8(9)-机场沥青混凝土道面设计

（2）具有足够的强度和耐久性，能满足飞机的使用要求；

机场沥青混凝土道面设计

机场道面作用的飞机机轮荷载大，对道面表面性能有更高要求，这

使得沥青混凝土道面结构组成材料、尤其是对沥青和沥青混凝土提

沥青：由极其复杂的高分子碳氢化合物及其非金属（氧、硫、氮等）

1）针入度：沥青稠度指标，反映一定条件下沥青的软硬程度，也

对机场道面沥青的要求：良好的粘结性、耐久性、水稳定性、

民航机场，飞行区指标Ⅱ为D、E、F的道面（飞机荷载大、胎压高）——机场道面石油沥青

三、改性沥青

1、沥青的技术要求

第一节沥青的技术要求第二节沥青混凝土的技术要求主要内容

一、对沥青道面的要求

1）高温稳定性2、沥青混凝土的技术要求

机场沥青混凝土道面应采用石油沥青。

2、沥青混凝土的技术要求

2）粗集料——碎石、筛选砾石、破碎砾石等。

4）填料——石灰岩或岩浆岩中的强基性岩石等憎水性石料经磨细

沥青混凝土混合料：由适当比例的粗集料、细集料及填料组成的符

合规定级配的矿料，与沥青拌和而成的符合技术标准的沥青混合料。

——采用马歇尔试验设计方法，并对设计的沥青混合料进行浸水马

歇尔试验、水稳定性检验及车辙试验进行抗车辙、水稳定性等检验。沥青混合料是一种弹-粘-塑性材料，不同外部（温度与荷载）条件

反映沥青和沥青混合料在给定温度和加荷时间条件下的应力-应变在过渡范围内：粘弹性性质

—施加的应力，MPa；

（1）加荷时间短时，曲线接近水平，表明材料处于弹性性状；加荷时间

很长时，便表现为粘滞性性状；处于二者之间时则兼有弹-粘性性状。

（2）各种温度下的S-t关系曲线具有相似的形状，如果将曲线作水平向

移动，则将可将它们近似重合在一起。这意味着温度对劲度的影响同

（3）温度和加载时间对劲度的影响具有互换性，是沥青材料的一个重要

性质。利用这一性质，可以通过采用变换试验温度的方法，把在有限、沥青混凝土的力学性能

范得保沥青劲度确定诺模图

4、沥青混凝土的力学性能

四、疲劳特性

——沥青混合料疲劳试验方法

大型环道、直道试验；

三分点小梁试验、中点加载小梁试验、悬臂梯形梁试验等每次对试件施加的荷载为常量，随着荷载作用次数增多，

试件不断受到损伤，劲度随之而降低，实际的弯曲应变则不断增大；

测试过程中保持每次荷载下应变值不变，则应力随施加荷

、沥青混凝土的力学性能

四、疲劳特性

——沥青混合料疲劳试验方法

劈裂疲劳试验

悬臂梯形梁疲劳试验

三分点疲劳试验

——沥青混合料疲劳方程

—取决于沥青混合料组成和特性的系数；

—坡度因素。通常，对大多数沥青混合料=5～6

英国诺丁汉大学疲劳方程

SHRP疲劳方程

沥青混合料疲劳方程图

1）加载条件：加载大小、加载方式、加载速度、加载间隔试件、

2）材料性质：影响沥青混合料劲度的因素（沥青种类、用量，集

料级配类型、性质），混合料的孔隙率、压实度等；3）环境温度：第一节沥青的技术要求

第二节沥青混凝土的技术要求第三节沥青混凝土的配合比设计主要内容

、弹性层状体系理论概述

——机场道面结构强度较高，飞机荷载作用下产生的塑性变形很小

弹性半空间体上有一层或多层厚度有限的弹性层。

平衡方程

应力应变

可改写为：

变形连续

、沥青道面的损坏形式及设计标准

一、损坏形式

1）裂缝：横向裂缝、纵向裂缝、网裂及龟裂

2）局部沉陷、凹坑

3）搓板沥青层底面的拉应变（或拉应力）作为指标，以最大拉应变（或拉应力）

小于或等于该层材料的容许拉应变（或拉应力）作为标准。

水泥（石灰）稳定类基层：控制底面的最大拉应变（或拉应力）小于或

等于该层材料的容许疲劳拉应变（或拉应力）

荷载作用下土基和道面结构层内塑性应变的总和小于等于容许塑性变形

道面在一次荷载作用下的回弹弯沉量，反映了道面结构的整体刚度。

有些设计方法提出：采用路基顶面的竖向压缩应变作为指标以控制路面

垂直和水平荷载共同作用下，面层结构中的最大剪应力小于等于特定环

路面受到紧急制动所产生的水平力作用时，面层将受到很大的径向拉应

低温时面层材料因收缩受阻产生的温度应力小于等于该温度时材料的抗

2、按应力和应变沿深度分布与各结构层的刚度和强度相适应的规

律组合

3、要顾及各结构层本身的结构特性

7、结构组合设计7、结构组合设计

8、当量单轮荷载（ESWL）

设多轮起落架在已知深度（道面结构层厚度）的最大界面弯沉与

道面体系视作弹性半空间体，用Boussinesq公式计算深度等于道

假定ESWL的接触面积Ae与多轮中一个轮胎的接触面积相等。

μ=0.5）：

、结构层厚度计算方法

Ⅰ区：跑道端部，设计飞机全重通过的滑行道、站坪、等待坪

9、结构层厚度计算方法

——采用对沥青混凝土道面结构厚度要求最大的飞机作为设计飞机。

——飞行区指标Ⅱ为C、D、E、F的机场采用15年。

9、结构层厚度计算方法

——机场有混合飞机使用时，需将各类飞机的运行次数换算为设计

——与飞机累计作用次数和主起落架在横断面方向上的轮数有关。——土质调查、在室内或现场CBR试验后确定道面下土基的CBR值。