沥青路面设计
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第十四章 沥青路面设计
等级来划分。我国沥青路面按 〔1〕地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段； 承担交通荷载的轻重划分 为轻交通、中等交通、重交通和特重交通四级。 我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进展： 一是以设计年限内一个车道通过的标准当量轴次进展划 分；二是以营运车辆中的大客车、中型货车、大型货车、 拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数进展划分。
第十四章 沥青路面设计
〔14-5〕来完成。 3、设计年限累计当量标准轴载数 设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数按式 〔14-6〕来计算。 4、交通等级 我国规定路面设计弯沉值由公式〔14-21〕确定。
〔4〕基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 一、设计指标与极限标准
路面构造在设计年限内承担交通荷载的繁 我国标准规定，沥青面层和基层层底拉应力作为沥青路面构造设计的第二项设计控制指标。 重程度以交通
第十四章 沥青路面设计
二、沥青路面基层构造 基层构造是承上启下保证路面构造耐久、稳定的承重构 造层，因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。 沥青路面的基层按材料和力学特性的不同，可分为柔性 基层、半刚性基层和刚性基层三种。 1、柔性基层 主要采用沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石修 筑基层。通常沥青碎石适用于中等交通及更高交通等级 的柔性基层；而无结合料的级配碎石适用于交通等级较 低的，中等交通以下的沥青路面基层。 2、半刚性基层 主采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料，对级配
3、各层在水平方向无限远处及最下层无限深处的应力、 变形和位移为零；
4、各层分界面上的应力和位移完全连续，或者仅竖向应 力和位移连续，而层间无摩擦；5、不计各层材料自重
第十四章 沥青路面设计
根据相关理论，得到计算公式〔14-16〕，该式为双层弹 性体系计算公式。弹性三层体系由两个弹性层以及弹性 半空间体组成。
定性下降的构造层次应提高其抵抗能力。 4、充分利用当地材料，节约外运材料，做好优化选择，
降低建立与养护费用。
第十四章 沥青路面设计
一、沥青面层构造 沥青面层可分为单层、双层、三层。双层构造分为外表 层、下面层；三层构造分为外表层、中间层、下面层。 外表层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等效劳功 能，同时应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品 质。中、下面层应具有一定的密水性、抗剥离性，高温 或重载条件下，沥青混合料具有较高的抗剪强度；下面 层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。 高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层构造，二级、 三级以下等级公路一般采用双层式沥青面层，三级、四 级公路一般可采用双层沥青外表处治构造。
第十四章 沥青路面设计
第二节 弹性层状体系理论简介 一、根本假设与解题方法
通常将路面构造视为弹性半空间地基上由假设干个具有 一定厚度材料组成的弹性层状体系，并假设：
1、各层由均质、连续、均匀、各向同性的线弹性材料组 成，用弹性模量和泊松比表征其弹性参数；
2、最下一层为水平方向和竖直向下方向无限延伸的半无 限体；
第十四章 沥青路面设计
第三节 沥青路面构造组合设计 沥青路面通常由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层 构造组成。沥青路面构造组合设计应遵循以下原那么：
1、保证路面外表使用品质长期稳定。 2、路面各构造层的强度、抗变形能力与各层次的力学响
应相匹配。 3、直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳
第十四章 沥青路面设计
三、沥青路面构造设计理论与方法
可分为经历法和力学—经历法两大类。经历法主要通过 对试验路或使用道路的实验观测，建立路面构造、车辆 荷载和路面使用性能三者之间的关系。
力学—经历法应用力学原理分析路面构造在荷载与环境 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，路面设计按使用要求，运用关系模型 完成构造设计。
第十四章 沥青路面设计
〔1〕地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿 状态的路段； 〔2〕排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良 的岩石挖方路段； 〔3〕季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀 需设防冻垫层的路段； 〔4〕基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 从垫层设置的目的看，垫层可分为： 防水垫层、排水垫层、防污垫层、防冻垫层。 四、沥青路面层间结合 沥青面层与基层之间应设置透层沥青或粘层沥青；沥青 面层由两层或三层组成又不能连续摊铺时，那么在铺上 层
第十四章 沥青路面设计
集料作稳定处理的基层构造。半刚性基层的主要缺点是 它本身的收缩裂缝难以防止。 3、刚性基层 采用低强度等级混凝土修筑基层混凝土板，板上铺筑沥 青面层。 基层构造的厚度主要应满足强度与刚度的设计要求，在 厚度设计时，应逐层进展验算。除此之外，还应考虑施 工的可行性和材料规格对厚度的影响。 三、沥青路面垫层构造 位于基层以下，主要用于路基状况不良路段，以确保路 面构造不受路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。 在以下情况下要设置垫层：
沥青路面设计
第十四章 沥青路面设计
进展路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进，经 济合理，平安可靠的方案。 3、应结合当地实践根底，积极推广成熟的科研成果，积 极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。 4、路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态 的平衡，有利于施工、养护工作人员的安康与平安。 5、为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂 化施工的设计方案。 6、对于地处不良地基的路段，为适应路基沉降、稳定周 期较长的特点，路面构造可以遵循“一次设计，分期修 建〞的方案。
我国现行的标准采用弹性层状体系作为力学分析根底理 论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降和构造 层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为根底，处 理轴载标准化转换与轴载屡次重复作用效应。
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四、沥青路面交通等级
1、路面设计年限—见表14-1规定； 2、标准轴载及轴载当量换算—各个国家都有根据本国国 情确定的标准轴载。我国路面设计以双轮组单轴载 100KN为标准轴载。行驶的车辆型号多样，由于不同力 学参数的疲劳效应不同，我国规定，当量轴载换算分以 下三种情况进展： A、当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时，按 式〔14-1〕来换算； B、当以半刚性材料构造层的层底拉应力为设计指标时， 按式〔14-3〕完成轴载当量换算； C、对于贫混凝土基层以底拉应力为设计指标时，按式
等级来划分。我国沥青路面按 〔1〕地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿状态的路段； 承担交通荷载的轻重划分 为轻交通、中等交通、重交通和特重交通四级。 我国沥青路面交通等级的划分按两种方法进展： 一是以设计年限内一个车道通过的标准当量轴次进展划 分；二是以营运车辆中的大客车、中型货车、大型货车、 拖挂车等车型在一个车道上的日平均车数进展划分。
第十四章 沥青路面设计
〔14-5〕来完成。 3、设计年限累计当量标准轴载数 设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数按式 〔14-6〕来计算。 4、交通等级 我国规定路面设计弯沉值由公式〔14-21〕确定。
〔4〕基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 一、设计指标与极限标准
路面构造在设计年限内承担交通荷载的繁 我国标准规定，沥青面层和基层层底拉应力作为沥青路面构造设计的第二项设计控制指标。 重程度以交通
第十四章 沥青路面设计
二、沥青路面基层构造 基层构造是承上启下保证路面构造耐久、稳定的承重构 造层，因此要求基层具有较高的强度、稳定性和耐久性。 沥青路面的基层按材料和力学特性的不同，可分为柔性 基层、半刚性基层和刚性基层三种。 1、柔性基层 主要采用沥青处治的级配碎石和无结合料的级配碎石修 筑基层。通常沥青碎石适用于中等交通及更高交通等级 的柔性基层；而无结合料的级配碎石适用于交通等级较 低的，中等交通以下的沥青路面基层。 2、半刚性基层 主采用水泥、石灰或工业废渣等无机结合料，对级配
3、各层在水平方向无限远处及最下层无限深处的应力、 变形和位移为零；
4、各层分界面上的应力和位移完全连续，或者仅竖向应 力和位移连续，而层间无摩擦；5、不计各层材料自重
第十四章 沥青路面设计
根据相关理论，得到计算公式〔14-16〕，该式为双层弹 性体系计算公式。弹性三层体系由两个弹性层以及弹性 半空间体组成。
定性下降的构造层次应提高其抵抗能力。 4、充分利用当地材料，节约外运材料，做好优化选择，
降低建立与养护费用。
第十四章 沥青路面设计
一、沥青面层构造 沥青面层可分为单层、双层、三层。双层构造分为外表 层、下面层；三层构造分为外表层、中间层、下面层。 外表层应具有平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久等效劳功 能，同时应具有高温抗车辙、低温抗开裂、抗老化等品 质。中、下面层应具有一定的密水性、抗剥离性，高温 或重载条件下，沥青混合料具有较高的抗剪强度；下面 层应具有良好的抗疲劳裂缝的性能和兼顾其他性能要求。 高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层构造，二级、 三级以下等级公路一般采用双层式沥青面层，三级、四 级公路一般可采用双层沥青外表处治构造。
第十四章 沥青路面设计
第二节 弹性层状体系理论简介 一、根本假设与解题方法
通常将路面构造视为弹性半空间地基上由假设干个具有 一定厚度材料组成的弹性层状体系，并假设：
1、各层由均质、连续、均匀、各向同性的线弹性材料组 成，用弹性模量和泊松比表征其弹性参数；
2、最下一层为水平方向和竖直向下方向无限延伸的半无 限体；
第十四章 沥青路面设计
第三节 沥青路面构造组合设计 沥青路面通常由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层 构造组成。沥青路面构造组合设计应遵循以下原那么：
1、保证路面外表使用品质长期稳定。 2、路面各构造层的强度、抗变形能力与各层次的力学响
应相匹配。 3、直接经受温度、湿度等自然因素变化而造成强度、稳
第十四章 沥青路面设计
三、沥青路面构造设计理论与方法
可分为经历法和力学—经历法两大类。经历法主要通过 对试验路或使用道路的实验观测，建立路面构造、车辆 荷载和路面使用性能三者之间的关系。
力学—经历法应用力学原理分析路面构造在荷载与环境 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，路面设计按使用要求，运用关系模型 完成构造设计。
第十四章 沥青路面设计
〔1〕地下水位高，排水不良，路基经常处于潮湿、过湿 状态的路段； 〔2〕排水不良的土质路堑，有裂隙水、泉眼等水文不良 的岩石挖方路段； 〔3〕季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段，可能产生冻胀 需设防冻垫层的路段； 〔4〕基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。 从垫层设置的目的看，垫层可分为： 防水垫层、排水垫层、防污垫层、防冻垫层。 四、沥青路面层间结合 沥青面层与基层之间应设置透层沥青或粘层沥青；沥青 面层由两层或三层组成又不能连续摊铺时，那么在铺上 层
第十四章 沥青路面设计
集料作稳定处理的基层构造。半刚性基层的主要缺点是 它本身的收缩裂缝难以防止。 3、刚性基层 采用低强度等级混凝土修筑基层混凝土板，板上铺筑沥 青面层。 基层构造的厚度主要应满足强度与刚度的设计要求，在 厚度设计时，应逐层进展验算。除此之外，还应考虑施 工的可行性和材料规格对厚度的影响。 三、沥青路面垫层构造 位于基层以下，主要用于路基状况不良路段，以确保路 面构造不受路基中滞留的自由水的浸蚀以及冻融的危害。 在以下情况下要设置垫层：
沥青路面设计
第十四章 沥青路面设计
进展路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进，经 济合理，平安可靠的方案。 3、应结合当地实践根底，积极推广成熟的科研成果，积 极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。 4、路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态 的平衡，有利于施工、养护工作人员的安康与平安。 5、为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂 化施工的设计方案。 6、对于地处不良地基的路段，为适应路基沉降、稳定周 期较长的特点，路面构造可以遵循“一次设计，分期修 建〞的方案。
我国现行的标准采用弹性层状体系作为力学分析根底理 论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降和构造 层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为根底，处 理轴载标准化转换与轴载屡次重复作用效应。
第十四章 沥青路面设计
四、沥青路面交通等级
1、路面设计年限—见表14-1规定； 2、标准轴载及轴载当量换算—各个国家都有根据本国国 情确定的标准轴载。我国路面设计以双轮组单轴载 100KN为标准轴载。行驶的车辆型号多样，由于不同力 学参数的疲劳效应不同，我国规定，当量轴载换算分以 下三种情况进展： A、当以弯沉值和沥青层的层底拉应力为设计指标时，按 式〔14-1〕来换算； B、当以半刚性材料构造层的层底拉应力为设计指标时， 按式〔14-3〕完成轴载当量换算； C、对于贫混凝土基层以底拉应力为设计指标时，按式