表示，它表征了土基或路面材料
_____ 能力。
7. 由于路面的垂直变形实际上是由路面各结构层 ( 包括土基 )_____ 的总结果故它也就综合地反映了路面各结构层及土基的---。
8. 沥青混凝土面层及整体性的基层材料在行车荷载的多次重复作用下，由于疲劳现象而使其 _____ 强度降低，从而在板底出现拉伸裂缝，故对高等级公路必须验算其 _____ 强度。
9. 柔性路面结构设计包括 _____ 设计和 _____ 设计。
10. 通常应选用 ____ 的结合料和强度高的材料作为面层材料，且面层类型选择时，要考虑当地的 _____ 特征。
11. 路面的强度和稳定性并不单纯是一个厚度问题，也不是路面各结构层次的简单 _____ 问题，而是路面各结构层次的 _____ 是否合理的问题。
12. 防治路面翻浆要贯彻 _____ 的原则，最基本措施是防止或减少土基水分的——
13.柔性路面设计是以 _____ 作为路面整体强度的设计控制指标。表征路面弹性性质的力学指标是 _____ 。
14. 路面结构层的整体强度，以 _____ 作用下轮隙中心处的 _____ 表示。
15. 目前，我国公路工程中确定 Zo 的方法主要有 _____ 和 _____ 。
16. 目前，我国测定柔性路面材料回弹模量的方法有 _____ 和 _____ 。
17. 整层材料测定路面材料回弹模量的方法有 _____ 和 _____ 。
18. 柔性路面设计年限内最基本的任务是：通过设计工作，防止路面结构_____ ，由于 _____ 和自然因素综合作用而出现各种损坏。
19. 为了调查 _____ 情况，应测定原有路面下 _____ 深度内路基分层含水量。
20.原有路面结构调查中，一般应每隔 ____ 挖一试坑，查明原有路面的 _____ 、各结构层厚度及材料组成等。
21. 若原有路面面层为 _____ 结构层，且厚度 _____ ，或气温等于 2 0 ℃±20 ℃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。
22. 对原有路面路况的调查的时间一般应安排在改建工程 _____ 的 _____ 进行。
23. 我国现行规范对原有路面补强时各路段的计算弯沉值的计算公式是。
24. 原有路面设计要得到正确的结果，正确地确定原有路面的 _____ 和 _____ 是非常重要的。
25.沥青路面设计的主要内容包括________、___________和_________三大部分。
26.我国沥青路面设计方法采用_____________________﹍作为路面整体刚度设计指标，高速、一级和二级公路的沥青路面，还须对_____________________﹑_____________________﹑_____________________进行层底拉应力验算，城市道路路面设计还须进行沥青混合料面层______________﹍验算。
27.沥青混凝土路面设计是以______________________________理论为基础，以________________为设计指标。
28.沥青路面设计理论是_______________________________________________________________，以_______________________________________________________________为控制指标计算厚度。
二、名词解释
1.路面容许弯沉值
2.设计弯沉值
3.标准轴载
4.沉陷
5.车辙
6.疲劳开裂
7.推移
8.低温开裂
三、选择
1 ．柔性路面设计中，车道累计当量轴次 N 。是指（）。
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。
2 ．柔性路面静载作用下路面变形与荷载呈直线关系的是指（）。
A ．塑性阶段
B ．弹性阶段
C ．弹塑性阶段
D ．破坏阶段
3 ．柔性路面结构组合设计时，一般应使结构层自上而下（）。
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 ．目前在柔性路面设计中，是以（）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（）。
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，抗剪指标
6 ．柔性路面各结构层材料的目弹模量一般应自上而下（）
A ．递增
B ．递减
C ．相同
D ．任意分布
7 ．柔性路面设计计算中只考虑车辆荷载的（）。
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 ．我国目前柔性路面设计是以双圆垂直均布荷载作用下的（）体系作为设计理论。
A ．板体
B ．弹性层状
C ． CBR
D ．弹性地基板
9 ．土基回弹模量一般是采用直径为（）的刚性承载板，逐渐加卸荷载法测定。
A ． 18cm
B ． 28cm
C ． 24cm
D ， 14cm
10 ．多层路面结构是指（）的结构。
11 ．两层及两层以上 B ．三层及三层以上 C ．四层及四层以上 D ．四
12 ．柔性路面的理论计算弯沉值与实测弯沉值之间存在一定差异，对理论弯沉公式修正时，其综合修正系数与（）无关。
A ．轴载大小
B ．轮迹当量圆直径
C ．土基回弹模量
D ．抗弯拉结构强度系数 K 。
13 ．原有路面补强设计以（）作为设计控制指标。
A ．路表计算弯沉值
B ．路表实测弯沉值
C ．回弹模量
D ．路表容许弯沉值
14 ．旧路补强设计中的计算弯沉值 L 0 是指（）。
A ．实测弯沉的平均值
B ．原路面设计的容许弯沉值
C ．以实测弯沉为基础确定的一个衡量原有路面在不利季节的整体强度
D ．由实测弯沉与容许弯沉综合确定的设计参数，并大于容许弯沉
15 ．旧路补强的补强层厚计算，教材所给的三参数公式是（）。
A ．理论公式，可直接适用于两层或单层的补强设计
B ．理论公式，可直接适用于任意多层的补强设计；
C ．经验公式，可直接适用于单层或双层的补强设计
D ．经验公式，可直接适用于任意多层的补强设计
16 ．设某段原有沥青路面测定的弯沉值 L TC = 3.35mm ，温度修正系数为
0.95 ，则相应标准温度下的弯沉值应是（）。
A ． 3.05mm
B ． 3.18mm
C ． 3.25mm
D ． 3.15mm
17 ．测定原有路面弯沉值时，应按路基干湿类型和土质不同等因素进行分段，一般（）。
A ．测段长度应不小于 1000m ，每测段的测点不少于 10 个
B ．测段长度应不小于 500m ，每测段测点不少于 10 个
C ．测段长度应不小于 1000m ，每测段测点不少于 20 个
D ．测段长度应不小于 500m ，每测段测点不少于 20 个
18.沥青路面的设计指标是（）。
A、容许弯沉值
B、竣工验收弯沉值
C、设计弯沉值
D、回弹模量
四、判断
1 ．我国现行柔性路面设计方法中规定：对各级公路均以路表容许弯沉值作为设计控制指标，以弯拉应力作为验算指标。（）
2 ．我国现行柔性路面设计中，在受力上不仅考虑了垂直静载的作用，而且考虑了行车反复作用的疲劳损坏。（）
3 ．现行《公路沥青路面设计规范》对路面设计，不仅考虑了垂直静载的作用，也考虑了疲劳损坏及水平荷载的作用，并有相应的公式计算。（）
4 ．柔性路面的理论计算弯沉值与实测弯沉值存在一定差异，对理论弯沉公式修正时，其综合修正系数与土基回弹模量无关。（）
5 ．柔性路面的理论计算弯沉值与实测弯沉值存在一定差异，对理论弯沉值公式修正时，其综合修正系数与轮迹当量圆直径无关。（）
6 ．柔性路面的理论计算弯沉值与实测弯沉值存在一定差异，对理论弯沉值公式修正时，其综合修正系数与面层中抗压回弹模量无关。（）
7 ．柔性路面的理论计算弯沉值与实测弯沉值存在一定差异，对理论弯沉值公式修正时，其综合修正系数与标准轴载的轮胎压强无关。（）
8 ．原有路面补强设计以回弹模量和路面表层容许弯沉值作为设计控制指标。
9 ．原有路面补强设计以路面容许弯沉值作为设计控制指标。（）
10 ．旧路补强的补强层，教材中所给的三参数公式是理论公式，可直接用于单层或双层的补强设计。（）
11 ．旧路补强的补强层，教材中所给的三参数公式是理论公式，可直接适用于各种层次的补强设计。（）
12 ．旧路补强的补强层，教材中所给的三参数公式是经验公式，根据现行规范仍可直接适用于单层或双层的补强设计。（）
13 ．为测定原有路面下路基的湿度,由于路面材料强度高,可在路肩上 80cm 范围内取 8 个试样进行测定。（）
14 ．为测定原有路面下路基的地下水位，由于路面材料强度高，不易钻孔，可在路肩上进行，以孑 L 内水面到路肩表面高度作为地下水位高度。（）
15 ．对原有路面强度测定的方法，是用弯沉仪测量路面表面在标准轴载作用下的轮轴中心回弹弯沉值。（）
16 ．对原有路面强度测定的方法，是用弯沉仪测量路面表面在标准轴载作用下的轮隙中心回弹弯沉值。（）
17 ．对大于 3cm 的原有沥青路面所测定的弯沉值，以 20°C 为标准温度，否则需要进行修正。（）
18 ．对大于 3cm 的原有沥青路面所测定的弯沉值，应以 25°C 为标准温度，不是此温度时,应进行换算。（）
19 ．对原有路况调查的时间一般应安排在改建工程前一年的最不利季节进行。（）
20 ．对原有路况调查的时间一般应安排在改建工程当年的最不利季节进行。（）
21 ．在原有路面补强设计中，卢值越高， IR 值越大，则计算得到的补强层厚度越厚。（）
22 ．对原有路面补强设计时，夕值越小， I ， R 值越大，则计算得到的补强层厚度越厚。（）
23 ．在对原有路面弯沉测定过程中，当测区室外气温达不到标准温度时,应对所测定的弯沉值进行修正。（）
24.沥青路面设计中的标准轴载是BZZ－60和BZZ－100。（）
五、简答
1 ．柔性路面设计的具体任务是什么 ?
2 ．柔性路面设计中，外业阶段主要应调查搜集哪些有关资料 ?
3 ．在柔性路面设计中，应遵循哪些原则 ?
4 ．什么叫单圆垂直均布荷载图式 ? 双圆垂直均布荷载图式 ? 二者哪个更接近实际情况 ?
5 ．柔性路面设计中，轴次换算是按什么原则为基础进行的 ? 具有哪两个方面的含义 ?
6 ．柔性路面结构设计工作中应遵循的技术经济原则有哪些 ?
7 ．路面各结构层次的组合要遵循哪些原则 ?
8 ．在中、潮湿路段，采用级配碎石作基层时，一般应采用什么措施 ? 为什么 ?
9 ．原有路况调查中，概况调查的基本内容是什么 ?
10 ．试述原有路面回弹弯沉的测量步骤和方法。
11 ．简述原有路面补强设计程序。
12.弹性层状体系理论有哪些基本假设？
13.沥青路面结构层组合时应遵循的基本原则有哪些？
14.沥青路面的破坏形式有哪些？产生的原因是是什么？
15.沥青路面设计时，其材料设计参数有哪些？
16.什么是标准轴载？轴载换算的基本原则是什么？
17.什么是路面容许弯沉值？什么情况下需要进行路面结构层地弯拉应力验算
18.沥青路面的破坏分几种类型?病害的表现有哪些形式？说明其原因。
19.沥青路面设计为何要选用多指标作为设计控制指标?说明各设计指标的意义及其与路面损坏现象的联系。
20.我国现行沥青路面结构的设计方法是建立在什么基础上的?其控制指标是什么?写出数学表达式并画出力学模型图。
21.简述沥青路面结构弯沉、层底拉应力、表层剪应力计算的方法、步骤及关键参数的取值。
22.结构层的组合设计应按什么原则进行?如何考虑防冻的要求?
23.试归纳新建路面和改建路面设计中的异同处。
24.完成一个路面结构组合设计方案应包括哪些内容?试对你学习所在地的一些常用路面结构进行评述。
25.请分析应用弹性层状体系理论进行柔性路面结构计算分析的合理性与存在的问题?各应力、应变和位移分量与哪些变量有关?
26.简述沥青路面结构设计程序（可用框图表示）
27.简述沥青路面结构层构成及各层的力学特点和材料要求。
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32 如何选用路面材料设计参数值？
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36. 新建沥青路面设计与改建道路沥青路面设计中的异同点为何？
国内外沥青路面设计方法分析
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 ··
沥青路面设计要求
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
我国沥青路面设计教案
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
(完整word版)沥青路面结构设计
第四章 路面结构设计 1.1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24.5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13.8℃，无霜期178天，最高月均温27.2℃（7月），最低月均温-3.2℃（1月），年平均降水量685毫米。道路沿线土质路基稠度 c ω=1.3；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5 Ⅱ区，根据【JTG D50-2006】《公路沥青路面设计规范》中表5.1.4-1可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa 。 （3）交通资料
1.2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+1.2（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0， 四轮组为0.38。 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 = 4709.00（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18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。 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：
路基路面工程ppt 95第十四章 沥青路面设计
主要内容
主要内容：
第一节 概述 第二节 弹性层状体系理论 第三节 沥青路面结构组合设计 第四节 我国沥青路面设计方法 第五节 国外沥青路面设计方法简介
第十四章 沥青路面设计
土木建筑工程学院
邓苗毅
1 2
第一节 概述
第一节 概述
一、沥青路面设计的内容
路面设计的目标是要求路面结构在设计年限内满足预测 交通量累计标准轴载通行时，具有快速、安全、稳定的服 务功能，路面结构具有相应的承载能力，结构层的应力应 变满足材料的容许标准。 结构组合设计 材料组成设计 厚度设计验算 结构方案比选 路肩构造设计 排水系统设计
3
二 、路面结构设计的原则
路基路面整体综合设计原则 密切结合自然条件及实践基础原则 满足交通与使用要求原则 因地制宜、合理选材原则 保护自然生态与沿线环境原则 工厂及机械化施工、方便施工原则 技术与经济性并重原则 分期修建、方便养护原则
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第一节 概述
第一节 概述
三、沥青路面结构设计理论与方法
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。
三、沥青路面结构设计理论与方法
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。
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。
我国现行的《公路沥青路面设计规范》（JTG D502006）采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆 垂直均布荷载作用下的路面整体沉降（弯沉）和结构层 的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理 轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。
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。
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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、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
(完整版)路面工程习题参考答案2018.doc
路面工程(第五版)习题参考答案 备注：综述题有些只给了大纲，需要加以展开论述。 第一章路面工程概述（课本第一章相关部分） 1、路面的功能要求包括哪几个方面？ A.强度和刚度（承载能力） B 稳定性（水温稳定性） C 耐久性 D 表面平整 E 抗滑 F 环保性－少尘、低噪音 G 辨识性－色彩、车道改变 2、对路面有哪些基本要求？ (1)具有足够的强度和刚度 (2)具有足够的水温稳定性 (3)具有足够的耐久性和平整度 (4)具有足够的抗滑性 (5)具有尽可能低的扬尘性 (6)符合公路工程技术标准规定的几何形状和尺寸 3、路面结构为什么要分层，水泥混凝土路面和沥青混凝土路面如何进行分层？ 行车荷载和自然因素对路面的影响，随路面结构深度的增加而逐渐减弱，对结构层材料的强度、抗变形能力和稳定性的要求也随深度的增加而逐渐减弱。按照使用要求、受力状况、土基支撑条件和自然因素影响程度的不同划分。通常分为面层、基层和功能层。 水泥混凝土路面：面层（水泥混凝土面板），基层(可分几个亚层),功能性垫层沥青混凝土路面：分层更细，面层、基层均可分几个亚层、在路基与基层间可设功能层。 4、路面结构层位与层位功能(沥青路面与水泥路面不同) 面层： 面层是直接同行车及大气接触的表面层次，它承受较大行车荷载的垂直力、水平力和冲击力的作用，同时还受到降雨的浸蚀和气温变化的影响，因此，同其它层次相比，它应具有较高的结构强度、抗变形能力和较好的水稳定性与温度稳定性，且应耐磨、不透水，表面还应有良好的抗滑性与平整度。 基层： 主要承受由面层传来的车辆荷载垂直力并将其扩散到下面的路基（含垫层及土基），因此，它也应具有足够的强度与刚度，并应具有良好的扩散应力的能力；
沥青混凝土路面设计
沥青混凝土路面设计 第五章路面设计 5.1路面设计原则及依据 本次设计的道路是村道，村道路面应根据交通量及其组成情况、使用功能、当地材料及自然条件，结合路基进行综合设计，做到经济、适用。同时，村道路面应具有良好的稳定性和足够的强度，其表面应满足平整、抗滑和排水的要求。村道的行车道（包括错车道）均应铺设路面。 5.2 路面设计及土路肩加固形式 该道路的路基宽度为6.5m,行车道宽6m，土路肩宽度为0.5m。由当地的自然条件和徽县交通局规划路面结构分为三层，面层采用沥青碎石，基层采用水泥稳定砂砾，基层采用天然砂砾。由于道路级别低，没有设置路缘带和紧急停车带，当路基宽度为4.5m或在道路的不通视地段时，每隔200m 左右应设置错车道，错车道有效长度不小于20m，在错车道两端应设不小于10m过渡段。土路肩的基层与路面相同，在表层宜铺置一些粗粒式沥青碎石或砂砾石。若行车道宽度不够，需要加固部分路肩，提供侧向宽度，以利于行车安全，见下图5.1所示：
图5.1道路横断面的构成 5.2 路面结构类型的计算 1.基本资料 （1）设计任务书要求 甘肃徽县村村通道路设计等级为四级公路，设计年限10年，拟采用沥青碎石路面，需进行结构设计。 （2）气象资料 该公路处属暖温带大陆性气候，温暖而湿润，冷季短，暖季长。年平均气温12.1℃。无霜期215天，年平均降水量782mm。 （1）地质资料 一般路基处于中湿状态，沿线路段有大量的砂砾、岩石块，水源充足， 可以说筑料丰富。 （2）交通分析 由设计资料可知该路技术等级为四级公路，路基宽6.5m，路面宽6m，土路肩宽0.5 m，根据设计要求及规范砂砾石路面的设计年限为10年，徽县麻沿乡的的汽车交通量2007年为300辆/日，交通量年平均增长率为7%,到设计年2017的年平均日交通量为550辆/日。我国路面设计以双轮单轴载100kN为不标准轴载，以BZZ—100的各项参数见下表5.1。 表5.1标准轴载BZZ—100各项参数
国内外沥青路面设计方法综述_周利
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
第三章 沥青路面设计
第三章沥青路面设计 第3.1节设计理论及设计标准 总体思路 1、求出沥青路面在累计标准轴载作用下内部任意点的应力、应变值 2、根据荷载作用下的应力、应变要求寻找合适的沥青混合料材料配合比组成 3、根据沥青混合料强度要求，寻找合适的施工工艺 4、根据自然条件和沥青路面耐久性、稳定性、使用品质要求，寻找合适的养护维修决策3.1.1沥青路面设计理论 1、计算模型——应用弹性层状体系的弹性力学方法求解弹性层状体系的应力、变形和位移等分量 计算模型基本假定： 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； ②最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为无限大； ③各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、形变和位移为零； ④层间接触情况:连续体系--位移完全连续滑动体系--层间仅有竖向力和竖向位移没有摩阻力 ⑤不计自重; 3.1.2 沥青路面的破坏状态及设计标准 一、沉陷 1、现象--指路面在车轮作用下表面产生较大的凹陷，有时凹陷两侧拌有隆起现象。当沉陷严重时，超过了结构的变形能力，在结构的受拉区产生开裂而形成纵裂。并可能发展为网裂。 2、控制标准—为控制路基土的压缩引起路面沉陷，选取路基土垂直压应力垂直压应变作为设计标准。 二、车辙 1、现象—在渠化交通的作用下，路面的结构层及土基在行车重复作用下的补充压实，以及结构层材料的侧向位移产生的累积变形，这种变形出现在行车轮带处，形成路面纵向带状凹陷。 2、车辙的设计标准 以路面残余总变形为控制指标，即路面各结构层包括土基的残余变形总和为控制指标。 三、疲劳开裂 1、现象—路面在正常使用情况下，由行车荷载多次反复作用引起，其特点是，路面无显著的永久变形，开裂开始大都是形成细而短的横向裂缝，继而逐渐扩展成网状，开裂的宽度和范围不断扩大。 2、设计标准—以疲劳开裂为设计标准时，其指标为结构层底面的拉应力或拉应变不超过相应的容许值。 四、推移 1、现象—当路面受到较大的车轮水平荷载作用时，路表面可能出现推移和拥起。造成这种破坏的原因是，车轮荷载引起的垂直力和水平力的共同作用下，结构层中的剪应力超过材料的抗剪强度。此现象可能发生在上，下坡，停车线，停车场等经常有起，制动的地点。
沥青路面结构设计方法的简介
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
第十四章 沥青路面设计
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。
沥青路面设计例题与习题
第十二章：沥青路面设计(例题与习题） 一、双层体系单圆荷载例题 例12.1 已知：MP p 5.0=，cm 14=δ，MP E 450=，MP E 1801=，cm h 20=，求荷载作用面下中轴处的弯沉s l 。 解：由题有： 25.0180 45 10==E E ， 714.014*2202==δh 查图14-4（P 335），在纵轴上25.0180 45 10==E E 处作水平线，在横轴上 714.014*2202==δh 处作竖直线，两者交点同图中曲线相截，沿曲线查得46.0=α， 所以，荷载作用面下中轴处的弯沉s l 为： cm E p l s 143.046.0*45 14*5.0*220===αδ 例12.2 已知：MP p 5.0=，cm 14=δ，MP E 650=，MP E 2801=，荷载作用面下中轴处的弯沉s l 限定为0.1cm ，求面层应有的厚度h 。 解：由题与公式14-10，有： cm l p E s 464.01.0*14*5.0*265 20=== δα 232.0280 6510==E E 查图14-4（P 335），在纵轴上232.01 0=E E 处作水平线，同图中曲线cm 464.0=α相交，从交点 作一竖线与横轴相交于0.66。 所以， 66.02=δ h ，有cm h 5.1814*2*66.0==。 作业2： 1、 已知：MP p 5.0=，cm 14=δ，MP E 450=，MP E 2101=，cm h 18=，求荷载作用面下 中轴处的弯沉s l 。 解：由题有： 22.0210 45 10==E E ，643.014*2182==δh
沥青路面设计实例
【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
公路沥青路面设计规范 (JTGD50-2006)
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
我国沥青路面设计教案
名师精编优秀教案 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
1国内外沥青路面设计方法
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