沥青路面结构设计指标和参数成果-王秉纲
沥青路面结构设计指标和参数共85页
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为的 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
沥青路面设计指标参数及设计指南PPT课件
损坏模型
沥青层低温缩裂
基质沥青低温性能指标验证路段调查和测试
路段
T1 T2 T3 T4 T5 T6 Y1 Y2 Y3 T7 D X
平均 缝距 10m
20m
50m 70m
路龄 6年
5年 6年 4年 3年
BBR (-12˚C) S(MPa) m
453 0.37 366 0.34 392 0.35 417 0.41 266 0.39 245 0.39 294 0.35 278 0.35 288 0.35 238 0.43 141 0.40 131 0.39
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基 基层 层 底基层
级配碎石、填隙碎石
级配碎（砾） 水泥、石灰-粉煤灰或石灰 石、填隙碎 稳定碎（砾）石或土 石
垫层（季冻区） 不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的 砾类土）
路基
路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa
沥青类基层
面 磨耗层 层
密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表 面处治
i 1
m
B hi 3 Ei
i 1
• 疲劳关系式
N f
2.920 1016 k1 1 ek2MF
E VFA 1 3.973 1.579
2.720
路面损坏模型
沥青层疲劳开裂
ALF验证试验
11.5m 2m
加载带2 加载带1
AC20 级配碎石
土基
LQPL1
4m
5cm
20cm级 配碎石
LQPL2
沥青路面设计指标、参数及设计指南
概述 路面结构组合 路面损坏模型 路面设计参数 路面设计指南 研究成果和建议
沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标，并应符合下列规定：1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。
2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择；当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定：1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值，应满足下式要求：γa l s≤l d式中：γa——沥青路面可靠度系数；l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值（0.01mm）；l d——路表的设计弯沉值（0.01mm）；2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变，应满足下式要求：γaεt≤[εR ]式中：εt——沥青层层底计算的最大拉应变；[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。
3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度，应满足下式要求：γaσm≤[σR]式中：σm——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力（MPa）；[σR]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度（MPa）。
4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度，应满足下式要求：γaτm≤[τR]式中：τm——沥青面层计算的最大剪应力（MPa）；[τR]——沥青面层的容许抗剪强度（MPa）。
三、沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：l d=600 N e-0.2A c A s A b式中：A c ——道路等级系数，快速路、主干路为1.0，次干路为1.1，支路为1.2；A s ——面层类型系数，沥青混合料为1.0，热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1；A b ——基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0，沥青类基层和粒料基层1.6。
沥青路面指标和参数研究
沥青路面设计指标和参数研究报告简本现行规范的结构设计方法，以路表回弹弯沉值、沥青面层和半刚性层的层底拉应力作为控制路面结构总体刚度（承载能力）以及沥青层和半刚性层疲劳开裂损坏的设计指标。
采用静态测试方法确定路基土和路面材料的模量值，以劈裂试验方法确定路面材料的强度值，并且未考虑温度和湿度变化对参数值的影响。
这样的设计指标和参数值，不能如实反映路面结构的损坏现象和机理，也不能正确反映土和材料的力学性状。
为了改善现行沥青路面结构设计的指标和参数，2005年初交通部立项开展研究，计划提出新的设计指标和相应的设计参数。
拟订沥青路面新指标和参数体系时，依据下述原则考虑：（1）仍遵循力学-经验法的基本思路；（2）针对层状复合结构和损坏类型多样化的特点，采用多设计指标体系，各指标分别控制对应的损坏类型；（3）设计基准期内路面的累计损伤仍采用当量损坏法分析；（4）对设计参数的采集要求分为三个层次，分别规定不同精细或准确程度的方法；（5）材料性质参数应能反映行车荷载和环境因素对其性状的影响，并采用科学的试验方法测定；（6）各种损坏模型的建立以室内试验为基础，室外验证和修正以路面加速加载试验（ALF）为主；（7）在现有国内外前沿水平的基础上建立设计指标和参数的基本框架体系。
1. 结构层组合方案和损坏类型沥青路面可以按基层材料类型的不同分为三大类结构层组合方案：（1）选用粒料做基层的粒料类基层沥青路面；（2）选用沥青结合料类材料做基层的沥青类基层沥青路面；（3）选用无机结合料类材料做基层的无机结合料类基层沥青路面。
而各大类中，又可以按底基层材料的不同分为粒料类底基层、无机结合料类底基层和沥青结合料类底基层三亚类。
各种路面结构层组合方案具有不同的结构特性及损坏机理和形态特征。
沥青路面的设计指标主要针对以下6类损坏：（1）沥青层的疲劳开裂；（2）无机结合料稳定层的疲劳开裂；（3）沥青面层的永久变形；（4）粒料层和路基的永久变形；（5）沥青面层的低温缩裂；（6）沥青面层的反射裂缝。
王选仓┃公路沥青路面设计
王选仓┃公路沥青路面设计《公路沥青路面设计规范》修订的背景1、沥青路面早期损坏问题结构性破坏:路面结构承载力不足（弯沉）：不要太柔疲劳开裂（拉应力）：不要太刚使用性能破坏:裂缝——横缝、纵缝、网裂变形类——车辙、推移、拥包水损害——泛油、推移、坑洞安全性能——抗滑（构造深度、摩擦系数）车辆行驶性能——平整度、噪声沥青路面的主要损坏是使用功能的破坏，这些病害与厚度的大小没有直接关系，换句话说与设计的理论体系及厚度设计指标无关。
解决这些损坏问题应依靠组合设计与材料设计。
而结构设计主要是解决结构的承载力、荷载疲劳问题。
因此本次规范修订的重点并不是理论体系与厚度计算方法问题，而是对不同结构组合的现行指标进行完善与补充。
承载力—弯沉—最小刚度荷载疲劳—拉应力—合理刚度2、重载车辆增多，超载问题日益严重路面结构组合设计应适应重载交通的荷载要求。
轴载换算系数的适用范围。
沥青路面结构设计与材料设计应以交通等级为依据。
3、交通部《关于防治高速公路沥青路面早期损坏的指导意见》（一）做好实际交通荷载调查和预测对现状实际轴载谱以及变化规律进行深入的调查分析，结合未来区域经济发展、路网情况和车辆载重等情况，科学预测，计算预期的车辆累计标准轴载次数，依此进行路面结构设计和厚度确定。
（二）完善结构和厚度设计路面结构设计及各层厚度要充分考虑交通量轴次、材料、施工条件、气候等实际情况。
要采用长期使用性能良好的路面结构类型，并适当加厚路面。
重车方向、陡坡路段应进行特殊结构设计。
（三）加强材料设计（四）重视防排水系统的综合设计1. 路面排水要尽量采用不设拦水带或路缘石的散排方式；对于设置拦水带或路缘石的路段，尤其纵坡平缓、降雨量大的路段，应适当加密开口及边坡排水设施。
挖方和低填等路基水文状况不良路段，应设置横向盲沟和排水垫层。
2. 对于中央分隔带防排水设施、通讯管道设施与绿化美化工程要做到协调统一。
中央分隔带需要植树绿化时要认真做好防水层，对防水难以做好的路段，可直接采用表面封闭的中央分隔带形式。
沥青混合料汉堡车辙试验条件及评价指标研究
沥青混合料汉堡车辙试验条件及评价指标研究栗培龙;张争奇;李洪华;王秉纲【摘要】采用2种沥青、2种级配拌制4种混合料,分别在水浴和空气浴下进行50℃和60℃的汉堡车辙试验,分析了水和温度对车辙深度的影响;讨论了车辙深度和蠕变速率指标评价沥青混合料高温性能的不足,提出了车辙变形率指标.结果表明,水环境和提高温度都会加速车辙的产生,50℃水浴和60℃空气浴车辙深度的相关性好,50℃水浴汉堡车辙试验可以反映沥青混合料的抗车辙性能,建议B级沥青采用45℃,A级沥青采用50℃,改性沥青采用60℃的试验温度.%Four kinds of mixture were made and Hamburg wheel tracking test were conducted with specimens in the water and in the air at 50℃ and 60℃ individually.Influence of waterand temperature on rutting depth was analyzed, indicators of ruttingdepth and creep rate for evaluating high temperature performance of asphalt mixture were discussed.Based on this, rate of rutting was advanced to evaluate rut-resistance of asphalt mixture.The results indicate that water and raising the temperature can all accelerate rutting, rutting depth has good relationship under the conditions of specimens in the water at 50℃ and in the air at 60℃.So Hamburg wheel tracking test with specimens inthe water at 50℃ can reflect rut-resistance of asphalt mixture.According to application of asphalt types, it is suggested that test temperature of B-grade asphalt, A-grade asphalt and modified asphalt be 45℃,50℃ and 60℃ respectively.Rate of rutting can evaluate rut-resistance of asphalt mixtureat high temperature effectively.【期刊名称】《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》【年(卷),期】2011(035)001【总页数】5页(P113-117)【关键词】道路工程;沥青混合料;高温性能;汉堡车辙试验;试验条件;评价指标;车辙变形率【作者】栗培龙;张争奇;李洪华;王秉纲【作者单位】长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安,710064;长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安,710064;长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安,710064;长安大学公路学院特殊地区公路工程教育部重点实验室,西安,710064【正文语种】中文【中图分类】U414.1车辙是我国高等级公路沥青路面的主要损坏类型之一,当前主要采用国产车辙仪评价沥青混合料的抗车辙性能,对评价指标及其有效性有待商榷[1-2].汉堡车辙仪可以进行不同温度的干式和浸水、板式和圆柱试件的试验,是沥青路面车辙成因分析和沥青混合料高温性能评价的有效工具,但其试验条件和评价指标仍存在争议[3-4].美国科罗拉多州的有关研究认为,应根据沥青的PG分级分别选用40,45,50,55℃的试验温度,判断标准均要求作用20 000次的最大车辙深度不大于10 mm;而德克萨斯州的试验温度均50℃,但要求达到12.5 mm车辙深度时的最小次数不同[5].本文利用从美国引进的汉堡车辙仪进行不同试验条件下的车辙试验,分析水环境和温度对车辙产生的影响,提出抗车辙性能的合理评价指标,为汉堡车辙仪的推广应用及沥青混合料高温性能评价提供参考.1 试验材料和方法采用中海36-1基质沥青和SK-SBS改性沥青及AC-13和AC-20两种级配拌制AC-13J(基质)、AC-13G(改性)、AC-20J(基质)、AC-20G(改性)4种混合料.沥青性能指标和集料级配如表1和表2所列.表1 沥青基本指标注：①为15℃延度;②为5℃延度.试验项目中海36-1 SK-SBS密度(15℃)/(g◦cm-3) 1.004 8 1.031针入度(25℃,5 s,100 g) /(0.1 mm) 86 69软化点(环球法)/℃ 45.5 75延度(5cm◦min-1)/cm ＞150① 42②闪点/℃ 272 298针入度指数P.I.值 -0.991 -0.032薄膜加热试验(163℃,5 h)质量损失/% 0.04 0.08针入度比/% 76.3 65延度(5cm◦min-1) /cm ＞150① 23②沥青混合料是一种感温性极强的粘弹性材料,温度越高,沥青混合料的劲度模量越低,越容易产生车辙.同时,水也是影响沥青混合料性能的重要因素[6].汉堡车辙仪可以提供不同温度的浸水和干式试验环境,何种试验条件和评价指标更适合评价沥青混合料的高温性能仍有待进一步研究 .为此,本文将上述4种混合料分别进行50℃水浴、60℃水浴和60℃空气浴的汉堡车辙试验,分析不同条件下沥青混合料的车辙拓展特性,提出合理的评价混合料高温性能的汉堡车辙试验条件,分析现有汉堡车辙试验评价指标的不足,讨论以车辙变形率作为评价指标的可行性.表2 沥青混合料级配筛孔尺寸/mm 26.5 19 16 13.2 9.5 4.75 2.36 1.18 0.6 0.3 0.15 0.075通过率/% AC-13 100 95.6 72.7 40.4 30.0 19.4 14.5 10.3 8.1 5.1AC-20 100 98.2 88 76.0 62.8 39.5 27.8 18.5 13.1 10.1 8.3 5.72 汉堡车辙试验条件分析2.1 不同条件下的车辙拓展特性4种混合料不同条件下的车辙试验结果如表3～表5所列.表3 50℃水浴混合料的车辙深度 mm序号混合料类型荷载作用次数/次0 500 1 000 3 000 5 000 8 000 10 000 12 000 15 000 18 000 20 000 1 AC-13J 0 0.921.31 1.922.20 2.46 2.63 2.773.04 3.414.12 2 AC-13G 0 1.24 1.43 1.74 1.912.08 2.16 2.24 2.33 2.42 2.56 3 AC-20J 0 1.38 1.66 2.24 2.50 2.873.03 3.283.704.08 4.36 4 AC-20G 0 1.00 1.21 1.49 1.64 1.84 1.94 2.03 2.14 2.27 2.47排序 3＞2＞4＞1 3＞2＞1＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4表4 60℃水浴不同沥青混合料的车辙深度 mm序号混合料类型荷载作用次数/次0 500 1 000 3 000 5 000 8 000 10 000 12 000 15 000 18 000 20 000 1 AC-13J 0 1.51 1.84 2.63 3.31 8.52 18.66 破坏2 AC-13G 0 2.24 2.87 4.12 4.79 5.68 6.49 7.93 10.73 14.61 16.91 3 AC-20J 0 1.42 2.64 5.72 9.29 19.50 破坏4 AC-20G 0 1.70 1.98 2.37 2.71 3.45 3.88 5.67 7.97 12.00 13.45排序 2＞4＞1＞3 2＞3＞4＞1 3＞2＞1＞4 3＞2＞1＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4表5 60℃空气浴不同沥青混合料的车辙深度 mm序号混合料类型荷载作用次数/次0 500 1 000 3 000 5 000 8 000 10 000 12 000 15 000 18 000 20 000 1 AC-13J 0 1.08 1.30 1.83 2.56 3.40 3.82 4.18 4.62 5.05 5.58 2 AC-13G 0 1.20 1.47 2.03 2.37 2.78 3.00 3.20 3.47 3.70 3.96 3 AC-20J 0 2.19 2.66 3.57 4.12 4.79 5.16 5.48 5.93 6.29 6.72 4 AC-20G 0 1.30 1.50 1.92 2.33 2.60 2.76 2.89 3.06 3.25 3.43排序 3＞4＞2＞1 3＞4＞2＞1 3＞2＞4＞1 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞4分析表3～表5试验数据可知：(1)50℃水浴、60℃水浴和60℃空气浴3种试验条件下沥青混合料的高温性能按车辙深度大小排序趋于一致,即AC-20J＞AC-13J ＞AC-13G＞AC-20G,可见改性沥青可以提高沥青混合料的高温性能.对于不同级配的沥青混合料,公称最大粒径并不是影响车辙深度的决定因素;(2)50℃水浴条件下当行走次数大于3 000时,排序规律趋于一致,而60℃水浴和60℃空气浴条件下的次数分别为8 000次和5 000次,因此,水和温度都是影响车辙结果的重要因素,只有当测试次数足够时才能消除压密对测试结果的影响,准确反映出混合料的抗车辙性能;(3)60℃水浴的试验条件对于基质沥青混合料过于苛刻,试验时很快出现破坏,水的影响明显,水损坏严重,而不能真实反映混合料的高温抗车辙性能,也就是60℃水浴的试验条件不能用来评价基质沥青混合料的高温抗车辙性能.2.2 水和温度对车辙试验结果影响由图1可以得出：(1)4种沥青混合料的车辙发展趋势的排序一致,按车辙深度大小排序是：60℃水浴＞60℃空气浴＞50℃水浴;(2)温度对车辙的发展影响很大.在50℃水浴条件下,各种沥青混合料的车辙发展平缓,车辙比较小,但在60℃水浴条件下产生了严重的车辙,特别是基质沥青混合料的车辙发展很快,在10 000次左右就发生破坏(最大深度超过20 mm);(3)在高温浸水状态下,沥青混合料的抗车辙能力急剧下降,60℃水浴车辙曲线很快出现拐点,而有明显的水损坏出现,说明水和高温的耦合作用对车辙有很大影响,其原因是水在沥青混合料中起润滑作用,降低了沥青与矿料的粘附性,温度越高,水的这种作用效果越明显;(4)浸水状态和提高温度都对车辙有影响,但总体发展趋势比较平缓,50℃水浴条件下无论是基质沥青混合料还是改性沥青混合料都没有发生水损坏;同时,虽然提高10℃温度比水对车辙的影响稍大,但总体趋势基本一致,具有一定可比性;(5)温度越高,水对车辙的影响越明显.在水浴条件下,在60℃时试验数据有明显的拐点,基质沥青混合料的拐点发生在5 000次左右,改性沥青混合料的拐点发生在10 000次左右,同时也说明改性沥青可以提高混合料的抗车辙性能.图1 不同条件下混合料车辙比较2.3 不同试验条件的对比分析综合以上分析,水和温度是影响车辙试验结果的2个主要因素,水环境和提高温度都将加快车辙发展.由图2可知,50℃水浴和60℃空气浴条件下的车辙深度相关性很好,相关系数在0.93以上,50℃水浴条件下的车辙略小,但总体趋势两者一致,因此可以认为50℃水浴条件下的汉堡车辙试验基本可评价沥青混合料的高温抗车辙性能,从而可知汉堡车辙试验把试验温度定为50℃具有合理性.图2 2种试验条件下车辙深度的相关性但是,50℃水浴条件下两种改性沥青混合料的区分度很小,例如20 000次时的车辙深度AC-13G为2.56 mm,AC-20G为2.47 mm,2个值很接近,基本在试验误差范围内,而60℃水浴条件下两者的车辙深度相差3.46 mm,可以明显区分两者的高温性能,如图3所示.因此用50℃水浴条件来评价改性沥青混合料的抗车辙性能有一定的局限性,如果要准确区分它们的性能,应适当提高试验温度.图3 2种温度水浴车辙深度综上所述,汉堡车辙试验50℃水浴条件基本可以用来评价沥青混合料的高温抗车辙性能,而且有水的存在也不一定出现水损害.但应该针对不同的沥青混合料选用不同的试验温度,以准确区分出沥青混合料的高温性能,尽量避免水的影响.针对我国的沥青使用情况,建议B级沥青采用45℃,A级沥青采用50℃,改性沥青采用60℃的试验温度,具体评价标准的确定则需要进行更深入的研究.3 汉堡车辙试验评价指标3.1 现有评价指标目前,汉堡车辙试验的评价指标有车辙深度、蠕变速率(creep slope)、剥落点(SIP)以及剥落速率(stripping slope)[7].通常用车辙深度和蠕变速率评价沥青混合料的高温性能,但分析认为这两个评价指标存在以下不足.1)当车辙发展较快时,车辙深度难以统一评价沥青混合料的高温性能.如图4所示,有些混合料很快就破坏,无法经受较大的荷载次数,这样就无法用20 000次的车辙深度来评价沥青混合料的高温性能,必须采用较小作用次数的车辙深度来统一评价.但是,采用较小荷载次数的车辙深度可能会出现矛盾的结论,如5 000次的车辙深度AC-13J小于AC-13G,而8 000次的车辙深度二者却相反.图4 60℃水浴条件下的汉堡车辙深度2)蠕变速率对沥青混合料的高温性能区分度低.由前文分析,3种试验条件下车辙深度排序为均趋向于3＞1＞2＞4,因此该排序能够较准确地区分4种沥青混合料的高温性能.但分别用计算法和回归法得到的蠕变速率排序并不一致(见表6),规律性不明显,不能区分不同沥青混合料的高温性能.表6 沥青混合料的蠕变速率次/mm序号混合料类型计算法回归法50℃水浴60℃空气浴50℃水浴R2 60℃空气浴 R2 1 AC13J 10 526 6 061 11 111 0.9888 5 000 0.993 3 2 AC13G 29 155 10 834 33 333 0.994 3 11 111 0.995 7 3AC20J 8 237 6 640 10 000 0.994 6 5 000 0.994 0 4 AC20G 23 364 15 432 25 000 0.996 7 16 667 0.996 2排序 3＞1＞4＞2 1＞3＞2＞4 3＞1＞4＞2 3＞1＞2＞4此外,同一组试验数据采用计算法和回归法得到的蠕变速率并不一致.尽管两者的车辙深度存在差异,回归法得到AC13J和AC20J的蠕变速率均为5 000次/mm,可见蠕变速率评价抗车辙性能存在局限性,只能作为辅助指标来评价沥青混合料的高温性能.3.2 车辙变形率指标如前所述,汉堡车辙试验的车辙深度和蠕变速率指标在评价沥青混合料高温性能的过程中存在不足.本文提出“车辙变形率”指标评价沥青混合料的高温性能,车辙变形率按式(1)计算.式中为车辙变形率,mm/h;RD为最大车辙深度,mm;t为时间,h,t=n/(52×60),其中：52为汉堡车辙仪行走的次数;n为对应最大车辙深度时的作用次数.4种混合料不同试验条件下的车辙变形率如表7所列,不同试验条件下沥青混合料高温性能的排序均为3＞1＞2＞4,这和前文车辙深度最终排序是一致的,可见车辙变形率可以体现沥青混合料的高温抗车辙性能.车辙变形率计算过程中考虑了最大车辙深度,能够简单有效地横向比较沥青混合料的高温抗车辙性能,方便和其他性能指标建立联系,因此建议将车辙变形率作为汉堡车辙试验的一个主要评价指标.表7 不同试验条件下的车辙变形率序号沥青混合料类型车辙变形率/(mm◦h-1) 50℃水浴60℃水浴60℃空气浴1 AC13J 0.643 5.822 0.870 2 AC13G 0.399 2.638 0.618 3 AC20J 0.681 7.605 1.048 4 AC20G 0.385 2.098 0.535排序 3＞1＞2＞4 3＞1＞2＞43＞1＞2＞44 结论1)通过空气浴、水浴的车辙试验和不同温度的车辙试验可知,水和提高温度都会加剧车辙的产生,但各种试验条件下的车辙发展趋势是一致的,具有一定的可比性.2)50℃水浴和60℃空气浴条件下的车辙深度有良好的相关性,50℃水浴条件下的试验可以反映沥青混合料的抗车辙性能.但同时应该针对不同沥青混合料选用不同的试验温度,以准确区分出沥青混合料的高温性能.针对我国的沥青使用情况,建议B级沥青采用45℃,A级沥青采用50℃,改性沥青采用55℃或60℃的试验温度,合理的试验温度仍有待进一步研究.3)分析了汉堡车辙试验的车辙深度和蠕变速率的不足,提出了车辙变形率指标,经分析认为车辙变形率指标考虑了最大车辙深度,能够简单有效地横向比较沥青混合料的高温抗车辙性能,可以作为汉堡车辙试验的一个主要评价指标.参考文献[1]彭波,袁万杰,陈忠达.用车辙系数评价沥青混合料的抗车辙性能[J].华南理工大学学报：自然科学版,2005,33(12)：84-86.[2]刘红瑛,林立,任伟.沥青混合料高温车辙评价指标的研究[J].石油沥青,2003,17(4)：56-59.[3]Lu Q,Harvey J T.Evaluation of moisture sensitivity of hot mix asphalt by flexural beam fatigue test[C]// Masad E,Panoskaltsis V P,WangLinbing.Asphalt Concrete：Simulation,M odeling,and Experimental Characterization.Reston：American Society of Civil Engineers(ASCE),2006：124-133.[4]Aschenbrener T,Terrel R l,Zamora R parison of the hamburg wheel tracking device and the environmental conditioning system topavements of known stripping performance[R].ReportNo. CDOT-DTD-R-94-1,Colorado Department of Transportation,Denver,1994.[5]Allen L,Cooley Jr.Loaded wheel testers in the united states：state of the practice[R].NCAT Report 00-04,2000：10-14.[6]周亮,栗培龙,邱欣.饱水状态对浸水马歇尔试验结果的影响[J].武汉理工大学学报：交通科学与工程版,2008,32(4)：619-622.[7]Qing L,Harvey J T.Evaluation of hamburg wheel device test by laboratory and field performance data [C]//The 85th Annual Meeting of the Transportation Research Board,Wanshington,D.C.Jan., 2006.。
3讲我国沥青路面设计指标与极限标准
以容许弯沉为指标的设计标准的提出
（8）柔性基层沥青路面弯沉的验证
29
以容许弯沉为指标的设计标准的提出
（9）超载因素影响考虑 考虑当时我国公路上各类车辆普遍超载的现象，通过交 通资料计算所得的累计标准轴次少于实际累计标准轴次， 将容许弯沉曲线向右平移一段距离，及公式右端乘以 1.1，且将回归方程指数调整为0.2，得到：
86版《公路柔性路面设计规范》
设计理论:双圆垂直均布荷载作用下三层弹性体系理论
设计指标:双轮轮隙中心路表容许弯沉值 lR
设计标准:实际弯沉 ls 2Ep11FlR
1.1 N0.2
A
A1
验算指标:容许拉应力 R K T,s(KsA aNb)
考虑了不同的层间接触状态
lR 72 N e 0 0 .2A cA sA b
A c :公路等级系数，A s :面层结构系数
A b :基层类型系数
30
以容许弯沉为指标的设计标准的提出
（10）容许弯沉的各类修正系数
高速公路
1.0
Ac
一级公路 二级公路
1.0 1.1
三、四级公路
1.2
沥青混凝土路面
1.0
A s 沥青碎石、沥青贯入、沥青上拌下贯路面
• 以弯沉值作为设计控制指标的一个优点是便于直接量测。 因此我国沥青路面设计方法较长时间都以路表弯沉作为 设计控制指标。
• 我国的弯沉测试（deflection testing）采用Bzz-100标准轴载，使 用按前进卸荷法则定。
贝克曼梁弯沉仪
落锤式弯沉仪测弯沉示意图
落锤式弯沉仪（FWD）
1 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾
III类路段剔除I类点： l3 l3-23
路面改造结构设计
１０ ０ １０ ４
１５ ７
加铺层成功设计 的关键是 对 旧混凝 土路 面损坏 原因 的正确
分 析以及对其结构状 况 和承载 能力 的确切估 计 。只有 将情况 摸
清和分析透彻 ， 能制定 出有效 的处理对 策和改建方 法。而要做 才 到这一 点 ， 需投入 比新 建路 面更 多 的财 力和 物力 ， 进行 细致 的调 查 和测定 以及详尽 的分析工作 。但是 ， 际工 作 中设计部 门往往 实
关键词 ： 旧水泥路面 ， 沥青加铺层 ， 设计方法 ， 裂缝 ， 弯沉量
中图 分 类 号 ： ４ ８ ８ Ｕ １ ． 文 献标 识 码 ： Ａ
在水泥混凝土路面长期使用过程 中 ， 不可避免地会 出现各种 变化所引起的面层 板伸 缩位移 的速率。增加加铺 层厚度 可以降
每 ｍ厚度密级配沥青混凝土加铺层约降低 ２ ％的弯 病害。 目前 国内旧水泥混凝 土路面维修 改造工程 日益增 多， 旧 低弯沉量 ， １ｃ 在 最高可达 ４ －５ 。当需要降低的弯沉量过大时 ， ％－ ％） 采用厚 水泥混凝土路面上加 铺沥青 混凝土 面层是对 路面病害加 固处理 沉量 （
ｇｏ ｔ ｇｔ ｈ ｏｏ ｙ ｎ ｄｃ ｔｓｔ ｅｄ ｖｌｐ ｎ ｒ ｔ ｎ ｏ ｈ ｉｔｎ ｎ ｅｔｃ ｎ ｌｇ ｆｔ ｅｃｎ ｒｔ ａｅ ｎ ，Ｓ ｓｔ ｒｖ ｈ ｒｕｉ ｅ ｎ ｌｇ ，ａ ｄ ｉ ｉ ｅ ｈ ｅ ｅ ｍｅ ｔｄ ｅ ｉ ｆｔ ｅｍａｎ ｅ ａ ｃ ｅｈ ｏｏ ｙ ｏ ｈ ｏ ｃｅｅｐ ｖ ｍｅ ｔ Ｏａ Ｏ ｉ ｏ ｅｔ ｅ ｎ ｃ ｎ ａ ｏ ｉ ｃ ｏ ｍｐ ｍａｎｅ ａ ｃ ｅｈ ｏｏ ｙｏ ｈ ｏ ｃｅｅａ ｄｅ ｔｎ ｓａ ｐｉ ｔ ｎ ｉｔｎ ｎ ｅｔ ｎ ｌｇ ｆｔ ｅｃ ｎ ｒｔ ｎ ｘ ｅ ｄｉ ｐ ｌ ｉ ． ｃ ｔ ａ ｃ ｏ
公路沥青路面设计规范(JTG D50 2017)原文+标准体系结构
公路⼯程标准体系结构2017年03月20日发布的公路沥青路面设计规范(JTG D50 2017），作为公路工程行业标准，自2017年09月01日起施行。
属于公路工程标准体系的“建设”板块“设计”模块。
公路工程标准体系由总体、通用、公路建设、公路管理、公路养护、公路运营六个板块构成，包含255个标准。
一、总体板块总体板块是公路工程标准体系、标准管理及标准编制的总体要求，明确公路工程标准的定位，是公路工程标准管理及编写应执行的规定和要求。
包含6个标准。
二、通用板块通用板块是公路建设、管理、养护、运营所遵循的基本要求，明确公路建设、公路管理、公路养护和公路运营四个板块的共性功能、指标及相互关系， 共40个标准，包含基础模块(12个标准)、安全模块(15个标准)、绿色模块(6个标准)、智慧模块(7个标准)。
三、公路建设板块公路建设板块是实施公路新建和改扩建工程所遵循的技术和管理要求，共135个标准，项目管理模块(1个标准)、勘测模块(10个标准)、设计模块(78个标准)、通用图模块(3个标准)、试验模块(9个标准)、检测模块(4个标准)、施工模块(20个标准)、监理模块(1个标准)、造价模块(9个标准)。
四、公路管理板块公路管理板块是公路管理和运政执法所遵循的技术和管理要求，共4个标准，站所模块(1个标准)、信息系统模块(2个标准)、执法模块(2个标准)。
五、公路养护板块公路养护板块是公路既有基础设施维护所遵循的技术和管理要求，共47个标准，综合模块(16个标准)、检测评价模块(12个标准)、养护决策模块(1个标准)、养护设计模块(4个标准)、养护施工模块(8个标准)、养护施工模块(6个标准)。
六、公路运营板块公路运营板块是公路运营、出行服务和智能化所遵循的技术、管理和服务要求，共17个标准，运营监测模块(6个标准)、出行服务模块(3个标准)、收费服务模块(4个标准)、应急处置模块(2个标准)、车路协同模块(1个标准)、造价模块(1个标准)。
简述我国2017版沥青路面的设计指标及其要求
简述我国2017版沥青路面的设计指标及其要求我国 2017 版沥青路面设计指标及其要求是基于国家标准 GB 50207-2017《公路沥青路面设计规范》进行的。
该规范规定了沥青路面的设计指标，包括沥青混合料的耐久性、抗滑能力、稳定性等指标，以及交通荷载对路面的影响和要求。
具体来说，2017 版沥青路面设计指标要求如下:
1. 沥青混合料的物理指标：包括热稳定性、高温稳定性、低温稳定性、抗疲劳性能等。
这些指标需要通过实验室测试和现场实验来确定，以保证沥青混合料在实际使用中的稳定性和耐久性。
2. 沥青路面的力学指标：包括沥青路面的永久变形、承载能力、裂缝控制等指标。
这些指标需要通过现场实验和模拟计算来确定，以保证沥青路面的强度和稳定性。
3. 交通荷载对路面的影响和要求：交通荷载对路面的影响和要求是沥青路面设计的重要指标之一。
根据不同地区的交通量和车辆类型，需要选择合适的路面材料和结构设计，以满足交通荷载的要求。
4. 路面美观度和环保要求：沥青路面的美观度和环保要求也是设计指标之一。
在沥青路面设计中，需要考虑路面的颜色、质感、反光性等指标，以满足城市道路美观度和环保要求。
总结起来，2017 版沥青路面设计指标是我国公路沥青路面设计的重要规范，需要通过科学的设计和现场实验来确定合适的设计指标，以保证沥青路面的强度和稳定性，同时满足交通荷载、美观度、环保等方面的要求。
2017版沥青路面结构计算
处置层
粒料材料
200
400
0.35
1、土基参数
土基顶面回弹模量E0 2、底基层参数
90 (Mpa)
回弹模量湿度调整系数Ks2
级配碎石 3、基层参数
底基层厚度h3
0.2 (m)
底基层回弹模量E3(Mpa) 弹性模量调整系数Ks1
水泥稳定碎石
下基层厚度h2
水泥稳定碎石
上基层厚度h1
4、面层及路面结构验算相关参数
mm
2
沥青层累积当量轴次
次
3
无机结合料层累积当量轴次
次
结 论：
验算通过！
允许值 15
6.77E+07 5.06E+09
计算值 14.1
1.90786E+12 8.84321E+21
对比结论 满足 满足 满足
(二)交通参数
1、标准轴载累计作用次数
1)基本参数取值
方向系数DDF 0.55
车道系数LDF 0.60 大型客车和货车交通量 3855 辆/日 交通增长率 5.0%
2)车辆类型分布系数
车辆类型
2类
3类 4类 5类 6类 7类
8类 9类 10类 11类
CHECK
TTC3
17.7 33.1 3.4 0 12.5 4.4 9.1 10.6 8.5
0.18 (m) 0.18 (m)
基层回弹模量E2(Mpa) 基层回弹模量E1(Mpa)
沥青混凝土上面层厚度h a1 沥青混凝土中面层厚度h a3
0.04 （m） 沥青混凝土下面层厚度h a2 0 （m） 沥青混合料层厚度h a
0.08 0.12
目标可靠度β
1.04 沥青混合料饱和度VFA(%) 0.8 无机结合料弯拉强度（Mpa）
基于水稳性能的复合改性沥青混合料路用性能研究(1)
Ｍｏｉｓｔｕｒｅ－ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ；Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｐａｖｅｍｅｎｔ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．
Ⅱ
论文独创性声明
本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下，独立进行研究
工作所取得的成果。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出 重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任 何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。 本声明的法律责任由本人承担。
ａｓｐｈａｌｔｓ
ｏｎ
ｔｈｅ ｈｉｇｈ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｎ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｌｏｗ ｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈｅ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ
ｆａｔｉｇｕｅ
ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ，ｂａｓｅｄ
ｔｈｅ ｗａｔｅｒ
ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｍｏｄｉｆｉｅｄ
第一章绪论
层状体系结构发生改变，从而造成一系列路面破坏。因此，加强各层沥青混合料自身的 抗水损害能力十分必要。 工程实践表明，加强沥青混合料的抗水损害能力，是预防水损害的重要手段，其中 采用沥青改性技术是目前常用的提高沥青混合料性能的主要措施之一。随着越来越多的 改性沥青在道路中的应用，其存在的问题也日渐显现。许多沥青路面虽采用了改性沥青， 但路面通车不到三年，依然出现早期破坏，有的不到五年就要进行大修改造，过早出现 “未老先衰”，给社会造成极其恶劣影响。究其原因十分复杂，但材料因素，特别是沥 青材料质量往往是不可忽视的。目前常用的聚合物改性沥青往往只重点提高沥青路面一 方面的性能，而其他路用性能即使有改善也不明显。而沥青路面直接暴露在自然环境当 中的，受到多种自然因素的影响，如气温、降水、日照、荷载等，任何一方面性能不足
多孔混凝土基层沥青路面结构设计方法研究[论文]
![多孔混凝土基层沥青路面结构设计方法研究[论文]](https://img.taocdn.com/s3/m/224ec725453610661ed9f47d.png)
多孔混凝土基层沥青路面结构设计方法研究【摘要】本文初步制定了多孔混凝土基层的试验方案。
该方案下,施工中主要运用了“碾压”及“免碾压”这两种工艺。
该方案下,需特别注意的主要就是把握住压实度和空隙率的问题。
试验中要明确制定工艺流程并严格规定各项注意事项。
经过一系列试验,我们可以看到的是,在施工中,多孔混凝土基层的质量全部满足了规定的要求。
【关键词】多孔混凝土现场施工工艺流程多孔混凝土沥青路面在构造中设置了各式排水系统,使得渗入地面的水能够快速排出,这样一来,地面结构的水损坏就减少了,那么地面的寿命自然也就延长了。
以下则是对各工艺流程的粗略介绍: 1 原材料的选取1.1 水泥的选取我们选用的水泥就是普通的硅酸盐水泥,为试验其是否满足规范,我们会对其各项指标(稳定性、细度大小、始末凝聚时间以及3天和28天的抗压、抗折强度等)进行了测定。
1.2 细集料的选取我们选用的细集料是耐久性好、质地较硬、纯净度高的天然砂。
为提高其拌和性,可适量加入细度模数为2.5到3.0的中砂。
1.3 粗集料的选取施工中选用的原材料主要分为“10～20毫米”跟“5～10”毫米两档。
其中,各项指标主要有以下几种:压碎值(≤30%)、泥含量(≤1%)、针状颗粒的含量(≤15%)等。
2 多孔混凝土配合比设计我们选取粗集料级配一样(10～20毫米碎石和5～10毫米碎石,35:65的合成比例)的两种多孔混凝土(具体级配如表1所示),其中,1立方米中的水泥含量大约在160到180千克左右。
要求经过浸水7天的试验后,其抗压轻度需在4mpa以上,并且其有效空隙度需高于25%。
（如表1）3 多孔混凝土基层铺筑技术在实际施工中,多孔混凝土排水基层的铺筑尚处在开发的阶段,依旧没有通用规程。
而试验路施工过程中,主要是利用摊铺机和压路机进行操作,并在借鉴稳定碎石基层工艺的基础之上,适当地改进了多孔混凝土,这是该技术的一项突破成果。
在施工上,排水基层与水泥稳定碎石基层没有很大区别,但源于其结构特点的不同,也就决定了它们施工方面也不尽相同。
2018年度山东省科学技术奖申报项目公示
2018年度山东省科学技术奖申报项目公示一、项目名称：重载作用下沥青路面结构损伤精确诊断与耐久保持关键技术二、提名单位意见：提名单位：山东省交通运输厅我单位认真审阅了该项目推荐书及其附件材料，确认全部材料真实有效，完成人、完成单位排序无异议，相关栏目均符合山东省科学技术奖励委员会办公室的填写要求。
按照要求，我单位和项目完成单位都已对该项目的拟推荐情况进行了公示，公示期间无异议。
项目针对公路沥青路面损伤诊断与维护技术存在的一系列问题，通过开展沥青路面裂纹形成及裂纹扩展行为研究，预估路面结构两阶段疲劳寿命，并从路面损伤诊断和绿色改造和路面结构性能保持等关键技术进行系统研究。
关键技术和创新点主要体现在：(1)提出了采用三维雷达检测路面结构损伤状态的“共中点法（CMP法）”，开发了相应的三维雷达数据自动处理软件，实现了道路病害的自动分类、诊断，提高了检测效率和评价可靠性。
(2)根据我国近20条高速公路历年的FWD检测数据、养护历史数据以及交通轴载和道路建设资料，建立了半刚性基层各结构层承载力状况的综合评价指标。
提出了分层弯沉盆确定老路面结构层模量参数的方法，提高了路面结构层参数反算结果的可靠性。
综合理论弯沉盆与实测弯沉盆的检验结果，用大量现场实测数据验证了不同弯沉盆参数评价半刚性基层沥青路面面层、基层、底基层和路基的有效性。
(3)提出了基于累积弯沉总和法的路面结构损伤程度相似段落划分方法，为路面结构维修分段设计提供了依据。
提出了既有道路轴载谱快速测试和标定方法并开发了相应的检测分析系统，为路面结构加铺设计分析提供了交通参数。
（4）提出了基于排水抗裂功能沥青混合料和冷再生混合料的路面绿色改造关键技术，明确了重载作用下相应改造路面结构典型组合，提出了相应功能材料设计和施工方法，提出了保持路面结构长期性能的加铺时机和技术。
三、项目简介：众所周知，路面设计之目的在于通过路面结构合理组合、路面材料的配合比设计和路面排水设计等确保路面在寿命周期内有足够的承载力和良好的使用性能，以满足交通需求。
ATB-25路面结构层配合比设计及施工质量控制
河南济焦高速JJLM-02标，全长20Km，由公路一 局负责承建。路面结构上面层为4cm改性沥青SMA-13 沥青马蹄脂碎石，中面层为6cm改性沥青AC-20粗型沥 青砼，下面层为13cm ATB-25密级配沥青碎石，在国 内属于一种创新型结构，也是一种典型的三层式路面 结构，而新型的ATB-25沥青混凝土的应用，可以有效 地避免公路投入使用后短期内路面便产生裂缝等病害 问题。但是， 运用ATB-25这种路面结构层在国内的高 速公路建设中正处于刚刚起步阶段，仍然存在着许多 未知的领域需要进行深入地研究和探索。
36707
表34.细31集料优选直接经济效—益— 分析
工地单价（元每方）
混合料用量（吨）
274.83
259.00 15.83 材料成本（万元）
砂：石屑（1：1） 水洗砂
节省成本费用
65.00 50.00
138895.9
15.00
——
以上三项合计：155.34万元。
129.78 99.83 29.95
合同规定： 完成ATB-25沥青砼配比设计及优化工
作，提交关键施工工序的质量控制措施，提 交ATB-25沥青砼课题研究报告。
课题组全体成员通力协作，圆满地完成 了科研项目开发及项目合同规定的全部研究 内容。
项目
收入（元） 支出（元）
备注
批准的总经费 100000
河南交科院 技术协作费
20000
试验检测仪器元 件购置费
64000
其中：自动沥青抽提仪一台59000元； 红外线测温仪2把，1600元/支，计 3200元；精度温度计100支，18元/支 ，计1800元。
配合比优化评审 专家咨询费
差旅费
人员加班费
路面创新发展王秉纲
沙漠、岩溶项目获二等奖。
a
21
小结
▪ 基本满足我国大规模高速公路快速发展对 先进技术的需求。
▪ 取得了一批具有世界先进水平的成果，培 养了一支高素质的人才队伍，推动了路面 科技水平的提升。
▪ 推动我国从公路建设大国向公路科技强国 转变
a
22
3.国外研究动向
a
23
3.1 美国战略公路研究计划
·Strategic Highway Research Program （SHRP）
（FEHRL)
a
29
发展主题
可靠性
绿色
NC2C
智能与 安全
人性化
a
30
研究内容
多模式街道设计模型
资源循环利用
生态道路系统
限制开裂半刚性路面
低噪声路面
红外可视技术
极端气候条件下道路维修技术
a
31
NC2C欧洲2040构想
a
32
3.4 美国沥青路面路线图
——对未来的承诺
▪ National Asphalt Roadmap （2007）
废旧塑料改性沥青混合料应用技术研究（08-10）
改性沥青及SMA路面性能恢复与再利用技术研究（08-10）
自调温沥青混合料研发a及其应用研究（08-11）
19
6. 施工质量控制
沥青路面工程质量过程控制的研究（03-05）
沥青路路面面工工程程质质量变量异过性程控制控管制理技系统术研及究（应04用-07）
道路水泥混凝土组成设计研究（05-08）
基于粘弹性的沥青混合料设计分析体系研究（06-09）
基于平整度的沥青路面使用寿a命预估方法研究（08-11）
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厚 中厚、 薄
疲劳开裂
永久变
-
永久变
形
形
低温缩裂（面层）
反射裂 缝
三、路面损坏模型
• 沥青层疲劳开裂 • 无机结合料层疲劳开裂 • 沥青层低温缩裂 • 沥青层永久变形 • 路基永久变形
路面损坏模型
▪ 分析国内外已有模型，比选出合适的模型模式 和自变量
▪ 制定标准试验方法
▪ 室内试验和试验路（ALF）试验， 标定模型参 数
* 无机结合料稳定材料：压缩模量和劈裂强度
* 沥青混合料：15˚C或20˚C压缩模量15˚C劈裂强度
■ 环境参数
* 温度对沥青混合料性质的影响 未考虑 * 湿度对模量的影响 未考虑
存在问题
➢ 结构设计控制指标路表弯沉
➢ 路表弯沉为综合性、表观性指标，具有非唯一性， 无法包容各种损坏，难以协调各单项损坏指标
▪ 长期使用性能观测资料和设计实践 经验积累， 逐步验证和修正模型参数
路面损坏模型
沥青层疲劳开裂 • 室内疲劳试验（弯曲，常应变，618组）
Nf
1.509
1016
S VFA 3.973 1.589 0
2.720
ε—应变，SO ─弯曲劲度模量，VFA─沥青饱和度
• 弯曲模量转换压缩模量(Christensen)（31组试件） S0 0.66 E 0.994
ks
aAc
N
b e
m ——计算点的层底拉应力（MPa） R、 s ——材料容许拉应力和劈裂强度（MPa）
ks——材料疲劳应力系数； a——系数，沥青层0.09、无机结合料稳定粒料 0.35、
无机结合料稳定土0.45；
b——系数，沥青层0.22，半刚性层0.11
■ 材料参数
* 路基模量：承载板法
➢ 柔性基层沥青路面的指标和参数有待补充 ➢ 材料性质指标和测试方法未反映其力学特
性
应力依赖性、温度依赖性和湿度依赖性
3. 研究方案
• 遵循力学-经验法 • 针对不同损坏的多指标体系 • 建模以室内试验为主，ALF试验验证和修正 • 当量损坏法分析 • 材料参数选用力学指标和科学试验方法测定 • 参数采集按三层次要求 • 以国内外的前沿水平为基础
工作提供依据。
▪ 成果一览
构建设计指标体系
➢ 沥青层疲劳 ➢ 无机结合料稳定层疲劳 ➢ 路基永久变形 ➢ 沥青层永久变形 ➢ 沥青层低温开裂
共5个指标
成果一览
提出设计参数
➢ 路基和粒料层回弹模量
路基回弹模量调整系数
➢ 沥青混合料动态压缩模量 ➢ 无机结合料弹性模量
共4个参数
成果一览
研究总报告 分题研究报告 12个 设计指南
2. 现行设计指标和参数
■ 路表回弹弯沉
ls ld
ld
600N
0.2 e
Ac
As
Ab
ls和ld ——计算弯沉值和容许弯沉值（0.01mm） Ne ——设计车道的标准轴载（100kN）累计当量
轴次
Ac、As、Ab——公路等级、面层类型和基层类型系数
■ 层底拉应力
m R
R ks s
分题报告
1 沥青路面的温度场和沥青面层的当量温度系数研 究
2 沥青混合料动态模量研究 3 沥青层疲劳开裂预估模型研究 4 沥青混合料和沥青面层抗永久变形预估 5 无机结合料稳定类基层模量及衰变规律
6 无机结合料稳定类基层疲劳损坏预估模型
7 路基与粒料层动态模量参数研究 8 路基湿度状况及模量调整系数研究 9 路基和粒料层抗永久变形性能预估 10 沥青面层低温缩裂研究 11 沥青路面结构设计指标的协调与平衡 12 加速加载试验验证
二、路面结构组合
结构组合方案 结构损坏类型
1. 结构组合方案
材料类型
• 沥青结合料类
热拌沥青混合料、SMA、OGFC、 沥青贯入碎 石、沥青表面处治
• 无机结合料类
水泥或石灰-粉煤灰或石灰稳定碎石、砾石或土
• 粒料类
级配碎石、级配砾石、填隙碎石、未筛分碎石、 天然砂砾
粒料类基层
面 磨耗层 层
密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表 面处治
沥青路面 设计指标和参数
研究成果介绍
2008.4
沥青路面设计指标和参数 研究成果介绍
概述 路面结构组合 路面损坏模型 路面设计参数 路面设计指南 研究成果和建议
一、概述
研究概况 现行设计指标和参数 研究方案
1. 研究概况
▪ 前言
▪ 研究目的
建立适合我国特点、且与国际融合的沥青路面 设计指标、参GFC、沥青表 面处治
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基 基层 层 底基层
水泥或石灰-粉煤灰稳定碎石
级配碎（砾） 水泥、石灰-粉煤灰或石灰 石、填隙碎 稳定碎（砾）石或土 石
垫层（季冻区） 不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的 砾类土）
路基
路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基 基层 层 底基层
级配碎石、填隙碎石
级配碎（砾） 水泥、石灰-粉煤灰或石灰 石、填隙碎 稳定碎（砾）石或土 石
垫层（季冻区） 不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的 砾类土）
路基
路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa
沥青类基层
面 磨耗层 层
密级配沥青混凝土、SMA、OGFC、沥青表 面处治
联结层
密级配沥青混凝土或缺失
基 基层 层 底基层
热拌 沥青 混合 料
热拌沥青混合料、沥青贯入碎石
级配碎 水泥、石灰-粉煤灰或石灰
石
稳定碎（砾）石或土
垫层（季冻区） 不易冻胀的粒料（细料含量小于6%~10%的 砾类土）
路基
路床顶面模量要求50MPa、80MPa或100MPa
无机结合料类基层
面 磨耗层 层
N f 2.920 1016 E 3.973 1.579VFA2.720
损坏模型
沥青层疲劳开裂
应变控制加载模式 适于厚度 ≤5cm 应力控制加载模式 适于厚度 ≥20cm 介于上述两种情况之间用Sigmoidal曲线过渡。
模式系数
AB MF
2. 结构损坏类型
• 开裂类
沥青层疲劳开裂 无机结合料稳定层疲劳开裂 沥青面层低温缩裂 沥青面层反射裂缝 ⌂
• 变形类
沥青层永久变形 粒料层和路基永久变形
结构损坏类型
路面类 型
面层厚 度
主要损 坏
次要损 坏
冰冻地 区
沥青类和粒料类基层
无机结合料类基层
厚
永久变 形
（面层）
疲劳开 裂
中厚
薄
疲劳开 永久变形 裂 （粒料层和路基）