1、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)方法及典型實(shí)例  1、設(shè)計(jì)理論-層狀體系理論2、設(shè)計(jì)指標(biāo)和要求    （1）輪隙中間路表面 （A點(diǎn)）計(jì)算彎沉值小于或等于設(shè)計(jì)彎沉值；    （2）輪隙中心下（C點(diǎn)）或單圓荷載中心處（B點(diǎn)）的層底拉應(yīng)力應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力。3、 彎沉概念    （1）回彈彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生垂直變形，卸載后能恢復(fù)的那一部分變形。    （2）殘余彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的卸載后不能恢復(fù)的那一部分變形。  &#

2、160; （3）總彎沉：路基或路面在規(guī)定荷載作用下產(chǎn)生的總垂直變形（回彈彎沉+殘余彎沉）。    （4）容許彎沉：路面設(shè)計(jì)使用期末不利季節(jié),標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下雙輪輪隙中間容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。    （5）設(shè)計(jì)彎沉：是指路面交工驗(yàn)收時(shí)、不利季節(jié)、在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,標(biāo)準(zhǔn)軸載雙輪輪隙中間的最大彎沉值。4、 彎沉測(cè)定     （1）貝克曼法：傳統(tǒng)檢測(cè)方法，速度慢，靜態(tài)測(cè)試，試驗(yàn)方法成熟，目前為規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。     （2）自動(dòng)彎沉儀法：利用貝克曼法原理快速

3、連續(xù)測(cè)定，屬于試驗(yàn)范疇，但測(cè)定的是總彎沉，因此使用時(shí)應(yīng)用貝克曼進(jìn)行標(biāo)定換算。     （3）落錘彎沉儀法：利用重錘自由落下的瞬間產(chǎn)生的沖擊載荷測(cè)定彎沉，屬于動(dòng)態(tài)彎沉，并能反算路面的回彈量，快速連續(xù)測(cè)定，使用時(shí)應(yīng)用貝克曼進(jìn)行標(biāo)定換算。  5、 設(shè)計(jì)彎沉的調(diào)查與分析（1）我國(guó)把第四外觀等級(jí)作為路面臨界破壞狀態(tài)，以第四外觀等級(jí)路面的彎沉值的低限作為臨界狀態(tài)的劃界標(biāo)準(zhǔn)，從表中所列的外觀特征可知，這樣的臨界狀態(tài)相當(dāng)于路面已疲勞開(kāi)裂并伴有少量永久變形的情況。    （2）對(duì)相同路面結(jié)構(gòu)不同外觀特征的路段進(jìn)行測(cè)定后發(fā)現(xiàn)

4、，外觀等級(jí)數(shù)愈高，彎沉值愈大，并且外觀等級(jí)同彎沉值大小有著明顯的聯(lián)系。因此可以在彎沉值與不同時(shí)期的累計(jì)交通量間建立關(guān)系。6、設(shè)計(jì)彎沉值    設(shè)計(jì)彎沉值是路面峻工驗(yàn)收時(shí)、最不利季節(jié)、路面在標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下測(cè)得的最大(代表)回彈彎沉值?？筛гO(shè)計(jì)年限內(nèi)每個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量軸次、 公路等級(jí)、 面層和基層類型確定的路面彎沉設(shè)計(jì)值。7、容許彎拉應(yīng)力    對(duì)瀝青混凝土的極限劈裂強(qiáng)度，系指15時(shí)的極限劈裂強(qiáng)度；對(duì)水泥穩(wěn)定類材料齡期為90d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa)；對(duì)二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類材料系指齡期為180d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa)，水泥粉煤灰

5、穩(wěn)定類120d的極限劈裂強(qiáng)度(MPa) 。    瀝青混凝土層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：；    無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類：；    無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類：。8、路面結(jié)構(gòu)的彎沉計(jì)算；    彈性層狀理論是在一定假設(shè)條件下（半無(wú)限空間體、材料各向同性、均質(zhì)體且不計(jì)自重）經(jīng)過(guò)復(fù)雜的力學(xué)、數(shù)學(xué)推演的理論體系，假設(shè)條件與路面實(shí)際不完全相符合，這是導(dǎo)致理論與實(shí)際不一致的原因。因此引入彎沉修正系數(shù)F，將理論彎沉值進(jìn)行修正，使計(jì)算彎沉與實(shí)測(cè)彎沉值趨于接近。    彎沉

6、修正系數(shù)：。9、路面結(jié)構(gòu)的彎拉應(yīng)力計(jì)算       理論最大拉應(yīng)力系數(shù)：；實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，該值通過(guò)程序計(jì)算得到。10、 路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)參數(shù)    需要得到的設(shè)計(jì)參數(shù)：；其中：是標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；是土基的回彈模量和泊松比；    其它參數(shù)為土基以上結(jié)構(gòu)層材料的模量和泊松比，其泊松比一般可取為0.250.35（強(qiáng)度高時(shí)取小值），彈性模量可取規(guī)范推薦值，或試驗(yàn)確定。    規(guī)范要求：    （1）高速公路、一級(jí)公路施工圖設(shè)

7、計(jì)時(shí)應(yīng)選取工程用路面材料實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)；各級(jí)公路采用新材料時(shí)，也必須實(shí)測(cè)設(shè)計(jì)參數(shù)。    （2)高速公路、一級(jí)公路初步設(shè)計(jì)或二級(jí)及二級(jí)以下公路設(shè)計(jì)時(shí)可借鑒本地區(qū)已有的試驗(yàn)資料或工程經(jīng)驗(yàn)確定。11、土基回彈模量設(shè)計(jì)值的規(guī)定    （1）新建公路初步設(shè)計(jì)時(shí)，可根據(jù)查表法（或現(xiàn)有公路調(diào)查法）、室內(nèi)試驗(yàn)法、換算法等，經(jīng)綜合分析、論證，確定沿線不同路基狀況的路基回彈模量設(shè)計(jì)值。    （2）通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定路基回彈模量值與壓實(shí)度、路基稠度或室內(nèi)試驗(yàn)測(cè)定路基土回彈模量值與室內(nèi)路基土CBR值等資料，建立可靠的換算關(guān)系，利用換

8、算關(guān)系計(jì)算現(xiàn)場(chǎng)路基回彈模量。    （3）當(dāng)路基建成后，在不利季節(jié)實(shí)測(cè)各路段路基回彈模量代表值，以檢驗(yàn)是否符合設(shè)計(jì)值的要求。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)方法宜采用承載板法，也可采用貝克曼梁彎沉儀。若在非不利季節(jié)測(cè)試，則應(yīng)進(jìn)行修正。    （4）若現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)路基回彈模量代表值小于設(shè)計(jì)值或彎沉值大于要求的檢測(cè)值，應(yīng)采取翻曬補(bǔ)壓，摻灰處理或調(diào)整路面結(jié)構(gòu)厚度等措施，以保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。12、 土基回彈模量室內(nèi)試驗(yàn)的要求    （1）應(yīng)選擇土料場(chǎng)，取土樣，宜采用100mm直徑承載板，按照現(xiàn)行的公路土木試驗(yàn)規(guī)程中的小承載板法試驗(yàn)

9、要求進(jìn)行試驗(yàn)?；貜椖Ａ繙y(cè)試結(jié)果應(yīng)采用下式修正：   （2）試件制備應(yīng)根據(jù)重型擊實(shí)標(biāo)準(zhǔn)的最佳含水量，采用三組試樣，每組三個(gè)試件，每個(gè)試件分別按重錘三層98次、50次、30次擊實(shí)試件，測(cè)得不同壓實(shí)度與其對(duì)應(yīng)的回彈模量值，繪成壓實(shí)度與回彈模量間的關(guān)系線，查圖求得標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)條件下的回彈模量值。   （3）路基回彈模量設(shè)計(jì)值，應(yīng)考慮公路等級(jí)、不利季節(jié)和路基干濕類型的影響，采用下式計(jì)算：13、土基回彈模量取值方法（1）現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試法：     承載板測(cè)試法：采用直徑30cm的剛性承載板，在現(xiàn)場(chǎng)土基表面，通過(guò)承載板對(duì)土基逐級(jí)加載、卸載

10、的方法，測(cè)出每級(jí)荷載下相應(yīng)的土基回彈變形值，采用1mm線性歸納法按下式計(jì)算測(cè)點(diǎn)處路基回彈模量值：    回彈彎沉測(cè)試：；    落錘式彎沉儀：；。（2）查表法：     確定臨界高度（根據(jù)自然區(qū)劃、土質(zhì)）；     擬定土的平均稠度（根據(jù)路基設(shè)計(jì)高度與臨界高度的關(guān)系，確定路基頂面以下80cm范圍內(nèi)不同深度的含水量，計(jì)算平均稠度；     預(yù)測(cè)土基回彈模量（根據(jù)平均稠度、土質(zhì)、自然區(qū)劃查表）（3）室內(nèi)試驗(yàn)法： 

11、;   根據(jù)室內(nèi)小承載板測(cè)得回彈模量，乘以折減系數(shù)。（4）換算法：    通過(guò)回歸分析，確定特定地區(qū)、土質(zhì)的CBR等現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)與回彈模量的關(guān)系；14、結(jié)構(gòu)層的回彈模量的要求    以路表彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)參數(shù)采用抗壓回彈模量。對(duì)于瀝青混凝土試驗(yàn)溫度為20；以彎拉應(yīng)力（應(yīng)變）為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，擬驗(yàn)算的結(jié)構(gòu)層采用彎拉回彈模量（對(duì)于瀝青混凝土試驗(yàn)溫度為15） ，其它結(jié)構(gòu)層采用抗壓回彈模量。     考慮到模量取值的不利組合，回彈模量的設(shè)計(jì)值取值：（1）計(jì)算路表彎沉值時(shí)，抗壓回彈

12、模量應(yīng)按下式計(jì)算其設(shè)計(jì)值：（2） 計(jì)算層底拉應(yīng)力時(shí)，計(jì)算層以下各層的模量應(yīng)采用上式計(jì)算其設(shè)計(jì)值；計(jì)算層及以上各層模量應(yīng)采用下式計(jì)算其設(shè)計(jì)值：。16、瀝青結(jié)構(gòu)層的回彈模量參數(shù)17、新建路面的厚度設(shè)計(jì)     交通量已知，各層材料模量、泊松比、抗拉應(yīng)力已知，除待設(shè)計(jì)層外各層厚度已知，需計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度：     設(shè)計(jì)過(guò)程：     （1）根據(jù)擬定的結(jié)構(gòu)層材料，確定設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算公式中各參數(shù)，計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值；     （2）目標(biāo)：交工驗(yàn)收時(shí)輪隙中

13、心實(shí)測(cè)路表彎沉小于等于設(shè)計(jì)彎沉；     （3）通過(guò)諾模圖或電算程序，查圖或電算求出待設(shè)計(jì)層的厚度；      （4）通過(guò)彎拉應(yīng)力驗(yàn)算；     （5）抗凍層厚度驗(yàn)算     （6）技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較18、新建路面的厚度設(shè)計(jì)程序?qū)嵗?、新建路面的厚度設(shè)計(jì)實(shí)例    甲乙兩地之間計(jì)劃修建一條四車道的一級(jí)公路，在使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為10%。該路段處于IV7區(qū)，為粉質(zhì)土，稠度為1.0，沿途有大量碎

14、石集料，并有石灰供給。預(yù)測(cè)該路竣工后第一年的交通組成如表所示，試進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。2、交通分析（1）軸載換算（彎沉及瀝青層彎拉應(yīng)力分析時(shí)）（2）軸載換算（半剛性層彎拉應(yīng)力分析時(shí)）（3）累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)（累計(jì)當(dāng)量軸次）     作彎沉計(jì)算及瀝青層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)：；     作半剛性基層層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)：。3、初擬結(jié)構(gòu)組合和材料選取     （1）設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次為九百萬(wàn)次左右。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途有大量碎石且有石灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青

15、混凝土(18cm)，基層采用水泥穩(wěn)定碎石（厚度取20cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。     （2）采用三層式瀝青面層，表面層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土(厚度4cm)，中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土(厚度6cm)，下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土(厚度8cm)。4、各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度     查表得到各層材料的抗壓回彈模量和劈裂強(qiáng)度?？箟夯貜椖Ａ咳?0的模量，得到20的抗壓回彈模量：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1400MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1200MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1000MP

16、a，水泥碎石為1500MPa，石灰土550MPa。     彎拉回彈模量和彎拉強(qiáng)度瀝青層取15的值，分別為2000MPa、 1800MPa、1200MPa、3550MPa、1480MPa。     各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1.4MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1.0MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土為0.8MPa，水泥碎石為0.5MPa，石灰土0.225MPa。5、土基回彈模量的確定    該路段處于IV7區(qū)，為粉質(zhì)土，稠度為1.0，查表 “二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值(MPa)”得土基回彈模量為40MPa。6、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定-設(shè)計(jì)彎沉值本公路為一級(jí)公路，公路等級(jí)系數(shù)取1.0，面層是瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取1.0。     設(shè)計(jì)彎沉值為：；7、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定-容許拉應(yīng)力（1）細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土：；（2）中粒式密級(jí)配瀝青混凝土：；（3）