沥青路面结构设计技术交流与探讨课件.ppt

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1、关于沥青路面结构设计的技术交流与探讨本人最近利用工作空余时间在进修有关道路工程的课程，结合课程学习和本人的工作体会，与大家作一个关于沥青路面结构设计的技术交流与探讨。一、前言大部分设计人员进行路面结构设计时仅参照道路等级套用标准图。部分设计人员对路面结构层每一层的作用、路面结构设计流程和软件程序不熟悉。部分设计人员未弄清楚什么是设计弯沉值，什么是计算验收弯沉值。二、我所路面结构设计存在的问题现时我院相当一部分的路面结构是没有采用底基层，而规范中也没有规定必需采用底基层。但个人认为，广东地区大部分位于冲积平原，土基强度较低，在路面结构设计中采用底基层

2、有积极意义。关于半刚性基层性能的思考，有否其他基层材料比半刚性基层更好？三、路面结构设计问题的探讨四、路面结构层基本上，可以将所有硬质路面铺装归结为两大类。柔性路面：沥青类材料铺装的路面，在车轮荷载作用下会产生弯曲；刚性路面：用水泥混凝土材料铺装的路面，有较高的弹性模量，所以表现出比柔性路面大得多的刚性。刚性路面趋向于将荷载扩散到路基表面上更宽的范围,荷载主要由混凝土路面板承担。相比之下，柔性路面更“柔”一些，扩散荷载的范围也会小一些。传递到路基的荷载大小依赖于路面结构的组合。四、路面结构层柔性路面，在车轮荷载的作用下会产生较大的竖向变形（弯沉）。

3、柔性路面结构有多层材料组合而成，每一层分别承担由上一层传递下来的荷载，经过进一步扩散传递到下一结构层。这样，越下面的结构层会承担越小的荷载。从而保证路基不会由于过大的荷载作用而破坏。每一层材料所承担的荷载水平要和它的承载能力相匹配。因此，最强的材料（也是最贵的）应放置在最上面，强度最低的材料（通常也是最便宜的材料）放置在最下面。因此，一个典型的柔性路面结构应该由下面的基本结构层组成：面层：路面结构最上面的一层，直接接触车轮荷载。由一层或多层沥青混合料铺筑。基层：直接修筑在面层之下的结构层，一般用集料修筑，可以用结合料稳定（水泥、石灰或沥青等）或非结

4、合料稳定。底基层：修筑在基层下的结构层，主要用于调节路面结构的水温环境，以及结构层间的模量比。在路面结构中，底基层并不总是必需的。四、路面结构层沥青面层面层应具有的性能包括：一定的摩阻力、平整、低噪音、抵抗车辙和松散、顺畅排水。此外，面层的作用还应该防止过量的水分浸入下面的基层、底基层和土基。根据需要，面层常被分成三层来铺筑。1.沥青混合料基层：放置在沥青层的最下面，用以抵抗沥青层出现疲劳裂缝。防止出现疲劳裂缝的关键是降低基层底面拉应力（拉应变）的水平，因此有两种途径可以被用来抵抗基层出现疲劳裂缝：①增加沥青层的厚度；②用非常软的沥青混合料修筑基层

5、（低模量或刚度沥青混合料)。通常将两个方法结合使用可以获得较好的效果。2.沥青混合料中面：设置中面层的目的是承担车轮荷载，中面层是路面结构的承重层。因此，中面层必须是稳定的、耐久的（足以抵抗车辙）。3.沥青混合料磨耗层：磨耗层是路面结构最上面的一层，直接接触车轮荷载。因此必须具有抵抗表面病害的能力，如自上而下的裂缝和车辙以及其他具有地方特点的表面破坏。开级配磨耗层高质量密级配热拌沥青密级配热拌沥青高沥青含量，具有抗疲劳能力的密级配热拌沥青四、路面结构层基层基层是直接铺筑在面层下面的结构层。为路面结构提供进一步的承重和扩散荷载的功能，同时兼具排水和抗

6、冻的作用。路面基层通常用下面的材料修筑：集料：路面基层常用耐久性好的集料来修筑因为集料具有很好的抗水和抗冻得性能，集料可以用结合料稳定（半刚性基层）或非结合料稳定。2.热沥青混合料：路面结构有时需要高的基层刚度。此时，热沥青混合料基层是可供选择的方案之一。四、路面结构层底基层底基层是修筑在基层与土基之间的路面结构层。底基层除在强度方面可以为路面结构提供一定的贡献外，其主要功能还在于：1.最大限度地防止土基中的细集料进入路面结构；2.改善路面结构排水；3.防止道路出现冰冻破坏；4.为道路工程施工提供操作平台。修筑底基层所用材料的质量和成本应该介于基层

7、和土基之间。对于一个路面结构来，底基层并不总是需要的。例如，如果一个路面结构修筑在高质量的土基之上（高的强度和刚度，较好的水稳定性），不需要底基层提供额外的贡献，可以在设计时忽略设置底基层。然而，有时路基质量较差，如膨胀性粘土路基，则可能需要底基层提供一定的荷载扩散功能。我国目前采用力学-经验法作为路面结构层的设计办法。我国现行柔性路面设计方法，以双圆竖直均布荷载作用下的弹性层状体系理论为基础。以路表弯沉值作为路面整体强度和刚度的控制指标。对于高等级道路的沥青混凝土面层和半刚性材料基层和底基层，还应验算其层底拉应力。弹性层状体系理论的假设：路面结构

8、层在水平方向是无限的；路面结构的最下层（路基）为半空间无限体（向下的方向是无限的）；材料在弹性范围内工作。五、我国采用的沥