沥青路面结构组合设计
沥青路面结构组合设计技术措施
Value Engineering0引言沥青混凝土路面具有良好的力学性能和较好的耐久性以及行车舒适性，具有良好的抗滑、防渗坚实耐久、耐疲劳平整的性能和抗高温开裂的温度稳定性适合于各种车辆的通行，在高速公路建设中被广泛采用，但由于种种原因影响了公路的使用性能造成沥青路面早期破坏，仍存在设计年限内发生的早期破损现象。
不同的路面结构组合层次多和厚度大的路面结构，不同的路面结构组合会产生在寿命和经济上及使用性能都不相同的效果，其使用效果不一定就好。
根据实践经验和理论分析，结构组合原则路线、路基和路面要做统筹考虑，路线、路基和路面的设计标准应大体一致。
不同等级的道路应铺设相应等级的路面。
路线设计时应考虑路基的稳定性和强度，而路基的稳定性和强度又是路面结构和厚度设计的依据。
提高土基的抗变形能力，往往比加厚路面结构层更为经济有效。
有时在路基设计和施工中达不到某些要求时，也可在路面结构中采用一定的措施，以弥补路基稳定性和强度的不足。
所以，应本着“路基稳定、基层坚实、面层耐用”的要求，把路基、垫层、基层和面层作为一个整体，进行路基路面综合设计。
1沥青路面结构设计一般原则1.1合理选材因地制宜原则：路面各结构层用的材料应充分利用当地的工业副产品、加工材料或天然材料尤其是用量大的垫层和基层材料来降低工程造价以减少运输费用。
注意利用当地材料的特点，并借鉴成功的经验。
注意环境保护和施工人员的健康和安全。
1.2方便施工及便于养护原则：考虑施工的技术力量和机械设备，结合施工能力提出结构层的组合方案及施工技术要求。
要考虑方便今后的养护，尤其是高等级路面应保证长期通车的要求。
应尽量考虑采用大型高效的成套机械设备施工，以确保工程质量。
为合理使用有限的资金，一般可按近期要求进行路面设计，以后随交通量的增加逐步提高；也可按规定的设计年限进行设计，基层一次铺成，沥青面层分期修建。
设计时，应选择适当的路面结构和厚度，使前期工程能在后期充分利用。
沥青路面结构组合设计的基本原则
沥青路面结构组合设计的基本原则
沥青路面的结构组合设计是保证路面性能和使用寿命的重要环节。
为了设计出高质量的沥青路面，需要遵循以下基本原则。
一、强化基层
沥青路面的基层是路面承载支撑的主要部位，因此基层的强度和
稳定性是保证路面性能和使用寿命的关键。
在基层设计时，需要根据
路面所在地区的气候、土质和交通量等条件，选择适合的基层材料和
厚度，以达到基层强度稳定的目的。
二、保证沥青层均匀
沥青层是路面负荷以及水分渗透的主要层次，因此必须均匀铺设，以免因为局部厚度过大或者过小导致路面变形、开裂等路面损坏现象
的出现。
三、考虑排水和降噪
在路面设计时，要充分考虑排水和降噪问题。
通过设置合理的路肩、排水沟以及波形横向铺装等措施，可以确保路面排水通畅。
此外，还可以选择适合的沥青混合料和铺装结构，降低路面噪音，提高道路
行车的舒适性。
四、科学施工
沥青路面的施工过程也是保证路面质量的重要因素。
在施工前，
需要对路基进行调整和夯实，以保证基层的稳定。
同时，施工中要严
格控制沥青温度和厚度，以确保路面性能和使用寿命。
以上是沥青路面结构组合设计的基本原则，仅为参考。
在实际设
计和施工中，还需要根据具体情况进行调整和优化，以确保路面的质
量和性能。
沥青路面设计规范2017-条文解读
2021/11/14
34
地下水位高，排水不良的路段，有裂隙水、泉眼等水文条件不 良岩石挖方路段，基层和底基层为非粒料类材料时：可在基层 和底基层与路床之间设置粒料层。粒料层应与路基边缘或与边 沟下渗沟相连接。
粒料层厚度：≥150mm。
2021/11/14
35
无机结合料稳定类或冷再生类材料结构层与沥青类结构层之间： 宜设置封层。
封层：单层沥青表面处治或稀浆封层。
当设置改性沥青应力吸收层时，可不再设封层。
2021/11/14
36
沥青混合料层之间：应设黏层。
黏层材料：乳化沥青、改性乳化沥青、道路石油沥青或改性沥 青等。
2021/11/14
2021/11/14
3
目标可靠度及目标可靠度指标
路面结构的目标可靠度及目标可靠指标不低于下表规定值。 首次引入目标可靠度及目标可靠指标，用于设计。
2021/11/14
4
设计使用年限
新建沥青路面结构设计使用年限（公路等级、经济、交通荷载 等级）不低于下表规定值。改建路面结构设计使用年限依据工 程实践情况确定。 提高了三、四级公路的设计使用年限，原规范三级公路的为8 年，四级公路的为6年。
2021/11/14
12
2 结构组合设计
一般规定 路面结构组合 路基 基层和底基层 面层 功能层 路肩 路面排水
2021/11/14
13
一般规定
路面结构组合设计：考虑路面结构力学特性、功能特性、长期 性能衰变规律、损坏特点，遵循路基-路面综合设计理念。 保证路面结构安全、耐久、全寿命周期经济合理
2021/11/14
沥青路面结构组合设计
［责任编对加固段 采 用 5m 长 Φ42×4 的 系 统 小 导 管 注 浆 加固围岩，小导管间距为 @1m×1m 梅花状布设，环向加 固 范 围 起 拱 线 180°以 上 拱 部 ，注 浆 材 料 采 用 水 泥 -水 玻 璃 双 液 浆 。 5.2.3 换拱处理
2 沥青路面基层结构
沥青面层向下传递的全部荷载都是有基层承担着， 并支撑面层， 保持面层的各项性能正常发挥。 基层有时可分两层铺筑，其上层仍称 基层，下层称为底基层。 基层要具有较高的强度、稳定性和耐久性，来 保证路面的稳定，但基层不受到车轮和大气的直接影响，受到的外部
不利因素相对较少。 基层可以分为柔性基层、半刚性基层和刚性基层三种，根据不同
【关键词】沥青路面；基层；垫层；结构设计
沥青的路面是由面层、基层、底基层、垫层等结构组成。 路面的结 构设计要根据道路的交通需求，在路面结构使用年限内既能承受行车 荷载和自然因素的作用，又可以发挥各结构层的最大功能，满足经济 技术要求。
沥青路面结构组合设计要满足以下原则： 1）路面品质的长期稳定性要得到保证，在设计使用期限内，路面 的抗滑安全性能、平整性、抗车辙性能等各项功能的稳定要在允许的 范围内。 2）路面结构的强度、抗变形能力能够和各层次的力学响应相匹配。 在路面的结构上层车轮的荷载、温度、湿度变化等产生的应力较为集 中，并逐渐向下部扩散，所以面层和基层要具有很高的强度、模量以及 抗变形能力。 3）结构层受到温度、湿度等条件的影响造成强度、稳定性的降低 时，要加强其抵御能力。 4）根据当地的自然环境等选择材料，最大限度的做好优化，降低 建设以及养护费用。
沥青路面设计
15
三、沥青路面垫层结构
垫层的作用：
➢改善土基的湿度和温度状况，保证面层和基层的强度、 刚度和稳定性不受土基水温变化而造成不良影响。 ➢将基层传下的车辆荷载加以扩散，以减小土基的应力和 变形。同时阻止路基土挤入基层。
可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水泥或 石灰煤渣稳定类、石灰粉煤灰稳定类等。强度要求不一定 高，但水稳定性和隔温性能要好。 排水垫层应与边缘排水系统相连接，垫层宽度应铺筑到路 基边缘或与边沟下的渗沟相连接。 采用碎石和砂砾垫层时，一般最大粒径应不超过结构层厚 度的1/2，以保证形成骨架结构。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 16
防冻厚度的设计，一般多采用经验厚度和经验公式加以 确定。 防冻厚度与路基潮湿类型、路基土类、道路冻深以及路 面结构层材料的热物理性能有关。 若根据交通量计算的结构层总厚度小于最小防冻层厚度 ，则应增加防冻垫层使其满足最小防冻厚度的要求。 在排水垫层下设土工织物反滤层，以防止路基污染粒料 垫层，降低排水功能。
11
二、解题方法
p
h1
E1 μ1
hi
Ei μi
En μn
弹性层状体系示意图
12
第三节 沥青路面结构组合设计
➢基本原则：
面层耐久、基层坚实、土基稳定
➢具体要求：
1. 适应行车荷载作用的要求 从上至下，从薄到厚，从强到弱，表层抗滑、抗磨耗 2. 在各种自然因素作用下稳定性好 水稳定性和温度稳定性； 3. 考虑结构层的特点 上下层匹配，总体上强度足够； 4. 考虑防冻、防水要求 5. 层间结合良好
通过试验路的实测数据，建立路面结构（结构层组合、 厚度和材料性质）、车辆荷载（轴载大小和作用次数）和 路面使用性能之间的关系。
公路沥青路面结构图设计
max R
R
sp
Ks
sp ——结构层材料的极限劈裂强度（MPa），由试验确定。
K s ——抗拉强度结构系数。
1沥青路面设计理论与设计指标
抗拉强度结构系数Ks，与材料的疲劳特性有关。
R
sp
Ks
Ks
0.09 Aa
N 0.22 e
/
Ac
沥青混凝土面层
Ks
0.35
N 0.11 e
/
Ac
无机结合料稳定集料
疲劳开裂 剪切开裂 收缩开裂 反射开裂
泛油、磨光
拥包、波浪
车辙
泛油
纵向裂缝
横向裂缝
龟裂、坑槽
网裂
1 沥青路面设计理论与设计指标
开裂和变形为沥青路面的主要破坏模式：
（1）疲劳开裂
r r
[[rRrR]]
—拉应力（结构层开裂）
（2）车
辙 LC [LCR ]—永久变形
高速、一级公路15mm 二级、三级公路20mm
高速公路
—
其他等级公路
1.00
2 0.70～0.85 0.50～0.75
3 0.45～0.60 0. 50～0.75
≥4 0.40～0.50
—
2沥青路面设计依据
4.沥青路面设计年限
公路等级
路面结构设计使用年限（年）
设计使用年限 公路等级
设计使用年限
高速公路、一级公路
15
三级公路
10
二级公路
12
四级公路
3 沥青路面结构组合设计
4）满足结构层层间结合要求
沥青结合料层之间应设置粘层；沥青结合料层与基层层 间应设置封层，宜设置透层。 无机结合料稳定基层与沥青结合料面层之间应设置沥青 碎石、级配碎石联结层。 岩石或填石路基顶面应设置整平层，厚度为20～30cm
计算大题11-沥青路面设计
累计当量轴次
设计年限内考虑车道系数后一个车道上的当量轴 次总和。
第一节 概述
第一节 概述
第二节 弹性层状体系理论
第二节 弹性层状体系理论
2、弹性层状体系理论的假定
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（代表？）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（代表？）弯沉值。
第四节 我国沥青路面设计方法
第一节 概述
2） 轴载当量换算的原则
等破坏原则：换算以达到相同的临界状态为标准，即对同 一种路面结构，甲轴载作用N1次后路面达到预定的临界 状态，乙轴载作用使路面达到相同临界状态的作用次数为 N2，此时甲乙两种轴载作用是等效的；
等厚度原则：对某一种交通组成，不论以哪种轴载的标准 进行轴载换算，由换算所得轴载作用次数计算的路面厚度 是相同的。
1）各层连续、弯曲弹性、均匀、各向同性，位移、形变微小； 2）最下一层（路基）在水平方向和垂直方向无限大，其上各层厚度有限，
水平方向无限； 3）各层在水平方向无限远处，及最下层向下无限深处，应力、形变、位
移为零； 4）层间接触情况，或完全连续（连续体系）或仅竖向应力和位移连续而
无摩阻力（滑动体系）； 5）不计自重。
3）当量轴次
按弯沉等效或弯拉应力等效的原则，将不同车型、不同轴 载的作用次数换算为与标准轴载100KN相当的轴载作用次 数。
路面结构层组合设计
路面结构层组合设计
在冰冻地区潮湿、过湿路段应设置防冻层，并进行防冻层验算。 （2）功能层材料可选用粗砂、砂砾、碎石、煤渣、矿渣等粒料以及水 泥或石灰煤渣稳定类，石灰粉煤灰稳定类等。各级公路的排水功能层应视 具体情况，使功能层与边缘排水系统相连接，或铺至路基同宽。 1）防冻功能层应采用透水性好的粒料类材料，通过0.075mm筛孔颗粒含 量不宜大于5%。采用煤渣时，小于2mm的颗粒含量不宜大于20%；2）采用碎 石和砂砾功能层时，最大粒径应与结构层厚度相协调，一般最大粒径应不 超过结构层厚度的1/2，以保证形成骨架结构，提高结构层的稳定性；3） 为防止路基污染粒料功能层或为隔断地下水的影响，可在路基顶面设土工 合成材料的隔离层。 （3）功能层厚度视具体情况而定，一般为150～200mm，重冰冻地区潮 湿、过湿路段可为300～400mm。
路面结构层组合设计
➢ 3.对半刚性基层沥青路面的结构组合设计，基层与沥青面层的模量比 宜在1.5～3之间；基层与底基层的模量比不宜大于3.0；底基层与土基模 量比宜在2.5～12.5之间 ➢ 4.对刚性基层应采取措施加强沥青层与刚性基层间的紧密结合，并提 高界面抗剪强度和沥青混合料的抗剪切强度，以增加沥青层抗剪切、推移 变形的能力 ➢ 5.为防止雨雪下渗，浸入基层、土基，沥青面层应选用密级配沥青混 合料。当采用排水基层时，其下均应设防水层，并设置结构内部的排水系 统，将雨水排除路基外 ➢ 6.为排除路面、路基中滞留的自由水，确保路面结构处于干燥或中湿 状态，下列情况下的路基应设置功能层：
路面结构层组合设计
➢ 8.设计时应采取技术措施, 加强路面结构各层之间的紧密结合，提高 路面结构整体性，避免产生层间滑移
（1）沥青层之间应设粘层，粘层沥青宜用乳化沥青、改性乳化沥青、 热沥青或橡胶沥青，洒布数量根据选用的粘层油类型以现场试验确定。乳 化沥青、改性乳化沥青宜为0.3～0.5kg/m2；（2）各种基层上应设置透层 沥青。透层沥青应具有良好的渗透性能，可用液体沥青、稀释沥青、乳化 沥青等。洒布数量宜通过现场试验确定，对粒料基层应透入3～6mm为宜。 （3）在半刚性基层上应设下封层。（4）新、旧沥青层之间，沥青层与旧 水泥混凝土板之间应洒布粘层沥青，宜用热沥青、改性热沥青、改性乳化 沥青或橡胶沥青。（5）拓宽路面时，新、旧路面接茬处，宜喷涂粘结沥 青。（6）双层式半刚性材料层宜采取连续摊铺、碾压工艺，增强层间结 合，以形成整层。
沥青路面的结构设计
上基层 调平层 抗滑表层
AK-16A
1.2.选择沥青面层各层级配时，应至少有一层是I型密 级配沥青混凝土，以防止雨水下渗。三层式沥青面层的表 面层采用抗滑表层时，中面层应用I型密级配沥青混凝土， 下面层宜根据当地气候、交通量采用I型或II型沥青混凝土。 双层式沥青面层的表面层采用抗滑层时，下面层应用I 型密级配沥青混凝土；若采用半开级配或开级配热拌沥青 碎石做表面层时，应在沥青面层下设下封层。多雨地区采 用乳化沥青碎石混合料作面层时，必须设置上封层或下封 层。
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。
磨光值：表示集料抗滑的指标，集料的磨光值越高，表示抗滑性能越好
次高级路面
1 热拌沥青碎石 热拌沥青碎石的配合比设计应根据实践经验和马歇尔试验 的结果，并通过施工前的试拌、试铺确定。 2 乳化沥青碎石混合料 乳化沥青碎石混合料的面层宜做成双层式,若用单层式应 根据当地降雨量设置下封层或上封层。混合料配合比设计可 根据当地成功的经验或试拌试铺确定。
4 沥青表面处治 沥青表面处治按施工方法分类有层铺法和拌和法． 层铺法可分为单层、双层、三层，厚度为1.0cm~3.0cm。 单层表处厚度为1.0cm～1.5cm；双层表处厚度为 1.5cm~2.5cm；三层表处厚度为2.5cm~3.0cm。 采用拌和法施工时，基层顶面应洒透层沥青或粘层沥青 或做下封层，使面层与基层之间结合紧密，防止雨雪下渗。 沥青表面处治：是用沥青和细粒料按层铺或拌和方法施工，厚度不超
重载交通沥青路面结构组合设计方法研究
重载交通沥青路面结构组合设计方法研究摘要：沥青路面结构组合设计是公路交通工程中的重要内容，而重载交通沥青路面结构组合设计更是其中的关键问题。
近年来，为了解决重载交通作用下路面的剪切破坏等问题，沥青路面结构组合设计方法得到了极大的丰富和改进，路面结构组合形式多样化。
然而，现有的沥青路面结构组合设计方法还存在不少问题和挑战，如何提出适合重载交通的沥青路面结构组合方案和设计方法，是当前需要解决的问题之一。
关键词：重载交通沥青路面;结构组合;设计方法1.重载交通的定义及特点重载交通可以简单地理解为交通流量大、超过一定载重能力的车辆密度的交通现象。
与其它道路交通相比，重载交通会带来更大的压力和挑战。
主要表现在以下几个方面：（1）载重能力要求高：重载交通对路面的承载能力要求较高，需要路面具备更好的抗压能力和耐久性，才能够保持道路的安全性和通行性。
（2）交通流量大：重载交通为高强度、高密度的车辆流量,会特别考验路面的牢固性以及技术和管理能力。
（3）车速较快：重载交通行驶经过的时间较短，路面对车辆的承载能力也应做出相应的调整，以满足高速行驶时对路面的需求。
重载交通需要特殊设计的原因在于，其对路面结构的要求较高。
从道路使用寿命和行车安全上考虑，设计者必须根据交通形式考虑路面结构的合理性。
路面结构要负担起承载交通载重的责任，并且要满足车辆行驶时的协调性和舒适性。
2.重载交通沥青路面结构的设计要求为适应不同的交通工况，重载交通沥青路面结构应当通过合理的组合设计，能够吸收和分散车辆的荷载，保持较长时间的平坦度和提供合适的摩擦力和舒适性。
重载交通沥青路面结构的设计要求主要包括以下几个方面：（1）承载力要求由于重载车辆的荷载较大，因此沥青路面结构必须具备足够的承载力以保证行车的安全和稳定。
一般来说，承载力的设计值应当略大于实际荷载的最大值，并考虑到路面结构的使用年限以及车辆速度等因素。
（2）平整度要求道路平整度对于用户的行车舒适性、车速和燃油消耗等方面都有很大影响。
浅谈沥青路面结构组合设计技术要求
是 各种结构层 的适宜厚度 以及考虑施工 因素的最小厚度 ， 可供设 ４１ 铺 摊 。 ． 计 时参 考。适宜的结构层厚度需结合材 料供 应 、 施工工艺并 按该 新建路面 的水泥石屑稳定基层应 达到一定龄期 、 强度和平整 表的规定确定 ， 从强度要求和造价考虑 ， 自上而下由薄到厚 。 宜 度方可铺筑沥 青路面面层 ； 在铺筑 混合料之前 ， 表面松 散材料 对 １ 路面设计时 ， ． ２ 沥青面层厚度与公路等级 、 交通量及组成 、 沥青 品种和质量有关 ， 设计时应根据公路等级 、 交通量大小 、 重车所 占 的比例、 选用沥青质量等因素 ， 综合考虑 确定 沥青层厚度 。基层 、 底基层厚度应 根据交通量 大小 、材料力学 性能和 扩散应力 的效 应清扫 ， 在所有接触面应均匀的刷上一薄层乳化 沥青和热沥青结 合料 ， 洒过粘层 沥青 的表面面层 和粘层应连续施 工 ， 不许 车辆行 驶； 运料应尽快 的不间断的卸进摊铺机 ， 立刻进行摊铺 ， 并 不得延 误。向摊铺机输送材料 的速率应与摊铺机连续不断工作的吞 吐能
果， 发挥压实机具 的功能以及有利于施工等 因素选择各结构 层的 力相一致 ， 并应尽一切可能使摊铺机连续工作。 厚度。 ４２ 压实。 ＿ 沥青路面相邻结构 层材料 的模 量 比对 路面结构 的应力 分布 压 实应充分 、 均匀 ； 压实工 作应按试 验路 面确 定的压 实设备 有显著影 响 ， 是合 理确定结构层层 数 、 定适宜结构 层材料 的重 选 要考虑 因素。根据分析 和经验 ，基层 与面层 的模 量 比应不 小于 ０３ 土基与基层或底基层 的模量 比宜为 ００ ． 。 ．， ．８ ０ ０ ４ ２ 在各种 自然因素作用下稳定性好
民 科技２ １ 年第１ 营 ０２ 期
市政 与路桥
浅谈公路沥青路面结构组合设计方法分析
修筑 垫层所 用 的材 料 ， 强度不 一定很 高 ， 但水稳 定性 和隔热
性 要 好 。常 用 材 料 有 两 类 ： 一类 是 用 松 散 粒 料 ， 砂 、 石 、 渣 、 如 砾 炉
片石 或回石等 组成 的透水性垫 层 ； 另一类是 由整体 性材 料 ， 如石 灰土或炉渣石灰土等组成的稳定性垫层。
１ 沥 青 面 层 ｌｌ 一 般要 求 ＿ ３１ 一 般 规 定 ．
的 中湿 、 潮湿路段 ， 可能产生冻胀需设 置防冻垫 层的路段 ； ） ４ 基层 １ 沥青面层类型 ． ２ 或底基层可能受污染以及路基软弱的路 段。 沥青 面层分为 沥青混凝 土 、 热拌 沥青碎 石 、 乳化 沥青 碎石？ 昆 垫层 的宽度为 ： 高速公路 、 一级公 路 、 级公路 的排 水垫层应 二 合料 、 青贯人式 、 沥 沥青表面处治 宽 ， 以利路 面结构排水 ， 持路基 稳定 ； 、 保 三 四级 公路 路 面等级 以及交通量相适应 。 的垫 层 宽 度 可 比底 基 层 每 侧 至 少 宽 ２ ｍ。 ５
在路 面结构 组合设计 中， 沥青 面层存 在着 最小厚 度 ， 如果 沥 ４ 柔 性 路 面 结 构 组 合 设 计 原 则 青 面层太 薄 ， 不能 独立地作 为一个 结构层 ， 不仅 不能满 足路 就 这 除应 注意到柔 性路面各个结 构层 的特 点外 ， 于各个结构 层 对 面的力学性能要求 ， 且给施工也带来不便 。 而 的组 合仍须遵循下列原则 ： ２ 基 层 与 底 基 层 ４１ 适应行车荷载作用的要求 ．
关键词 ： 公路 沥青路 面 ； 结构组合 ； 计方法 设 柔性路 面设计 包括 三大部分 ， 即路面结 构组合 设计 、 面结 应 采 用 水 泥 或 石 灰 、 煤 灰 稳 定 料 类 半 刚 性 基 层 ， 路 粉 以增 强 基 层 的 构计算 以及材 料配合 比设计 。我们 知道柔性 路面结 构一 般 由面 强度和稳定 性 ， 减少低温收缩裂缝。条件允许 时 ， 底基层宜采用水 层、 基层 、 底基层 、 垫层 、 路基等部分组成 。而沥青路 面结构组合设 泥或石灰 、 粉煤灰或石灰稳定各 种集料或 土类 作半刚性基层 。若 计的 主要 内容 就是合理选择 和安 排各结构层 ， 对不 同的结构层 进 当地石料充分 丰富 ， 也可采用级 配碎石或填 隙碎石或天然 砂砾等 行组合 ， 从而使路 面结 构在使用年 限内既能承受行 车荷载和 自然 粒料做底基层 。当采 用半 刚性基层有 困难 时 ， 可选用热拌 或冷拌 因素 的作用 ， 又能发挥各结构层的最大效能 ， 并满足要求 。因此我 沥青碎石混合料或沥青贯入式碎石作柔性基层。 们首先需要 了解各个结构层 的特点和要求 。 ３ 垫 层 垫层是设置 在底 基层与土基之 间的结构层 ，主要起排水 、 隔 沥青 面层 是在路 基表面上 用沥 青混合 料铺 筑的一 种层状 结 水 、 防冻 、 防污的作用 ， 垫层可根据情 况设 置或不设 。一般在处 于 构物 。沥青面层一方面直接承受车轮荷载反复作用和 自然因素的 下 列状况 的路基应 设置垫层 ， 以排除 路面 、 用 路基 中滞 留的 自由 影 响 ， 一方 面又 为汽车运输 提供安 全 、 速 、 适 的行 车条件 ， 水 ， 另 快 舒 确保路基路 面结构处于干燥或 中湿状态 ： ） １ 地下水位 高 ， 水 排 所 以沥青 面层结 构不仅 应具有 坚实 、 平整 、 滑 、 抗 耐久 的特点 ， 而 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 ， 且 还 应 具 有 高 温 抗 车 辙 、 温 抗 开 裂 、 水 损 害 以及 防 止 雨 水 渗 有裂 隙水 、 低 抗 泉眼等水 文不 良的岩石挖 方路段 ； ） ３ 季节性 冰冻地 区
关于沥青路面结构组合设计技术措施探讨
（ ４ ） 所组合 的路面结构 ， 各个 结构层 次 的力 学特性及其 组成材料性质应分别满足各 自的功能要求 。 （ ５ ） 应充分考虑结 构层 上下 层次 的相 互作 用 以及层 间 结合条件和要求 ， 如： ① 上下层的刚度 比， 是否会 引起上 层底 面产生过大的拉应力 。② 无机结合 料类基 层或 底基层 的温 缩 和干缩裂缝 ， 是否会 引起 上层 的反射裂缝 及下 层的 冲刷。 ③无结合料类层次的上层和下层 的集料粒径 和级 配 ， 是否会 引起水或细粒土的渗漏。④ 下面层次的透水性 ， 是否会引起 渗入水 的积滞和下层 表面 的冲刷 。⑤层 次 间采 用结合 或分 离措施 ， 对层内应 力状 况的不同影响等等 。 （ ６ ） 在考虑并合理处理上 下层次 的相互 作用 的同时 ， 还 需要顾及路 面体 系中各结构层 的性 能的协调 ， 以提供使整个 路面结 构体 系的性能 和寿命达 到平衡状 态的路面结构组合 ， 避免出现由于个别层 次的性 能指标过于薄弱 ， 而使整个路 面 结构的使用寿命 降低 。 （ ７ ） 除了采取 路表 排水 和减少 地表水 渗入 的措施外 ， 组 合设计时 ， 还应考虑采取各种疏导 和排 除地表 渗人水 以及增 加抗 冲刷能力的措施 ， 如： ① 路肩结构应含透水性层次 ， 便于
于结合料含量 的增大 而引起 收缩裂缝 数量增加 和缝隙宽 度 增大 ， 从 而加剧沥青面层出现反射裂缝的严重程度。 （ ２ ） 选用 沥青结合 料类 材料做基 层的沥青路面 通 常宜选用粒料类底 基层 ， 但粒料层和路基产生的永久 变形在路表的车辙总量中会 占据较大的 比重 ， 结构设计 时需 考虑这 部分永 久变 形量 的影 响 。选用 无机结合 料类底基层 时， 由于其刚度较大 ， 沥青类基 层底 面的拉应力 以及路基 顶 面的压应力会降低 ， 因而 ， 有 利于增 加沥青层 的疲劳寿命 和 减少路基的永久变形量 。但 无机结合 料类底基 层产生 的干 缩和温缩裂缝有可能影 响到沥青 层 ， 使之产生 反射裂缝 ， 因 而， 在配伍基层时可考虑选用能 减缓 反射裂缝影响的半 开级 配沥青碎石基层 ， 但渗 入水仍有 可能浸湿路基 和冲刷路床顶 面， 产生 唧泥病 害。 （ ３ ） 选用粒料做基层 的沥青路 面 粒料类基层的承载 能力取决 于粒料 的抗 剪强 度和抗变 形能力 。粒料 的类型 、 级配组成 、 细料含量和塑性指数、 压实 度以及湿 度状况 ， 都会影 响粒料 的抗剪强 度和抗变形 能力。 选用 优质集料 、 良好级配 、 限制细料含量及其塑性指数 、 要 求 达到足够高的压实度 ， 这些措施可 以保证粒料基层具有 足够 的承载能力和抗变形 能力。 （ ４ ） 以热拌 沥青 混合 料做磨 耗层 和水 泥混凝 土类材 料 做下面层的复合式路面 下面层选用普通水泥混凝土时 ， 结构设计所关注的重点 是沥青表面层 的反射裂缝。为 了减缓反射裂缝 的产生 ， 混凝 土下面层板的横缝 内必须设置传力杆 ， 以减小接缝两侧的挠 度差 ， 从 而降低沥 青 面层所 承受 的竖 向剪切 应力 水平 。同 时， 还可在水泥｝ 昆 凝土下面层和沥青表面层之间加设沥青碎 石或橡胶 沥青应力 吸收层 ， 以缓解沥青面层内由于混凝土 面 层 的竖 向和水平 向位 移而产 生的应 力集聚 。面层 选用连续 配筋混凝 土时 ， 由于裂缝 间距 和缝 隙宽度 小 ， 不会 使上 面的 沥青面层 产生 反射裂缝 。 ３ 沥青路面结构组合设计技术措施
沥青路面结构组合设计
池水 。
受玩乐、 休息、 谈的 交 舒畅， 使居住区 成为居民 理想中的乐园。 ｌ
【 参考文献】
［］ １刘滨谊 ． 城市滨水区景观规划设计ｆ ］ Ｍ． 南京： 大学 出版社 ，０ ６ 东南 ２０
３５ 装饰水景 ． ． 装饰水景不附带其他 功能 ， 起到赏心悦 目， 烘托环境 的作用 ． 这种 水景往往构 成环境景观 的中心。装饰水景是通 过人工对水流 的控制 （ 排列 、 密、 细 、 如 疏 粗 高低 、 大小 、 时间差等 ） 达到 艺术效果 ． 并借 助音 乐和灯光 的变化产生视觉 上的冲击 ．进一步展示水 体的活力 和动态 美． 满足人 的亲水要求。 ３ ． 喷泉 ．１ ５
详细分析研究 ． 本文对路 面的各 个结构层的设计要求进行 了详细介 绍。
【 关键词】 沥青路 面； 基层 ； 垫层 ； 结构设计
沥青的路面是 由面层 、 基层 、 底基层 、 垫层等结构组成 。路面 的结 不利因素相对较少 构设计要根据道路的交通需求 ． 在路面结构使用年 限内既能 承受 行车 基层可 以分为柔性 基层 、 刚性 基层和刚性基层 三种 ． 半 根据不 同 荷载和 自然 因素 的作用 ． 又可 以发挥 各结构层的最大 功能 ． 满足经 济 的需要选择不 同材料 的基层进行施工 １柔 性 基 层 ） 技术要求 。 沥青路面结构组合设 计要满 足以下原则 ： 这种基层是使用沥青处 治过 的碎石 、 无结合料 的级配碎石等修 筑 这种柔性的结构在应 力、 应变 的协调传递上 比较顺利 ． 并且 由于其 １路面 品质 的长期稳定性要 得到保证 ． ） 在设计使 用期限 内． 路面 的 ， 的抗滑安全性能 、 平整性 、 车辙性能等各项 功能的稳定要在允 许的 材料 的特点排水通畅 ， 抗 可以有效 的防止积水 的损害 。其缺点是 刚度较 范 围内。 低． 不能承受过 大的荷载 ． 沥青 面层 需要采用很厚 的结构来满足 同样 ２ 路面结构 的强度、 ） 抗变形能力能够和各层次的力学响应相匹配。 的交通需要 在路 面的结构上层 车轮 的荷载 、 温度 、 湿度变化 等产生的应力较 为集 ２ 半刚性基层 ） 中． 并逐渐向下部扩散 ． 以面层 和基层要具有很高 的强度 、 所 模量 以及 半刚性基层 是采用水泥石灰 等或者工业废料 的无机结合物制作 抗变形能力 的． 对集料 的要 求不高 ． 硬化后 的结合料可 以在整个 基层 内产生板体 ３结构层受 到温度 、 ） 湿度 等条件的影 响造成强度 、 稳定性 的降低 效应 ． 提高路面结构的整体刚度 。这样就可 以减少 因柔性提 高的面层 时． 要加强其抵御能力。 厚度 ， 节约材料 。 降低费用 。但半 刚性基层本身容易产生收缩裂缝 ， 在 ４ 根据 当地 的 自然环境等选 择材料 ． ） 最大 限度的做好优化 ， 降低 较薄 的面层下时 ． 横向裂缝很 容易就反射到面层上部 多雨季节 和地 区， 这种基层的排水性 能不好 ， 雨水不易下渗 ． 造成病害。 建设 以及养护费用。 ３ 刚 性 基 层 ） １ 沥 青 面 层 的 结构 采用低 强度等级 的混凝 土修筑路基时 ．路基 就会具有很高 的刚 混凝 土板可 以承受大部分 的外 部荷载 ． 刚性和半 刚性基层有相 同 沥青面层是在路基表面上用沥青混合料铺筑 的一种层状结 构物。 性 ． 受到收缩裂缝病 害的影 响 沥青面层一方面直接承受车轮荷 载反复作用 ． 并将荷 载传 递到基层以 的性能特点 ， 基层的类型关 系到路 面的整体耐久性和长期使用性 能． 设计时要 下 的结构层 ．另一方 面又抵抗 自然 因素 的影响为汽车运输提供 安全 、 同时考虑 当地 降水等 自 快速 、 舒适 的行 车条件 ， 而且还应 具有高温抗车辙 、 温抗开裂 、 低 抗水 根据路面结构面临的交通等级进行对 比分析 ． 然环境来选择合适的基层材料 在交通复杂 的条件下还可以组合使 用 损害 以及防止雨水渗入基层的功能 半刚性和柔性基层 的组合 ， 使半刚性作为下 基层 ， 柔 所 以表面层要平整密实、 滑耐磨 、 抗 稳定耐久等 ． 中下 面层要 具有 各种性质的基层。 提高结构的承载力． 同时柔性基层做到很好 的变形协调 ． 定 的密水性 、 抗剥离性 ． 在高温重 载条件下具有很高 的抗剪 强度 ， 下 性为上基层 ， 排水功能 ． 使路 面结构始终处 于很好 的工作状态 ． 还可以避免裂缝 的 面层还要具有 良好的抗疲 劳裂缝 和兼顾其他性能的要求 沥青 面层分为 沥青混凝 土 、 热拌沥青 碎石 、 乳化 沥青碎 石 、 合 反射作用 混
路基路面工程第14章沥青路面的设计
层低拉应力
我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下 基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第2 项设计控制指标：
σR= σsp/Ks
路面结构厚度设计方程式与设计参数
路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使 用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指 标的要求：
结构层材料抗弯拉强度
按照试验规程测得，也可采用劈裂试验
计算弯沉和层底拉应力的计算
应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹 性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机 进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通 过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化 公式方法。
1、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式 ld=1000l1F
2、查图法 理论弯沉
aL为理论弯沉，取泊松比μ1= μ1=0.25， μ0=0.35
新建路面厚度设计
1）设计步骤 2）设计示例
路面竣工验收指标
要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载BZZ-100 轮隙下实测弯沉代表值lr必须小于验收弯沉值la。
（4）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面 变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅 速读取初读数L1。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待 汽车驶出弯沉影响半径（约3cm以上）后，吹口哨或挥动 指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读 数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。
沥青路面结构设计原则
(1)因地制宜，合理选材 路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料， 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 当地路面设计在选择材料方面的成功经验。
市政工程沥青路面结构的组合设计
、
的容许拉应 变和路基顶面 的容许拉应 变，沥青层 的容许拉 应 变控制开裂 ，路基顶面 的容许拉应 变控 制路面 的变形 。 为了与我 国的实际情 况相结合 ，最终结构 由国内计 算软件
Ｈ Ｐ ＤＳ 进行校验。
弹性半空间体理论和弹性层状体系理论。弹性层状体 系只 是一种理想的结构模 型 ，因为沥青路面是用沥青材料作结 合料修筑面层与各类基层和垫层所组成 的路面结构。弹性 层状体 系理论较弹性半空 间体理论更能反映沥青路面 的实 际工作状况。沥青路面是层状体 系，沥青混合料是一种粘
直均布荷载模式下 的多层弹性连续体 系理论。
在参考 国外 文献资料及相 关规范 的基础上 ，将沥青路 面结构大致分为半刚性基层沥青路面结构、组合式ｌ 结构 、 组合式 ｌ ｌ 结构 、柔性基层沥 青路面结构 以及全厚式 沥青 路
面结构５ 种类型。如下表所示。
■■曩搬 ■鼍¨ 赫心 ■糟 ｔ虫 慧蠹藏 ｌ 黼 ■肯糟■生 蕾￣ Ｉ ｔ ＇ ！ Ｉ Ｉ ｉ —瓣 ■■糙一 霸售纂纛 盘■ｌ 嚣—■● ■费■— 格 ■■ 肯■ 凝盘 Ｉ Ｉ １ １ １ １ １ １ ： ￣ ． —■■蠢■鞋警 叠
书期 蔫纛 —膏●蠢—籀鼙 ■膏●囊■疆蕾■
捧 蠊蠢簟蘼
｜ － 捌艋纛矾
￣
ｔ １ １１ １
举搿性蠢纂
糖■ 蛐
辩峨 ■、 薷曩
謦罄
Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ
囊羹
簟
雄罄
表 １沥青路 面结构类型
青及沥青 混合料力学性能预测 、路面结构应 力应 变分析 、 新建路面沥青层厚度 的确定 、路面车辙深度 的预测 以及 旧
度 高的高等 级路面结构视 为线 弹性体 ，计算 时按 线弹性层 状体 系理论分析。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
沥青路面结构组合设计
沥青路面通常由沥青面层、基层、底基层、垫层等多种结构组成，如下图所示：
路面结构图
沥青面层
沥青面层可为单层、双层或三层。
高速公路和一级公路采用三层式结构（表面层、中面层和下面层），二级及以下公路采用双层式结构（表面层、下面层）。
表面层应具有平整密实、抗滑耐磨、抗裂耐久等功能。
表面层是直接承受车辆荷载和自然因素影响的结构层，因此，它首先应具有良好的抗滑性能和平整度，保证行车安全舒适，其次要密实不透水，保证路面结构在各种气候下具有稳定的使用功能。
同时，表面层直接接受太阳辐射，受大气环境的影响最显著，要求面层具有高温抗车辙和低温抗开裂的能力。
表面层通常采用粗型细粒式或中粒式沥青混凝土：AC-10C、AC-13C 和AC-16C，AC-13C和AC-16C这两种使用最多。
中、下面层应具有高温抗车辙、抗剪切、密实和不透水的性能。
中面层通常选用粗型中粒式沥青混凝土AC-20C，下面层通常选用粗型中粒式或粗粒式沥青混凝土：AC-20C 和AC-25C。
沥青面层在路面结构中的价格较高，一般情况下对沥青面层厚度应有所控制，但是也不能过薄。
各沥青层的厚度应与混合料公称最大粒径相匹配，沥青混合料的一层压实最小厚度不宜小于混合料公称最大粒径的2.5-3倍。
沥青混合料的压实最小厚度与适宜厚度
此外，在各沥青层中必须至少有一层为密级配沥青混合料。
基层、底基层
沥青路面结构中沥青面层主要起功能性作用，而非承重层。
承担承重层作用的主要
是基层。
基层应具有稳定、耐久、较高的承载能力。
由于底基层是次要承重层，因此对材料质量要求较低，可更广泛地选择当地材料，以节约造价。
沥青路面的基层按材料和力学特性的不同可以分为柔性基层（沥青稳定碎石或无结合料级配碎石）、半刚性基层（无机结合料稳定土）和刚性基层（低强度等级混凝土）3种。
半刚性基层、底基层主要包括水泥稳定类、石灰稳定类、石灰粉煤灰（二灰）稳定类。
半刚性基层的板体性较好、整体强度高，可以大大提高沥青路面结构的整体刚度。
半刚性基层的主要缺点是收缩开裂和不能很快排水。
半刚性基层收缩开裂会引起反射裂缝；
半刚性基层强度很高，致使半刚性基层本身非常致密，几乎成为完全不透水的层次。
从面层下渗的水只能积存在面层与基层之间，在车轮荷载的反复作用下，基层表面逐步破坏，成为灰浆，并通过面层的裂缝挤到路面上来，这就是通常所说的“唧浆”，成为沥青面层水损坏的重要原因。
垫层
垫层是设置在底基层和土基之间的结构层，它的功能是改善土基的湿度和温度状况，以保证面层和基层的强度、刚度和稳定性不受土基水温状况变化而造成的不良影响。
另一方面的功能是将基层传下的车辆荷载加以扩散，以减小土基顶面的应力和变形。
同时也能阻止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。
故垫层常铺设在土基水温状况不良地段。
在冻深较大的地区铺设的能起防冻作用的垫层称为防冻层；在地下水位较高的地区铺设能起隔水作用或防止地表积水下渗的垫层称为隔离层。
修筑垫层的材料强度要求不一定高，但水稳定性和隔温性能要好。
常用的垫层材料分为两类，一类是由松散粒料，如砂、砾石、炉渣等组成的透水性垫层；另一类是用水泥或石灰稳定土等修筑的稳定类垫层。
各级公路的排水垫层应与边缘的排水系统相连接，垫层应铺筑到路基边缘或与边沟下的渗沟相连接。
层间结合要求
设计时应采取技术措施，加强路面各结构层之间的结合，提高路面结构的整体性，避免产生层间滑移。
①沥青层之间应设黏层。
黏层沥青可用乳化沥青、改性乳化沥青或热沥青，洒布数量宜为0.3-0.6kg/m2。
②各种基层上宜设置透层。
透层沥青应具有良好的渗透性能，可用液体沥青、乳化沥青等。
③在半刚性基层上应设下封层。
④新旧沥青层之间，沥青层与旧水泥砼板之间应洒布黏层沥青，宜用热沥青或改性乳化沥青、乳化沥青。
⑤拓宽路面时，新、旧路面接茬处宜喷涂黏结沥青。
⑥双层式半刚性材料基层宜采取连续摊铺、碾压工艺，增强层间结合，已形成整体。
特别提示：如果沥青路面各层之间不能形成整体，那路面的承载力就会受到很大影响。
因次，必须要强化黏层油，改进透层油，保证沥青层之间以及沥青层与非沥青层之间能够黏结成整体，这是防止沥青路面发生早期破坏、保证沥青路面使用寿命的前提。