我国沥青讲义路面设计
第十九讲我国沥青路面设计指标与极限标准
E0 l s s F a 0 2 p
0.38
E0
0
r
A1为路面类型系数
用弯沉作设计指标，提出了容许弯沉的概念
5
1 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾
78版《公路柔性路面设计规范》
轴载换算方法—疲劳等效原则
多层体系换算为双层体系的方法——弯沉等效 提出了公路自然区划 初步建立了我国柔性路面设计体系
载重复作用下达到疲劳临界状态时结构层容许的最 大拉应力。
反映结构层强度随累计当量轴次Ne作用次数 衰减的指标可用结构强度系数Ks来表示。 结构强度系数Ks的定义式：
KS
R
PS
沥青类面层或整体性基层材料的极限抗弯拉强度 与允许疲劳强度之比值定义为结构强度系数。
86规范存在的不足
三层体系与实际路面结构不符，层间滑动假设与实际状 态不符、作为设计控制指标的容许弯沉不起控制作用；
1 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾
路面设计规范（草案）(1958)-交通部公路总局 公路路面设计规范(1966)-交通部 公路柔性路面设计规范(1978)-交通部公路局 公路柔性路面设计规范(JTJ 014-86)-交通部 公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97)-交通部 公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)-交通部
22
以容许弯沉为指标的设计标准的提出
（2）调查路段的分类 路况 等级
好 I
路面外观描述
平整无裂缝或只有平均间距12～15m以上的细横缝 (缝宽3.0mm以下) 基本平整，有平均间距小于12～15m的较宽横缝或 不规则的纵、横缝或局部出现网状裂缝。 有明显变形，横缝和纵缝联成间距1.5～2m以上的 块状裂缝或间距为10～50cm的网状裂缝和龟裂。
(JTGD50-2017)最新公路沥青路面设计规范 ppt课件
厂拌热再生沥青混合料 上拌下贯沥青碎石 沥青表面处治
各交通荷载等级的表面层、中面层和下面层 中等、轻交通荷载等级的面层 中等、轻交通荷载等级的表面层
ppt课件
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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。
6
R — 沥青混合料的抗剪强度，分析沥青层永久变形，
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
(xi x)2
i 1
ppt课件
7
G* — 动态剪切系数模量，采用动态剪切流变仪（DSR），
60℃，10rad/s（约为0.59HZ），试验确定，G* max rmax
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
四级公路 70 0.52
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）
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 设计轴载的参数
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注意以下几点
4.4.5 基层和底基层厚度，突出了集料公称最大粒径的关系 4.5.2 面层材料类型适用的交通荷载等级与层位，表4.5.2。
沥青-路面课程设计
目录路基路面设计任务书（3页）···············序章一、设计资料 (1)二、交通分析 (1)三、初拟路面结构 (3)四、各层材料的抗压模量与劈裂强度 (3)五、土基回弹模量的确定 (3)六、设计标准的确定 (4)七、确定石灰土碎石层层厚度 (5)八、验算层底拉应力 (7)九、防冻厚度验算 (10)沥青混凝土路面计算书一、 设计资料（见任务书）二、交通分析路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。
1.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。
（1）轴载换算。
轴载换算采用如下的计算公式：4.35121()Ki i i PN C C n P ==∑预测交通组成与交通量车型桑塔纳五十铃解放CA10 黄河JN150 黄河JN162 交通SH361 数量in （辆/d ） 8685.495 14953.057791.143185.035668.11563.63轴载换算结果表（弯沉）车型iP KN1C2Ci n4.3512()i i PC C n P桑塔纳 前轴 1.0 6.4 8685.495 -后轴 21 1.0 1.0 -五十铃 前轴 1.0 6.4 14953.05 － 后轴 42 1.0 1.0 2198 解放CA10 前轴 19.4 1.0 6.4 7791.14 － 后轴 60.85 1.0 1.0 898 黄河JN150 前轴 49.1 1.0 6.4 3185.035 924 后轴 101.6 1.0 1.0 3413 黄河JN162 前轴 59.5 1.0 6.4 668.115 447 后轴 115.0 1.0 1.0 1227 交通SH361前轴 60.0 1.0 6.4 63.6344 后轴110.02.2 1.0213 总和i N9364注：小于25kN 轴载不计（2）累计当量轴次。
路面设计知识学习 沥青路面的设计PPT学习教案
高速、一级公路 15年
二级公路
12年
三级公路
8年
四级公路
6年
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标准轴载与轴载换算
换算原则： 1、换算以达到相同的损伤状态为标准； 2、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。
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以弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算 (Pi>25kN) :
无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为 无限大； （3）、各层在水平方向无限远处及最下一层向 下无限深处，其应力、形变和位移为零； （4）、层间接触情况，或者位移完全连续，或 者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力； （5）、不计自重。
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弹性层状体系示意图
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2、解题方法
实测弯沉Ls和理论弯沉的关系式
理论弯沉系数，
P、δ ——标准轴载轮胎接地压力（MPa）和当量圆 半径（cm）
E0 ——路基回弹模量（MPa） F：弯沉综合修正系数
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计算公式：
1、双层体系双圆荷载轮隙理论弯沉（查图14-13）：
l 2 p L
E 0
2、三层体系双圆l荷载2轮p隙理L论弯沉（查图14-14） ：
E 1
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（二）弯拉应力
引入原因：弯沉指标不能表征路面结构内个别结 构层的某一个指标是否出现破坏极限
结构层极限拉应力一般发生在层底，轮印的下方
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规范规定：沥青面层、半刚性基层、下基层、 刚性基层层底弯拉应力σm作为沥青路面设计 的第二项设计控制指标。
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1、设计理论-层状体系理论2、设计指标和要求; （1）轮隙中间路表面（A点）计算弯沉值小于或等于设计弯沉值（2）轮隙中心下（C点）或单圆荷载中心处（B点）的层底拉应力应小于或等于容许拉应力3、弯沉概念（1）回弹弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形，卸载后能恢复的那一部分变形。
（2）残余弯沉：路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。
（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弯沉值。
4、弯沉测定;（1）贝克曼法：传统检测方法，速度慢，静态测试，试验方法成熟，目前为规范规定的标准方法。
（2）自动弯沉仪法：利用贝克曼法原理快速连续测定，属于试验范畴，但测定的是总弯沉，因此使用时应用贝克曼进行标定换算。
（3）落锤弯沉仪法：利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉，属于动态弯沉，并能反算路面的回弹量，快速连续测定，使用时应用贝克曼进行标定换算。
5、设计弯沉的调查与分析（1）我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态，以第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态的划界标准，从表中所列的外观特征可知，这样的临界状态相当于路面已疲劳开裂并伴有少量永久变形的情况。
（2）对相同路面结构不同外观特征的路段进行测定后发现，外观等级数愈高，弯沉值愈大，并且外观等级同弯沉值大小有着明显的联系。
因此可以在弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系。
6、设计弯沉值; 设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季节、路面在标准轴载作用下测得的最大(代表)回弹弯沉值。
可根椐设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的路面弯沉设计值。
7、容许弯拉应力对沥青混凝土的极限劈裂强度，系指15℃时的极限劈裂强度；对水泥稳定类材料龄期为90d 的极限劈裂强度(MPa)；对二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期为180d的极限劈裂强度(MPa)，水泥粉煤灰稳定类120d的极限劈裂强度(MPa) 。
我国沥青路面设计流程
我国沥青路面设计流程
我国沥青路面设计流程一般包括以下几个步骤：
1. 道路基础调查与评估：对道路现状进行调查与评估，了解道路的使用条件、交通量、地质情况等。
2. 设计标准确定：根据道路的分类、交通量、设计速度等因素，确定适用的设计标准，包括沥青层厚度、基层材料等。
3. 路面结构设计：根据设计标准和现场情况，确定路面结构，包括基层、底基层、面层等的材料和厚度。
4. 施工技术方案：根据路面结构设计，制定具体的施工技术方案，包括施工方法、施工顺序、施工材料等。
5. 施工图设计：绘制详细的施工图纸，标注路面结构、材料规格等信息，供施工参考。
6. 施工前准备：准备施工材料、设备和人力资源，进行施工前的准备工作，包括场地清理、道路标志标线的规划等。
7. 施工过程监控与质量控制：监控施工过程中的质量控制，包括材料质量检查、施工工艺检查、工期计划控制等。
8. 施工后的验收和修复：完成施工后进行验收，检查路面质量是否符合设计要求，如有不合格的部分，进行修复。
9. 养护与维修：定期养护和维修道路，延长其使用寿命，包括清洗、补修破损等工作。
以上是一般的沥青路面设计流程，具体根据实际情况可能会有所不同。
路基路面课程设计沥青路面设计
路基路面课程设计沥青路面设计路基路面课程设计沥青路面设计，咱们今天就来聊聊这事儿。
说到沥青路面，很多人脑海里第一反应肯定是“那条一直光亮平整的路”。
说实话，谁不喜欢开车的时候在这种路上飞驰，车轮都能跟着节奏跳舞。
可沥青路面背后可是有一番“玄妙”的学问呢。
你以为它就是把沥青撒在土路上就完事儿了？那可就大错特错了！这背后得有一套完整的设计和施工流程，才能保证路面既结实又耐用。
今天咱就来聊聊这其中的玄机。
咱得从路基说起，路基的作用那就跟人的地基一样。
地基不稳，楼房肯定倒；路基不稳，路面很快也会塌。
设计沥青路面，最先得考虑的是地基的土质、承载力和稳定性。
如果你遇到软土层或者是容易沉降的地方，设计就得特别小心，得通过加固、换土、填沙或者打桩等等方式，保证路基结实。
如果这一步没做好，往后可就麻烦了，路面一开裂，车子一跑，简直是“坑坑洼洼”不说，连带着让开车的人也跟着心烦意乱。
说到沥青的选择嘛，其实也没你想的那么简单。
你得根据气候、使用强度、路面类型来选。
别看沥青就是一种黑乎乎的液体，它的种类可不少呢！有些地方温差大，沥青得能耐得住热胀冷缩；有些地方车流量大，路面得更耐磨；还有的地方，可能需要抗老化能力更强的沥青。
怎么选？那可得考量多方面的因素，不能图一时省事随便挑一种。
哎呀，这时候你就得扯起“听天由命”这四个字，搞不好一不小心，你铺上的沥青就成了“秒破路面”，那可得不偿失！说到铺设，沥青路面可不是随便洒上一层就行的。
温度得掌控好。
沥青必须在一个适宜的温度下才能施工，过高或者过低都不好。
要么沥青太稀，铺上去全是油汪汪的，要么太硬，压根就无法铺展。
所以，每一次施工之前，那些技术人员可都是神秘而严谨的，几乎把温度表拿在手里，时刻盯着，确保施工过程中的每个步骤都按规矩来。
压实是关键。
别看铺上去的沥青路面平平整整，谁知道下面可得压实，不能让它松松垮垮的。
每一遍压实都得控制得恰到好处，不能太轻，也不能太重。
要是压得太轻，路面会变得松软，车一过就可能出现沉陷；要是压得太重，沥青就可能被挤出，变得坚硬无比，车轮一压就变得颠簸，谁开车都难受。
沥青路面结构设计
沥青路面结构设计沥青路面结构设计是公路工程中重要的一环，它直接关系到道路的使用寿命和运行安全。
在进行沥青路面结构设计时，需要考虑交通量、重载车辆、气候条件、土质情况以及预算等因素。
本文将通过分析这些因素，提出一种合理的沥青路面结构设计方案。
一、确定路面类型根据道路的功能要求和交通量情况，我们可以确定沥青路面的类型。
常见的路面类型有城市次干道、农村道路和高速公路等。
不同类型的路面对材料的要求和结构设计也存在差异。
例如，城市次干道由于交通量较大，需要考虑更高的耐久性和承载力，因此需要采用更厚的路面结构。
二、确定路面厚度路面厚度是沥青路面结构设计的一个重要参数。
一般来说，沥青路面的厚度应根据交通量和土质条件来确定。
交通量大、重载车辆多的道路需要更大的厚度来保证其承载能力。
根据设计规范，我们可以确定相应的路面厚度。
三、选择路基材料路基材料是沥青路面结构设计中关键的一环。
路基材料应具备良好的承载力和稳定性，以确保路面的稳定性和耐久性。
在选择路基材料时，需要考虑土质条件、地下水位、土壤胶结特性等因素。
一般来说，砾石、碎石等坚固的材料可作为路基材料，通过压实等处理方法提高其承载力和稳定性。
四、确定基层材料基层材料是路面结构中的重要组成部分，它负责分散交通荷载并传递到路基。
常见的基层材料有碎石、砂砾等。
在选择基层材料时，需要考虑交通量、土质条件、预算等因素。
一般来说，交通量大、重载车辆多的路段需要采用较坚固的基层材料以提高承载力。
同时，预算也是一个重要的考虑因素，在满足设计要求的前提下，选择经济实用的基层材料。
五、选择沥青混合料沥青混合料是沥青路面结构设计中关键的一环。
沥青混合料是通过沥青与骨料混合而成的，它应具备良好的耐久性、抗剥落性和稳定性。
在选择沥青混合料时，需要考虑交通量、气候条件、路面类型等因素。
例如，交通量大、重载车辆多的道路需要选择抗水剥离性能好的沥青混合料以提高耐久性。
六、确定路面结构层数根据路面类型、交通量和预算等因素，我们可以确定沥青路面的结构层数。
沥青路面设计
设计程序
4．根据设计弯沉值计算路面厚度。对高速公路、一 级公路、二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材 料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉 应力的要求。如不满足要求，或调整路面结构层厚 度，或变更路面结构组合，或调整材料配合比，提 高材料极限抗拉强度，再重新计算。对于季节性冰 冻地区的高级和次高级路面，尚应验算防冻厚度是 否满足要求。 5．进行技术经济比较，确定路面设计方案。
各种设计指标的适用范围
1）《公路沥青路面设计规范》以设计弯沉值作为 路面结构控制指标，
2）对于高速公路、一级、二级公路沥青混凝土面 层和半刚性基层，应验算层底拉应力是否满足相 应的容许拉应力的要求。
3）城市道路设计时，还需计算沥青路面表面最不 利点的剪应力，它应满足沥青路面容许剪应力的 要求。 4）季节性冻冻地区，沿应验算防冻厚度是否满足 要求。
构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定 各结构层材料设计参数。
一）、设计原则 1）因地制宜，合理取材（尤其是对于基层、 垫层材料）
2）方便施工、利于养护
3）分期修建，逐步提高
4）整体考虑，综合设计
5）考虑气候因素和水温状况的影响
二）、沥青路面结构层的选择
1、路面面层类型的选择
应与公路等级和交通量相适应 路面面层要求强度高、耐磨耗、抗滑、热稳定性 好、不透水 公路等级越高，交通量越大，路面等级也应该越高，
推移：沥青路面材料沿行车方向发生剪切或拉裂破坏而出现推挤或拥起现象。
二、公路沥青路面设计理论
双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续
体系理论
三、沥青路面设计指标
根据路面在行车荷载和自然因素下所产生的应力、应变和 位移量不超过路面任一结构层中材料的允许应力、应变和位 移量选定路面结构层的组合和厚度。
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。
我国沥青、水泥路面设计课件
1.2 设计理论与指标体系
沥青路面设计规范（ 沥青路面设计规范（JTG D50-2006)
8.0.1 路面结构设计采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行计 路面荷载及计算点如图8.0.1所示 所示。 算，路面荷载及计算点如图8.0.1所示。
R = 3δ
δ
h1
h2
δ
p
δ
δ
p
A B B
深南
使用前3年没有裂缝和车辙，3年后出现裂缝， 目前裂缝较多，但不影响行车，还没大修。从 调查结果看，目前裂缝已成为主要病害，原因 是没有重车通过。 所经地带的软土深度在全国是最严重的，深达 60m，含水量70～80%，沉降量达到填一半陷一 半，全线145km，有94.5km为软土，占杭甬路总 长的65.2%。通车1年半以后，局部路段不同程 度地出现了沥青混凝土路面裂缝、断裂、贫油、 松散、龟裂，基层、底基层开裂、变形、破损、 唧浆等病害。破坏严重，有些数据已无法统计。 经过2年运营，面层出现少量横缝和松散，在少 数丘岭地带有沉降发生，造成路面纵缝发生。 从工程实践的体会中了解到，16cm厚的面层仍 感觉有点薄，18cm可能会较合适。如果中间加 沥青碎石层反射裂缝会少，但疲劳裂缝可能会 成为主要问题。 通车1年后使用效果良好。路面各方面都满足要 求，唯一问题是渗水，这可能一个是因为级配 造成，另一个是当时压实不够，使用1年出现了 压密现象，但没有泛油现象，路面平整度均方 17 差通车时为0.549mm，1年后为0.68mm。
辽宁 省
沈 大
陕西 省
西 宝
自1996年全线通车，经过8年多运营，由于多种原因影 响，出现各种不同病害。
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国内高等级公路沥青路面结构
省 份 广 东 省 名称 路面结构 5cm沥青混凝土上面层；8cm沥青贯入 下面层；40cm6%水泥石屑上基层； 15cm4%水泥石屑底基层。 使用情况