CJJ169_2012_城镇道路路面设计规范_沥青路面设计方法浅析

取沥青层底面单圆中心点和双圆轮隙中心点中的较
大值； ［εＲ］为沥青材料容许拉应变； Em 为沥青混合
料 20 ℃ 动态回弹模量； M 为沥青混合料空隙率与有
效沥青含量的函数。
1． 4． 3 半刚性材料基层层底拉应力
半刚性材料基层层底计算最大拉应力应不大于
材料的容许抗拉强度：
γa σm≤［σＲ］=
σs Ks
1． 2 城市自然条件调查
城市自然条件调查的主要内容包括收集当地气
候、水文资料，了解沿线地质、路基填挖及干湿状况，
并通过试验确定路基回弹模量。气候条件资料的收
集主 要 用 于 进 行 气 候 分 区，气 候 分 区 根 据 JTG
F40—2004《公 路 沥 青 路 面 施 工 技 术 规 范》规 定 进
同轴重的各种车辆换算成 BZZ － 100 标准轴重的当
量轴次，然后根据当量轴次来划分交通等级。对于 大型公交车比例较高的道路或公交专用道的设计， 则可根据实际情况，经论证选用适当的轴载和计算 参数。标准轴载换算需根据不同的设计指标采用不
同的计算公式，当城市道路沥青路面以设计弯沉值、
沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时，
轴载。
当城市道路沥青路面以半刚性基层层底拉应力
为设计指标时，各种轴载换算成标准轴载的当量轴
次应按式（ 2） 计算：
Σ Ns
=
i
K =
C'1 C'2 ni （
1
Pi P
）
8
（ 2）
式中： Ns 为换算成标准轴载的当量轴次； C'1 、C'2 的取
值和设计指标相关。
沥青路面设计基准期内，1 个车道上的累计当
各种轴载换算成标准轴载的当量轴次应按式 （ 1）
计算：
Σ Na
=
K i =1
C1 C2 ni（
Pi P
）
4． 35
（ 1）
式中： Na 为换算成标准轴载的当量轴次； K 为被换
算车型的轴载级别； C1 、C2 分别为被换算车型的轴
数系数和轮组系数； ni 为被换算车型的各级轴载作 用次 数； P 为 标 准 轴 载； Pi 为 被 换 算 车 型 的 各 级
JTG D50—2006《公路沥青路面设计规范》、美国各州公路和运输官员协会（ AASHTO） 设计法以及 SHELL 设计法等设
计指导文件中沥青路面设计方法进行的主要改进、区别以及依然存在的一些问题，并对这些改进、区别以及存在的
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问题提出看法和建议。
关键词： 城镇道路； 沥青路面； 设计规范； 设计方法
公路交通技术 2015 年 2 月 第 1 期
Technology of Highway and Transport Feb. 2015 No. 1
DOI： 10． 13607 / j． cnki． gljt． 2015． 01． 003
CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》 沥青路面设计方法浅析
为设计指标。
对于新建城市道路沥青路面，设计时首先需要
选取可靠度系数，然后通过路面结构组合设计使其
满足各项指标要求。
1． 4． 1 路表弯沉值
轮隙中心处路表计算弯沉值应不大于道路表面
的设计弯沉值：
γa ls ≤ld
= 600
N － 0． 2 e
Ac
As
Ab
（ 4）
式中： γa 为沥青路面可靠度系数； ls 为轮隙中心处路
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高温稳定性评价指标，动稳定度的要求与路面设计
交通量等级密切相关。沥青混合料水稳定性则需评
价沥青与集料间的粘附性指标以及沥青混合料的浸
水马歇尔残留稳定度和冻融劈裂强度。根据国内科
研成果和近年来的试验研究成果，新规范提出应用
沥青混合料低温弯曲试验破坏应变（ με） 作为评价
指标。需要注意的是，该指标仅用于评价沥青混凝
图 1 城市道路沥青路面设计流程［2］
1． 1 交通量分析预测
进行交通量分析时，首先需根据城市中长期的 交通网规划，调查了解城市现今的交通量状况，在确 定道路设计基准年限的基础上，预测设计年限内可 能达到的交通量。
城市中长期交通网规划需要与城市经济的发展
状况和城市未来规划相适应。一般情况下，沥青路
面设计基准期为： 快速路、主干路、次干路为 15 年； 支路设计年限相对较短，一般为 10 年。路面设计以 双轮组单轴载 100 kN 为标准轴载，用 BZZ － 100 表 示。为了统一作用效果，设计交通量的计算应将不
李 洪1 ，谭练武2
（ 1． 贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵阳 550081； 2． 长沙市规划设计院有限责任公司，长沙 410007）
摘 要： 从 2 方面对城镇道路沥青路面设计方法进行介绍： 一是按照沥青路面设计流程简要介绍 CJJ 169—2012《城
镇道路路面设计规范》的沥青路面设计方法； 二是重点评述 CJJ 169—2012 相对于 CJJ 37—90《城市道路设计规范》、
（ 6）
式中： σm 为层底最大拉应力，计算值取半刚性基层
行。水文条件是城市道路沥青路面排水设计的重要
参考因素，各地区需根据当地实际情况采取不同的
排水防护措施。
路基作为路面的主要载体，需要重点调查、试验
以确定其工程性质。路基回弹模量是路基的重要设
计参数，应通过试验确定。同时，在调查城市当地工
程地质条件时，应特别注意一些特殊因素，在不利情
况下需采取改善措施。另外，在一些自然条件特殊
地区还需 要 考 虑 路 面 冰 冻、强 日 照、强 风 化 等 不 利
因素。
1． 3 路用材料选择与配合比设计
沥青路面的工作性能，很大程度上取决于路用
材料的质量。因此，选取沥青混合料原材料时需慎
重考虑，并佐以可靠的试验分析。原材料的性能应
满足沥青混合料的各项要求，并尽可能利用当地材
料，以免远 距 离 运 送 原 材 料 而 增 加 不 必 要 的 费 用。
收稿日期： 2014 － 08 － 13 作者简介： 李 洪（ 1988 － ） ，男，湖南省岳阳市人，硕士，助工．
12
公路交通技术
2015 年
1 新规范沥青路面设计方法简介 城市道路沥青路面设计应遵循因地制宜、合理
选材、保护环境、节约资源和利于养护的原则，适应 城市经济发展需求状况、城市交通整体规划、城市交 通量现状及道路服务水平等要求。城市道路沥青路 面设计目标是： 在设计年限内，沥青路面在满足预测 交通量累计标准轴载通行时，具有快速、安全、稳定 的服务功能，路面结构具有相应的承载能力，且结构 层的应力满足材料容许应力的标准。城市道路沥青 路面一般设计流程如图 1 所示。
土路面的低温抗裂性能，在夏凉区、寒冷地区的适用
性有待工程验证。
路用材料质量是保证沥青混合料质量的关键，
应根据工程所在地的料源、气候条件、工程性质、交
通量情况等进行综合论证后再确认。由于路面行驶
车辆的安全稳定主要取决于路表的抗滑能力，通常
强度高、磨光值大、耐磨耗、符合石料磨光值 PSV 要
求的碎石是良好的路用材料。
LI Hong1 ，TAN Lianwu2
Abstract： This paper introduces design methods for urban road asphalt pavement from two aspects： one is brief introduction of design methods for asphalt pavement in CJJ 169 － 2012 “Code for Design of Urban Ｒoad Pavement”according to design flow of asphalt pavement，the other is emphatic comment on major improvements，differences and some problems still existing in CJJ 169 － 2012 relative to design methods for asphalt pavement in design guidance documents including CJJ 37 － 90 “Code for Design of Urban Ｒoads”， JTG D50 － 2006 “Code for Design of Highway Asphalt Pavement ”， design methods in American Association of State Highway and Transportation Officials （ AASHTO） and SHELL design method，etc． ， and proposes opinions and recommendations for these improvements，differences and existing problems． Key words： urban road； asphalt pavement； Code for Design of Urban Ｒoad Pavement； design method
为了适应城市社会经济发展的需要，我国各大 城市、特大城市及部分中等城市都制定了新一轮城 市交通规划，明确了城市建设的长远发展目标及近 期建设任务，一个大规模的城市交通基础建设热潮 正在各地开 展［1］。 道 路 建 设 作 为 城 市 交 通 基 础 建 设的主要内容，会耗费大量的人力和物力，因此道路 建设的规范化、经济化、环保化等也越来越多地得到 有关部门的重视，而大规模的城市道路建设需要更 加科学合理的规范来加以指导。自 CJJ 37—90《城 市道路设 计 规 范 》发 布 实 施 以 来，我 国 城 市 道 路 建 设技术有了长足的发展。这期间，国内外既积累了
快速路、主干路路面和大型桥面铺装的实践经验，又 涌现了一 批 新 材 料、新 工 艺、新 产 品 和 新 的 研 究 成 果，使道路工程建设技术水平提高到了一个新的层 次。为了吸收新技术、新成果，提高路面工程质量， 满足我国城镇道路路面建设不断发展的需要，城乡 建设部发布了 CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规 范》（ 简称新规范） ，并 于 2012 年 7 月 1 日 开 始 实 施。本文主要介绍新规范沥青路面设计方法，对新 规范相对于已有沥青路面设计规范的区别、改进点 以及依然存在的一些问题进行论述，并对这些存在 的问题提出相关建议。
量轴次应按式（ 3） 计算：
Ne
=
［（ 1
+ γ） t
－ 1］ γ
× 365·N1 ·η
（ 3）
式中： Ne 为设计基准期内 1 个车道上的累计当量轴 次； γ 为设计基准期内交通量的年平均增长率； t 为设
计基准年； N1 为路面营运第 1 年单向日平均当量轴 次； η 为设计车道分布系数，其取值与车道特征相关。
无论是普通沥青混合料、改性沥青混合料、SMA 混
合料亦或新开发的沥青类材料，其选取标准都应该
是这类材料是否能够满足沥青层抗车辙性能要求。
沥青混合料需要考虑的主要技术指标有动稳定
度、水稳定性、低温性能等。动稳定度是沥青混合料
2015 年 第 1 期 李 洪，等： CJJ 169—2012《城镇道路路面设计规范》沥青路面设计方法浅析
文章编号： 1009 － 6477（ 2015） 01 － 0011 － 06
中图分类号： U412． 36
文献标识码： B
Analysis of Design Methods for Asphalt Pavement in CJJ 169 － 2012 “Code for Design of Urban Ｒoad Pavement”
1． 4 路面结构组合设计
城市道路沥青路面结构设计采取的是基于可靠
度理论的理论分析法，主要借鉴于公路沥青路面设
计方法，其应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基
层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。快速路、主
干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、
半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥
青路面结构设计指标，支路可只采用路表弯沉值作
表计算的弯沉值； ld 为道路表面设计弯沉值； Ac、As、
Ab 分别为与道路等级、面层类型、基层类型相关的
系数。
1． 4． 2 沥青层层底拉应变
柔性基层沥青层层底计算最大拉应变应不大于
材料的容许拉应变：
γεt ≤［εＲ］=
1
．
5
E
－ m
1
/3
10
M
/
4
N
－ e
1
/4
（ 5）
式中： εt 为沥青层层底计算的最大拉应变，计算值