路基路面工程第14章(2沥青路面设计

性为依据的力学-经验法。
基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作 用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间 的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成 结构设计。
AI法、SHELL法、我国现行沥青路面设计方法
轴载换算 1、《公路沥青路面设计规范》(JTJ014-97)中规定：沥青
(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)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，或者位移完全连续(称连续体系)，或 者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力(称滑动体系)； （5）不计自重。
1.概述
沥青路面设计内容 沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设 计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结
构的方案比选等内容。
路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路
还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收
费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其 它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。
双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂 直位移（弯沉）为：
3.沥青路面结构组合设计
沥青路面结构 沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组 成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结
构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共
同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面 结构经济合理的关键。
排水垫层； 防污垫层； 防冻垫层。
层间结合 1）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚 当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。
性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，
2）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ则
在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青； 3）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下 封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。
4.我国沥青路面设计方法
我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多
层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉
应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度 设计。 设计指标与极限标准 我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。
设计弯沉 路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥
路面设计以双轮组单后轴载100kN为标准轴载，以BZZ100表示。标准轴载的计算参数按表2-7-1确定，凡轴载大 于40kN的各级轴载 (包括车辆的前轴和后轴)的作用次数
均应换算成标准轴载P的当量作用次数(简称当量轴次)。
2.弹性层状体系理论
弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定 厚度，最下一层为弹性半空间体：
慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。
4、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康 5、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案 6、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。
沥青路面结构设计理论与方法 1、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测） :
CBR法、AASHTO法
2、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特
稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）
各种基层结构厚度推荐值见表14-7
垫层结构 主要适用于路基状况不良的情况下： 2）排水不良的土质路堑 3）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段 4）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 分为：
1）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；
防水垫层；
十四、沥青路面 设计
1. 概述
2. 弹性层状体系理论简介
3. 沥青路面结构组合设计
4、我国沥青路面设计方法
5、外国沥青路面设计方法
问题：
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沥青路面设计的内容有哪些？
我国沥青路面设计采用什么设计指标？ 沥青路面应力分析主要采用什么方法？ 什么是设计弯沉？ 什么是计算弯沉？
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什么是容许拉应力？
条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护 问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量 越少越好，以免影响大交通量的通行。
(3)分期修建，逐步提高 当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计 (高 速公路和一级公路除外)，先以满足近期需要为主。建造 时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后 期工程所充分利用。 (4)整体考虑，综合设计 对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机 的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充 分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的 结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性 的要求，又能做到经济、合理和耐久。
沥青路面结构设计原则 1．应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实
践经验，将路基路面作为整体进行设计。
2．应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的 原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较， 选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。 3．结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极
面层结构
可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、
中面层、下面层）。
表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；
中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；
高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构； 二级、三级公路一般采用双层式沥青面层
基层结构 要求有较高的强度、稳定性和耐久性 分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎 石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料
沥青路面结构设计原则 (1)因地制宜，合理选材 应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以 减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用
路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，
当地路面设计在选择材料方面的成功经验。
(2)方便施工，利于养护
选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的