各国沥青路面设计方法

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1、AASHTO沥青路面设计方法1．1设计变量1．1．1时间约束条件使用性能期：初始路面结构从建成到需要修改之间的时间，或者路面在两次改建之间的使用时间。在本指南提出的设计程序中，使用性能期等于新建、改建或者重建的路面结构的服务能力从初始值恶化至最终值所经历的时间。分析期：需要进行分析的时间，即任何一种设计策略所包括的时间。1．1．2交通量公路和轻交通道路的设计程序都是基于分析期内预测累积18千磅等效单轴荷载（ESAL）作用次数（ω18）。将混合交通量换算成18千磅（约8172KG）ESAL的程序在本指南第一部分及附录D中

2、均由介绍。1．1．3可靠性可靠性是在设计程序中加上一定程度的保证率以确保各种设计方案可以持续整个分析期的方法。可靠性这一设计因素指的是预测交通量（ω18）和预测使用性能（W18）的可能变化，并因此提出一个事先确定的保证率（R），在保证率下路面路段在设计年限内应完好。1．1．4环境影响温度和湿度的变化对于路面和路基材料的强度、耐久性和承载能力都有影响。其他直接影响路面使用性能的环境因素主要包括路基膨胀、路面拱胀、冻胀、开裂等，它们都有可能造成行驶质量和服务能力的损失。另外本指南中，当考虑路面使用性能预测模型的内在影响时，

3、还应包括诸如龄期、干燥以及气候造成的材料恶化等影响因素。1．2使用性能标准1．2．1服务能力路面的服务能力定义为对于使用该道路的各种交通工具（小汽车和货车）的服务能力。该指南的基本设计思想是服务能力――适用性能的概念，这一思想提出了一种基于特定的总交通量和使用期末所要求的最低服务能力水平的路面设计方法。1．2．2允许车辙在该设计指南中，车辙仅作为集料表面道路的一种使用性能标准予以考虑。虽然车辙是沥青混凝土面层的一个问题，但是目前没有适合于该指南的设计模型可以采用。1．2．3集料的损失集料损失一旦发生，路面结构便将变薄，

4、其承载能力也将降低。而路面结构厚度的减少将加速面层的恶化。1．3结构设计中的材料性质1．3．1有效土基回弹模量对于路基材料而言，弹性模量试验（AASHTOT274）应选择能模拟主要湿度季节的有代表性的应力和适度状况的样本进行，这样，季节弹性模量值就可通过与土壤特性（如粘土含量、湿度、PI值等）的关系来确定。1．3．2面层材料性质一般而言，从试验路和附属路段获得层系数更为可取。1．3．3层系数层系数反映可SN与层厚度之间的经验关系，时材料于其路面结构功能相关性的度量。1．4路面结构特性1．4．1排水这里没有给出任何具体的

5、排水设计和排水施工方法。并且使路面中的水汽排出的各种方法的标准也没有给出。这就要靠工程设计人员去辨别那种水平的排水使符合特定排水条件的。柔性路面结构设计设计柔性路面的基本概念使首先确定基于交通量所需要的路面厚度。然后，使用与环境相关的服务能力降低来修正相关的设计年限。最后，本方法强烈推荐采纳寿命周期费用分析方法来比较由设计图表方法所产生的不同设计方案的优劣（对于给订的路面类型）。2．1确定需要的结构数设计结构数SN的诺模图，包括：（1）为使用性能期预估的未来交通量ω18（2）可靠度R（假定所有输入都是平均值）（3）总标

6、准偏差S0（4）路基土的有效回弹模量MR（5）设计服务能力损失，2．2分期修筑为了评价分期修筑方案，用户应该参考该指南的第三部分（即路面的改建）。那部分不仅给出了设计一个罩面层的方法，而且还给出了其他用以提高服务能力和路面承载能力的改建方法的应用标准。2．3路基膨胀和冻胀（1）为初始路面选择一个合适的结构数（2）选择一个在预期冻胀条件下可能达到的试验性能期长度，并填入第二栏（3）应用累计环境服务能力损失随时间发展的曲线（以图6－1－2为例），估计因膨胀和冻胀引起的相应总服务能力损失（由步骤2的试算性能期预测），并填入第

7、三栏（4）从期望的总服务能力损失中（算例中为4.4-2.5＝1.9）扣除环境服务能力损失以确定相应的交通服务能力损失，将结果填入第四栏，即（5）应用图6－2－1来预估容许的累积交通量，与第四步中确定的交通服务能力损失相适应，并填入第五栏。（6）估计达到累积交通量（由第五步确定）的年限，并填入第六栏。完成这一步可依赖于累积交通量与时间的关系曲线（以6－1－1为例）（1）比较试算的及第六步计算所得的性能期长度，若差值大于1年，计算两者的平均值，并以此作为试算值开始下一轮试算（从第二步起）。如果两者的差值小于1年，达到收敛状

8、态，可以认为平均值即为初始路面结构所对应初始结构数的预期性能期长度。在实例中，三次迭代即可收敛，预测的性能期长度约为8年。2．4厚度的选择下列方程式（6－2－1）可将实际面层、基层和底基层厚度转换为结构数：――分别代表面层、基层及底基层的结构层系数――分别为面层、基层及底基层的实际层厚（英寸）m2m3--分别为基层及底基层的排水系