](全过程精细讲解)沥青路面结构设计课件.ppt

1、1）路表面回弹弯沉2）沥青混凝土层的层底拉应力3）半刚性材料层的层底拉应力三级公路、四级公路的路面结构路表面回弹弯沉沥青路面结构设计设计指标设计指标 高速公路、一级公路、二级公路的路面结构 dSllRm沥青路面结构设计B(c)ccpEn=E0rAAE1E2En-1hn-1h2h1B路面荷载及计算点图示路面荷载及计算点图示 沥青路面结构设计材料参数取值 以路表弯沉值为设计或验算指标时，设计参数以路表弯沉值为设计或验算指标时，设计参数采用抗压回弹模量，对于沥青混凝土试验温度采用抗压回弹模量，对于沥青混凝土试验温度为为2020；计算路表弯沉值时，抗压回弹模量应按下式计计算路表弯沉值时，抗压回弹模量应

2、按下式计算其设计值算其设计值：SZEEEZ 各试件模量的平均值；各试件模量的平均值；S 各试件模量的标准差；各试件模量的标准差；保证率系数，按保证率系数，按95%保证率取保证率取2.0。沥青路面结构设计材料参数取值 以弯拉应力为设计指标或验算指标时，应在以弯拉应力为设计指标或验算指标时，应在1515条件下测试沥青混合料的抗压回弹模量；条件下测试沥青混合料的抗压回弹模量；半刚性材料应在规定龄期测定抗压回弹模量半刚性材料应在规定龄期测定抗压回弹模量 计算层底应力时应考虑模量的最不利组合计算层底应力时应考虑模量的最不利组合 在计算层底拉应力时，计算层以下各层的模量应采在计算层底拉应力时，计算层以下各

3、层的模量应采用下式计算其模量设计值：用下式计算其模量设计值：计算层及以上各层模量应采用下式计算其模量设计计算层及以上各层模量应采用下式计算其模量设计值值SZEESZEE沥青路面结构设计FlFEpljcS121000).,.,(102312121nncEEEEEEhhhf36.0038.0)()2000(63.1pElFS式中：ld 路面设计弯沉（0.01mm）；Ne设计年限内一个车道上累计当量轴次；Ac公路等级系数，高速、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；As面层系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面（含上拌下贯式路面）、沥青表处为1.1。Ab

4、路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。沥青路面结构设计bscedAAANl 2.0600沥青路面结构设计sSRK路面结构层材料的容许拉应力（MPa）；沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度（MPa），注意不同材料的实验条件；抗拉强度结构系数。RSSK抗拉强度结构系数对沥青混凝土面层：cesANK/09.022.0对无机结合料稳定集料类：cesANK/35.011.0对无机结合料稳定细粒土类：cesANK/45.011.01）根据设计要求，按弯沉和弯拉指标分别计算NNe e，确定设计交通量与交通等级，拟定面层、基层类型，并计算ld 和容许拉应力。2）根据路基土类与

5、干湿类型及路基横断面形式，将路基划分为若干路段，确定各路段土基回弹模量设计值。3）参考地区经验拟定几种可行的路面结构组合与厚度方案，根据工程选用的材料进行配合比试验，测定各结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等，确定各结构层的设计参数。沥青路面结构设计新建沥青路面结构设计步骤 4）根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。5）对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。（规范18页表5.2.4）沥青路面结构设计新建沥青路面结构设计步骤 6）进行技术经济比较，确定采用的路面结构方案。设计程序流程图设计程序流程图例题甲乙两地之间计划修建一条四车道的一级公路，设计年限内交通量年平均

6、增长率为10。该路段处于7区，为粉质土，稠度为1.00,沿途有大量碎石集料，并有石灰供给。预测该路竣工后第一年的交通组成如下表，试进行路面结构设计。车型车型 重量（重量（KNKN）后轴数后轴数 后轴距后轴距 （m m）交通量交通量(次次/日日)前轴前轴 后轴后轴 三菱三菱T653BT653B29.329.348.048.01 1300300黄河黄河JN163JN16358.658.6114.0114.01 1400400江淮江淮HF150HF15045.145.1101.5101.51 1400400解放解放SP9200SP920031.331.378.078.03 33m 300300湘江湘

7、江HQP40HQP4023.123.173.273.22 23m 400400东风东风EQ155EQ15526.526.556.756.72 23m 400400沥青路面结构设计解：1、轴载分析，交通等级确定；1）以设计弯沉值及沥青层层底拉应力为指标时的轴载换算、累计当量轴次；2、土基回弹模量的确定（由自然区划、土质类型、稠度查表确定）；4、设计指标的确定（设计弯沉值、容许弯拉应力）2）以半刚性基层、底基层层底拉应力为设计指标时的轴载换算、累计当量轴次；3、初拟路面结构组合方案；5、应用专用设计程序设计或验算（计算层）厚度。按照规范，当以设计弯沉值及沥青层层底拉应力为指标时，各级轴载的作用次数

8、均应按下式换算成标准轴载的当量作用次数式中：N N标准轴载当量轴次（次/日）；n ni i被换算车型的各级轴载次数（次/日）；P P标准轴载（100kN）；P Pi i被换算车型的各级轴载（kN）；C C1轴数系数；当轴间距大于3m时，按单独一个轴载计算，小于3m时，按双轴或多轴计算，C C1 11.2（m1），式中m为轴数；C C2轮组系数；单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。35.4211PPnCCNiiki沥青路面结构设计方法车车 型型Pi（kN）C1C2ni（次（次/日）日）等效标准轴等效标准轴次次(次次/日日)三菱三菱T653B前轴前轴29.316.43001.4后轴后轴4

9、8.01130012.3黄河黄河JN163前轴前轴58.616.440039.1后轴后轴144.011400707.3江淮江淮HF150前轴前轴45.116.440012.5后轴后轴101.511400426.8解放解放SP9200前轴前轴31.316.43001.9后轴后轴78.031300305.4湘江湘江HQP40前轴前轴23.116.44004.4后轴后轴73.221400205.9东风东风EQ155前轴前轴26.516.44001.2后轴后轴56.72.2140074.6 合计合计1793 当以半刚性基层层底拉应力为设计指标时，各级轴载的作用次数均应按下式换算成标准轴载的当量作用次数

10、N式中，C C1轴数系数；当轴间距大于3m时，按单独一个轴载计算，小于3m时，按双轴或多轴计算，C C1 12（m1），式中m为轴数；C C2轮组系数；单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。8211PPnCCNiiki沥青路面结构设计方法累计标准轴载作用次数沥青路面设计年限内一个车道上的累计当量轴次Ne用下式计算：设计年限内交通量年平均增长率（）；车道系数，按规范取值；t t设计年限（年）。N1营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）13651)1(NNte沥青路面结构设计车道系数 车车 道道 特特 征征车道系数车道系数双向单车道双向单车道1.0双向两车道双向两车道0.60.7双向四车

11、道双向四车道0.40.5双向六车道双向六车道0.30.4双向八车道双向八车道0.250.35沥青路面结构设计结构组成 厚度/cm抗压模量/MPa(20/15)劈裂强度/MPa 面层 细粒式沥青砼4 E1=1400/20001.4中粒式沥青砼5E2=1200/18001.0粗粒式沥青砼6 E3=1000/14000.8基层水泥稳定碎石？E4=15000.5 底基层 石灰土18E5=5500.225 土基 E0=50沥青路面结构设计结构组成 厚度/cm抗压模量/MPa(20/15)容许拉应力/MPa 面层 细粒式沥青砼4 E1=1400/20000.4560中粒式沥青砼5E2=1200/18000

12、.3257粗粒式沥青砼6 E3=1000/14000.2367基层水泥稳定碎石30E4=15000.2439 底基层 石灰土18E5=5500.0856 土基 E0=50沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度 沥青混合料类型沥青混合料类型公称最大粒径公称最大粒径（mm）最小压实厚度最小压实厚度（mm）适宜厚度适宜厚度（mm）砂粒式沥青砼砂粒式沥青砼AC-54.75151530细粒式沥青砼细粒式沥青砼AC-109.5202540细粒式沥青砼细粒式沥青砼AC-1313.2354060中粒式沥青砼中粒式沥青砼AC-1616405080中粒式沥青砼中粒式沥青砼AC-201

13、95060100粗粒式沥青砼粗粒式沥青砼AC-2526.57080120 密级配沥青碎石密级配沥青碎石ATB-2526.57080120 密级配沥青碎石密级配沥青碎石ATB-3031.59090150密级配沥青碎石密级配沥青碎石ATB-4037.5120120150各种结构层压实最小厚度与适宜厚度各种结构层压实最小厚度与适宜厚度 结结 构构 层层 类类 型型最小压实厚度最小压实厚度（mm）适宜厚度适宜厚度（mm）水泥稳定类水泥稳定类150180200石灰稳定类石灰稳定类150180200石灰粉煤灰稳定类石灰粉煤灰稳定类150180200贫混凝土贫混凝土150180240级配碎、砾石级配碎、砾石80100200泥泥 结结 碎碎 石石80100150填填 隙隙 碎碎 石石100100120沥青路面结构设计交通等级 交通等级交通等级BZZ-100累计标准轴次累计标准轴次Ne(万次万次/车道车道)大客车及中型以上各种货车交大客车及中型以上各种货车交通量（辆通量（辆/(d车道车道)）轻交通轻交通300600中等交通中等交通30012006001500重交通重交通1200250015003000特重交通特重交通25003000