沥青路面设计ppt

10
5
0
路基（%）
10
5
5
0
➢ 低温缩裂 分级
等级
开裂间距 （m）
裂缝指数 路面状况
一级 >100
<1 优
二级 100~51
1~2 良
三级 50~36
>2~3 中
四级 35~26
>3~4 及格
五级 25~15
六级 <15
>4~7
>7
次，中修 差，大修
设计标准
公路等级 特重冻区
高速
3级
一级
4级
二级
沥青结合料类基层沥青路面组合方案
面层 磨耗层 密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表面处治
联结层 基层 基层
密级配沥青混凝土或缺失
密级配沥青碎石、半开级配沥青碎石、 开级配沥青碎石、沥青贯入碎石
底基层
级配碎（砾）石
水泥、石灰-粉煤灰或 石灰稳定碎（砾）石或土
路基
路床顶面模量要求≥ 40MPa、60MPa或100MPa
➢ 路表永久变形（车辙）量：10~25mm
高速和一级公路： 10~15mm
二级公路：
15~20mm
三级和四级公路： 20~25mm
永久变形量各层比例（非无机结合料类基层）
沥青层厚（cm)
<50
50~100 101~200 >200
沥青层（%）
30
70
80
100
粒料基层（%）
15
15
10
0
粒料底基层（%） 45
基层
永久变形 疲劳开裂 永久变形 永久变形 疲劳开裂
次要 损坏
季冻 地区
沥青层 疲劳开裂
沥青层
-
永久变形
面层低温缩裂
面层反射裂缝
3. 使用性能标准、设计寿命和设计可靠度
3.1 使用性能标准
➢ 沥青层疲劳
轮迹带开裂率10%（试验路） 裂缝密度1.0m/m2（加速加载试验）
➢ 无机结合料层疲劳
试件断裂、裂缝向层顶扩展
轴次 无机层疲劳(108)
>38 38~12 12~4.6 4.6~1 <1
年平均日货车交通量（100辆/日） >50 50~25 25~12 12~3 <3
➢ 设计分析期
设计分析期是对各路面结构设计方案分析评价采用的时间段。 设计分析期应至少包含一次或一次以上的路面改建活动。 设计寿命为10年及以上的路面，分析期一般取为30～40年， 长寿命路面的分析期可取为50年。
2.4 损坏类型
♦ 沥青结合料类结构层的疲劳开裂 ♦ 无机结合料类结构层的疲劳开裂 ♦ 沥青面层的永久变形 ♦ 粒料层和路基的永久变形 ♦ 沥青面层的低温缩裂 ♦ 沥青层的反射裂缝
损坏类型
类型 沥青结合料类和无结合料类基层
无机结合料类基层
面层 厚度
主要 损坏
厚
中厚
薄
厚
中厚、薄
沥青层 沥青层 基层和路基 面层
方向系数
0.5~0.6
车道分布系数 （货车交通）
单向车道数 1
2
3
Байду номын сангаас
≥4
高速公路 - 0.70~0.90 0.65~0.45 0.50~0.40
其他等级 1.0
0.50~0.75
面 表面层 层 下面层
基 基层 层
底基层 路基
密级配沥青混凝土、沥青玛蹄脂碎石
沥青碎石或应力吸收层或缺失 连续配筋混凝土
水泥混凝土或贫混凝土
沥青碎石、级 水泥或石灰粉 贫混凝土、水泥或石
配碎石
煤灰稳定碎石 灰粉煤灰稳定碎石
级配碎(砾)石、水泥或石灰粉煤灰稳定土
路床顶面模量要求≥ 40MPa、60MPa或100MPa
-
重冻区 1或2级 2或3级 3或4级
中冻区 1级
1或2级 2或3级
3.2 设计寿命和设计分析期
➢ 设计年限
现行规范规定
不反映交通荷载繁重程度，实际使用年限偏离设计年限 不明确损坏类型及结构层次 未结合设计思想
➢ 设计寿命
设计轴载累计轴次 年平均日货车交通量
交通荷载等级
极重 特重 重 中等 轻
100kN 沥青层疲劳、路基变形(106) >48 48~24 24~12 12~4 <4
3.3 设计可靠度
➢ 概念
设计使用性能满足预定使用性能标准的概率
各类损坏的设计可靠度 = 损坏预估的均值+βs
➢ 结构损坏设计可靠度
沥青层疲劳开裂、无机结合料层疲劳开裂、路基永久变形
公路等级 设计可靠度(%)
可靠指数β
高速 95~85 1.65~0.84
一级 95~75 1.65~0.67
二级 85~70 1.04~0.52
2. 路面结构层组合方案和损坏类型
2.1 路面结构层
面层——表面功能为主 基层——承载为主 底基层——基层与路基间的过渡 特定功能层——排水层、应力吸收层、夹层、
封层、隔离层等
2.2 结构层材料
沥青结合料类 无机结合料类 无结合料类
2.3结构层组合方案
■ 无机结合料类基层沥青路面 ■ 沥青结合料类基层沥青路面 ■ 无结合料（粒料）类基层沥青路面 ■ 复合式沥青路面
无机结合料类基层沥青路面组合方案
面 磨耗层 密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表面处
层
治
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基 基层
水泥或石灰-粉煤灰稳定碎石、贫混凝土
层 底基层 级配碎（砾）石、 水泥、石灰-粉煤灰或
填隙（水结）碎石 石灰稳定碎（砾）石或土
路基
路床顶面模量要求≥40MPa、60MPa或100MPa
粒料类基层沥青路面组合方案
面层 磨耗层
密级配沥青混凝土、SMA、沥青表面处治
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基层 基层
级配碎（砾）石、填隙（水结）碎石
底基层 级配碎（砾）石、 水泥、石灰-粉煤灰或 填隙（水结）碎石 石灰稳定碎（砾）石或土
路基
路床顶面模量要求≥ 40MPa、60MPa或100MPa
复合式沥青路面结构层组合方案
多指标沥青路面结构设计方法 研究成果介绍 2021.5
1.技术方案 2.路面结构层组合方案和损坏类型 3.使用性能标准、设计寿命和设计可靠度 4.交通荷载作用 5.环境因素影响 6.材料性质参数 7.路面结构使用性能 8.各类路面结构使用性能分析 9.结论、创新点、今后研究
1. 技术方案
（1）遵循力学-经验法 （2）多个单项设计指标控制对应的路面损坏 （3）损坏模型建立以室内试验为主，现场试验和性 能 观测数据标定 （4）当量损伤法计量交通荷载的累积损伤 （5）材料力学性质指标和试验方法 （6）参数确定分三个层次 （7）以弹性层状体系解分析力学响应
三、四级 75~50 0.67~0
3.4 路面结构使用性能评定
交通荷载
路基承载力
湿度 温度
路面材料性质
公路等级 设计可靠度
结构层组合设计 使用性能分析
沥青层疲劳 无机类层疲劳 沥青层永久变形 粒料层和路基永久变形 面层低温缩裂
使用性能标准
否 符合？
是
选定路面结构
4. 交通荷载作用
4.1 交通参数