国外沥青路面设计简介
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国外沥青路面结构设计 简 介
长安大学 戴经梁
国外沥青路面结构设计简介
◎ 丰富我国现有路面结构类型的必要性 ◎ 永久性沥青路面简介 ◎ 国外沥青路面结构设计方法介绍 CBR设计法(加州承载比法) 美国各州公路工作者协会(AASHTO)设计法 shell(壳牌 )设计法
丰富我国现有路面结构类型的必要性
※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※
※ ※
※
※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※
补强※
※
※ ※ ※ ※
国外常见沥青路面结构组成
国外常见沥青路面结构组成
永久性沥青路面
永久性沥青路面产生的背景 永久性沥青路面的特点 永久性沥青路面经济性 永久性沥青路面对结构层材料的要求
永久性沥青路面设计方法
永久性沥青路面产生的背景
法国 英国 美国 日本 德国 加拿大 中国
√（中、轻 交通） √（中、轻 交通）
√ (贫水泥混凝土)
√ √ √ √ √
部分国家或单位采用的设计指标
机构 AI SHELL 澳大利亚 日本 南非 诺丁汉大学 比利时 法国 俄罗斯 沥青层 疲劳 稳定粒料 路基顶面 粒料层剪 永久变形 层拉应力 压应变 切应力 路表 弯沉
与冻胀和分期修建的考虑。
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
计总服务能力损失(△PSI ）中扣除△ PSISV、FH，得到完全由
我国高速公路路面的早期损坏严重：
◎
沥青路面建成不久，当年或者2～3年后，沥青路面就 发生不同程度的开裂、车辙、坑槽等早期损坏。 另外的早期损坏是指所修建的路面普遍达不到路面的设
◎
计年限。路面的大修经常是“开膛破肚”式的。
张春贤部长 在全国交通工作会议上指出
“要有针对性地引进国外成熟的技术、标准和规
疲劳寿命
影响永久性路面抗车辙性能的因素
◎ 集料级配；
◎ 沥青等级及改性剂的添加；
◎ 施工过程中混合料的密度（空隙率）；
◎ 选择适宜的表面层材料。
车辙率与沥青层厚度的关系
1000
车 辙 10 率 (mm/msa)
1
100
0.1
0
100
200
300
400
沥青层厚度 (mm)
永久性沥青路面设计方法
材料性能指标 (模量值) 路面力学模型
这种方法也称为CBR法。提出的CBR指标已被作为路
面材料的一种参数指标得到了广泛应用。
AASHTO方法
◎
AASHTO法提出了路面现时服务能力指数PSI的概念，
以反映路面状况与质量的指标。通过对相同路段的主
观评价与客观评价，建立了PSI与路面状况的关系。
◎
AASHTO设计方法提出以使用年限末的路面现时服务 能力指数Pt作为设计控制标准，使路面结构设计和路
分。
AASHTO设计指南存在问题
◎ 当时的设计方法是把路面的使用性能建立在与路面厚度
的关系上。可是有许多路面损坏并不能简单地归结为
厚度问题，例如车辙、低温开裂等，经常是需要维修 的原因。AASHTO试验路设计方法的核心是以路面使 用性能作为基础，而路面使用性能将舒适性列为首要 因素。实际上路面维修并不都是行车舒适性不足引起 的，还有其他诸多路面损坏情况。
3．路面结构厚度确定
由 根据得到几种路面结构组
合，最后根据地区条件、施工条件及经济分析确定路面结构
AASHTO1986版
路面设计方程
+2.32lgMR-8.7
式中：
ZR——保证率系数 S0——估计交通量的标准差，一般为0.4~0.5 最初耐用性指数4.2 最终耐用性指数2.0（低交通）、2.5（主干道）
交通量分析
路基 气候
材料性能
输入
更改设计
否
初步设计 路面力学响应模型 累计损伤 损伤预估模型
分析
是
满足性 能标准 ？
施工可行性研究
方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ比选
寿命周期内 经济分析
确定方案
方案选择
AASHT0200X版设计方法
1．输入参数
※ 交通量：考虑了各类货车的轴载类型和出现频 率及其交通量的增长率。 ※ 材料：实测或按经验公式得到沥青混合料的动 弹模及无结合料基层与路基的弹性模量。 ※ 气候：路面处于不同气候条件（温度、湿 度），荷载对路面造成的损伤是不相同的，其破坏程 度按Miner累计损伤原理计算。
重载交通对欧洲沥青路面的挑战
◎ ◎ ◎ ◎
轴载增加和重载交通量的快速增长；
慢速交通产生了更大的路面应力； 高压轮胎引起作用应力的增加； 道路磨光加速。
永久性路面的特点
◎
在总费用上：初期建设费很高，日常养护费和使用费较少，
总费用效益比最大
◎ ◎
在设计年限上：至少40年 在损坏模式上：路面的损坏只发生在表面层，如表面开裂， 不存在结构性破坏
AASHTO设计指南存在问题
◎ AASHTO试验路试验用的车辆是20世纪50年代后
期的车辆，与现在情况相比，在轴重、轴的形式、轮 胎尺寸和花纹等方面都显得太陈旧了。
◎
路面结构设计方法、路面材料、施工方法都代表当时 的水平，已经显得落后了。例如试验路没有完善的排
水设施。
◎
AASHTO试验路只进行了两年，设计指南关于设计 寿命的计算也是推算得到的，没有考虑路面受气候影 响发生老化的情况。
AASHTO设计指南存在问题
◎
当时试验路使用的车辆轴载与现在的车辆有很大不同， 道路试验时使用这种汽车行驶了一百万次，仅相当于 现在一年左右交通量的作用。现在使用的设计方法的 基础是由当时试验数据回归分析得到的计算式，利用 这些公式预测现在的交通量的作用，只能是对回归分
析的结果外延，其结果很可能是设计不足或者设计过
路面基础（Pavement Foundation）
永久性沥青路面对结构层材料的要求
◎
要求面层应具有足够的抗车辙能力、抗渗性及抗磨耗 性能； 要求中间层（联结层）具有较强的抗车辙性能； 要求基层具有足够的抗疲劳及耐久性能。 要求路面结构的基础可以为路面结构的铺筑提供稳定 的施工平台，其在服务期内的性能指标不会随季节的 改变而发生较大的变化。
AASHTO（2002修订版）的内容
◎
以力学-经验设计为基础，提供能够模拟各地不同设计 条件的路面结构设计方法；
◎
提供给设计人员一系列方便实用的计算机软件及相关 的资料；
◎ ◎
提供为掌握设计指南及计算机软件的培训计划和教材； 提供新设计指南推广应用的战略措施。
AASHTO力学—经验设计方法流程图
D1——沥青面层厚度； 1——热拌沥青混凝土0.44 D2——基层厚度； 2——级配碎石0.14 D3——底基层厚度； 3——天然沙砾0.11
车辆的当量换算——按耐用性指数P=2.5等效原则，提 出了各种单轴和双轴换算为18千磅（80KN）单轴荷载的换 算系数（标准轴载）
AASHTO1972版设计法
从设
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。
分期修建：
关键是根据总可靠度的要求，分别计算分期修建的可靠度。 例如：总可靠度为95%，则每一期的可靠度为
2．损坏预估模型
损坏类型：永久变形（车辙）、疲劳开裂、温度开裂、 平整度
范。科研成果是实践经验的总结，是人类文明的结晶，
我们要善于借鉴一切先进的科研成果。在公路建设和 管理领域、国与国之间 的技术问题及解决方法具有很 多共性。发达国家研究早、实践早、积累了丰富的经 验，许多技术、标准和规范属于政府所有，没有知识
产权的障碍，我们要把技术引进作为公路交通实现新
的跨越式发展的重要手段”
AASHTO设计指南存在问题
◎ ◎
AASHTO试验路没有包括路面的维修改造内容。 AASHTO试验路是在特定的一个地点铺筑的，预测气候
条件对路面使用性能的影响是困难的。
◎
AASHTO试验路是在一种相同的路基条件下铺筑的，很 难预测路基情况对路面使用性能的影响。
◎
AASHTO试验路的基层材料基本上都是粒料基层，所以 指南没有包括其他基层。
1．基本设计条件 最终耐用性指数，主要干线公路p=2.5 轻交通公路 设计交通量 设计期（20年）换算为18千磅轴载累计作用 次数 p=2.0
2．路面结构数确定 路面设计方程
C0——道路试验中平均起始耐用性指数，4.2 C1——道路试验中最终耐用性指数，1.5 P——设计的最终耐用性指数，主干道2.5 次要公路2.0
MR——有效路基土回弹模量 按下列方法加权处理 1．划分季节段（一般按月划分）
2．计算每月模量的损坏值
3．
4．根据平均损坏值 反算Mr。
考虑路面排水的结构数
SN=
AASHT086版给出了未处治的材料的m值（m值为
0.4-1.4，排水质量越好，浸水时间越短，m值越大）
AASHT086版的路面设计过程中，还增加了路面膨胀
例如疲劳损伤
ni DI N ( e ) k 1 i 1 t k
m t
式中：
k——不同水平的荷载 i——时间（季节） ni——第k级荷载在i季节段作用的累计次数 ——在i季节段，按疲劳公式计算所得结构层所能承受的最大疲劳 作用次数
※ 路基：Mr——有效路基土回弹模量
◎
在养护维修上：只需要日常养护，不需要进行结构性大修
沥青路面周期费用经济分析
9 8 7 6
费用指数
使用者延误费用 维修费用 初期建设费用
5 4 3 2 1 0
20 30 设计寿命（年） 40
永久性沥青路面经济性
永久性路面能够承受更大的交通量和更重的交通 荷载，虽然其初期建设费用较高，但是如果评价整个使
路基
永久性路面设计目标
HMA
反复弯曲
产生疲劳开裂
基层
路基
反复变形
产生车辙
国外沥青路面设计方法介绍
CBR 设计法 AASHTO 设计法 SHELL设计法
CBR设计法
该方法是上世纪二十年代美国加州使用的一种方法。
该法根据多年实测结果得到一条土基承载值与路面总厚
度的关系曲线。而土基的承载值用标准碎石承载能力的 百分比（称为加州承载比，记为CBR值）表示。所以
面使用期末的性能联系起来。
AASHTO1972版
路面现时服务能力指数PSI（路面耐用性指数）
PSI=5.03-1.91lg
式中：
—两边轮迹带上的平均坡度变化 C—已发展成网裂者m2/92.9m2
P—修补面积m2/92.9m2
—车辙深度cm
结构数——表示路面结构强弱的指标，反映了路面
各结构层层位、材料及厚度与路面结构强度之间对应关 系
◎ ◎ ◎
沥青基层的抗疲劳性能
◎ ◎
沥青路面较厚 = 应变较小 应变低于疲劳阈值 = 疲劳寿命无限长
压应变 应变
疲劳寿命 无限长
疲劳寿命 拉应变
沥青基层的抗疲劳性能
◎ ◎
有效沥青含量较高的混合料= 混合料具有较高的应变能力
改性沥青 =混合料具有较高的应变能力
应 变
低沥青含量
高沥青含量
疲劳寿命无限长
路面反应
面层底部大于70 me的拉应 变出现的可能性最小； 路基顶部大于 200 me的压 应变出现的可能性最小；
(应力、应变等）
转换函数
最终设计
路面寿命是 否满足要求？
永久性路面设计标准
标准当量轴载
限制弯拉应变 < 70me
厚沥青层(> 8”)
基层 (按要求确定) 限制竖向压应变 < 200me
用周期的总费用，永久性路面较传统的沥青路面更经济，
降低了使用周期内的维修费用，同时极大降低了道路使 用者的使用费用（交通延误及事故费用）。
}
最大拉应变
1.5 - 3” SMA, OGFC 或 Superpave （表面层 ）
4” to 6”
高压应力区
高模量抗车辙材料（联结层）
柔性抗疲劳材料 3 - 4”（HMA基层）
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。
国外沥青路面结构的设计年限
国家
美国 （AASH TO93） 30～50
德国
英国
法国
南非
日本
加拿大
澳大 利亚
设计 年限
30～40
40
30～40
20～40
20～40
30～40
20～40
部分国家使用的主要沥青路面结构
主要路面结构 国家 粒料基层 厚沥青层 薄沥青层 下卧底基层 厚粒料基层 全厚式 √ √ √ √ √ √ √ √ 混合式 √ 半刚性基层 √(水稳碎石)
长安大学 戴经梁
国外沥青路面结构设计简介
◎ 丰富我国现有路面结构类型的必要性 ◎ 永久性沥青路面简介 ◎ 国外沥青路面结构设计方法介绍 CBR设计法(加州承载比法) 美国各州公路工作者协会(AASHTO)设计法 shell(壳牌 )设计法
丰富我国现有路面结构类型的必要性
※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※
※ ※
※
※ ※ ※ ※ ※ ※ ※ ※
补强※
※
※ ※ ※ ※
国外常见沥青路面结构组成
国外常见沥青路面结构组成
永久性沥青路面
永久性沥青路面产生的背景 永久性沥青路面的特点 永久性沥青路面经济性 永久性沥青路面对结构层材料的要求
永久性沥青路面设计方法
永久性沥青路面产生的背景
法国 英国 美国 日本 德国 加拿大 中国
√（中、轻 交通） √（中、轻 交通）
√ (贫水泥混凝土)
√ √ √ √ √
部分国家或单位采用的设计指标
机构 AI SHELL 澳大利亚 日本 南非 诺丁汉大学 比利时 法国 俄罗斯 沥青层 疲劳 稳定粒料 路基顶面 粒料层剪 永久变形 层拉应力 压应变 切应力 路表 弯沉
与冻胀和分期修建的考虑。
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
计总服务能力损失(△PSI ）中扣除△ PSISV、FH，得到完全由
我国高速公路路面的早期损坏严重：
◎
沥青路面建成不久，当年或者2～3年后，沥青路面就 发生不同程度的开裂、车辙、坑槽等早期损坏。 另外的早期损坏是指所修建的路面普遍达不到路面的设
◎
计年限。路面的大修经常是“开膛破肚”式的。
张春贤部长 在全国交通工作会议上指出
“要有针对性地引进国外成熟的技术、标准和规
疲劳寿命
影响永久性路面抗车辙性能的因素
◎ 集料级配；
◎ 沥青等级及改性剂的添加；
◎ 施工过程中混合料的密度（空隙率）；
◎ 选择适宜的表面层材料。
车辙率与沥青层厚度的关系
1000
车 辙 10 率 (mm/msa)
1
100
0.1
0
100
200
300
400
沥青层厚度 (mm)
永久性沥青路面设计方法
材料性能指标 (模量值) 路面力学模型
这种方法也称为CBR法。提出的CBR指标已被作为路
面材料的一种参数指标得到了广泛应用。
AASHTO方法
◎
AASHTO法提出了路面现时服务能力指数PSI的概念，
以反映路面状况与质量的指标。通过对相同路段的主
观评价与客观评价，建立了PSI与路面状况的关系。
◎
AASHTO设计方法提出以使用年限末的路面现时服务 能力指数Pt作为设计控制标准，使路面结构设计和路
分。
AASHTO设计指南存在问题
◎ 当时的设计方法是把路面的使用性能建立在与路面厚度
的关系上。可是有许多路面损坏并不能简单地归结为
厚度问题，例如车辙、低温开裂等，经常是需要维修 的原因。AASHTO试验路设计方法的核心是以路面使 用性能作为基础，而路面使用性能将舒适性列为首要 因素。实际上路面维修并不都是行车舒适性不足引起 的，还有其他诸多路面损坏情况。
3．路面结构厚度确定
由 根据得到几种路面结构组
合，最后根据地区条件、施工条件及经济分析确定路面结构
AASHTO1986版
路面设计方程
+2.32lgMR-8.7
式中：
ZR——保证率系数 S0——估计交通量的标准差，一般为0.4~0.5 最初耐用性指数4.2 最终耐用性指数2.0（低交通）、2.5（主干道）
交通量分析
路基 气候
材料性能
输入
更改设计
否
初步设计 路面力学响应模型 累计损伤 损伤预估模型
分析
是
满足性 能标准 ？
施工可行性研究
方ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ比选
寿命周期内 经济分析
确定方案
方案选择
AASHT0200X版设计方法
1．输入参数
※ 交通量：考虑了各类货车的轴载类型和出现频 率及其交通量的增长率。 ※ 材料：实测或按经验公式得到沥青混合料的动 弹模及无结合料基层与路基的弹性模量。 ※ 气候：路面处于不同气候条件（温度、湿 度），荷载对路面造成的损伤是不相同的，其破坏程 度按Miner累计损伤原理计算。
重载交通对欧洲沥青路面的挑战
◎ ◎ ◎ ◎
轴载增加和重载交通量的快速增长；
慢速交通产生了更大的路面应力； 高压轮胎引起作用应力的增加； 道路磨光加速。
永久性路面的特点
◎
在总费用上：初期建设费很高，日常养护费和使用费较少，
总费用效益比最大
◎ ◎
在设计年限上：至少40年 在损坏模式上：路面的损坏只发生在表面层，如表面开裂， 不存在结构性破坏
AASHTO设计指南存在问题
◎ AASHTO试验路试验用的车辆是20世纪50年代后
期的车辆，与现在情况相比，在轴重、轴的形式、轮 胎尺寸和花纹等方面都显得太陈旧了。
◎
路面结构设计方法、路面材料、施工方法都代表当时 的水平，已经显得落后了。例如试验路没有完善的排
水设施。
◎
AASHTO试验路只进行了两年，设计指南关于设计 寿命的计算也是推算得到的，没有考虑路面受气候影 响发生老化的情况。
AASHTO设计指南存在问题
◎
当时试验路使用的车辆轴载与现在的车辆有很大不同， 道路试验时使用这种汽车行驶了一百万次，仅相当于 现在一年左右交通量的作用。现在使用的设计方法的 基础是由当时试验数据回归分析得到的计算式，利用 这些公式预测现在的交通量的作用，只能是对回归分
析的结果外延，其结果很可能是设计不足或者设计过
路面基础（Pavement Foundation）
永久性沥青路面对结构层材料的要求
◎
要求面层应具有足够的抗车辙能力、抗渗性及抗磨耗 性能； 要求中间层（联结层）具有较强的抗车辙性能； 要求基层具有足够的抗疲劳及耐久性能。 要求路面结构的基础可以为路面结构的铺筑提供稳定 的施工平台，其在服务期内的性能指标不会随季节的 改变而发生较大的变化。
AASHTO（2002修订版）的内容
◎
以力学-经验设计为基础，提供能够模拟各地不同设计 条件的路面结构设计方法；
◎
提供给设计人员一系列方便实用的计算机软件及相关 的资料；
◎ ◎
提供为掌握设计指南及计算机软件的培训计划和教材； 提供新设计指南推广应用的战略措施。
AASHTO力学—经验设计方法流程图
D1——沥青面层厚度； 1——热拌沥青混凝土0.44 D2——基层厚度； 2——级配碎石0.14 D3——底基层厚度； 3——天然沙砾0.11
车辆的当量换算——按耐用性指数P=2.5等效原则，提 出了各种单轴和双轴换算为18千磅（80KN）单轴荷载的换 算系数（标准轴载）
AASHTO1972版设计法
从设
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。
分期修建：
关键是根据总可靠度的要求，分别计算分期修建的可靠度。 例如：总可靠度为95%，则每一期的可靠度为
2．损坏预估模型
损坏类型：永久变形（车辙）、疲劳开裂、温度开裂、 平整度
范。科研成果是实践经验的总结，是人类文明的结晶，
我们要善于借鉴一切先进的科研成果。在公路建设和 管理领域、国与国之间 的技术问题及解决方法具有很 多共性。发达国家研究早、实践早、积累了丰富的经 验，许多技术、标准和规范属于政府所有，没有知识
产权的障碍，我们要把技术引进作为公路交通实现新
的跨越式发展的重要手段”
AASHTO设计指南存在问题
◎ ◎
AASHTO试验路没有包括路面的维修改造内容。 AASHTO试验路是在特定的一个地点铺筑的，预测气候
条件对路面使用性能的影响是困难的。
◎
AASHTO试验路是在一种相同的路基条件下铺筑的，很 难预测路基情况对路面使用性能的影响。
◎
AASHTO试验路的基层材料基本上都是粒料基层，所以 指南没有包括其他基层。
1．基本设计条件 最终耐用性指数，主要干线公路p=2.5 轻交通公路 设计交通量 设计期（20年）换算为18千磅轴载累计作用 次数 p=2.0
2．路面结构数确定 路面设计方程
C0——道路试验中平均起始耐用性指数，4.2 C1——道路试验中最终耐用性指数，1.5 P——设计的最终耐用性指数，主干道2.5 次要公路2.0
MR——有效路基土回弹模量 按下列方法加权处理 1．划分季节段（一般按月划分）
2．计算每月模量的损坏值
3．
4．根据平均损坏值 反算Mr。
考虑路面排水的结构数
SN=
AASHT086版给出了未处治的材料的m值（m值为
0.4-1.4，排水质量越好，浸水时间越短，m值越大）
AASHT086版的路面设计过程中，还增加了路面膨胀
例如疲劳损伤
ni DI N ( e ) k 1 i 1 t k
m t
式中：
k——不同水平的荷载 i——时间（季节） ni——第k级荷载在i季节段作用的累计次数 ——在i季节段，按疲劳公式计算所得结构层所能承受的最大疲劳 作用次数
※ 路基：Mr——有效路基土回弹模量
◎
在养护维修上：只需要日常养护，不需要进行结构性大修
沥青路面周期费用经济分析
9 8 7 6
费用指数
使用者延误费用 维修费用 初期建设费用
5 4 3 2 1 0
20 30 设计寿命（年） 40
永久性沥青路面经济性
永久性路面能够承受更大的交通量和更重的交通 荷载，虽然其初期建设费用较高，但是如果评价整个使
路基
永久性路面设计目标
HMA
反复弯曲
产生疲劳开裂
基层
路基
反复变形
产生车辙
国外沥青路面设计方法介绍
CBR 设计法 AASHTO 设计法 SHELL设计法
CBR设计法
该方法是上世纪二十年代美国加州使用的一种方法。
该法根据多年实测结果得到一条土基承载值与路面总厚
度的关系曲线。而土基的承载值用标准碎石承载能力的 百分比（称为加州承载比，记为CBR值）表示。所以
面使用期末的性能联系起来。
AASHTO1972版
路面现时服务能力指数PSI（路面耐用性指数）
PSI=5.03-1.91lg
式中：
—两边轮迹带上的平均坡度变化 C—已发展成网裂者m2/92.9m2
P—修补面积m2/92.9m2
—车辙深度cm
结构数——表示路面结构强弱的指标，反映了路面
各结构层层位、材料及厚度与路面结构强度之间对应关 系
◎ ◎ ◎
沥青基层的抗疲劳性能
◎ ◎
沥青路面较厚 = 应变较小 应变低于疲劳阈值 = 疲劳寿命无限长
压应变 应变
疲劳寿命 无限长
疲劳寿命 拉应变
沥青基层的抗疲劳性能
◎ ◎
有效沥青含量较高的混合料= 混合料具有较高的应变能力
改性沥青 =混合料具有较高的应变能力
应 变
低沥青含量
高沥青含量
疲劳寿命无限长
路面反应
面层底部大于70 me的拉应 变出现的可能性最小； 路基顶部大于 200 me的压 应变出现的可能性最小；
(应力、应变等）
转换函数
最终设计
路面寿命是 否满足要求？
永久性路面设计标准
标准当量轴载
限制弯拉应变 < 70me
厚沥青层(> 8”)
基层 (按要求确定) 限制竖向压应变 < 200me
用周期的总费用，永久性路面较传统的沥青路面更经济，
降低了使用周期内的维修费用，同时极大降低了道路使 用者的使用费用（交通延误及事故费用）。
}
最大拉应变
1.5 - 3” SMA, OGFC 或 Superpave （表面层 ）
4” to 6”
高压应力区
高模量抗车辙材料（联结层）
柔性抗疲劳材料 3 - 4”（HMA基层）
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。
国外沥青路面结构的设计年限
国家
美国 （AASH TO93） 30～50
德国
英国
法国
南非
日本
加拿大
澳大 利亚
设计 年限
30～40
40
30～40
20～40
20～40
30～40
20～40
部分国家使用的主要沥青路面结构
主要路面结构 国家 粒料基层 厚沥青层 薄沥青层 下卧底基层 厚粒料基层 全厚式 √ √ √ √ √ √ √ √ 混合式 √ 半刚性基层 √(水稳碎石)