基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法

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1、万方数据第30卷第l期2010年2月中外公路101文章编号：1671—2579(2010)01--0101--03基于法国规范的沥青混凝土路面设计方法边昶晖编译(中铁第一勘察设计院集团，陕西西安710043)摘要：阿尔及利亚东西高速公路采用法国标准设计，该文结合MS标段路面结构设计，系统地介绍了该标准下沥青混凝土路面的设计思路、路面结构体系特点及路面结构尺寸计算方法。关键词：沥青混凝土路面；结构设计；等效温度；容许拉应变；容许压应变1路基路面结构体系法国规范体系的路面结构设计考虑路基的因素较多，路基路面结构主要由3部分

2、构成(图1)：路面体、垫层(CDF)和PST(土方上部，相当于国内的路床)。这3部分在交通量等级的制约下相互影响，只有在充分考虑了当地材料的性质、来源等因素，使各部分的结构强度发挥最大功能，才能使路面结构合理、经济。注：l为路面体(由磨耗层、连接层、基层和底基层组成)；2为路肩；3为垫层；4为PST图1路基路面结构组成1．1PST(土方上部)及土方整平等级(ARi)根据GTR规定，挖方路段(路堑)的上部或者填方的上部(路堤)约1m的部分，为PST(土方上部)，为了确定PST的承载力，考虑PST材料的性质和降水情况，施工

3、时的供水可能性、排水状况等，PST都有一个或两个标出ARi土方整平的长期承载力等级。PST共有四个等级，ARI～AR4。1．2垫层(CDF)及路面承台等级(PFi)垫层在法国规范中不属于路面结构层的范畴，其厚度根据交通量等级和垫层材料确定。垫层的强弱用路面承台等级PFi来表示，从PFl～PF4共4个等级。垫层需要满足两方面的要求：一是短期的(现场施工期间)，运输可能性水平要满足运输原材料车辆的要求；收稿日期：2009一04—15二是长期的，即路面正常使用时的最小承载能力。路面状况的观测结果表明：垫层质量的优劣对路面使用

4、状况的好坏关系很大。因此，PFl不再使用，因为它的远期承重能力太小，不能保证路面有良好的状态，要求垫层的长期承载能力是PF2～PF4。2路面结构设计的内容根据路面结构体系中的功能要求，磨耗层应具有抗滑性、耐磨性及防水等特点，连接层应具有较高的模量和良好的抗车辙蠕变能力，而基层和底基层为路面体系中主要的持力层，应具有较高的模量和良好的抗疲劳性，垫层和PST也应具有足够的强度，为路面体提供良好的抗车辙蠕变能力，因此，要求沥青混凝土路面基层不因疲劳受损而发生断裂。防止反射裂缝影响面层，使雨水下渗影响路面整体功能；要求垫层具有

5、较高的抗应变能力。为满足上述两个要求，路面尺寸计算时需达到两个标准：1)沥青基层的水平拉应变e删必须小于容许极限值；2)垫层表面的竖向压应变e：。耐必须小于容许极限值。路面结构尺寸计算主要包括基础资料计算、路面结构尺寸拟定、容许应变计算、实际应变计算和路面结构尺寸确定5个步骤。3路面结构尺寸计算路面结构尺寸根据法国《新型道路类型结构目录》(1998年版)拟定，根据交通量等级和轴载数，采用法万方数据102中外公路第30卷国LCPC公司的Aliz∈专业软件进行计算确定。下文以阿尔及利亚东西高速公路M5标段为例进行路面结构尺

6、寸计算介绍。3。1基础资料计算基础资料主要包括交通量、计算风险、等效温度和路面承台的确定几部分。3．1．1交通量根据法国《国有公路网新型路面结构形式分类》，载重车辆为重量超过35kN的车辆，交通量指在承重最多车道上通过的载重车辆数，把路面寿命期限内的数量累加起来。法国规范将道路分为路网道路(VRS，设计年限为30年)和非路网道路(VRNS，设计年限为20年)，各有8个交通量等级，见表l。表1交通量等级定义交通量等级载重车辆数交通量等级载重车辆数(VRS)／×106(VRNS)／×106TCl30TCl200．5O．2T

7、C230TC220lO．5TC330TC32031．5TC430TC42062．5TC530TC5∞146。5TC630TC6203818TC730TC7209444TC830TC820阿尔及利亚东西高速公路为非路网道路，M5标段为双向六车道道路，设计年限为20年，对本段的交通量进行计算，重型荷载总数量N=10．78×106辆，交通量等级为TC6：。，根据交通量可以换算标准轴载(法国规范标准轴载为130kN，中国规范标准轴载为i00kN)为：N。一N×CAM式中：CAM为重型荷载平均影响系数，与路面结构层类型有关。3．

8、1．2计算风险计算风险是在设计年限内，在没有任何人工参与结构性养护的情况下，出现路面结构破坏的概率。计算风险因路面结构类型和交通量的不同而不同。根据((CataloguedesStructuresTypedeChauss6esNeuves(1998SETRA／LCPC)》，交通量等级为TC6。。的计算风险r=2％。3．1．3土方整