加铺层设计内容.ppt

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1、加铺层设计袁银峰sx1201176JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面设计规范》宣讲1、加铺层类型2、加铺层设计方法3、地沥青协会法4、波特兰水泥协会法5、AASHTO法提纲随着公路达到使用年限逐渐产生破坏，最终需要做某些处理，为使用者提供安全和适用的条件。对于承受中等和繁重交通的路面，最普遍的处理方法是在旧路面上设置加铺层。1加铺层类型加铺层类型1、沥青路面上的HMA加铺层2、PCC路面上的HMA加铺层3、沥青路面上的PCC加铺层4、PCC路面上的PCC加铺层--------(HotMixtureAsphaltPortlandcementconcrete)HNA加铺

2、层是沥青路面翻修的主要形式。由于旧路面和加铺层都采用柔性类材料，加铺层设计可以应用弹性层状体程序。1.1沥青路面HMA加铺层1.2PCC路面上的HMA加铺层从理论上讲，可以用板的有限元板体程序程序，把HMA看作上层，PCC为底层。然而，由于旧混凝土板有裂缝，因此下层版很难模拟。如果已知板边荷载和板角荷载的应力修正系数，这种加铺层也可以用弹性层状理论体系来分析。PCC路面的HMA覆盖上的设计的一个主要问题是反射裂缝，它是由下层裂缝或接缝的反射引起的加铺层或面层的断裂。一般认为，在PCC路面上的HMA加铺层产生反射裂缝的主要机理是因为温度和湿度的变化而产生的水平位移，以及因为交

3、通荷载作用而产生的竖向位移差。减少PCC路面上HMA加铺层反射裂缝的方法：1、设计较厚HMA加铺层。2、将旧PCC板断开成小块并稳固。3、采用设置排水系统的裂缝松弛层。4、在HMA加铺层锯缝和灌缝。5、加铺层中采用应力吸收薄膜夹层。6、加铺层中应用纤维薄膜夹层。1.3沥青路面上PCC加铺层可用于净空高度不成问题的地方，一般不常见。设计方法与新路面一样，将旧地面作为低级。有限元板体理论可用于力学设计方法。为了防止反射裂缝，对旧沥青路面所有严重的裂缝，应予补修并灌缝。由于旧沥青路面可看作是不易冲刷的底基层，在确定加铺层厚度时只需考虑疲劳开裂。1.4PCC路面上的PCC加铺层主要

4、有三种形式：分离式，结合式和部分结合式。其中分离式加铺层通常用于严重开裂的路面上；结合式用于旧路面处于良好的状况，或对严重损坏已做过修补的情况；部分结合式则是新混凝土直接铺设在较为完整和干净的旧路面板上。2设计方法主要有三种设计方法：1、有效厚度法2、挠度法3、力学——经验法2.1有效厚度法加铺层所需厚度=新路面所需厚度-旧路面有效厚度(13.1)所有新的和旧的材料厚度必须根据其类型和状况换算成HMA或PCC当量厚度。地沥青协会（3.1节）和AASHTO（5节）均采用这一方法。美国工程兵为PCC机场道面上PCC加铺层设计，对（13.1）作了修正。（13.2）式中，旧路面厚度

5、代替原来的旧路面有效厚度；对分离式加铺层n=2,直接式加铺层n=1.4,完全结合的加铺层n=1；C为状况系数。2.2挠度法这一方法的基本概念是：路面表面挠度较大，说明路面和土基强度较弱，因而需要厚一些的加铺层。加铺层必须有足够的厚度使挠度减少到允许的限度。2.3力学——经验法需要用力学方法确定路面中的不利应力、应变或挠度，和用一些经验破坏准则预估产生的损伤。首先，必须评定旧路面的状况或剩余寿命。对柔性加铺层，最常用的破坏准则为疲劳开裂和永久变形，而对刚性加铺层，只考虑疲劳开裂。对PCC加铺层设计，一般不考虑冲刷准则，而且旧路面可以看作是不冲刷的地基。若旧路面有剩余疲劳寿命，

6、可以采用以下方法：(1(13.3)式中ni为i组荷载重复作用次数，Ni为i组荷载的允许荷载重复作用次数，而m为荷载组数。若旧路面没有剩余寿命，加铺层应作为双层体系的上层考虑，土基模量则取决于旧路面的状况。旧路面的剩余寿命计算式为：（13.4）式中nr为加铺后，旧路面能承担的荷载重复作用次数，Na为旧路面加铺前允许荷载重复作用次数，ne为旧路面加铺前实际荷载重复作用次数。由于是旧路面剩余寿命为nr/Na，所以允许重复作用次数必须乘以比值nr/Na，得到加铺后的允许重复作用次数。若加铺层与旧路面是分离式的，也应校核新加铺层的疲劳损伤。若旧路面有车辙存在，假设在加铺面层时被回填，

7、则车辙的发展与过去的交通无关，而只是作用在加铺层的新路面结构上附加交通的函数。如果用土基顶面竖向压应变来控制永久变形，则加铺前土基的应变不考虑，只用加铺后的应变来确定允许的附加交通。3地沥青学会法对沥青路面上的沥青加铺层和混凝土路面上的沥青加铺层采用不同的设计方法。3.1沥青路面上的沥青加铺层有两种可用的方法：有效厚度法和挠度法。1、有效厚度法为确定HMA的厚度表示的旧路面有效厚度，必须求出一个或多个换算系数。如果旧路面为全厚式，可根据旧路面现实服务能力指数（PSI）应用方法1确定换算系数。否则根据每一层的状况，应