沥青路面设计---精品模板

7.1沥青路面设计
7.1.1设计资料
本公路等级为高速公路,经调查得，近期交通量如下表所示。

交通量年平均增长率为5.5%，设计年限为15年，拟定建成通车时间为2016年末，该路段处于IV6区。

7。

1.2公路等级确定
1）交通量(pcu/d）确定：2014年初始交通量如表7。

1。

2-1。

表7.1。

2-1 2011年初始交通
2）交通量年增长率:5。

5%
3）公路等级确定：
由《公路工程技术标准》（JTG B01－2003)表7。

1。

2-2进行车型换算
表7.1.2-2 各汽车代表车型与车辆折算系数
换算成小客车为12500+1500×1。

5+1000×1.5+900×2。

0+1000×2.0+500×3。

0=21550PCU/d
换算成通车时间2016年末的年平均交通量约为25305辆。

由《公路工程技术标准》（JTG B01－2003）四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆，为高速公路。

7.1。

3交通分析：
轴载分析路面设计以BZZ—100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）轴载换算见表7.1。

3—1。

表7.1.3—1 轴载换算1
后轴 91。

5 1 1 1174.241 797。

883 东风SP9250
前轴 50.7
6。

4
1 587。

121 195.746 后轴 113。

3 1 1 587。

121 1010。

71
2 后轴 113。

3 1 1 587.121 1010。

712 后轴 113.3
1
1
587.121
1010。

712
6258。

853
表7。

1.3—1 轴载换算1
（2）累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数η取0。

4～0.5，取0.45.交通量平均增长率为5。

5%。

γ
γ365]1)1([⨯-+=
t e N η
1N 055
.0365
]1)055.01([15⨯-+=
853.625845.0⨯⨯ =23036478次
2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 （1）轴载换算见表7.1.3-2。

表7。

1。

3—2 轴载换算2
车型 i
P （KN ） C1 C2
i
N (次/日) 8
21⎪⎭
⎫
⎝⎛''
P P n C C i i
小客车
前轴 16。

5
18。

5
1 14678.017 0。

149 后轴 23
18。

5 1 14678。

017
2。

126
（2)累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数η取0。

4～0。

5，取0.45.交通量平均增长率为5.5%。

由
γγ365]1)1([⨯-+=
t e N η1N 028.597745.0055.0365
]1)055.01([15⨯⨯⨯-+==21999187次
综合之前所述，以及大客车及中型以上各种货车交通量Nh=3400×0.45=1530辆/d/车道
沥青路面等级为重交通等级。

7.1。

4设计指标的确定 1)计算设计弯沉值Ld
该公路为高速公路，公路等级系数取1。

0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0,半刚性基层，基层类型系数取1.0。

设计弯沉值为：=600
式中:Ld――路面设计弯沉值（0。

01mm ）;
Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次;
AC――公路等级系数,高速公路、一级公路为1。

0,二级公路为1。

1，三、四
级公路为1.2；
AS －－面层类型系数,沥青混凝土面层为1。

0；热拌和冷拌沥青碎石、沥青
贯入式路面（含上拌下贯式路面)、沥青表面处治为1.1；
Ab －－面层结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1。

0,柔性基层沥青路面
为1。

6.
计算得到弯沉值为:20。

21(0。

01mm ） 2）抗拉强度结构系数其中(Ac=1。

0)
对沥青混凝土面层 c e s A N K /09.022
.0= 得 K=3.7495
对无机结合料稳定集料类 S K c e A N /35.011.0= 得 K=2。

2477
对无机结合料稳定细粒土类 S K c e A N /45.011.0= 得 K=2。

8899
7。

1。

5设计计算 1)干燥状态
（1)土基回弹模量的确定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5。

1.4—1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型：粘性土
路基干湿状态：干燥状态
土基土质稠度： Wc = 1。

10
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006）》中附表F.0。

3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划：IV6
3
区
土基回弹模量： E
= 44.0MPa
（2）路面参数设计
①确定路面等级和面层类型
由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通等级，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

②结构组合与材料选取及材料设计参数确定
根据《公路沥青路面设计规范（JTG D50—2006）》表4.1.3-1及附录E确
定各层材料设计参数.
层位结构层材料名称厚度（mm) 抗压模量
(MPa）劈裂强度
（MPa)
容许底层拉应力
（MPa）(20℃
）
(15℃
）
1 SMA 40 1400 1350 1。

6 0.37
2 AC—20 70 1200 1800 1.0 0.27
3 ATB-25 100 1000 1200 0。

8 0。

21
4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1500 3600 0.
5 0.27
5 石灰粉煤灰碎石200 1500 3600 0.7 0.31
6 级配碎石200 230 230 0 0
新建路面结构厚度计算
公路等级 : 高速公路
新建路面的层数： 6
标准轴载： BZZ-100
路面设计弯沉值： 20。

21 （0.01mm）
路面设计层层位 : 4
设计层最小厚度： 150 (mm）
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD= 20。

21 (0.01mm）
H（ 4 ）= 150 mm LS= 21。

5 (0。

01mm）
H( 4 ）= 200 mm LS= 19。

4 (0.01mm）
H（ 4 ）= 180 mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度：
H（ 4 )= 180 mm（第 1 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 ）= 180 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求）
H( 4 ）= 180 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
H（ 4 )= 180 mm（第 5 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 :
H( 4 )= 180 mm(仅考虑弯沉）
H( 4 )= 180 mm（同时考虑弯沉和拉应力）通过对设计层厚度取整，最后得到路面结构设计结果如下:
———-——--————----—-———————-————--——-—-—--
细粒式沥青玛蹄脂碎石 SMA-13 40 mm
—--—-———------------———--—-———--—-----——
中粒式沥青混凝土AC—16 70 mm
——--—-——--———--—--——--——--—----—-——--—-—
密级配沥青碎石ATB-25 100 mm
----—----——------——-—--—-———-————---——-—
水泥稳定碎石 180 mm
-—-——---------—----—---——--—-———--—-——-—
石灰粉煤灰碎石 200 mm
-—-—-——---———-————-—--—-----———-———--—--
级配碎石 200 mm
-——-——--—-———--—-—----—--—-—--—-—---——-—
新建路基
2）潮湿状态
(1）土基回弹模量的确定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006）》中表5。

1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值"
土质类型：粘性土
路基干湿状态：潮湿状态
土基土质稠度： Wc = 0。

9
根据《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006)》中附表F.0。

3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa)”
区
公路自然区划：IV6
3
土基回弹模量: E
=33 MPa
（2）路面参数设计
①确定路面等级和面层类型
由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重等交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

②结构组合与材料选取及材料设计参数确定
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006）》表4。

1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度（cm) 抗压模量
(MPa) 劈裂强度
(MPa）
容许底层拉应力
（MPa）(20℃
)
(15℃
）
1 SMA 4 1400 1350 1。

6 0.44
2 AC-20 8 1200 1800 1.0 0。

28
3 ATB-25 10 1000 1200 0。

8 0.22
4 水泥稳定砂砾设计层厚度待定1300 3600 0。

5 0。

27
5 水泥稳定碎石200 1500 3600 0。

5 0.11
6 水泥稳定碎石200 1500 3600 0.5 0.11
7 级配碎石15 230 0 0 0
③确定设计层厚度
新建路面结构厚度计算
公路等级 : 高速公路
新建路面的层数： 6
标准轴载 : BZZ-100
路面设计弯沉值 : 20.21(0.01mm)
路面设计层层位 : 4
设计层最小厚度： 150 （mm)
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 20.2 1（0.01mm)
H（ 4 ）= 150 mm LS= 22。

2 （0.01mm)
H（ 4 )= 200 mm LS= 20。

1 (0。

01mm)
H( 4 )= 197 mm(仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 4 )= 197 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求）
H( 4 )= 197 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
H( 4 )= 197 mm（第 4 层底面拉应力计算满足要求）
H（ 4 ）= 197 mm（第 5 层底面拉应力计算满足要求
路面设计层厚度 :
H（ 4 )= 197 mm(仅考虑弯沉)
H( 4 )= 197 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改，
最后得到路面结构设计结果如下：
—---—-————-——-—--—----—--———---——-——---—
细粒式沥青玛蹄脂碎石 SMA—13 40 mm
-——--———-----—---—————--——---—-—-——-—-—-
中粒式沥青混凝土AC-16 70 mm
-—————-—————-—-—----—--——-——----——-———--
粗粒式沥青混凝土AC—25 100 mm
---——-——-----————--—-------—--—--——————-
水泥稳定碎石 200 mm
—--—-——-—————------—————---——--——-——--——
石灰粉煤灰碎石 200 mm
—-—-——-—-—--—-—-—---—-—-————-----—--—---
级配碎石 200 mm
—-——----—--—-—-—--——-—————————--———-----
新建路基
7。

3确定结构层设计参数
根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50—2006）》和《公路水泥砼路面设计规范(JTG D40—2011)》的建议值取定路面各结构层适宜厚度，设计沥青混凝土路面和水泥混凝土路面（隧道内)方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。

路面结构层参数与方案建议
7。

4原材料、混合料的技术要求,以及级配类型
7.4.1沥青混合料
1）沥青
气候分区1-4-1
(1）基质沥青(中、下面层采用70#A级）
7.4。

1—1 道路石油沥青要求
（2）改性沥青（上面层采用SMA，改性剂采用SBS）
7.4.1-2 改性沥青技术要求
2）集料
(1)集料规格及质量技术要求
7.4.1-3 各集料规格表
（2)粗集料
.
7.4。

1-4 AC用粗集料质量技术要求
7.4。

1-5 AC用粗集料规格要求
（3）细集料。

7。

4。

1-6 细集料质量技术要求
7。

4。

1—7 机制砂规格要求
3)填料
矿粉的技术指标应满足表7.4。

1-8的要求。

7。

4。

1-8 矿粉质量技术要求
4）集料级配
7。

4.1—9 AC-20配合比的级配范围
7.4.1—10 中粒式AC-20C的混合料级配范围
5）混合料设计指标
7.4.1-11推荐技术指标要求
7.4.2半刚性基层材料状况
1)水泥
2）集料
7.4。

2—1 基层和底基层混合料中集料的级配范围
3）混合料设计
7.4。

2-2 水泥稳定碎石基层和底基层压实度及7天抗压强度
施工前应根据现场所备材料,进行配合比设计，在满足设计强度的基础上，通过采取限制水泥用量及适当增加粗集料和控制细集料用量调整混合料级配来尽量减少半刚性材料裂缝的产生。

7.4.3水泥混凝土路面材料状况
1）水泥
7.4。

3-1 水泥各龄期的抗折强度、抗压强度
水泥进场时每批量应附有化学成分、物理、力学指标合格的检验证明。

7。

4.3-2 水泥的化学成分和物理指标
2)粗集料
粗集料应使用质地坚硬、耐久、洁净的碎石、碎卵石和卵石，并应符合表十六的规定.高速公路、一级公路、二级公路及有抗冻(盐)要求的三、四级公路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于Ⅱ级，无抗（盐）冻要求的三、四级公路混
凝土路面、碾压混凝土及贫混凝土基层可使用Ⅲ级粗集料。

有抗(盐）冻要求时,Ⅰ级集料吸水率不应大于1.0％；Ⅱ级集料吸水率不应大于2.0%。

本设计采用Ⅱ级粗集料。

7。

4.3-3 碎石、碎卵石和卵石技术指标
7.4.3—4 粗集料级配范围
3)细集料
7.4。

3-5 细集料技术指标
4)水
（1）饮用水可直接作为混凝土搅拌和养护用水.对水质有疑问时,应检验下列指标，合格者方可使用.
(2）流酸盐含量小于0。

0027mg/mm³.含盐量不得超过0。

005 mg/mm³.
(3）PH值不得小于4。

（4）不得含有油污、泥和其他有害杂质。

5）外加剂
混凝土外加剂产品的技术性能指标
注：①除含气量外,表中数据为掺外加剂混凝土与基准混凝土差值或比值；
②凝结时间指标“－”表示提前，“+”表示延缓。

6)接缝材料
（1）胀缝板
胀缝板的技术要求
注:各类胀缝板吸水后的压缩应力不应小于不吸水的90％，木板应去除结疤，沥青浸泡后木板厚度应为（20～25)±1mm.
（2）填缝材料
常温施工式填缝料技术要求
注：低弹性型适宜在气候严寒、寒冷地区使用；高弹性型适宜在炎热、温暖地区使用。

加热施工式填缝料技术要求。