对城市沥青混凝土道路路面设计的探讨.pdf

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1、2012年02月噩村强曩穗交通建设对城市沥青混凝土道路路面设计的探讨吉文伟(中机国际工程设计研究院有限责任公司)摘要：随着城市化进程的加快，道路建设也在不断增加。由于沥青混凝土路面较水泥混凝士路面具有平整、无接缝、行车舒适、耐磨、噪卢低、旌工期短、养护维修简便等众多优点，因此，沥青混凝十路面日益成为城市道路路面结构的选择，在道路建设中得到了广泛应用。关键词：沥青混凝土；路面；设计l沥青路面设计内容沥青路面设计包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选等。对于高速公路和一级公路，除了行

2、车道路面外，路面设计还包括路缘带、匣道、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区场面的设计，以及路面排水系统设计等。2沥青路面设计要求2．1交通量确定设计者首先应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位，通过对设计路段交通量实测、分析与预测，确定设计交通量，然后换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算。2．2结构组合设计在路面结构设计之前必须进行地质、环境、气候和水文状况的调查，根据当地材料供应的特点，确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案，满足路面使用的基本要求。设计人员必须对当地多年的路面使用实际进行了解，从中吸取有益的部分结合最新的设计方法和理论

3、进行设计。2．3材料组成资料表明：沥青混凝土是最复杂的建筑材料之一，在正温度状态下，表现出一定的粘弹性；在负温度状态下，则具有一定的弹性。决定沥青混凝土性能的最关键凶素是矿料质量和矿料级配。作为设计者应对当地材料详尽调查，提出材料的基本要求：级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒形状等。在此基础上，选择合理的级配设计结果，为道路施工提供基础数据。2，4结构厚度设计路面结构层厚度设计是在组合设计的基础上进行。路面结构设计采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行，计算的厚度值应满足结构整体刚度(即承载力)与沥青层或半刚性基层、底基层疲劳开裂的要求。具体而言，轮隙中心处路表计算弯沉

4、值l。应小于或等于设计弯沉值b即I。≤I。：轮隙中心或单圆荷载中心处的层底拉应力“应小于或等于容许拉应力Ⅱ。，即Ⅱ。≤Ⅱ。。交通量和抗压参数作为厚度计算的两大要素，对厚度计算结果影响甚大。为了合理设计路面结构，抗压参数应通过试验确定。2．5排水设计水对沥青路而的巨大破坏性已成为共识，道路排水条件较公路更为严峻，因此对排水设计更应引起重视。合理的排水设计应综合考虑路表(人行道面)排水、中央分隔带排水、交叉路口排水、路面结构层排水；选择排水方案，布置排水设施，形成完整、畅通的排水体系，保证路基路面的稳定。3沥青路面设计方法沥青路面设计方法，可分为经验法和力学一经验法两大类。经验法主要通过对试

5、验路或使用道路的实验观测，建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、车辆荷载(轴载大小和作用次数)和路面使用性能三者之间的关系。力学一经验法应用力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量(应力、应变、位移)，建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运用关系模型完成结构设计。我国现行的《公路沥青路面设计规范》采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降(弯沉)和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。4沥青路面交通等级路面结构在设计年限内承担交通荷载的繁重程度以交通等级来划分

6、。我国沥青路面按承担交通荷载的轻重划分为轻交通、中等交通、重交通和特重交通四级。路面结构选型、结构组合设计、结构层位的确定、路面材料的选定都应充分考虑沥青路面的交通等级。我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进行：第一种方法以设计年限内一个车道通过的标准当量轴次进行划分；第二种方法以营运车辆中的大客车、中型货车、大型货车、拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数N．(辆，日·车道)进行划分，取两种方法得出的较高交通等级作为沥青路面交通等级。交通等级的划分标准(见表1)。表1沥青路面交通等级交通等级BZZ一100累计标准轴次M大客车及中型以上各种货(次，车道1车交通量N。(辆d，车道轻交通<3x

7、106<600中等交通<3×1以1．2x107600一1500重交通12xl叽2．5x1071500—3000特重交通)2．5×1n>30004．1路面设计年限路面设计年限的选择应根据公路等级、公路在路网中的功能定位、当地国民经济发展的需求以及投资条件等因素，经综合论证后确定。通常可参照(表2)。表2各级公路沥青路面设计年限公路等级及其功能设计年限(年)高速公路、一级公路15．：级公路12三级公路8四级公路64．2标准轴载及轴载当量