沥青路面结构设计方法综述
综述沥青路面施工技术论文
综述沥青路面施工技术摘要:沥青路面作为公路工程路面常用的作法,其在公路工程施工中得到迅速发展。
鉴于其广泛应用性,结合公路工程采用沥青路面施工技术,深入探讨沥青路面施工中原材料的质量控制、沥青混合料拌和、摊铺以及碾压的施工技术措施。
关键词:沥青面层;摊铺;碾压abstract: the asphalt pavement as the highway engineering pavement commonly used practice, its in highway engineering construction of rapid development. in view of its widely applied, combined with the highway project to adopt the asphalt pavement construction technology, deeply discuss the asphalt pavement construction in the quality control of raw materials, asphalt mixture mixing, spreading and rolling construction technical measures.keywords: asphalt surface; paving; rolling中图分类号: u416.217 文献标识码:a文章编号:沥青路面质量好坏是影响公路工程使用性能和质量的关键,因此沥青混凝土路面施工应贯彻“精心施工、质量第一”的方针,保证沥青混凝土路面施工质量,使铺筑的沥青混凝土路面坚实、耐久、平整、稳定。
而要保证施工质量则须从沥青路面施工工艺进行控制,并掌握其施工技术要点具体应做好以下方面:(1)所选取的沥青材料其沥青标号选择应考虑该公路所在地区的气候条件、交通量以及混合料的类型。
沥青路面结构设计方法
第8章沥青路面结构设计方法1.沥青路面的设计为什么要选用多指标来控制?试说明各设计指标的意义,及其与路面破坏现象的联系。
在路面结构设计中人们不可能控制所有的损坏类型,但鉴于路面损坏模式的多样性,各种损坏对路面的使用性能具有不同性质和不同程度的影响,所以沥青路面设计也不能像其他结构物设计那样,仅选用一种损坏模式的临界状态和单一的设计指标作为结构的临界状态和设计指标,而必须采用多种临界状态和多项设计指标。
1)弯拉疲劳开裂——弯拉应变和弯拉应力指标在以疲劳开裂作为临界状态的结构设计方法中,通常采用结构中临界点的弯拉应变作为设计,以标准轴载在当量疲劳温度或标准温度时产生的弯拉应变不大于该材料在该温度条件下的容许弯拉应变作为设计准则。
2)车辙——路基顶面的压应变指标以车辙作为临界状态,采用车辙深度或永久变形量和行车安全所容许的车辙深度或永久变形。
国际上采用间接的设计指标控制路面的车辙,即路基顶面的压应变。
通过对压应变的控制,控制了路基的变形量,从而间接控制了车辙的大小。
3)路标回弹弯沉采用路面的回弹弯沉作为路面结构的设计指标,以控制路面结构的整体刚度,间接控制结构的疲劳开裂和永久变形。
2.路面结构组合设计中:1)如何按交通特点和结构层的功能选择结构层次?路面在交通荷载(包括垂直力和水平力)的作用下,内部产生的应力和应变随深度向下而递减。
因此,要求各层的强度和抗变形能力可自上而下逐渐减小,使得各结构层材料的效能得到充分发挥。
从施工工艺、材料规格和强度形成原理方面考虑,路面结构层数又不宜过多,结构层的厚度也不能过小,宜自上而下由薄到厚。
面层直接经受行车荷载和气候因素的作用,要求高强(抗剪和抗拉)、耐磨、热稳性好和不透水,因而通常选用粘结力强的结合料和强度高的集料作为面层材料。
沥青层(面层,上、中、下面层)可根据交通量大小分为单层、双层或三层。
计算时考虑其强度。
应保证结构层次能形成稳定的结构所要求的最小厚度5)怎样考虑水温状况的不利影响?内部排水设计的考虑因素有:预计的重交通情况、气候条件、天然路基的透水能力、路面材料的抗水损坏能力、内部排水是否是最有效地增加路面耐久性的方法和内部排水系统是否会得到定期养护减轻水损坏的常用方法有:①防止水分进入路面结构:路面坡度;填补所有的接缝、裂缝等不连续部位②采用水稳定性好的材料③引入减轻水损坏的设计:路边排水系统;全宽度摊铺;设置粒料垫层④快速排出进入路面结构中的水:路表排水、地下水排水和路面内部排水3.柔性路面设计理论的基本假设,荷载图式基本假设: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4.请说明综合修正系数的概念由于力学计算模型、土基模量、材料特性和参数等方面在理论假设和实际状态之间存在一定的差异,理论弯沉值和实测弯沉值之间存在一定误差,因此需要对理论弯沉值进行修正才能作为路面结构实测弯沉值。
1国内外沥青路面设计方法[大全五篇]
1国内外沥青路面设计方法[大全五篇]第一篇:1国内外沥青路面设计方法1国外沥青路面设计方法 1.1经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构(结构层组合、厚度和材料性质)、荷载(轴载大小和作用次数)和路面性能三者间的经验关系。
最为著名的经验设计方法有CBR法和AASHTO法。
CBR法[1~2]以CBR值作为路基土和路面材料(主要是粒料)的性质指标。
通过对已损坏或使用良好的路面的调查和CBR测定,建立起路基土CBR轮载~路面结构层厚度(以粒料层总厚度表征)三者间的经验关系。
利用此关系曲线,可以按设计轮载和路基土CBR值确定所需的路面层总厚度。
路面各结构层次的厚度,按各层材料的CBR值进行当量厚度换算。
不同轮载的作用按等弯沉的原则换算为设计轮载的当量作用。
此方法设计过程简单,概念明确,适用于重载、低等级的路面设计;但CBR值仅是一种经验性的指标,并不是材料承载力的直接度量指标,它与弹性变形量的关系很小。
而路基土应工作在弹性范围内的应力状态下,因而,路面结构设计对路基土的抗剪强度并无直接兴趣,更关心的是路基土的回弹性质(回弹模量)及其在重复荷载作用下的塑性应变。
AASHTO法[3~4]是在AASHO试验路的基础上建立的,整理试验路的试验观测数据,得到的路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。
AASHTO方法提出了现时服务能力指数(PSI)的概念,以反映路面的服务质量。
不同轴载的作用,按等效损坏(PSI)的原则进行转换。
路面使用性能指标PSI,主要受平整度的影响,与裂缝、车辙、修补等损坏的关系很小。
因此,这是一项反映路面功能性能的指标,而不是表征路面结构性损坏的指标。
此外,这个方法源于一条试验路的数据,仅反映一种路基土和一种环境条件,推广应用于其它地区或国家时便存在着很大的局限性。
但AASHO试验路的测定数据得到了良好的整理和保存,为许多力学-经验法的设计指标和参数验证提供了丰富的依据[5]。
我国沥青路面设计方法及典型实例讲解
我国沥青路面设计方法及典型实例1、设计理论-层状体系理论2、设计指标和要求(1)轮隙中间路表面(A点)计算弯沉值小于或等于设计弯沉值;(2)轮隙中心下(C点)或单圆荷载中心处(B点)的层底拉应力应小于或等于容许拉应力。
3、弯沉概念(1)回弹弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形,卸载后能恢复的那一部分变形。
(2)残余弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。
(3)总弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形(回弹弯沉+残余弯沉)。
(4)容许弯沉:路面设计使用期末不利季节,标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。
(5)设计弯沉:是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。
4、弯沉测定(1)贝克曼法:传统检测方法,速度慢,静态测试,试验方法成熟,目前为规范规定的标准方法。
(2)自动弯沉仪法:利用贝克曼法原理快速连续测定,属于试验范畴,但测定的是总弯沉,因此使用时应用贝克曼进行标定换算。
(3)落锤弯沉仪法:利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉,属于动态弯沉,并能反算路面的回弹量,快速连续测定,使用时应用贝克曼进行标定换算。
5、设计弯沉的调查与分析(1)我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态,以第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态的划界标准,从表中所列的外观特征可知,这样的临界状态相当于路面已疲劳开裂并伴有少量永久变形的情况。
(2)对相同路面结构不同外观特征的路段进行测定后发现,外观等级数愈高,弯沉值愈大,并且外观等级同弯沉值大小有着明显的联系。
因此可以在弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系。
6、设计弯沉值设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季节、路面在标准轴载作用下测得的最大(代表)回弹弯沉值。
可根椐设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的路面弯沉设计值。
7、容许弯拉应力对沥青混凝土的极限劈裂强度,系指15℃时的极限劈裂强度;对水泥稳定类材料龄期为90d的极限劈裂强度(MPa);对二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期为180d的极限劈裂强度(MPa),水泥粉煤灰稳定类120d的极限劈裂强度(MPa) 。
沥青路面设计步骤全解
一、沥青路面的设计方法和理论
设计方法的分类 1、经验,半经验法——使用经验或试验路结果为依 据 2、理论法——以弹性理论为基础,并由试验确定计 算参数的力学方法,综合考虑了车辆荷载,交通 量,环境因素以及材料特性影响。 我国沥青路面设计方法属于第2种
二、我国沥青路面的设计理论
公路沥青路面设计规范采用双圆垂直均布荷载作 用下的多层弹性层状体系理论,以设计弯沉值为 路面整体刚度的设计指标,计算路面结构层厚度。 对高速公路、一级公路、二级公路的沥青混凝土 面层和半刚性材料基层、底基层应进行弯拉应力 验算。 用多层弹性体系理论进行路面结构计算时,应考 虑各层间接触的条件。我国现行规范采用完全连 续体系为层间接触条件。
(三)拟定结构层组合与各层材料选择
1、结构组合设计基本原则
设计原则: 根据各结构层功能组合和强度组合 合理的层间组合 在各种自然因素作用下稳定性好 考虑适当的层数和厚度
三 层 式 面 层
细粒式 中粒式
粗粒式
结构示意图
山西太原至旧关高速公路全长140.7公里,路线所 经地区为山西黄土高原与太行山脉两大地貌地带, 横跨地势平缓的汾河河谷平原,穿越冲沟发育、 切割严重的重丘区,进入山势陡峻、高差悬殊的 山岭区,沿线地形极为复杂,工程条件十分困难, 是我国最早进入山岭重丘区的高速公路。太旧高 速公路1993年6月破土动工,于1996年6月25日 全线通
2、结构组合设计的基本步骤:
(2)沥青面层类型
面层类型应与公路等级、使用要求、交通等级相适应。热拌沥青混 凝土可用于各级公路的面层;热拌沥青碎石混合料可用于二、三级公路 的面层;贯入式沥青碎石(含上拌下贯式沥青碎石)可用于二、三、四 级公路的面层;沥青表面处治、可用于三、四级公路的面层;冷拌沥青 混合料可用于交通量小的三、四级公路的面层。
沥青路面的结构设计
利路面结构排水,保持路基稳定。三、四级公路的垫层宽度可 比底基层每侧至少宽25cm。
高级路面
1.沥青混凝土 1.1.沥青面层可由单层或双层或三层沥青混合料组成,各
层混合料的组成设计应根据其层厚和层位、气温和降雨量等 气候条件、交通量和交通组成等因素,按下表选用适当的最 大粒径及级配类型,使之满足对沥青面层使用功能的要求。
沥青面层分为沥青混凝土、热拌沥青碎石、乳化沥青碎 石混合料、沥青贯入式、沥青表面处治五种类型。
沥青混凝土适用于做各级公路的沥青路面面层。对高速 公路、一级公路的表面层、中面层、下面层应采用沥青混 凝土:二级公路的表面层宜用沥青混凝土。
沥青贯入式路面:指的是用沥青贯入碎(砾)石作基层、联结层、面层的 路面。即在初步压实的碎石(或破碎砾石)上,分层浇洒沥青、撒布嵌缝料 ,或再在上部铺筑热拌沥青混合料封层,经压实而成的沥青面层。
高速公路
12~18
三级公路
一级公路
10~15
四级公路
二级公路
5~l0
沥青层推荐厚度 (cm)
2~4
1~2.5
基层、底基层
1.基层、底基层应具有足够的强度和稳定性,在冰冻地区 还应具有一定的抗冻性。
2.高级路面下的半刚性基层应具有较小的收缩变形和较强 的抗冲刷能力。
3.基层、底基层结构设计应贯彻就地取材的原则,认真做 好当地材料的调查,根据不同公路等级、交通量对基层、底 基层的技术要求,选择技术可靠、经济合理的基层、底基层 结构。 4.一般公路的基层宽度每侧宜比面层宽出25cm,底基层每 侧宜比基层宽15cm.在多雨地区,透水性好的粒料底基层, 宜铺至路基全宽,以利于排水。
试论公路沥青路面结构设计技术方法
试论公路沥青路面结构设计技术方法发表时间:2019-05-30T16:08:51.870Z 来源:《防护工程》2019年第4期作者:康健[导读] 要对沥青路面的应用情况进行分析,了解沥青路面出现质量问题的原因,结合现代公路建设需求对沥青路面结构进行针对性设计,确保应用过程中可以降低病害发生的概率,将沥青路面结构的作用体现出来,为公路后续的应用提供保障。
黑河市旭欣公路勘察设计有限责任公司黑龙江黑河 164300摘要:公路是道路工程项目中的重要组成部分,其与人们的生产、生活和城市的进一步发展有着密切的关系。
沥青路面在公路建设中比较常用,但是在实际应用的过程中很容易出现质量问题,影响公路工程的应用效果。
在进行沥青路面设计时没有结合公路的实际情况进行设计,导致不合理的地方比较多,施工单位需要加强对这项工作的重视,掌握有效的沥青路面结构设计技术方法,对沥青路面结构进行合理设计,以此提升公路整体的应用性能。
关键词:公路沥青路面;结构设计;技术方法沥青路面在使用的过程中存在的问题比较多,是目前公路建设行业急需解决的问题。
这就需要对以往的设计方法进行反思,寻找结构设计中存在的问题。
要对沥青路面的应用情况进行分析,了解沥青路面出现质量问题的原因,结合现代公路建设需求对沥青路面结构进行针对性设计,确保应用过程中可以降低病害发生的概率,将沥青路面结构的作用体现出来,为公路后续的应用提供保障。
一、沥青路面设计指标及标准1、遵循指标目前,在我国公路路面结构设计中,对于高速、一级和二级公路的路面结构,设计指标为路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层层底拉应力及半刚性材料层的层底拉应力;对于三级、四级公路的路面结构,设计指标为路表面设计弯沉值。
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,验算其最大剪应力是否满足要求。
2、设计标准(1)路面结构表面在双轮荷载作用下轮隙中心处的弯沉值不大于设计弯沉值;(2)沥青面层底面的最大拉应力不大于该层混合料的容许拉应力;(3)半刚性基层或底基层底面的最大拉应力不大于该层材料的容许拉应力。
沥青路面纹理三维重构及评价方法研究综述
沥青路面纹理三维重构及评价方法研究综述目录一、内容概览 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外研究现状概述 (4)1.3 研究内容与方法 (5)二、沥青路面纹理三维重构技术 (6)2.1 传统三维重构方法 (7)2.1.1 线性扫描法 (8)2.1.2 激光扫描法 (9)2.1.3 结构光法 (10)2.2 非线性三维重构技术 (12)2.2.1 数字图像相关法(DIC) (12)2.2.2 基于点云数据的三维重建 (14)2.2.3 体素化方法 (15)三、沥青路面纹理三维评价方法 (16)3.1 纹理特征提取 (18)3.1.1 线性特征提取 (19)3.1.2 非线性特征提取 (20)3.2 纹理特征分析 (22)3.2.1 统计分析 (23)3.2.2 时频分析 (24)3.2.3 机器学习方法 (26)3.3 纹理质量评价标准 (27)3.3.1 定量评价标准 (29)3.3.2 定性评价标准 (30)四、实验与结果分析 (31)4.1 实验材料与参数设置 (32)4.2 实验方法与步骤 (33)4.3 实验结果与分析 (34)4.3.1 三维重构效果对比 (36)4.3.2 纹理特征对比分析 (37)4.3.3 纹理质量评价结果 (38)五、结论与展望 (39)5.1 研究成果总结 (40)5.2 存在问题与不足 (41)5.3 未来研究方向展望 (43)一、内容概览随着道路交通的发展和城市化进程的加快,道路路面的性能和舒适性越来越受到人们的关注。
沥青路面作为一种常用的道路材料,其纹理特征对于提高路面的抗滑性、耐磨性和舒适性具有重要意义。
本文主要对沥青路面纹理三维重构及评价方法的研究现状进行综述,旨在为相关领域的研究提供参考。
本文介绍了沥青路面纹理的概念、特点以及在道路性能中的作用。
分析了目前沥青路面纹理三维重构的研究方法,包括基于光学的方法、基于激光扫描的方法和基于图像处理的方法等。
公路沥青路面设计方法
公路沥青路面设计方法设计理论公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论,以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标,计算路面结构厚度,并对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层进行层底拉应力的验算。
设计流程1.根据设计要求,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,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许弯拉应力。
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。
3.参与本地区的经验拟定几种可行的路面结构组合和厚度方案,根据工程选用的材料进行配合比试验,测定个结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等,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或验算路面厚度。
5.对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求(本次设计不考虑冻害)。
轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。
1. 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 1)轴载换算轴载换算的计算公式:N= 4.35121()ki i i PC C n P =∑ (7-1)计算结果列于下表:2)累计当量轴次根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限取12年,双车道的车道系数取0.6,年平均增长率=5.4%γ。
累计当量轴次:()()'112113651 5.4%1365×885.380.631587275.4%t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯=(次)2. 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次1)轴载换算,结果列于下表:注:轴载小于50kN 的轴载作用不计2)累计当量轴次()()'112113651 5.4%1365×505.650.61807550()5.4%t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯=次4结构组合与材料选取1. 结构组合与材料根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途筑路材料较丰富,路面结构采用沥青混凝土(15cm ),基层采用二灰碎石(20cm ),基底层采用石灰土(厚度待定)。
谈城市道路沥青路面结构设计
谈城市道路沥青路面结构设计摘要:目前沥青路面在道路建设领域使用频率极高,已成为我国道路路面的一种重要形式。
本文针对城市道路沥青路面的结构设计进行了探讨。
关键词:城市道路;沥青路面;结构设计要点;设计方法;引言:沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、燥声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等诸多优点而被广泛应用,特别是在目前的城市道路大建设中已成为常用路面结构而加以推广在沥青路面设计中,结构组合设计是其核心内容,路面结构应根据公路自然区划的特点、公路等级与使用要求、交通量及其交通组成,并考虑结构层的功能与受力特点以及经济发展和投资环境等综合因素,进行多层材料组合设计。
1.沥青路面结构设计的要点1.1要结合城市道路特点,参照公路沥青路面设计规范选取计算参数。
1.2应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位,通过对设计路段交通量实测、分析与预测,确定设计交通量,然后换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算;1.3在路面结构设计之前必须进行地质、环境、气候和水文状况的调查,根据当地材料供应的特点,确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案,满足路面使用的基本要求。
由于目前沥青路面结构组合设计许多观念在新的研究成果公布后发生变化,设计人员必须对当地多年的路面使用实际进行了解,从中吸取有益的部分结合最新的设计方法和理论进行设计;1.4应对材料详尽调查,提出材料的基本要求:级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒形状等。
在此基础上,选择合理的级配设计结果,为道路施工提供基础数据;1.5根据路基湿度及冰冻情况考虑结构组合,对中湿及潮湿路段的沥青路面的基层应选择水稳性好的材料,按强度计算的路面部厚度小于《规范》规定值时,应用垫层厚度补足;1.6各层的厚度应考虑材料扩散应力的效果和压实机具的能力以及材料结构的稳定要求,路面结构层次不宜过多;1.7水对沥青路面有较大的破坏性,对排水设计应引起重视。
沥青路面改造结构分析及设计对策
Construction & Decoration
沥青路面改造结构分析及设计对策
韩超 中国市政工程东北设计研究总院有限公司安徽分公司 安徽 合肥 230000
摘 要 随着时代的发展,我国对于路面的改造工作正在不断进行。在施工的过程中,由于交通、人行、环保等因 素的限制,导致沥青路面在改造过程中需要考虑到诸多因素。因此,在实际的施工过程中,要对施工道路进行一定 的调查,根据交通等因素和实际情况,决定路面的改造情况,做到具体情况具体分析,不能一概而论。 关键词 沥青路面;路面结构;老路改造
110 建筑与装饰2021年6月上
Construction & Decoration
市政பைடு நூலகம்程
不可过快或过慢,都会影响到路面的铺设效果。
5 结束语 在进行沥青路面的改造时,由于多种因素的限制,导致
改造过程中出现了一定的难点。因此在施工过程中需要详细的 计划和调查,严格按照施工要求和设计要求进行施工,对老旧 路面进行合理的应用和改造,来减少不必要的资金和人力的浪 费,也对环境保护做出一定的贡献。
引言
沥青路面是如今我国常见的路面结构形式,但随着时代的 发展,车辆的增多和天气等影响,长时间的使用使沥青路面出 现了许多裂缝、坑洼等不同程度的损坏。沥青路面的改造与沥 青路面新路的铺设有所不同,对于沥青路面的改造而言,在确 保施工进度和安全性的前提下,更要考虑到施工对周围居民以 及对车辆出行和公共交通造成的影响。因此,在施工过程中, 要做好计划,在保证工期的同时,做好保证交通顺畅和安全, 以及保护环境的问题。
4 沥青铺设注意事项 4.1 注意沥青的混合和运输 在施工过程中对沥青进行混合时,需要严格按照相关规
定,对用量、温度和时间都要进行一定的控制,从而提高施 工的效果和进度。在对沥青进行运输时,要对沥青做好防护工 作,注意避光和高温,以免沥青氧化和沥青混合料温度降低。
沥青路面结构设计方法综述
采用弹性层状体系进行计 算, 但材料参数取值时充分考虑 材料的非线性。 荷载一般采用标 准 的 双 轮 荷 载 , 轴 重 80kN, 用 “双圆图式”进行模拟。 3.2 设计标准
SHELL 沥 青 路 面 设 计 方 法 的 设计标准分为主要标准、 次要标 准和再次要标准, 共三个层次。 主要标准为路基表面垂直压应变 (控制路面车辙)和沥青层内水 平拉应变(控制路面开裂); 次要 标准为基层底面拉应变(防止基 层疲劳开裂)和车辙深度指标;
c)在预测路面使用性能时能 考虑材料老化的影响;
d)路面结构设计性能预估与 沥青混合料性能评价联系起来;
e)可以预估环境因素对路面 性能的影响。 3 壳牌(SHELL)设计法
1943年, Burmister发表的弹 性层状体系理论, 为沥青路面设 计理论分析法奠定了基础。 1963 年 英 荷 壳 牌 石 油 公 司 (SHELL) 把 理论计算结果和WASHO、 AASHO 试验路成果相结合, 提出了第一 个以理论分析为基础的沥青路面 设计方法, 从此, 理论分析法在 全世界范围内得以推广和发展。 其分别在1967年和1978年进行了 修订, 1978年修订后的壳牌设计 法成为理论分析法的代表。 3.1 计算模型
浅谈沥青路面结构设计
浅谈沥青路面结构设计摘要:随着国民经济快、协调发展,我国道路交通量日益增大,车辆迅速大型化且严重超载,高速公路路面在车辆荷载的作用下和气候、水文等自然因素的影响下,常常在通车2-3年便出现了较为严重的早期破损现象,降低了公路服务能力,并对交通安全和环境保护等造成有害影响。
关键词:沥青路面结构设计Abstract: with the national economy fast, the coordinated development, our country road traffic increases day by day, the large-scale and severe overloading vehicles quickly, the highway pavement in vehicle load under the effect of climate, hydrology and natural factors of influence, often in open to traffic 2-3 years will appear a serious early damage phenomenon, reduce the highway service ability, and the traffic safety and environment protection cause harmful effects.Key words: the asphalt pavement structure design引言:近年来,国内已通车的部分高速公路沥青路面,通车一、两年往往就出现不同程度的早期破坏现象,如:疲劳开裂和反射裂缝,麻面、剥离、掉粒松散、坑槽;车辙等等。
原因是复杂的,施工质量控制不当、材料质量不高以及重载车辆多等均可导致沥青路面出现早期破坏,很大程度上是路面结构设计不完善。
一、路面结构设计中所出现的几种问题1、结构类型选择不当在多雨潮湿地区,采用AK型上面层结构,空隙率较大,下雨后,水分容易渗入面层内,如果中、下面层采用AC-Ⅰ型相对密实的结构,水分则聚集在上面层和中面层之间,并使上面层长期浸泡在水中,导致路面发生松散、坑洞等破坏;反之若中、下面层采用AC-Ⅱ型结构,水分会直接渗入基层,基层长期浸泡在水中,会发生松散、唧浆,从而使整个路面结构破坏,危害更大。
我国沥青路面结构设计方法—11
柔性路面设计规范的发展
1987年 1987年的柔性路面设计规范 采用三层或多层弹性体系理论公式代替双层弹性体系理论 公式计算路面结构厚度, 公式计算路面结构厚度,仍以容许弯沉值作为路面整体刚 度的控制指标;路面结构设计计算进一步成熟; 度的控制指标;路面结构设计计算进一步成熟; 对于高速公路、 对于高速公路、一级公路的路面结构设计增加了抗弯拉应 力验算指标; 力验算指标;
交通参数
设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne: 设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数Ne: Ne
为使用初期行车道(双向)的日平均标准轴载作用次数; N1为使用初期行车道(双向)的日平均标准轴载作用次数; γ为设计使用期内交通量年平均增长率,由调查分析确定; 为设计使用期内交通量年平均增长率,由调查分析确定; η为车道系数,即方向分配系数和车道分配系数的乘积,按 为车道系数,即方向分配系数和车道分配系数的乘积, 交通状况和车道数通过调查确定; 交通状况和车道数通过调查确定; t为设计年限。 为设计年限。
柔性路面设计规范的发展
在1966年以后,经过10多年的研究工作,特别是1970年代 1966年以后,经过10多年的研究工作,特别是1970年代 年以后 10多年的研究工作 1970 在全国较大范围内的弯沉路况调查工作以及国内对弹性层 状体系理论的研究取得了较好的成果,形成了1978年规范 状体系理论的研究取得了较好的成果,形成了1978年规范 1978 的基础。 的基础。
11-5沥青路面结构设计
柔性路面常用断面
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强度组合
• 路面各结构层应按强度自上而下递减的方 式组合。规范要求基层同面层之间的模量 比不应小于0.35土基与基层的模量比应在 0.08~0.40的范围内。
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路面厚度计算步骤
1.确定单车道累计当量袖次Ne。 2.对选定的结构组合,拟定某一层位作为设计层层位。
3.确定设计弯沉值Ld。 4.确定路面材料设计参数。
在初步设计阶段应选用沿线材料和外购材料进行配合比设计。在选 定配合比的基础上,按有关规程的规定实测材料设计参数,并论证 地确定各层材料(沥青混合料在15°C、20°C时)的抗压回弹模量E1 和劈裂强度σPS、抗拉强度结构系数Ks、容许拉应力σR。 5.确定土基的回弹模量Eo。
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沥青路面结构组合设计
• 1 .根据各结构层功能组合 • 2 .强度组合 • 3.合理的层问组合 • 4.考虑自然水温条件的不利影响 • 5.适当的层数和厚度
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根据各结构层功能组合
封层 面层 粘层 联结层
透层
基层
垫层
压实土基
天然土基
• 在拟定的路面结构中,先拟定某一层作为设计层,拟定面层和其他 各层的厚度。一般当采用半刚性基层、底基层结构时,可选任一层 作为设计层;当采用半刚性基层、粒料类材料为底基层时,应拟定 面层、底基层厚度,以半刚性基层为设计层;当采用柔性基层、底 基层的沥青路面时,宜拟定面层、底基层的厚度,求算基层厚度。 此时若求得基层厚度过厚时,可考虑选用沥青碎石或乳化沥青碎石 做上基层,以减薄路面总厚度,增加结构强度和稳定性。
国内外沥青路面设计方法综述
国内外沥青路面设计方法综述周 利,蔡迎春,杨泽涛(郑州大学环境与水利学院,郑州 450002)摘 要:当前世界各国众多的沥青路面设计方法,可概括地分为2类:一类是以经验或试验为依据的经验法;一类是以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
简要介绍目前国内外典型设计方法(CBR法、AASHTO法、S HELL法、AI法及国内方法),并比较其优缺点,针对现行设计方法,特别是我国设计方法,提出改进意见。
关键词:沥青路面;设计方法;综述文章编号:1009-6477(2007)04-0036-04 中图分类号:U416.217 文献标识码:BSummary of Domestic&Overseas Asphalt Pavemen t Design MethodZhou Li,Cai Yingchun,Yang Zetao沥青路面是在柔性基层、半刚性基层上,铺筑一定厚度的沥青混合料作为面层的路面结构。
以沥青路面为主的柔性路面设计理论与方法研究已有近百年的历史,其发展历程经历了古典法、经验法和力学-经验法3个阶段。
当前世界各国众多的沥青路面设计方法大体为后面2种,即以工程使用经验或试验为依据的经验法和以力学分析为基础,考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学-经验法。
为了更好地借鉴前人的研究成果,有助于指导今后设计方法的研究,本文简要介绍目前国内外几种典型的设计方法:(1)经验法的代表方法:CBR法和AASHTO法;(2)力学-经验法的典型代表:AI法和SHELL法;(3)我国2004规范(报批稿)采用的设计方法,并作简单评价。
1 国外沥青路面设计方法国外的沥青路面设计方法,可分为经验法和力学-经验法2大类[1]。
1.1 经验法经验法主要通过对试验路或使用道路的实验观测,建立路面结构、荷载和路面性能三者间的经验关系。
最为著名的经验设计方法有美国加州承载比(CBR)法和美国各州公路和运输工作者协会(AASHTO)柔性路面设计法。
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223 提 出 了路 面结 构 数 与 .-
加 权 轴 载通 过 次数Ⅳ之 间关 系 的
基 本 方 程 ,此 结 果 是 A S O方 A H 法 的精 华 。
23 AAS O9 . HT 3路 面 设 计 方 法
的 主 要 不 足
经验性 路面 结构设 计方 法存
系 等 问题 ,应 用受 到 诸 多 限制 。
A S T 于2 世 纪5 年 代 末6 年 AH 0 0 0 0
231 缺 少 科 学 合 理 的 材 料 强 ..
度 指标 A S O试 验 路 面 面 层 材 料 AH
代 初 ,在渥 太华 和伊利诺 斯州 修
筑 了大 规 模 的试 验 路 进行 研 究 ,
车 辙 这 些 表 面状 况 。 因 此 ,以
21 A S T 9 沥青路 面设计 方 . AH 03
法 简 介
221 首 次 将 耐 用 性 指 数 引 进 .. 路面设 计方 法 ,而且提 出不 同道
A S O 3 计 方 法 是 在 A HT 9 设
2 世 纪 5 年代 美 国A S T O O A H O试 验 路成 果 的基础上 提 出的路 面设计
计 方 法
232 路 面 服务 性 指 数 ( S ) .. P I 问
题
能力损 失 的影 响 。
22 AAS O9 路 面 设 计 方 法 . HT 3
的 主 要 优 点
A S O设 计 法 以路 面 服 务 AH 性 指数 P I 为标 准 ,它 主要 反 S作 映不平 整度 、裂 缝与修 补 面积 和
发 生变 化 时 ,材料 的强 度 、耐久
础 .1 7 年 出版 第 一 版 { A H 92 A S. T 路 面 中 期 设 计 指 南 》,经 过 O
1 8 年和 19 年 两次修 改 ,正式 96 93 推 出{ A HT 路 面 设 计 指 南 》 A S O 。 9 版A S T 设 计 法对 8 版做 了 3 AH0 6
指 南 。A S T A H O于 16 及 16 年 91 92
路等级 应有 不 同的设计 标 准 ,使 路面设 计 与使用 要求形 成 密切联
系。
P I 标 准 进行 路 面设 计 ,实 际 S为 上是 假设路 面结 构损坏 与 其表 面 状况 有必然 的联 系 。事 实 并非 如 此 ,例如西 方 国家对一 些 具有 较 厚 沥 青面层 的沥 青路 面进 行调查 时发 现 ,一些 路 面虽然 表 面损坏 严 重 ,但 仍 然 保 持 良好 的 结 构 性 ,经 过 表 面恢 复 可继 续 使 用 . 并未像A ST A H 0法 假 设 的 那 样 P I 到 了设 计 标 准 ,路 面便 达 S达 到 了使 用 寿命 。
版 第 一 版 < A H O路 面 中期 设 ( ST A 计 指南 》 ,经 过 1 8 年 和 19 年 96 93 两 次 修 改 ,正 式 推 出 < A H O < S T A 路 面 设 计指 南 》 19 ) (9 3 ,开 始 推
广应用 。
关系 ,解决 了过 去设计 方法 中一
面 表层 ,通 过 定期 (0 2 年 ) 1— 0 的
P ,1 做为路面 的极 限破坏标准 。 L_. s 5
以A S T 试 验 路 结 果 为基 AH O
耐 久 性 .是 一 个 比较 模 糊 的概 念 ,缺少定 量 的研究 。 当各层材 料 本 身的材 质 、组 成及 施工 工艺
性都 会发 生变化 时 ,结 构 层 系数
也应 随之变 化 。但材料 的强度 或 耐久性 与其 结构 层系数 之 间 的关 系并 不 明确 。这 样 ,A S T 设 AH O 计 法 就 缺 少 了对 新 材 料 、新 工
艺 、新 结构 的适应 性 。
表 面修复 ,防止 表 面病害 影响路 面结 构安 全 ,保 证路 面在相 当长
23 经 验性设 计 方法 -. 3 A S T 9 路 面 设计 方 法 是 AH 03
分别 提 出柔性路 面 与水泥 混凝 土
路 面的 中期 设计 指南 .17 年 出 92
222 建 立 了不 同 轴 载 间 的等 ..
效 关 系 ,使 轴载 轻 、重计年 限 内不 发生结 构性 损坏
进一步 的修 订 ,在路 面设计 中引
入 了可 靠度 分析 。在考 虑交 通情 况 对路 面服务 能力 损失 影 响的 同
时 ,考 虑 了 自然 条件对 路 面服务
(0 以上 ) 4年 。以下针 对 国内外 主
流 的沥青路 面设 计方法 做介 绍和 评述 。 2 美 国AA HT 3 青 路 面 设 S O9 沥
在诸 多 的缺点 ,既没有 结合 道路
等级提 出 明确 的损 坏标 准 .又没
有解决 交通 荷载 类型 与交通 量关
以A S T A H O试 验路 为 基础 。经 过 多次 改 进后 提 出的设 计 方 法 . A S T 9 设 计 方 法 在 交 通 量 A H O3 (S ) E AL 、土 基 强 度 、设 计 可 靠 度 与 路 面 结构 系数 之 间 的模 型 . 是 建立 在5 年 代交 通量 及试 验路 0
ha EQ e | 道路工程 wv nien n rq
近年来 。随 着人们 对路 面破
随着车 辆荷 载 的作 用而 衰减 ,以
反 映各 层材 料 的相对强 度 或相对
坏特性 认识 的深 入 ,逐 渐产 生 了
长寿命 路 面 的设 计思想 。长寿命 路面 的设计 思路 是 :保 证路 面足 够 的整 体强 度 .把病 害限制 在路
采 用 高 稳 定 性 的 厂 拌 沥 青 混 凝
土 ,底 基层用 的是 砂砾 料 ,基层
探 索 路 面 结 构 设 计 与 路 用 性 能