沥青路面设计ppt
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JTG D50-2017(公路沥青路面设计规范 )PPT幻灯片课件
某层类型
无机结合料稳定类基层、水 泥混合凝上基层和底基层为 无机结合料稳定类的沥青混
合料基层
沥青混合料层容许永久变形量
高速、一级公路
二级、三级公路
15
20
其他基层
10
15
14
3.路基顶面竖向压应变应小于附录B4的容许值； 4.按照附录B5计算的沥青面层低温开裂指数不大于表3.0.6-2；
表3.0.6-2 低温开裂指数要求
沥青表面处治
中等、轻交通荷载等级的表面层 17
4.5.4 不同粒径的沥青厚度符合表4.5.4的规定
连续级配沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的结 构层小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5倍； 开级配沥青混合料厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.0倍。
表4.5.4 不同粒径沥青混合料的最小层厚（mm）
三级公路 80 0.84
四级公路 70 0.52
表3.0.2 路面结构设计使用年限（年）
公路等级
设计使用年限
公路等级
设计使用年限
高速公路
15
三级公路
10
二级公路
12
四级公路
8
3.0.3 设计轴重100kN，单轴，双轮组（与老规范同），技术参数 表3.0.3设计轴承的参数
设计轴载(kN) 轮胎接地压强（MPa） 单轮接地当量圆直径（mm） 两轮中心距（mm）
2.1.16 路基平衡湿度 公路通车后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发 等因素作用下达到平衡状态，湿度相对稳定，此时 的路基湿度定义为路基平衡湿度。
2.1.17 裂缝指数 表征横向裂缝密集程度的指标，反映沥青层低温开 裂程度。（DTT直接拉伸试验）
5
二、符号说明（15个符号）
沥青路面设计讲稿(PPT格式)参考课件
型的轴数系数。当轴间距大于3m 独的一个轴计算；当轴间距小于
3m时，双轴或多轴的轴数系数按下式计算：
C 211.2(m 1) （ 14-2 ）
m—轴数。
（2）当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时
N'
K i1
C'1C'2niPPi 8
（ 14-3 ）
C’为1—1被8.5换，算四车轮型组的为轮0.0组9；系数，双轮组为1.0，单轮组
n 我国现行规范--《公路沥青路设计规范》JTJ D50-2006采用力学—经验法。采用双圆图式， 标准轴载BZZ-100，以弯沉和结构层的层底拉 应力为设计指标。
四、 沥青路面交通等级
n 路面结构设计的目标：在设计年限内在 预测交通量的车辆能够按设计车速安全、 舒适地通行。
1． 路面设计年限（06规范）
1 基本假定:
(1)各层为连续、均质、各向同性的线弹性体。其
中最下一层为半无限大，其上各层厚度有限， 水平方向无限大；
δδ
ρ
h1
E1,μ1
hi
Ei.μi
08.03.2021
E0,μ0
14
（2）各层水平方向的无限远处及最下一层无限 深处，其应力、应变和变形均为0；
（3）小变形； （4）层间接触条件，或为完全连续（称连续体08.03.2021 Nhomakorabea17
3.主应力计算
因要验算结构抗拉强度，需计算各层应力。 主应力按（14-17）式计算。
08.03.2021
18
第3节 沥青路面结构组合设计（原则）
1. 适应行车荷载作用的要求
n 根据公路等级、交通等级、使用要求选择面层 类型，参考表14-5
n 沥青面层厚度适中,各种类型的沥青层的最小厚度 （不宜小于混合料公称最大粒径*的2.5~3倍， OGFC和SMA为2~2.5倍）、适宜厚度参见06规范 表4.1.3-1（与书中表14-6的不同）
(JTGD50-2017)最新公路沥青路面设计规范 ppt课件
石灰粉煤灰稳 定类
石灰稳定类
结构层 基层
底基层 基层 底基层
公路等级
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
极重、特重 交通 ≥1.1 ≥0.9 ≥0.8 ≥0.7 -
重交通 ≥1.0 ≥0.8 ≥0.7 ≥0.6 -
经湿度调整后
300~700 190~440 250~600 160~380 200~400 130~240
注：材料性能好、级配好或压实度大时取最高值，反之取低值。
ppt课件
23
5.4 无机结合料稳定材料
5.4.1~5.4.3 对于无机结合料类材料的集料最大粒径、 水泥剂量，贫混凝土等做了相关规定，表5.4.4给出了无机 结合料材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）可供参考。
按照附录b5计算的沥青面层低温开裂指数不大于表3062307对于高速公路一级公路等提出抗滑技术指标横向力系数sfc60测试标准车60kmhtd铺砂法构造深度mm与旧规范一样表3062低温开裂指数要求公路等级高速一级公路二级公路三级四级公路低温开裂指数ci不大于注意以下几点445基层和底基层厚度突出了集料公称最大粒径的关系452面层材料类型适用的交通荷载等级与层位表452表452面层材料的交通荷载等级和层位材料类型适用交通荷载等级和层位连续级配沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层沥青玛蹄脂碎石混合料极重特重和重交通荷载等级的表面层对抗滑有特殊要求的表面层厂拌热再生沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层上拌下贯沥青碎石中等轻交通荷载等级的面层沥青表面处治中等轻交通荷载等级的表面层454不同粒径的沥青厚度符合表454的规定沥青混合料类型以下集料公称最大粒径沥青混合料的厚度mm不小于47595132160190265连续级配沥青混合料152535405075沥青玛蹄脂碎石30405060202530表454不同粒径沥青混合料的最小层厚mm46功能层
石灰稳定类
结构层 基层
底基层 基层 底基层
公路等级
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
二级及二级以 下公路
高速公路、一 级公路
二级及二级以 下公路
极重、特重 交通 ≥1.1 ≥0.9 ≥0.8 ≥0.7 -
重交通 ≥1.0 ≥0.8 ≥0.7 ≥0.6 -
经湿度调整后
300~700 190~440 250~600 160~380 200~400 130~240
注：材料性能好、级配好或压实度大时取最高值，反之取低值。
ppt课件
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5.4 无机结合料稳定材料
5.4.1~5.4.3 对于无机结合料类材料的集料最大粒径、 水泥剂量，贫混凝土等做了相关规定，表5.4.4给出了无机 结合料材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）可供参考。
按照附录b5计算的沥青面层低温开裂指数不大于表3062307对于高速公路一级公路等提出抗滑技术指标横向力系数sfc60测试标准车60kmhtd铺砂法构造深度mm与旧规范一样表3062低温开裂指数要求公路等级高速一级公路二级公路三级四级公路低温开裂指数ci不大于注意以下几点445基层和底基层厚度突出了集料公称最大粒径的关系452面层材料类型适用的交通荷载等级与层位表452表452面层材料的交通荷载等级和层位材料类型适用交通荷载等级和层位连续级配沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层沥青玛蹄脂碎石混合料极重特重和重交通荷载等级的表面层对抗滑有特殊要求的表面层厂拌热再生沥青混合料各交通荷载等级的表面层中面层和下面层上拌下贯沥青碎石中等轻交通荷载等级的面层沥青表面处治中等轻交通荷载等级的表面层454不同粒径的沥青厚度符合表454的规定沥青混合料类型以下集料公称最大粒径沥青混合料的厚度mm不小于47595132160190265连续级配沥青混合料152535405075沥青玛蹄脂碎石30405060202530表454不同粒径沥青混合料的最小层厚mm46功能层
路基路面工程第五章 沥青路面幻灯片PPT
➢ 沥青混合料高温稳定性评价方法：
• 单轴压缩试验
简单剪切试验
• 马歇尔试验
轮辙试验
• 蠕变试验
➢ 沥青路面高温稳定性技术标准
沥青路面车辙的技术指标
容许车辙深度标准
沥青混合料永久变形指标
轮辙试验标准
动稳定度建议标准
➢ 沥青路面车辙防治措施：
• 失稳型车辙：集料级配要有足够的粗颗粒；沥青结合料具有足 够的粘度；集料外表沥青膜具有足够的厚度；
➢ 提高沥青路面水稳定性的措施：
➢ 完善路面构造排水系统。 ➢ 沥青材料选择。 ➢ 集料选择。 ➢ 施工时保持集料枯燥，无杂质，拌和充分，摊铺时不
产生离析，碾压时保证到达压实要求等。
5.3.4 沥青路面疲劳性能
弹性状态的路面材料承受重复应力作用时，可能在低于静载一 次作用下的极限应力值时出现破坏，这种材料强度的降低现象 称为疲劳。
➢ 抗拉强度
直接拉伸试验
间接拉伸试验
当材料的抗拉强度缺乏以抵抗上述拉应力时，路面构造就会产 生拉伸断裂。
➢ 抗弯拉强度
1
=
Pl bh 2
5.3 沥青路面稳定性与耐久性
5.3.1 沥青路面高温稳定性
➢ 车辙的形成机理及影响因素：
• 初始阶段的压密过程
• 沥青混合料的侧向流动
• 矿料的重新排列及矿料骨架的破坏
• 间接拉伸试验 • 直接拉伸试验
➢ 沥青路面低温开裂的预防措施：
• 使用稠度较低、针入度较大的沥青，同时应满足夏季的要求； • 选用温度敏感性低的沥青有利于减小沥青路面的温度裂缝； • 采用吸水率低的集料， • 控制沥青用量在马歇尔最正确用量±5%范围内，但同时也应
保证高温稳定性； • 采用应力松弛性能良好的聚合物改性沥青等。
沥青路面结构施工图设计PPT)
四、新建沥青路面结构厚度计算 1、沥青路面设计程序
⑤进行技术经济比较，确定采用的路面结构方 案。
收集或调查交通 量并计算累计标 准轴次 Ne
根据公路等级、面 层，基层 类型及 Ne 计算设计弯沉值
气象资料、材 料调查及混 合料试验
拟定路面结构方案
土基类型划 分，确定土基 回弹模量
确定材料模量 按设计弯沉值计算路面厚度
（3）遵循因地制宜、合理选材、节约投资的 原则，选择技术先进、经济合理、安全可靠、方 便施工的路面结构方案；
（4）结合当地条件，积极、慎重地推广新技 术、新结构、新材料、新工艺、新设备，并认真 铺筑试验路段，总结经验，不断完善，逐步推广；
三、沥青路面结构组合设计
1、沥青路面设计遵循的原则
（5）符合国家环境保护的有关规定，保护相 关人员的安全和健康，重视材料的再生利用与废 弃料的处理；
三、沥青路面结构组合设计
3、沥青路面结构组合设计要求 3）各结构层的层间结合设计要求 Ｅ、拓宽路面时，新、旧路面接茬处喷涂粘结沥
青，并在接茬顶面各１ｍ宽度范围内设置防裂土工 织物；
F、双层式半刚性基层宜采用连续摊铺、碾压工 艺；
G、沥青面层与水泥混凝土桥面之间宜设置防水 粘结层。
三、沥青路面结构组合设计
（6）高速公路、一级公路的沥青路面不宜采 用分期修建。对软土地区或高填方路基、黄土湿 陷地区等可能产生较大沉降的路段，以及初期交 通量较小的公路可“一次设计、分期修建”。
三、沥青路面结构组合设计 2、沥青路面各结构层的选择
三、沥青路面结构组合设计
2、沥青路面各结构层的选择 沥青路面面层类型，应与公路等级、使用要
是否验算 拉应力
验算
验算防冻厚度
路基路面工程沥青路面PPT课件
高温稳定性与低温抗裂性、抗疲劳性能
表面服务功能与耐久性
2024/6/7
8
第2节 沥青路面材料的力学特 性
沥青混和料的结构类型 沥青混和料的强度特性 沥青混和料的应力－应变特性 沥青混和料的疲劳特性
2024/6/7
9
一、沥青混和料的结构类型
按结构特点分为三类：
悬浮密实结构：沥青混凝土 连续型密级配
酸性石料与沥青不会发 生化学吸附
矿料级配
矿料颗粒形状
矿料表面特性
2024/6/7
17
2 抗拉强度
路面内部温度分布状况－统计分析方法 材料的力学特性与加载速度有关，随着加载速度的增加，材料的强度和刚度均会增大。 为达到这个目的，必须提高表面粗糙度，采用构造深度大的开级配或半开级配沥青混和料。
急骤降温时，沥青混和料发生收缩，如果收缩 第5节 沥青混和料的组成设计
(Open－Graded Friction Course )剩余空隙率20％左右
2024/6/7
4
三、沥青路面类型的选择
选择原则
任务要求：道路等级、交通量、使用年 限、修建费用
工程特点：施工季节、施工期限、基层状况 施工技术：人、机、料
沥青类路面一般不宜铺筑在纵坡大于6％的路段上 (出于安全原因)，纵坡大于3％的路段，考虑抗滑的 要求宜采用粗粒式沥青碎石或粗粒式沥青表面处治。
嵌挤类
2024/6/7
2
二、沥青路面的分类
2、按施工工艺的不同，沥青路面可分为层铺 法、路拌法、厂拌法三类
层铺法:沥青表面处治、沥青贯入式 路拌法：路拌沥青碎（砾）石
路拌沥青稳定土 厂拌法：
厂拌沥青碎石：开级配、剩余空隙率10％～15％ 沥青混凝土：密级配、剩余空隙率10％以下
《沥青路面》 (2)幻灯片PPT
• 1、沥青混凝土（AC）：设计空隙率3～5%、连续密级配， 适用于各级公路沥青面层的任何层次，我国《公路沥青路面 施工技术规范》规定：高速公路及一级公路的表面层、中面 层、AC－5～25）。
• 2、沥青稳定碎石混合料基层（ATB）：设计空隙率为3～ 6%、连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（ATB －25～40）
经过炎热季节行车碾压成型） • 代表结构类型：沥青表面处治、沥青贯入式路面
11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.2 沥青路面的分类
• 沥青表处：用沥青和集料按层铺法（或拌和法）铺筑而成的 厚度不超过3公分的沥青面层。
• 适用条件：沥青表处适用于三级及三级以下公路的面层，旧 沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。
《沥青路面》 (2)幻灯片 PPT
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11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.1 基本特性
• 1、面层抗拉强度低。其强度和整体稳定性取决于 土基和基层的特性。
• 2、透水性小。土基和基层的水份难以排出。 • 3、低温抗变形能力差。 • 4、对交通量较大的路段，为使沥青路面具有较强
• 3、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：设计空隙率为3～ 4%、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面 加铺磨耗层。
11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.2 沥青路面的分类
• 4、沥青碎石混合料（AM）:设计空隙率6～12%、半开级配， 仅适用于三级及三级以下公路、乡村公路、且沥青混合料拌 合设备缺乏添加矿粉装置和人工炒拌的情况（AM－10～ 40）。
• 5、排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）:设计空隙率大于 18%，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污 染、非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（OGFC－10～16）。
• 2、沥青稳定碎石混合料基层（ATB）：设计空隙率为3～ 6%、连续密级配，粗粒式及特粗式，适用于基层。（ATB －25～40）
经过炎热季节行车碾压成型） • 代表结构类型：沥青表面处治、沥青贯入式路面
11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.2 沥青路面的分类
• 沥青表处：用沥青和集料按层铺法（或拌和法）铺筑而成的 厚度不超过3公分的沥青面层。
• 适用条件：沥青表处适用于三级及三级以下公路的面层，旧 沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。
《沥青路面》 (2)幻灯片 PPT
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11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.1 基本特性
• 1、面层抗拉强度低。其强度和整体稳定性取决于 土基和基层的特性。
• 2、透水性小。土基和基层的水份难以排出。 • 3、低温抗变形能力差。 • 4、对交通量较大的路段，为使沥青路面具有较强
• 3、沥青玛蹄脂碎石混合料（SMA）：设计空隙率为3～ 4%、间断密级配，适用于铺筑新建公路的表面层或旧路面 加铺磨耗层。
11.1 沥青路面基本特性及分类 11.1.2 沥青路面的分类
• 4、沥青碎石混合料（AM）:设计空隙率6～12%、半开级配， 仅适用于三级及三级以下公路、乡村公路、且沥青混合料拌 合设备缺乏添加矿粉装置和人工炒拌的情况（AM－10～ 40）。
• 5、排水式沥青稳定碎石混合料（OGFC）:设计空隙率大于 18%，细粒式，适用于高速行车、多雨潮湿、不易被尘土污 染、非冰冻地区铺筑排水式沥青磨耗层（OGFC－10～16）。
沥青路面ppt课件
19
6）碾压（及时、3-4遍、从路边向中间） 7）洒布第二层沥青 8）铺撒第二层矿料 9）碾压 10）初期养护（开放交通）
20
二、沥青贯入式路面：
1、二级及二级以下公路的沥青面层，也可作为沥 青路面的联接层或基层。
特点：抗车辙能力强，渗水性大，沥青用量也大。 2、沥青贯入式路面的总厚度为4-8cm,但乳化沥青
10
• 集料：沥青路面所用的集料分为粗集料和细集料，集 料中大于2.36mm为粗集料，小于2.36mm为细集 料，集料的质量是沥青路面的关键，集料的生产、管 理是控制集料质量因素。
• （二）、粗集料： • 包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。
11
• 1、适合路面材料的石料有花岗岩、辉长岩、玄武岩、 石灰岩、卵砾石等 ；
• 1、沥青标号的选择应根据公路等级、气候条件、交通
量及其组成、路线线形、面层结构及层次、施工工艺等
因素，并结合当地使用经验确定。
• 2、液体石油沥青宜用作透层、表处、或冷拌沥青混合 料的粘结剂。
8
• 3、乳化沥青宜用作透层、黏层、稀浆封层、桥面铺 装的黏层、表处、冷拌沥青混合料、微表处。
• 4、对于特重交通、重交通、重要公路、或温差变化 较大、气候严酷地区、或铺筑特殊结构层、以及连 续长、陡纵坡段等，可选用改性沥青。
2、沥青表处宜在干燥和较热的季节施工，使路面通 过开放交通压实成型稳定。
17
沥青表面处治路面
18
3、沥青表处的集料最大粒径与处治层厚度相当。 4、沥青表处可采用拌合法或层铺法施工。 5、层铺法施工： 1）备料 2）清理基层及放样 3）浇撒透层沥青 4）洒布第一层沥青（均匀） 5）铺撒第一层矿料（趁热、均匀）
6）碾压（及时、3-4遍、从路边向中间） 7）洒布第二层沥青 8）铺撒第二层矿料 9）碾压 10）初期养护（开放交通）
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二、沥青贯入式路面：
1、二级及二级以下公路的沥青面层，也可作为沥 青路面的联接层或基层。
特点：抗车辙能力强，渗水性大，沥青用量也大。 2、沥青贯入式路面的总厚度为4-8cm,但乳化沥青
10
• 集料：沥青路面所用的集料分为粗集料和细集料，集 料中大于2.36mm为粗集料，小于2.36mm为细集 料，集料的质量是沥青路面的关键，集料的生产、管 理是控制集料质量因素。
• （二）、粗集料： • 包括碎石、破碎砾石、筛选砾石、钢渣、矿渣等。
11
• 1、适合路面材料的石料有花岗岩、辉长岩、玄武岩、 石灰岩、卵砾石等 ；
• 1、沥青标号的选择应根据公路等级、气候条件、交通
量及其组成、路线线形、面层结构及层次、施工工艺等
因素，并结合当地使用经验确定。
• 2、液体石油沥青宜用作透层、表处、或冷拌沥青混合 料的粘结剂。
8
• 3、乳化沥青宜用作透层、黏层、稀浆封层、桥面铺 装的黏层、表处、冷拌沥青混合料、微表处。
• 4、对于特重交通、重交通、重要公路、或温差变化 较大、气候严酷地区、或铺筑特殊结构层、以及连 续长、陡纵坡段等，可选用改性沥青。
2、沥青表处宜在干燥和较热的季节施工，使路面通 过开放交通压实成型稳定。
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沥青表面处治路面
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3、沥青表处的集料最大粒径与处治层厚度相当。 4、沥青表处可采用拌合法或层铺法施工。 5、层铺法施工： 1）备料 2）清理基层及放样 3）浇撒透层沥青 4）洒布第一层沥青（均匀） 5）铺撒第一层矿料（趁热、均匀）
《沥青路面设计指标》课件
优化设计指标的预期效果
提高路面使用寿命
降低维护成本
提高行车舒适性
减少环境污染
沥青路面设计指标的应用案例
案例一：某高速公路沥青路面设计
项目背景：某高速公路全长约100公里，设计速度为120公里/小时 设计指标：沥青路面厚度、抗滑性能、耐久性等 设计过程：根据设计指标进行路面结构设计，包括基层、面层等 应用效果：沥青路面设计满足使用要求，提高了行车舒适性和安全性
作用：沥青路面设计指 标的作用是保证路面的 强度、耐久性和舒适性， 提高路面的使用寿命， 降低维护成本，提高行 车安全性和舒适性。
设计指标的分类
结构层设计指标：包括厚度、强度、刚度 等
环境设计指标：包括温度、湿度、风速 等
材料设计指标：包括沥青、集料、添加 剂等
使用性能设计指标：包括抗滑、抗裂、 抗疲劳等
试验路监测：对试验路进行长 期监测，收集数据
数据分析：对收集到的数据进 行分析，确定设计指标
沥青路面设计指标的影响因素
气候条件
温度：影响沥 青路面的软化、
变形和开裂
湿度：影响沥 青路面的粘结
性和抗滑性
风速：影响沥 青路面的抗风 化和抗剥落性
降雨量：影响 沥青路面的排 水性能和抗冲
刷性
交通量
影响因素：交通量 是影响沥青路面设 计指标的重要因素 之一
沥青路面设计指标的确定方法
力学分析法
确定路面结构层厚度
计算路面结构层应力
确定路面结构层模量
确定路面结构层强度
经验法
依据过往工程经 验，确定设计指 标
考虑当地气候、 交通量等因素
参考相关规范和 标准
Байду номын сангаас
结合实际工程案 例，调整设计指 标
(JTGD50-2017)最新公路沥青路面设计规范 PPT
路基平衡湿度状态，并考虑干湿与冻融循环作用后的模量值， 这个值比现有采用的25~40MPa大了许多。 5.3 粒料类材料
粒料类在最佳含水率与压实要求的干密度条件下， 试验水平1按附录D采用重复加载三轴压缩试验测定， 取其均值。在进行结构验算时，比值还应乘以湿度调 整系数1.6~2.0。
23
在水平三，可取表5.3.8的值 表5.3.8 粒料回弹模量取值范围（MPa）
《公路沥青路面设计规范》 （JTGD50-2017）
张起森 教授 长沙理工大学
1
目录
一、术语 二、符号 三、设计标准 四、结构组合设计 五、材料性质要求和设计参数 六、路面结构验算 七、改建设计 八、桥面铺装设计
2
一、术语解释（2.1.11~2.1.17）
3
2.1.11 结构的设计期（设计基准期） 在预计的累计当量轴次和环境条件作用下，路面 不发生结构性破坏的时间长度。与工程结构可靠 度设计中的“设计基准期”同
26
5.4.5 对无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量按三个水 平作出了规定。
高速公路 95 1.65
一级公路 90 1.28
二级公路 85 1.04
三级公路 80 0.84
3.0.2 路面结构设计使用年限
表3.0.2 路面结构设计使用年限（年）
四级公路 70 0.52
3.0.3 设计轴重100kN，单轴，双轮组（与老规范同），技术参数 表3.0.3 设计轴载的参数
12
3.0.4 设计交通荷载等级 表3.0.4 设计交通荷载等级
用贯入法测定。
— 目标可靠度指标，反映结构可靠性的大小。
S
— 标准差，又称均方差. S
1
N
N i1
粒料类在最佳含水率与压实要求的干密度条件下， 试验水平1按附录D采用重复加载三轴压缩试验测定， 取其均值。在进行结构验算时，比值还应乘以湿度调 整系数1.6~2.0。
23
在水平三，可取表5.3.8的值 表5.3.8 粒料回弹模量取值范围（MPa）
《公路沥青路面设计规范》 （JTGD50-2017）
张起森 教授 长沙理工大学
1
目录
一、术语 二、符号 三、设计标准 四、结构组合设计 五、材料性质要求和设计参数 六、路面结构验算 七、改建设计 八、桥面铺装设计
2
一、术语解释（2.1.11~2.1.17）
3
2.1.11 结构的设计期（设计基准期） 在预计的累计当量轴次和环境条件作用下，路面 不发生结构性破坏的时间长度。与工程结构可靠 度设计中的“设计基准期”同
26
5.4.5 对无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量按三个水 平作出了规定。
高速公路 95 1.65
一级公路 90 1.28
二级公路 85 1.04
三级公路 80 0.84
3.0.2 路面结构设计使用年限
表3.0.2 路面结构设计使用年限（年）
四级公路 70 0.52
3.0.3 设计轴重100kN，单轴，双轮组（与老规范同），技术参数 表3.0.3 设计轴载的参数
12
3.0.4 设计交通荷载等级 表3.0.4 设计交通荷载等级
用贯入法测定。
— 目标可靠度指标，反映结构可靠性的大小。
S
— 标准差，又称均方差. S
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N i1
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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
粒料类沥青混凝土、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
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
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
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
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
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
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
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。
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
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
≥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
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
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