路基路面工程第14章(2)-沥青路面设计

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1、第十三章内容回顾1.概述（沥青路面优缺点、损坏类型及原因、对沥青路面的基本要求、气候分区）2.沥青路面材料的结构与力学特性（蠕变、松弛、时温等效、劲度模量）3.沥青路面的稳定性与耐久性（高温稳定性、低温抗裂性、水稳定性、耐疲劳性能、抗老化性能）4、沥青路面的原材料（沥青标号）5、沥青混合料组成设计（沥青混合料配合比设计程序）6、沥青路面施工与质量控制（沥青路面施工工序）十四、沥青路面设计1.概述2.弹性层状体系理论简介3.沥青路面结构组合设计4、我国沥青路面设计方法5、外国沥青路面设计方法问题：沥青路面设计的内容有哪些？我国沥青路面设计采用什么设计指标？沥青路面应力分析主要采用什么方法？什

2、么是设计弯沉？什么是计算弯沉？什么是容许拉应力？1.概述沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结构的方案比选等内容。路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。沥青路面设计内容1．应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实践经验，将路基路面作为整体进行设计。2．应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合

3、理、安全可靠的方案。3．结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。4、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康5、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案6、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。沥青路面结构设计原则1、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）:CBR法、AASHTO法2、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。基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成结构设计。AI法、SHE

4、LL法、我国现行沥青路面设计方法沥青路面结构设计理论与方法1、《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)中规定：沥青路面设计以双轮组单后轴载100kN为标准轴载，以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表2-7-1确定，凡轴载大于40kN的各级轴载(包括车辆的前轴和后轴)的作用次数均应换算成标准轴载P的当量作用次数(简称当量轴次)。轴载换算弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定厚度，最下一层为弹性半空间体：(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)

5、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，或者位移完全连续(称连续体系)，或者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力(称滑动体系)；（5）不计自重。2.弹性层状体系理论双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂直位移（弯沉）为：3.沥青路面结构组合设计沥青路面结构沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面结构经济合理的关键。(1)因地制宜，合理选材路面各结构层所用的材料，尤其是用量大

6、的基、垫层材料，应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用当地路面设计在选择材料方面的成功经验。(2)方便施工，利于养护选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量越少越好，以免影响大交通量的通行。沥青路面结构设计原则(3)分期修建，逐步提高当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计(高速公路和一级公路除外)，先以满足近期需要为主。建造时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后期工程所充分利用。(4)整体考虑，综合设

7、计对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性的要求，又能做到经济、合理和耐久。可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、中面层、下面层）。表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；高速公路、一级公路一般选用三层沥青面