路面施工技术9――沥青路面设计课件.ppt

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1、公路路面施工技术——沥青路面施工学习情境2沥青路面设计路面损坏分析与设计考虑路面损坏分析泛油坑槽松散沉陷车辙低温裂缝反射裂缝疲劳裂缝裂缝类变形类表面损坏类疲劳裂缝反射裂缝低温开裂沉陷车辙波浪、拥包坑槽松散泛油沥青路面设计的任务沥青路面设计的任务是根据公路使用要求以及水文、地质、气候等自然条件，交通条件，当地筑路材料及施工条件，设计确定技术经济合理的路面结构，以保证路面在预定的使用期限内，既能适应当地自然环境条件，又能满足行车的使用要求。沥青路面设计的内容路面设计内容包括：选择适当的路面材料，进行材料配合比设计并确定设计参数；路面

2、结构组合设计，路面厚度计算以及不同路面结构方案的比选。对高速公路、一级公路的路面设计，除行车道部分路面外，还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、匝道、收费站和服务区的路面设计。沥青路面设计的方法目前世界各国沥青路面设计方法基本上可分两类：一类是以经验或试验为依据的经验法，其著名代表是美国加州承载比法(CBR法)和美国各州公路工作者协会(AmericanAssoeiationofStatesHighwayOfficials)法，简称AASHO法；另一类是以力学分析为基础，同时考虑环境因素、交通条件和路面材料特性的理论法，

3、如英荷壳牌(Sell)法、美国地沥青协会(AI)法。理论法大多采用弹性层状体系理论分析沥青路面结构的应力、变形和位移，并可以运用电子计算机技术。因此，理论法具有广阔的应用发展前景。我国现行沥青路面设计方法，正是基于弹性层状体系理论进行沥青路面结构设计与计算的方法。弹性层状体系理论在沥青路面设计中，多层路面的力学计算通常采用弹性层状体系理论。该理论采用如下基本假定：(1)各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以及位移和形变是微小的。(2)最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为无限大。(3)

4、各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、形变和位移为零。(4)层间接触情况，均为连续接触。(5)不计自重。沥青路面设计标准(1)路面结构设计应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。(2)高速、一级、二级公路的路面结构设计，应以路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层层底拉应力(拉应变)及半刚性材料层的层底拉应力为设计指标。三、四级公路以路表面设计弯沉值为设计指标。有条件时，对重载交通路面宜检验沥青混合料的抗剪切强度。(3)路面结构厚度设计应满足结构整体承载力与抵抗疲劳开裂的要求。沥青路面设计程序路面结构设

5、计应按相应的流程进行，主要设计内容包括：(1)根据设计任务书的要求，按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次，确定设计交通量与交通等级、面层、基层类型，并计算设计弯沉值或容许拉应力。(2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，将路基划分为若干路段，确定各个路段土基回弹模量设计值。(3)参考本地区的经验拟订几种可行的路面结构组合与厚度方案，根据选用的材料进行配合比试验，测定各结构层材料的抗压回弹模量、弯拉模量与抗拉强度等，确定各结构层的设计参数。(4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算路面厚度。(5)

6、对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。(6)进行技术经济比较，确定路面结构方案。确定土基回弹模量路面结构设计确定材料模量计算新建沥青路面厚度学习任务计算设计弯沉值计算底层拉应力计算累计当量轴次编写沥青面层工程量清单计算累计当量轴次标准轴载与轴载换算标准轴载我国现行路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载，以BZZ--100表示。标准轴载的计算参数按下表确定。当量轴次(equivalentsingleaxleloads)按弯沉等效或拉应力等效的原则，将不同车型、不同轴载作用次数换算为与标准轴载100kN相当的轴载作用次

7、数。换算原则(1)按等效原则建立两种轴载作用次数之间的换算关系，即某种轴载在同一路面结构上作用N2次所达到的临界状态，可以用标准轴载作用N1次代替。(2)对某一种交通组成，不论以哪种轴载为标准进行轴载换算，由换算所得作用次数计算的路面厚度是相同的。轴载换算方法(1)当以设计弯沉值为设计指标及进行沥青层层底拉应力验算时，各级轴载（包括车辆的前、后轴）Pi的作用次数ni均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N。式中：N——标准轴载的当量轴次，次/日；ni——被换算车辆的各级轴载作用次数，彬日；P——标准轴载，kN；Pi——被换算车

8、辆的各级轴载，kN；k——被换算车辆的类型数；C1——轴数系数，C1=1+1.2(m一1)，m是轴数。当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m时，应考虑轴数系数；C2——轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算方法(2)