国内外沥青路面设计方法综述_周利
国外主要沥青路面设计方法概述
国外主要沥青路面设计方法概述说到沥青路面设计，咱们大多数人可能想的就是那条条笔直的马路，车子在上面呼啸而过，风驰电掣的感觉是不是挺爽？但大家有没有想过，这些路面背后，可是有一整套复杂的设计方法在支撑着呢！而这些设计方法，尤其是在国外，其实也是各具特色。
今天就带大家看看国外的几种主要沥青路面设计方法，别看它们名头大，其实操作起来也并没有那么神秘。
先说说美国的设计方法吧。
美国的路面设计方法通常参考的是所谓的“加州路面设计方法”，也叫加州法。
这套方法根据不同的交通流量、路面使用年限、气候条件来进行设计，简直可以说是根据“天时、地利、人和”来选材料、选厚度、定标准！美国人可是讲究数据和实际使用的，所以他们的设计特别重视“路面层次”。
简单来说，就是把路面分成几个层次，每一层的材料、厚度、结构，都是根据实际需要来定的。
举个例子，如果路面经常要承受重型卡车的碾压，那上面铺的材料肯定得耐磨又坚固，不然早晚就得“掉渣”了。
设计好这些层次后，设计师还得计算出每一层的承载能力，确保它能够支撑所有的车辆。
看着好像很复杂吧？其实就是要做到“量体裁衣”，每条路都按实际情况来量身定做。
接下来是欧洲的设计方法。
欧洲，尤其是英国，常用的是“贝尔法斯特法”。
听着好像有点高大上，其实这方法主要还是通过计算沥青混合料的结构、厚度以及耐久性来做设计。
和美国不同，英国这边更注重环境对路面的影响，特别是雨水、温度变化这些自然因素。
像英国那样，常年阴雨绵绵、湿气重，设计师们就得考虑到这些因素对沥青的侵蚀作用。
要是设计时没考虑周全，等天气一转，路面一发霉，车主们可就要抱怨了。
所以英国的路面设计方法，除了重视技术计算外，还很注重材料的选择和施工的细节。
比如，在选择沥青时，常常考虑那些抗水性强、耐腐蚀的混合料，确保雨水多的地区路面不容易出现裂缝。
这种方法其实就是强调“预防为主”，提前预测各种可能发生的情况，做到未雨绸缪。
也得提提德国的设计方法。
德国的设计方法可以说是“稳重派”的代表。
沥青路面结构设计方法综述
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
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
国外沥青路面设计简介
√
英国
√(水稳碎石)
√
√
法国
薄沥青层 厚粒料基层
厚沥青层 下卧底基层
半刚性基层
混合式
全厚式
粒料基层
主要路面结构
国家
※
※
俄罗斯
※
※
※
法国
※
※
※
比利时
※
※
诺丁汉大学
※
※
※
※
南非
※
※
日本
※
※
※
澳大利亚
※
※
※
SHELL
补强※
※
※
AI
路表 弯沉
永久变形
粒料层剪 切应力
路基顶面 压应变
稳定粒料 层拉应力
路基膨胀或冻胀考虑——路基膨胀或冻胀造成PSI的损失。 每一个特定地区给出了膨胀或冻胀造成的PSI损失随时间的变化曲线（△PSISV~t △PSIFH ~t ） 设计方法： 估计路面使用年限（年） 查图得出相应△ PSI SV、FH 从设 计总服务能力损失(△PSI ）中扣除△ PSISV、FH，得到完全由 交通荷载引起的△PSITR △PSIIR查AASHTO路面设计图得到 累计交通量（ESAL） 根据交通量随时间变化图得到允许的使 用年限 ,与初始估计的使用年限相比，两者相差1年则可，否 则重新计算，直至收敛。
AASHTO（200x修订版）的修订要点
◎ 对沥青路面、水泥混凝土路面、复合路面提供一个通用的设计方法；反映了交通、气候环境、路基、可靠性的共同的设计要求。 ◎ 适用于新建和重建路面的结构设计，设计项目包括计算路面结构各层的厚度、重建的方法、地下排水设施、路基改善等等。 ◎ 将使用周期效益成本分析的方法作为该设计方法的一个子程序。
国内外沥青混合料设计方法研究与工程应用
国内外沥青混合料设计方法研究与工程应用沥青混合料是道路施工中常用的一种材料，其质量对道路的使用寿命和安全性有着至关重要的影响。
因此，沥青混合料的设计方法研究和工程应用至关重要。
本文将从国内外的沥青混合料设计方法研究和工程应用方面进行探讨。
首先，国内外对沥青混合料设计方法的研究主要包括了传统方法和新型方法两种。
传统方法主要是基于马歇尔设计原理，通过沥青混合料的稠度、沥青含量、骨料粒径和配合比等参数进行设计。
而新型方法则主要是指通过采用高级沥青混凝土技术、开发新型沥青材料等手段来改善沥青混合料的性能和耐久性。
国内外许多研究机构和大学都在对沥青混合料设计方法进行了深入的研究，并取得了一些成果。
其次，沥青混合料设计方法在工程应用中的具体体现主要包括了配合比设计、稠度设计、抗剥落性设计等方面。
这些设计方法不仅要求沥青混合料在道路使用中具有足够的强度和稳定性，还要求其具有良好的耐久性和抗老化性能。
因此，在实际的施工中，工程师需要根据道路的使用环境和要求，选取合适的沥青混合料设计方法，并进行相应的设计和调整。
在国内，随着交通基础设施建设规模的不断扩大，沥青混合料的设计方法研究和工程应用也逐渐得到了重视。
许多高校和科研院所都开展了相关的研究工作，并积极推动沥青混合料设计方法的创新和改进。
与此同时，国内的道路建设和施工企业也在不断探索和应用新的沥青混合料设计方法，以提高道路建设工程的质量和耐久性。
在国外，沥青混合料设计方法的研究和工程应用也取得了一些成果。
一些发达国家在沥青混合料设计方法方面处于领先地位，他们不断推动沥青混合料设计方法的创新和改进，以适应不同地区和不同气候条件下的道路建设需求。
综上所述，沥青混合料设计方法的研究与工程应用在国内外都受到了广泛的关注。
通过不断地研究和实践，沥青混合料设计方法将会不断得到改进和完善，为道路建设工程提供更加稳定和耐久的材料，从而保障道路的安全、舒适和持久使用。
希望未来能有更多的研究机构和企业参与到沥青混合料设计方法的研究与工程应用中，共同推动该领域的发展与进步。
中外沥青路面设计方法对比研究开题报告
中外沥青路面设计方法对比研究开题报告一、研究背景和意义：目前，全球范围内的道路交通规模不断增加，而路面作为道路交通的基础设施，直接关系到道路的使用寿命、行驶安全以及行车舒适度，因此，具有极高的重要性。
存在不同背景下沥青路面的设计方法，主要的区别在于基础理论、实验数据以及经验的不同。
虽然这些方法各有优点，但很难确定哪种方法最适合特定的条件下使用。
本研究旨在比较国内外存在的不同沥青路面设计方法，为石油公司建立路面设计的最佳实践提供参考。
二、研究目的：1、研究国内外沥青路面设计方法的异同点以及对比分析；2、确定各个方法适用的条件和优缺点；3、提出“最佳实践”路面设计方案，以满足不同应用条件下的要求。
三、研究方法和步骤：1、文献综述：回顾文献中不同背景下的沥青路面设计方法；2、案例分析：选取几个具有代表性的案例进行分析，着重比较设计方法的异同，探讨理论与实践之间的关系；3、实验数据收集：收集涉及到实验数据，比如沥青材料的强度、黏度、流动性、温度等；4、模拟计算：利用计算机仿真进行模拟计算，评估不同沥青路面设计方法在不同情况下的效果；5、路面设计方案的确定：根据上述工作，结合实际情况确定最佳的路面设计方案。
四、研究成果：本研究旨在比较国内外沥青路面设计方法，验证其应用价值以及优缺点，最后提出最佳实践路面设计方案。
预期成果包括：1、对各种沥青路面设计方法的优缺点进行深入探讨；2、提出适用于不同情况下的最佳沥青路面设计方案；3、为石油公司建立路面设计的最佳实践提供参考。
五、研究进度：本研究已完成文献综述和案例分析的工作。
目前正在进行实验数据的收集和模拟计算的工作。
预计于2021年完成所有研究工作并提交论文。
浅析国内外沥青路面设计方法
经验法主要是以经验或试验为依据（ 实验路和实验观测） 。纯经 组成输入力学计算程序。计算关键位置的应力和应变 ， 如双轮中心处 验公路结构设计公式仅仅是基于对公路陛能及使用历史 的观察而作 面层底部的拉应变和路基顶部的压应变。利用应力和应变结果 ， 进而 出的判断。 一般在加速道路试验过程中确定公式。 其中最著名的经验 计算破坏容许载荷次数和计算条件下地载荷次数。 对每—季节条件和 ￣ ｔ％ ４ ７法有美国加州承载比法（Ｂ 法） Ｃ Ｒ 和美国各州公路和运输工作 每一种载荷组成进 塞 代计算， 并累计破坏指数 。 如果破坏指数大于 者协会柔ｌ 面设计法（ Ａ Ｈ Ｏ法 ） Ａ ＳＴ 。 单位 ｌ ， 则表明结构破坏， 因此调整初始厚度 ， 重新计算累计破坏指数。
１ 美国加州承载比法。美国加州承载比法（ ． １ 以下简称 Ｃ Ｒ法） Ｂ 是以 ｉ ｔ Ｒｉ￣程的主要特征是迭代循环。第一次迭代循环针对气候条 Ｃ Ｒ值作为路基土和路 面材料（ Ｂ 主要是粒料 ） 的性质指标 ， 通过对 已 件， 给定载荷组成， 改变每层的材料 陛质。第二次迭代针对载荷组成 。
分数表示。 国 在 外常采用 Ｃ Ｒ Ｂ 值作为路面材料和路基土的设计参数。 ２ 壳牌公司柔性 ． １ 潞面｛ 怯。壳牌 柔性 ／ 公司 潞面设 叶 （ 下简称 ｊ砝 以 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 ， 所 Ｓｅ 法） ｈｌ 是由英、 ｌ 荷壳牌石油公司研究Ｅ研究、 吁 完善和启用的基于力学 提出的 Ｃ Ｒ指标 已经作为路面材料的一种参数指标并得到了广泛 的 分析的设计方法。 ｈｌ Ｂ Ｓｅ 法把路面当 ｌ 成一种多层线弹ｌ 各层材料以 生 ． 体， 应用。 动态模量表征， 以厚度、 模量和泊松比表 示路面特征。ｈｌ Ｓｅ 设计法考虑 ｌ １ 美国各州公路和运输工作者协会柔性路面设计法。美国各州公 了两项主要标准和两项次要标准。 ． ２ 两项主要标准是沥青层底面的拉应 路和运输工作者协会柔眭路面设计法 （ 以下简称 Ａ Ｓ Ｔ Ａ Ｈ Ｏ法）是在 变和路基顶面的竖向 压应变。 两项次要标准是水泥稳定类材料底面的 １５ 年到 １６ 年间 Ａ Ｓ Ｔ ９８ ９２ Ａ Ｈ Ｏ试验路的基础上建立的。整理试验路 弯压力和路表面的 永久变形。 该方法设计简 容易操作。 单， 在考虑温度 的实验观测数据， 得到了路面结构—轴载—使用性能三者之间的试验 影响时 ， 提出了加权年平均温度概念 ， 了 考虑 一年不同时期的湿度对 关系式。路面结构中的路基土采用回弹模量表征其 Ｉ ， 生 路面结构层 材料特征的影响程度。但本方法对路面模型做了很多限制， 顷 和实际 隋
浅谈国内外沥青路面设计方法详解
浅谈国内外沥青路面设计方法2016-12-19摘要：目前国内外众多沥青路面设计方法中，可以归纳为两类：一是建立在经验或试验的基础上进行的经验法；一是以力学分析为基础的力学经验法，此方法考虑了材料特性、交通条件及环境因素。
本文主要介绍国内外典型的设计方法，包括CBR法，AASHTO法，SHELL法，AI法和国内的设计方法，分别对比分析各设计方法的优缺点，并提出相应的改进意见。
关键词：沥青路面，设计方法，综述沥青路面是我国高等级公路普遍采用的路面型式，它是在半刚性基层、柔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。
沥青路面设计理论与方法经历了古典法、经验法和力学经验法的发展过程，目前各国多数以后面两种设计方法进行路面结构设计。
虽然有不同的设计理论和方法作指导，但是沥青路面在设计年限内已经破坏的道路屡见不鲜，这与道路建设的各个环节都有关系，为了更好的了解并借鉴前人的研究成果，并完善和改进国内的沥青路面设计方法，本文简要介绍以经验法为代表的CBR设计方法，AASHTO设计方法;以力学经验法为基础的SHEEL法，AI法及国内的设计方法。
1 CBR 设计方法CBR法以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。
CBR法对世界各国影响最广泛的是，采用CBR试验方法和指标值表征路基土和路面材料（粒料）的力学性质。
CBR试验法是一种模拟野外路基土承载板试验的室内小型试验，它通过贯入试验测定路基土抵抗侧向位移的能力。
然而 ,它仅是一种经验性的指标。
即便Porter 本人也认为，CBR值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。
国内外长寿命沥青路面设计方法的分析
国内外长寿命沥青路面设计方法的分析摘要：根据国内外沥青路面现有的设计体系，针对现行的设计方法和路面实践中遇到的问题，笔者结合多年经验，并分别从力学、设计思想、因素和寿命周期等方面，提出一些我国沥青路面设计的建议。
关键词：沥青路面结构层材料设计Abstract: according to the domestic and foreign existing design system of the asphalt pavement, in the current design method and pavement problems in the practice, the author combined with years experience, and separately from mechanics, design idea, factors and life cycle, etc, the paper puts forward some Suggestions of the asphalt pavement design in our country.Key words: the asphalt pavement structure layer material design随着近年来汽车量的不断增加，交通负荷也不断加重，长寿命的沥青路面设计方法在我国使用长寿路面尤为重要。
在沥青路面结构发展的过程中，新结构的出现总是对应于设计方法的发展。
纵观世界各国沥青路面设计状况，大多依据对沥青路面结构行为的认识与经济发展水平制定出了相应的设计方法。
长寿命沥青路面的概念最早起源于欧洲．随后，在美国得到了进一步的发展，借鉴国外长寿命路面实践经验，来研究分析国内高级公路长寿命沥青路面结构设计的影响因素。
1、沥青路面结构要求国外20世纪60年代以来修建了大量全厚式沥青混凝土路面和深层高强沥青混凝土路面，其中设计、施工良好的路面表现了很好的性能，提供了良好的长期服务性能。
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。
2国内外典型路面设计方法
2国内外典型路面设计方法在国内外，路面设计是一项非常重要的工程。
不同的国家和地区有各自特定的路面设计方法。
下面将介绍两种国内外典型的路面设计方法。
国内的典型路面设计方法是基于工程经验和技术规范的指导。
中国交通行业一直以来高度重视经验总结和技术规范的制定。
其中，中国公路工程路面设计规范是一项专门用于指导公路路面设计和施工的技术规范。
该规范细化了路面设计所需的各种参数和指标，并提供了设计方法和建议。
例如，该规范规定了路面厚度、结构、材料的选择和施工方法等方面的要求。
此外，该规范还包含了路面设计参数的计算方法，以及各种材料特性和性能的详细规定。
这些规范和指导文件为国内的路面设计提供了科学、规范的依据。
在国外，美国是一个比较典型的例子。
在美国，路面设计主要依靠经验和实践。
美国交通协会（American Association of State Highwayand Transportation Officials，简称AASHTO）是美国公路工程的权威组织之一、该组织负责制定和发布美国公路设计规范，其中包括了路面设计的相关内容。
AASHTO公布的规范主要依据实践和经验总结，结合了地区特点和当地材料情况。
在美国，路面设计通常通过试验和模拟来验证，以保证设计的可靠性和安全性。
此外，美国还注重可持续性和环保问题，通过采用可循环材料、降低噪音和排放等方式来提高路面的性能和质量。
无论是国内还是国外，路面设计都是一个复杂的工程。
它需要考虑多个因素，包括交通量、车辆类型、地质条件等。
此外，还要考虑材料的选择、路面结构的设计和施工方法等。
为了保证路面的安全、舒适和可靠，路面设计需要综合考虑各种因素，并进行科学、规范的设计。
在实践中，不同的国家和地区都会根据自身情况和经验制定适合自己的路面设计方法。
总的来说，国内外的典型路面设计方法都具有科学性、规范性和可操作性，以满足公路工程的需求。
长寿命沥青路面设计方法与实践综述
长寿命沥青路面设计方法与实践综述发布时间：2022-01-06T08:57:49.217Z 来源：《工程建设标准化》2021年第21期作者：李雷[导读] 长寿命沥青路面是国内现阶段使用的一种新式地面结构形式，参考了国外长寿命沥青路面的设计观念，明确提出了长寿命沥青路面构造组成设计构思，并对长寿命沥青路面构造实现了科学研究李雷辽宁省交通规划设计院有限责任公司辽宁沈阳110000摘要：长寿命沥青路面是国内现阶段使用的一种新式地面结构形式，参考了国外长寿命沥青路面的设计观念，明确提出了长寿命沥青路面构造组成设计构思，并对长寿命沥青路面构造实现了科学研究。
关键词：长寿沥青路面；理念；要求；结构层厚度引言：近年来，伴随着车辆载荷和道路交通的增加，很多高速路常常无法做到或远低于设计方案使用寿命，必须开展规模性的维护保养乃至重建。
当今，我国高速路设计方案期限通常在20~30年上下，而具体使用期限仅8~10年。
有一些高速路仅运作2~3年，就逐渐发生十分严重的灾害。
就城市的重要路面来讲，高速路，道路的维护保养势必给众多人民的交通出行造成不便，使人们开车时间增加，在对能源耗费持续提升，导致很多用户服务费，维修费用浪费等现象的同时，从使用寿命周期费用分析的视角，对社会发展造成了很大的财产损失。
一、长寿命沥青路面的设计原理（一）长寿命沥青路面设计的理论依据一是疲劳极限。
常规沥青路面结构设计中的输入参数为累计交通量，与传统沥青路面结构设计方法有较大的差别，这与传统的沥青路面结构设计方法不同。
与之相比，长寿命沥青路面参数以设计交通出行轴载为理论基础，其理论基础是沥青混凝土强度极限基础理论，说白了强度极限即沥青混凝土有一个弯拉应变力临界点，在小于这一值的情形下，地面构造的弯拉应变力小于这一值，不会使沥青混凝土层底产生损耗毁坏，这一拉应变力临界点相匹配的强度极限。
控制沥青混合料底板的弯曲应变不超过60με。
许多科研人员觉得，改性沥青混凝土的强度极限可提升到100με。
中国和法国路面结构设计比较分析
中国和法国路面结构设计比较分析发表时间：2019-08-15T17:11:56.930Z 来源：《建筑实践》2019年第09期作者：魏新宇[导读] 沥青路面半刚性基层易产生反射裂缝，结构紧凑，透水性差。
山东建筑大学山东济南 250100摘要：我国沥青路面采用力学经验法，沥青路面多采用半刚性基层结构。
半刚性基层具有一定的板体性能、刚性和较强的扩散应力，并具有一定的抗拉强度、疲劳强度和良好的水稳定性等特性。
沥青路面半刚性基层易产生反射裂缝，结构紧凑，透水性差。
法国的路面结构尺寸设计主要包括卡片法和软件计算法。
法国路面主要采用全层沥青路面。
它全部由沥青混合料组成。
它的整体厚度比半刚性基层沥青路面薄，但可以减少裂缝的产生，降低成本。
关键词:沥青路面；结构设计；力学-经验法；软件计算方法1 路面介绍及存在的问题道路是各种无轨车辆和行人的基础设施。
人行道是我们生活中必不可少的一部分。
我们把它们用作道路、跑道、停车场和车道。
人行道是工程结构，对我们的日常生活、商业和贸易以及国防都很重要。
地面交通是世界上使用最广泛的交通方式，一个国家的发展往往以其铺设的道路总里程来衡量。
与任何其他工程结构一样，路面在设计使用寿命方面应该足够坚固和耐用。
它们在不同的环境条件下，为交通提供一个平滑的行驶表面，从而达到良好的功能。
为了确保这一点，必须正确地设计、建造、维护和管理人行道。
路面可大致分为沥青路面(或柔性路面)和混凝土路面(或刚性路面) [1]，路面是由不同材料组成的分层结构。
因此，路面由不同的层组成，以沥青路面为例，从下往上，这些层被称为路基、基层、基层、粘结剂和/或表面。
在某些路面上，沥青面层覆盖在混凝土层之上。
表面层要求具有抗滑、耐磨、抗裂、耐用等性能，基层要求有足够的承载力和水稳定性。
路面最重要的功能是承受来自车辆(如卡车或飞机)的载荷，而不过度变形。
路面的分层结构是为了确保荷载分布在轮胎下方，从而使路面的整体应力(路基)足够低，不至于造成破坏。
沥青路面设计方法
沥青路面设计方法
沥青路面设计方法包括以下几个步骤：
1. 交通流量测量和分析：根据道路的位置、车辆流量和行驶速度等数据进行测量和分析，确定道路的交通流量状况。
2. 路面维护评估：评估路面的状况，包括裂缝、坑洞、陷水等问题，并确定维护措施，如填补裂缝、修复坑洞等。
3. 特殊路段设计：对于有特殊要求的路段，如弯道、上下坡和交叉口等，需要根据实际情况进行设计，以确保车辆安全通行。
4. 路面结构设计：根据交通流量和土壤情况，确定适当的道路结构层次，包括基层、底层、中层和面层。
5. 沥青混凝土配方设计：根据路面结构要求和材料性能，确定适当的沥青混凝土配方，包括沥青含量、骨料种类和粒级等。
6. 施工方法选择：根据材料和设备的可用性、现场条件和工期等因素，选择适当的施工方法，包括浇筑、铺设和压实等。
7. 质量控制：施工过程中需要进行质量控制，包括原材料的检验、施工参数的
监测和质量验收等，以确保路面的质量符合设计要求。
综上所述，沥青路面设计方法是一个综合考虑交通流量、路面状况、路段要求、结构设计、配方设计、施工方法和质量控制等多个因素的工程设计过程。
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]](https://img.taocdn.com/s3/m/594088a585868762caaedd3383c4bb4cf7ecb736.png)
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
我国沥青路面设计方法及典型实例沥青路面是目前我国常见的道路铺设材料之一，它具有使用方便、维护成本低廉、使用寿命长等优点，在城市道路和高速公路中被广泛应用。
本文将重点介绍我国沥青路面的设计方法和一些典型实例。
一、沥青路面设计方法1.路面层厚度设计：沥青路面的设计首先需要确定其层厚度。
根据路面的设计标准和相应的道路使用等级，可以采用经验公式、试验和数学模型计算得到合适的层厚。
一般情况下，沥青路面的总厚度包括基层、底基层、底面、粗石层和面层。
2.沥青混合料设计：沥青路面的面层多采用沥青混合料，其设计方法主要包括配合比设计和级配设计两种。
配合比设计通过确定沥青、石料、骨料和填料的配合比例，保证混合料的力学性能和耐久性能。
级配设计则是通过确定石料或骨料的级配曲线，使得混合料在不同粒径下的力学性能均能满足要求。
3.施工质量控制：沥青路面的施工质量对其使用寿命和性能有着重要影响。
在施工过程中需要加强对各个层次的控制，包括基层的夯实度、底面的平整度、沥青混合料的铺设厚度和密实度等。
此外，还需要合理控制施工温度和加水量，以确保沥青路面的质量。
二、典型实例1.北京五环路改扩建工程：该工程是对北京市五环路进行改扩建的项目，施工中采用了多层沥青路面结构。
在路面设计中，根据道路使用等级和设计标准，确定了各个层次的厚度，采用了橡胶改性沥青混合料作为面层材料，提高了路面的耐久性和抗裂性。
2.上海市嘉定区高速公路：该高速公路采用了浇筑式沥青混凝土路面结构。
设计时，根据高速公路的使用要求，确定了合适的路面层厚度和沥青混凝土的配合比。
施工过程中，严格控制了石料级配和混合料的施工温度，保证了路面的质量。
3.广州市岭南高速公路：该高速公路采用了悬浮式沥青混凝土路面结构。
在设计过程中，考虑到高速公路的往返快车道和法兰带，采用了不同的路面结构和厚度。
施工中，采取了分层施工和层间养护的方式，确保了沥青路面的平整度和耐久性。
通过上述典型实例，我们可以看到，在沥青路面设计中，需要综合考虑道路使用等级、设计标准、材料性能和施工工艺等因素，以确保沥青路面具有良好的耐久性和使用性能。
【2019年整理】国外沥青路面设计方法简介
Po — —指设计初期的 PSI;
第五章 沥青路面结构设计 Pt — —行驶过一定车辆数后 的PSI。
2、计算方法 对AASHO道路试验所得大量进行数理统计，建立路面耐用性的变化 同荷载大小、荷载重复作用次数和路面厚度等的联系 ，即：
C0 Pt G lg( ) (lg N lg ) C0 C1
第五章 沥青路面结构设计
第五章 沥青路面结构设计
一、AASHTO法
美国各州公路工作者协会（AASHO American Association of State Highway Officials）于1961年完成了一项综合性的大型足尺道路试验 （300多个试验段），建立了路面结构、荷载和路面使用性能三者间的 关系，以此建立了完全经验性的设计方法。后经过不断的修正完善，趋 向力学~经验方法。 * 路面结构（土基回弹模量、路面结构数） * 路面使用性能（路面的工作状态——PSI ） * 荷载（按等效损坏PSI进行轴载换算）
AASHO试验路的测试数据——为许多力学~经验法 的设计指标和参数验证提供了丰富的经验。
第五章 沥青路面结构设计
1、路面耐用性指数
首次提出了路面耐用性的概念,并用路面耐用性指数（PSI Present Serviceability Index ）评价路面的使用性能（路面的工作状态）。
PSI由评分小组进行主观评定后处理得到的指标，它与路面实际状况
r=CN-0.25
其中 C——与沥青混合料的模量和类型有关的系数。
第五章 沥青路面结构设计
(3) 整体性基层的拉应力 无机结合料稳定基层的弯拉应力应不超过某一容许值。该容许 值考虑了材料的疲劳特性。 r=rl(1-0.075lgN） (4) 路面表面的永久变形 路面表面因行车的 重复作用产 生的永久变 形应控制容 许值为 10mm(高速公路)。
国外沥青路面设计方法总汇
国外沥青路面设计方法总汇今天咱们来唠唠国外的沥青路面设计方法哈。
在欧洲呢，有一种很有名的设计方法。
他们特别注重对路面结构层组合的研究。
就像搭积木一样，不同的材料层得按照合理的顺序和厚度搭起来。
比如说，他们会仔细考虑基层、底基层和面层的搭配。
而且哦，在材料的选择上那也是相当讲究的。
根据不同地区的交通量、气候条件等因素，挑选最合适的沥青混合料。
像是在交通繁忙的大城市，就会用那种强度高、耐久性好的沥青材料，就像给路面穿上了一层超结实的铠甲呢。
美国也有自己的一套。
美国的设计方法更侧重于力学分析。
他们会通过各种复杂的力学模型来计算路面在车辆荷载下的受力情况。
想象一下，就像给路面做一个超级详细的压力测试。
这样就能精确地确定每个结构层需要承担多少力，然后根据这个来设计层厚和材料性能。
这就好比是给路面量身定制了一套合身的“衣服”，让它能更好地应对车辆的来来往往。
澳大利亚的沥青路面设计也很有特色哦。
澳大利亚地域广阔，不同地区的环境差异很大。
所以他们的设计方法会充分考虑当地的特殊条件。
在干旱地区，他们会更多地关注路面的抗裂性能，因为干燥的气候容易让路面出现裂缝。
而在沿海地区呢，就会重点考虑路面的抗盐蚀能力，毕竟海边的盐分对路面可没那么友好。
日本呢，这个国家在技术方面总是有一些很精细的做法。
日本的沥青路面设计在考虑承载能力的同时，还特别注重路面的平整度和舒适性。
毕竟在日本，很多道路都在人口密集的区域，要是路面坑洼不平，那可就太影响大家的出行体验啦。
他们会采用一些特殊的施工工艺和材料，来确保路面像镜子一样平整，开车或者走路都超级舒服。
这些国外的沥青路面设计方法虽然各有不同，但都有值得咱们借鉴的地方呢。
咱可以把这些好的经验吸收过来，结合咱们自己国家的实际情况，比如不同的地形、气候、交通流量啥的，设计出更适合咱们的沥青路面。
这样咱们的道路就会越来越坚固、越来越舒适啦，宝子们说是不是这个理儿呀？ 。
市政工程城市道路施工技术研究 周利
市政工程城市道路施工技术研究周利摘要：市政道路建设是城市发展水平的重要体现，在现代化城市基础建设中具有举足轻重的作用，同时对人们的出行安全也有直接的影响，做好市政道路施工技术管理至关重要。
科学的应用施工技术管理能有效提高道路工程的施工质量，不仅可以保证市政道路的质量，延长道路的使用寿命，而且能使市政道路项目的投入获得社会效益和经济效益的双重回报。
关键词：市政工程；城市道路；管理作用；技术管理1 引言在国家经济飞速发展的今天，道路交通运输作为推动经济发展的纽带已经越发的重要，所以，要提高对城市道路施工的要求，严格控制城市道路施工的质量，本文将结合道路施工过程中的施工特征，通过对施工的技术进行分析，制定出合理有效的解决措施，以应对城市道路工程中的各种问题，保证工程施工中的质量和安全。
2 市政工程城市道路施工技术的重要性市政工程城市道路施工建设作为我国经济发展和社会进步的基础设施，施工技术应用管理是决定整个工程质量的重要因素。
关系到整个市政工程质量的好坏、进度、成本以及经济效益和社会效益能否得以最大的发挥。
鉴于市政工程城市道路在现代化城市基础的重要性，因此，必须做好道路施工前充足的准备工作，科学合理地组织施工图的设计，并严格的对图纸进行会审，认真学习分析合同技术规范，充分的熟悉和了解技术交底和施工工艺。
深入施工现场仔细勘察和了解现场实际情况，合理安排施工，确保施工现场各个环节布置的合理性，制定科学的施工计划。
对道路的施工程序、工艺流程以及工艺选择的经济性与科学性进行认真分析，了解设计要求，施工中严格按照技术标准规范施工，施工工艺、操作方法、机具设备安全施工等技术要求加强管理，保证按时按期地完成任务。
市政道路施工技术应用管理是个系统化的工作，要重视技术管理工作，施工中掌握运用相关的新技术、新工艺、新材料，科学的组织施工。
充分运用各种先进施工技术，确保施工质量降低施工成本确保整体工程建设的顺利实施。
要确保路基路面的强度必须符合施工要求，确保路基路面的平整度，使路面的平整度符合要求，平整度是检测工程质量的重要指标之一。
公路沥青路面养护设计综述
公路沥青路面养护设计综述截至2019年，中国公路总里程已达484.65万公里、高速公路达14.26万公里，居世界第一，其中高速公路90%以上均为沥青路面，这些路面在长期的运营过程中,因受温度、日照、雨雪水等自然气候和施工环境等条件的影响，加之交通量快速增大，重型车辆的急剧上升，路面承受荷载越来越大，不可避免地早早出现各种类型的病害，例如裂缝、车辙、坑槽等病害，这些病害不仅影响了车辆行驶安全，而且也会造成了巨大的经济损失。
目前，我国二级及二级以上的高等级道路经过二十余年的建设后，路面运营使用陆续进入养护阶段，然而我国沥青路面的养护设计相对新建道路仍处于起步阶段，如何及时、合理的解决现有道路病害问题，首先应从根源上解决养护设计人员的设计水平。
一、养护设计原则（1）加强病害分析，采取相应设计对策原则针对不同的病害分布特点，通过调查、检测、评估分析病害产生原因，针对病害的形成条件进行研究，提出合理有效的处置措施阻断病害形成和发展，使得病害处置措施精准到位，达到药到病除的效果。
（2）处理方案设计遵循分段设计，分类处理原则根据现有道路管养单位、路面结构类型、建养历史合理划分设计单元；针对不同路况特点和病害发展情况，分别确定养护对策、修复原有路面病害，恢复路面使用性能。
（3）坚持全寿命周期方案分析原则收集历史养护数据，建立养护周期模型和性能预测模型，根据项目的资金安排周期，进行全寿命周期费用分析，预测在周期内路面使用状况和确定LCC经济指标。
（4）环境保护和工程节约原则病害处理需要挖除或铣刨路面结构材料，如果全部弃掉不仅破坏环境也造成工程浪费。
为此针对铣刨的旧材料进行废料回收，在工程掺拌新材料后作为修补用的基层材料或下面层使用，有利于环保也能节约工程造价。
二、养护设计的总流程结合交通运输部颁布的《公路技术状况评定标准》（JTG 5210-2018）、《公路沥青路面养护设计规范》（JTG 5421-2018）及《公路沥青路面养护技术规范》（JTG 5142-2019）及各地地方性标准及实际设计经验，分析总结了公路沥青路面的养护设计应遵循从调查、评价→诊断、养护方案选择→处治的流程。
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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、SHELL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 Yingc hun,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。
1.1.1 CBR法[2-3]CBR法是以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3者之间的经验关系。
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,所提出的C BR指标已作为路面材料的一种参数指标得到了广泛应用。
如日本的路面设计经验法(TA法)就是以CBR法为基础制定的。
1.1.2 AASHTO法[2,4-5]AASHTO法是在1958—1962年间AASHO试验路的基础上建立的。
整理试验路的试验观测数据,得到了路面结构-轴载-使用性能三者间的经验关系式。
路面结构中的路基土采用回弹模量表征其性质,路面结构层按各层材料性质的不同转换为用一个结构数(SN)表征。
AASHTO方法提出了现时服务能力指数(P SI)的概念,以反映路面的服务质量。
PSI是一个由评分小组进行主观评定后得到的指标,它与路面实际状况(坡度变化、裂缝面积、车辙深度、修补面积)之间建立经验关系式,提出了轴载换算的概念和公式,考虑了结构的可靠度和排水条件的影响,这些思想对后来世界各国的设计思想产生了很大的影响。
1.2 力学-经验法力学-经验法首先分析路面结构在荷载和环境作用下的力学响应(应力、应变、位移),利用在力学公路交通技术 2007年8月 第4期 Technology of Highway and Transport Aug.2007 No.4收稿日期:2007-01-10响应与路面性能(各种损坏模式)之间建立的性能模型,按设计要求设计路面结构。
最著名的是美国沥青协会(AI)法和壳牌石油公司柔性路面设计(Shell)法。
1.2.1 Shell设计法[6-9]Shell设计方法是由英、荷壳牌石油公司研究所研究、发展和完善起来的设计方法。
在该设计方法中,路面结构分为3层,即路基、基层和沥青层,各层材料以动态模量劲度表征,以厚度、模量和泊松比表示路面特征。
混合料的粘弹性性质以其劲度模量体现,其值取决于沥青含量、沥青劲度和沥青混合料的空隙率。
路基模量受应力影响,路基动态模量可以通过现场的动态弯沉试验在道路实际湿度条件和荷载条件下测定,也可在室内通过三轴仪测定。
当有困难时,也可根据CBR或承载板试验结合工程经验选择。
无机结合料基层模量依赖于它的受力状态,其值取决于路基模量和基层厚度。
环境因素的影响以温度对沥青混合料材料特性的影响来表征。
此方法中交通荷载以标准双轮轴载次数为代表,设计年限内的累计轴次即为设计寿命。
临界荷位的应力应变由计算机程序BISAR计算。
标准轴载为单轴双轮,轴重80kN,单轮轴载为20kN,双圆接地半径R=105mm,轮际间距315mm。
在计算中,沥青层、无机结合料基层及路基的泊松比都为0.35,计算应力与应变的最不利位置都取2处,即沥青层底部和路基顶部的轮中心下及轮际中心下。
Shell设计法考虑了2项主要设计标准和2项次要设计标准。
2项主要设计标准是控制疲劳开裂的沥青层底面的容许水平拉应变εfat和控制永久变形的路基顶面的容许竖向压应变εz。
控制标准分别如下式:N f=[(0.856V bit+S-0.36mix)] εr5N f=(aεz)4式中,N f为累计标准荷载作用次数;V b it为结合料的体积比;S mix为沥青的劲度模量。
可靠度为50%时,a取0.028;可靠度为85%时,a取0.021;可靠度为95%时,a取0.018。
2项次要标准是水泥稳定类材料底面的弯拉应力和路表面的永久变形。
水泥稳定类材料底面的弯拉应力采用下式控制:σr2=σr1(1-0.075lg N f)式中,σr2为容许弯拉应力;σr1为材料的极限弯拉强度。
由于沥青层具有粘弹性特性,因此会产生永久变形。
为了控制所设计的路面结构在使用中不出现过大车辙,即高速公路不超过10mm,普通道路不高于30mm,SPDM建立了基于静态蠕变试验的车辙预估模型-沥青层厚度、沥青层平均应力、沥青混合料劲度模量的函数。
沥青层永久变形公式如下式:Δh1-i=C m×h1-i×(Z×δ0)S m-i式中,Z为应力分布系数;δ0为轴载压应力,标准轴载80kN的为6×105Pa;S m-i为i层沥青混合料的单轴静态蠕变劲度模量;C m为动态修正系数,反映动态轮辙试验及静态蠕变试验的差异,同混合料类型有关。
将各层的永久变形相加即为沥青层的永久变形,沥青层永久变形同基层与路基变形之和即为车辙。
1.2.2 美国地沥青协会(AI)法[2,6-7,10]AI设计法也把路面看成多层弹性体系,材料特性主要包括土基、粒料基层和沥青层的回弹模量和泊松比。
路基土的泊松比假设为0.45,其它材料的泊松比假设为0.35。
路基土的回弹模量的确定可由室内重复三轴抗压试验确定,或根据其与CBR (或R)的关系式估计而得;粒料材料的回弹模量与应力水平相关,其值可根据多变量回归的预测方程计算;热拌沥青混合料的动态模量由室内60种不同的沥青混合料试验得到的计算公式确定。
环境的影响通过面层温度对沥青混合料劲度值的影响来体现,以面层厚13深处的温度作为沥青层的设计温度,由月平均气温和路面温度的关系式计算得到。
沥青混凝土面层、沥青混凝土(全厚式)或乳化沥青基层采用3层弹性层状连续体系,当其下还有粒料基层时,采用4层弹性层状连续体系。
荷载模型为双圆垂直荷载,不考虑水平荷载,以80kN单轴荷载为标准轴载,单圆当量圆半径为δ=11.43c m,两轮中心间距为3δ,力学计算须计算各层沥青层底、路基土顶面以下单圆中心点,单圆内侧边缘、双圆间隙中心点3个点的最大应力、应变值。
AI法采用的设计标准与Shell法相同,即控制疲劳开裂的沥青层底部的水平拉应变εθ和控制永久变形的土基表面的竖向压应变εz。
(1)疲劳准则AI法建立了标准混合料(沥青体积为11%,空372007年 第4期 周 利,等:国内外沥青路面设计方法综述隙率为5%)的疲劳方程,该方程考虑了实验室与野外条件的差异。
N f=0.00115(εθ)-3.291E＊-0.854式中,N f为控制疲劳开裂的允许荷载重复作用次数;E＊为沥青混合料的动模量,MPa。
AASH O道路试验所选路段的观察表明,应用上式所得到的疲劳开裂占总面积的20%。
对于非标准混合料,根据试验室的疲劳试验结果,上式可表示为:N f=0.00115(εθ)-3.291E＊0.854C式中,C是沥青混合料空隙率V a和沥青体积率V b 的函数。
c=10MM=4.84[V b(V a+V b)-0.6875](2)永久变形准则根据AASHO试验数据整理结果得出,控制永久变形的允许荷载重复作用次数可用N d=1.365×10-9(εz)-4.477计算。
SHELL和AI设计法是公认的力学-经验法的典型代表,很多国家都借鉴了SHELL法和AI法的研究成果。
如澳大利亚的沥青混合料疲劳方程采用的就是Shell1978年提出的室内疲劳试验关系式,预估野外疲劳寿命时,乘以修正系数5[11];日本的疲劳破坏标准采用的是AI的破坏标准。
但这2种方法都没有考虑湿度对路面设计的影响,也没有考虑低温断裂问题。
世界上很多国家(如澳大利亚、日本、南非、法国等)的路面设计都有自己的力学-经验法,且大部分的力学-经验法都是以裂缝和永久变形作为设计标准的。
现在AASHTO正在研究制定的采用力学-经验法的新设计指南AASHTO200X将考虑疲劳开裂、永久变形、低温断裂和不平整度4种损坏模型[1,6]。
其中沥青混合料的疲劳方程是在AI 疲劳方程的基础上根据不同开裂方式(自上向下和自下向上开裂)进行修正得到的。
永久变形是分别考虑各结构层永久变形的总和而得到路表面的永久变形(车辙),这将使以后的路面设计更加完善。
2 国内沥青路面设计方法我国沥青路面设计采用的是力学-经验法。
其路面模型借鉴了SHELL的理论设计法[12],把路面作为一种多层弹性体系。
材料特性以弹性模量和泊松比表征,土基回弹模量可根据现场实测法、查表法、室内试验法或换算法求得。
各层材料统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂模量。
弯沉指标计算时,沥青混合料用20℃抗压回弹模量;层底弯拉应力计算采用15℃抗拉强度与弯拉回弹模量,也可以采用劈裂强度与抗压回弹模量[13-15]。
交通荷载以双轮组单轴载100kN为标准轴载。
轮胎接地压强0.70MPa,单轮当量圆直径d为21.3 cm,两轮中心距为1.5d。