本文格式為Word版，下載可任意編輯——14章瀝青路面設(shè)計第14章瀝青路面設(shè)計

一、名詞解釋

1.半剛性基層：主要采用水泥、石灰或工業(yè)廢渣等無機結(jié)合料，對級配集料作穩(wěn)定處理的基層結(jié)構(gòu)。

2.柔性基層：主要采用瀝青處治的級配碎石和無結(jié)合料的級配碎石修筑的基層結(jié)構(gòu)。3.剛性基層：采用低強度等級混凝土修筑基層混凝土板而形成的瀝青路面基層結(jié)構(gòu)。

二、問答題：

1.我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計方法屬于哪種類型，理論基礎(chǔ)和設(shè)計指標(biāo)各是什么?答：（1）我國現(xiàn)行瀝青路面設(shè)計方法屬于力學(xué)－經(jīng)驗法；（2）理論基礎(chǔ)為多層彈性層狀體系理論；

（3）設(shè)計指標(biāo)包括路表回彈彎沉和（面層或基層）層底拉應(yīng)力。

2.瀝青路面破壞可分為哪兩大類型，各自包括哪些內(nèi)容？簡述我國瀝青路面設(shè)計控制指標(biāo)選用依據(jù)？

（1）分類：分為變形破壞和強度破壞兩大類，分別包括：沉陷、車轍；疲乏開裂、推移（擁包）和低溫縮裂。

（2）指標(biāo)：針對兩大破壞類型，提出兩大設(shè)計控制指標(biāo)，控制變形（剛度要求）指標(biāo)：路表回彈彎沉；控制應(yīng)力（強度要求）指標(biāo)：層底拉應(yīng)力。

（3）依據(jù)：路表回彈彎沉可表征整體剛度弱強、路基工作狀況以及路面剩余壽命。即為層底拉應(yīng)力疲乏破壞，層底拉應(yīng)力可用于表征強度破壞的力學(xué)本質(zhì)和個別結(jié)構(gòu)層發(fā)生的極限破壞狀態(tài)。

3.簡述瀝青路面組合設(shè)計的基本原則。（1）表面使用品質(zhì)長期穩(wěn)定原則

（2）強度剛度與層位相匹配的原則：車輛荷載與環(huán)境影響（如溫度、降雨）自上而下逐漸衰減，因此對路面材料的強度剛度要求也自上而下降低。

（3）就地取材原則。

4.高等級馬路（包括高速和一級馬路）瀝青路面的設(shè)計年限和面層結(jié)構(gòu)層次是多少？高等級馬路瀝青路面不同結(jié)構(gòu)類型的主要差異是什么，而不同等級馬路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)差

異是什么？

高等級馬路瀝青路面設(shè)計年限為15年，面層尋常分為3層結(jié)構(gòu)，即表面層、中面層和下面層；

高等級馬路瀝青路面不同結(jié)構(gòu)類型主要差異是基層，而不同等級馬路瀝青路面的主要結(jié)構(gòu)差異是面層。

5.墊層是否為瀝青路面的必要結(jié)構(gòu)層？墊層的基本功能是什么？依照設(shè)置功能，墊層可分為哪幾種類型？

墊層是可選結(jié)構(gòu)層；

墊層功能：改善土基水溫狀況，以免路面結(jié)構(gòu)承受土基變化的不良影響；擴散車輛荷載應(yīng)力，以免土基承受較大應(yīng)力和發(fā)生過大變形；阻止路基土擠入基層，以免基層發(fā)生結(jié)構(gòu)和性能改變。

依照設(shè)置功能，墊層可分為防水墊層、排水墊層、防污墊層和防凍墊層。

6.簡述新建瀝青路面設(shè)計步驟。

（1）計算設(shè)計年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)量軸次，確定交通量等級、面層類型，并計算設(shè)計彎沉值ld和容許彎拉應(yīng)力σR；

（2）依照路基土類與干濕類型及路基橫斷面形式，確定各路段的土基回彈模量E0；（3）參考本地區(qū)工程經(jīng)驗，擬定若干路面結(jié)構(gòu)組合和厚度方案，根據(jù)選用的材料進行協(xié)同比設(shè)計，測定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、彎拉模量與抗拉強度，確定結(jié)構(gòu)層的設(shè)計參數(shù)E0、σspi；

（4）計算路表回彈彎沉ls以及結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力σm；

（5）根據(jù)設(shè)計指標(biāo)，采用多層彈性體系理論設(shè)計程序計算路面結(jié)構(gòu)層的厚度，使該設(shè)計層厚度狀況下的路表回彈彎沉和結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)；（6）對于冰凍地區(qū)進行防凍層厚度驗算；（7）進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選定最正確路面結(jié)構(gòu)方案。

三、計算題：

1.擬建造一條一級馬路，設(shè)計年限為15年，雙向四車道，路面結(jié)構(gòu)如下圖，根據(jù)交通量調(diào)查與計算，路面竣工后第1年雙向交通標(biāo)準(zhǔn)軸載日平均作用次數(shù)3200次/日，交通量年平均增長率為r=7%，車道系數(shù)為0.4，設(shè)計年限為15年，試計算該路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計彎沉ld。

級配碎石15cm水泥穩(wěn)定碎石63cm土基夾層式組合基層瀝青路面細粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石12cm水泥穩(wěn)定碎石32cm級配碎石15cm水泥穩(wěn)定碎石20cm設(shè)計彎沉計算公式為：土基水泥穩(wěn)定碎石34cm二灰土20cm土基組合基層瀝青路面細粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石10cm水泥穩(wěn)定碎石35cm級配碎石20cm土基

ld?600Ne?0.2AcAsAb

式中：ld——設(shè)計彎沉值（0.01mm）；

Ne——設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量軸次；

Ac——馬路等級系數(shù)，高速馬路、一級馬路為1.0，二級馬路為1.1，三、四級馬路

為1.2；

As——面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0；熱拌和冷拌瀝青碎石、上拌下貫或

貫入式路面為1.1；瀝青表面處治，中、低級路面為1.2。

Ab——基層類型系數(shù)，對半剛性基層Ab=1.0；柔性基層Ab=1.6；對于混合（組合）式的基層采用線性內(nèi)插確定基層類型系數(shù)：

Ab?（HF?2）/20

式中：HF——為半剛性基層或底基層之上柔性結(jié)構(gòu)層的總厚度（cm）；

解：（1）根據(jù)已知條件及設(shè)計年限內(nèi)一個車道一個方向通過的累計標(biāo)準(zhǔn)軸載計算公式：

[(1?r)t?1]?365[(1?0.07)15?1]?365Ne?N1???3200?0.4?1.174?107軸次

r0.07（2）根據(jù)如下圖的路面結(jié)構(gòu)形式，馬路等級系數(shù)Ac=1.0，面層類型系數(shù)As=1.0，基層類

型系數(shù)Ab計算如下：

Ab?(HF?2)/20?(4?6?10?2)/20?1.1

因此，該瀝青路面的設(shè)計彎沉為：

ld?600Ne?0.2AcAsAb?600?(1.174?107)?0.2?1.0?1.0?1.1?25.45(0.01mm)

2.根據(jù)以下表格給出的馬路調(diào)查中重交通汽車相關(guān)計算參數(shù)，分別進行以彎沉及瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)、以半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)狀況下的當(dāng)量軸載換算

表當(dāng)量軸載換算參數(shù)交通量汽車總重汽車名稱次/日拖掛車五十鈴120360/kN軸位軸重輪組軸數(shù)軸距前軸后軸601001213—>3m汽車前后軸計算參數(shù)解：當(dāng)以彎沉及瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，軸載當(dāng)量換算按下式計算：

?Pi?N??C1C2ni???P?i?1k4.35

4.35前軸：N前?P??C1C2ni?i??P??P??C1C2ni?i??P??60?＝6.4?1.0?120???100??4.35＝83.24軸次

4.35?100?后軸：N后＝3?1.0?1.0?120???＝360.00軸次

?100?該車前后軸共計作用次數(shù)為：N?N前?N后＝83.24＋360.00＝443.24軸次

當(dāng)以半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，軸載當(dāng)量換算按下式計算：

4.35?P?N??C1C2ni?i?

?P?i?1k8?P??60?前軸：N前?C1C2ni?i?＝18.5?1.