沥青路面结构设计指标和参数成果-王秉纲.ppt

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1、沥青路面设计指标和参数研究成果介绍2008.4沥青路面设计指标和参数研究成果介绍概述路面结构组合路面损坏模型路面设计参数路面设计指南研究成果和建议一、概述研究概况现行设计指标和参数研究方案▪研究目的建立适合我国特点、且与国际融合的沥青路面设计指标、参数和方法，为沥青设计规范修订工作提供依据。研究概况▪前言▪成果一览构建设计指标体系沥青层疲劳无机结合料稳定层疲劳路基永久变形沥青层永久变形沥青层低温开裂共5个指标成果一览提出设计参数路基和粒料层回弹模量路基回弹模量调整系数沥青混合料动态压缩模量无机结合料弹性模量共4个参数成果一览研究总

2、报告分题研究报告12个设计指南1沥青路面的温度场和沥青面层的当量温度系数研究2沥青混合料动态模量研究3沥青层疲劳开裂预估模型研究4沥青混合料和沥青面层抗永久变形预估5无机结合料稳定类基层模量及衰变规律6无机结合料稳定类基层疲劳损坏预估模型分题报告7路基与粒料层动态模量参数研究8路基湿度状况及模量调整系数研究9路基和粒料层抗永久变形性能预估10沥青面层低温缩裂研究11沥青路面结构设计指标的协调与平衡12加速加载试验验证2.现行设计指标和参数■路表回弹弯沉ls和ld——计算弯沉值和容许弯沉值（0.01mm）Ne——设计车道的标准轴载（10

3、0kN）累计当量轴次Ac、As、Ab——公路等级、面层类型和基层类型系数■层底拉应力——计算点的层底拉应力（MPa）——材料容许拉应力和劈裂强度（MPa）ks——材料疲劳应力系数；a——系数，沥青层0.09、无机结合料稳定粒料0.35、无机结合料稳定土0.45；b——系数，沥青层0.22，半刚性层0.11■材料参数*路基模量：承载板法*无机结合料稳定材料：压缩模量和劈裂强度*沥青混合料：15˚C或20˚C压缩模量15˚C劈裂强度■环境参数*温度对沥青混合料性质的影响未考虑*湿度对模量的影响未考虑结构设计控制指标路表弯沉路表弯沉为综合性

4、、表观性指标，具有非唯一性，无法包容各种损坏，难以协调各单项损坏指标柔性基层沥青路面的指标和参数有待补充材料性质指标和测试方法未反映其力学特性应力依赖性、温度依赖性和湿度依赖性存在问题3.研究方案遵循力学-经验法针对不同损坏的多指标体系建模以室内试验为主，ALF试验验证和修正当量损坏法分析材料参数选用力学指标和科学试验方法测定参数采集按三层次要求以国内外的前沿水平为基础二、路面结构组合结构组合方案结构损坏类型1.结构组合方案材料类型沥青结合料类热拌沥青混合料、SMA、OGFC、沥青贯入碎石、沥青表面处治无机结合料类水泥或石灰-粉煤灰或

5、石灰稳定碎石、砾石或土粒料类级配碎石、级配砾石、填隙碎石、未筛分碎石、天然砂砾、粒料类基层面层磨耗层密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表面处治联结层密级配沥青混凝土或缺失基层基层级配碎石、填隙碎石底基层级配碎（砾）石、填隙碎石水泥、石灰-粉煤灰或石灰稳定碎（砾）石或土垫层（季冻区）不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的砾类土）路基路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa沥青类基层面层磨耗层密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表面处治联结层密级配沥青混凝土或缺失基层基层热拌沥青混合料热拌沥青混合料、沥青贯入碎石

6、底基层级配碎石水泥、石灰-粉煤灰或石灰稳定碎（砾）石或土垫层（季冻区）不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的砾类土）路基路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa无机结合料类基层面层磨耗层密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表面处治联结层密级配沥青混凝土或缺失基层基层水泥或石灰-粉煤灰稳定碎石底基层级配碎（砾）石、填隙碎石水泥、石灰-粉煤灰或石灰稳定碎（砾）石或土垫层（季冻区）不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的砾类土）路基路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa2.结构损坏类型开裂类沥青层疲劳开裂

7、无机结合料稳定层疲劳开裂沥青面层低温缩裂沥青面层反射裂缝⌂变形类沥青层永久变形粒料层和路基永久变形结构损坏类型路面类型沥青类和粒料类基层无机结合料类基层面层厚度厚中厚薄厚中厚、薄主要损坏永久变形（面层）疲劳开裂永久变形（粒料层和路基）疲劳开裂次要损坏疲劳开裂永久变形-永久变形反射裂缝冰冻地区低温缩裂（面层）三、路面损坏模型沥青层疲劳开裂无机结合料层疲劳开裂沥青层低温缩裂沥青层永久变形路基永久变形路面损坏模型▪分析国内外已有模型，比选出合适的模型模式和自变量▪制定标准试验方法▪室内试验和试验路（ALF）试验，标定模型参数▪长期使用性能观

8、测资料和设计实践经验积累，逐步验证和修正模型参数路面损坏模型沥青层疲劳开裂室内疲劳试验（弯曲，常应变，618组）ε—应变，SO─弯曲劲度模量，VFA─沥青饱和度弯曲模量转换压缩模量(Christensen)（31组试件）