瀝青路面設計第一節瀝青路面設計的任務、程序與原則第二節標準軸載與軸次換算第三節瀝青路面設計指標第四節土基與路面材料強度指標第五節瀝青路面結構設計第六節新建路面的結構層厚度計算第七節原有路面補強設計第一節瀝青路面設計的任務、程序與原則一、設計任務確定合理路面等級選擇適合的路面類型進行結構組合設計路面材料配合比設計路面結構計算在路面設計之前，應進行外業調查內容：工程地質及水文地質條件、天然土濕度、水文資料、氣象資料、路面材料產地和供應情況，交通狀況、施工力量等。二、設計程序1、根據設計任務書的要求，確定路面等級、面層類型、計算累計當量軸次、路表設計彎沉值、容許拉應力值2、確定路基回彈模量值3、確定路面材料回彈模量值4、根據設計彎沉值計算路面厚度5、確定采用的路面結構方案三、設計原則1、根據路面使用要求與當地自然條件，按面層耐久、基層堅實、土基穩定的要求進行綜合設計；2、合理取材、方便施工養護、節約投資的原則，結構當地經驗確定路面結構方案；3、論證是否進行分期修建；4、推行新技術、新材料、新工藝、新設備，機械化施工第二節標準軸載與軸次換算一、標準軸載及其形式定義：將不同車型組合而成的混合交通量換算成某種統一軸載的當量軸次，將該統一軸載稱為標準軸載。瀝青路面設計：采用雙輪組單后軸100kN為標準軸載，BZZ-100。當軸載>25kN和軸載<130kN的各級軸載均應進行換算。二、軸載換算方法1、換算原則：彎沉等效原則或拉應力等效原則等效原則：某一路面結構在不同軸載作用下達到相同的損壞程度為依據二、軸載換算方法1）采用路表設計彎沉值及瀝青面層層底拉應力驗算時：（當軸載>25kN的各級軸載均應進行換算）2）半剛性基層層底拉應力驗算（當軸載>50kN的各級軸載均應進行換算）三、累計當量軸次計算涉及：初期日交通量、遠景交通量、設計車道累計標準軸載作用次數遠景設計年限交通量，單位（次/日）：設計年限內設計車道上的累計當量軸次第三節瀝青路面設計指標一、路面結構的破壞模式與設計指標（一）瀝青路面的破壞模式和產生原因1、沉陷：路面在車輪荷載作用下，其表面產生較大的凹陷變形，有時凹陷兩側伴有隆起現象。引發原因：路基水文條件差而過于濕軟，承載力低2、車轍：路面結構層、土基在行車荷載重復作用下產生側向位移而形成的累計永久變形。車轍是高級瀝青路面的主要破壞形式。引發原因：荷載應力大小、重復作用次數、結構層和土基的性質有關。

（一）瀝青路面的破壞模式和產生原因3、疲勞開裂：指路表無顯著永久變形而出現的裂縫現象引發原因：結構整體強度不足或在車輪荷載反復作用下，瀝青結構層底面或半剛性基層底面產生的拉應力超過材料的疲勞強度。4、推移：瀝青路面材料沿行車方向發生剪切或拉裂破壞而出現推擠或擁起現象。引發原因：受到較大的水平荷載作用，在水平力和豎向力的綜合作用下結構層內的切應力或拉應力超過材料的抗剪或抗拉強度。5、低溫縮裂：材料收縮受限時產生較大的拉應力而形成的橫向裂縫。引發原因：材料收縮受限時產生的拉應力超過其抗拉強度。（二）瀝青路面設計指標1、路表設計彎沉值控制指標

式中：Ls——路表實際可能產生的回彈彎沉值Ld——路面設計彎沉值2、容許拉應力驗算指標：3、容許切應力驗算指標：

根據路面在行車荷載和自然因素下所產生的應力、應變和位移量不超過路面任一結構層中材料的允許應力、應變和位移量選定路面結構層的組合和厚度。各種設計指標的適用范圍1）《公路瀝青路面設計規范》以設計彎沉值作為路面結構控制指標，2）對于高速公路、一級、二級公路瀝青混凝土面層和半剛性基層，應驗算層底拉應力是否滿足相應的容許拉應力的要求。3）城市道路設計時，還需計算瀝青路面表面最不利點的剪應力，它應滿足瀝青路面容許剪應力的要求。4）季節性凍凍地區，沿應驗算防凍厚度是否滿足要求。二、路面設計彎沉值計算1、彎沉定義：車輪荷載作用下路面產生的垂直位移值。路面材料是非線性彈塑性體，彎沉包括：彈性彎沉、殘余彎沉?？倧澇?彈性彎沉+殘余彎沉。利用路面回彈彎沉值L0可表征路面的強度；路面彎沉值愈大，路面抵抗垂直變形的能力愈弱。回彈彎沉值可用杠桿式彎沉儀由標準汽車按前進卸荷法進行測定。2、回彈彎沉值與路面外觀狀態關系路面外觀狀態分為五類：好、較好、中等、較壞、壞把第四類狀態定為路面的臨界狀態，以此狀態下測定的回彈彎沉的低限作為路面設計彎沉值界限的依據二、路面設計彎沉值計算路面設計彎沉值定義：根據設計年限內設計車道上通過的累計當量軸次、公路等級、面層和基層類型確定，相當于路面竣工后第一年不利季節路面在標準軸載100kN作用下，測得的最大回彈彎沉值。式中：Ld——設計彎沉值，0.01mm；Ac——公路等級系數；As——面層類型系數；Ab——基層類型系數（1）設計彎沉值計算Ld（2）實際彎測值計算Ls式中：p、δ—標準軸載輪胎接地壓強和當量圓半徑，p=0.7Mpa,δ=10.65cm.LC——理論彎沉值F——彎沉綜合修正系數，

E0——土基回彈模量；αc——理論彎沉系數，由彈性層狀體系理論計算得出。三、結構層材料的容許拉應力1、容許拉應力定義：路面承受行車荷載反復作用達到臨界破壞狀態時的最大疲勞拉應力。式中：σsp——瀝青砼或半剛性結構層材料的劈裂強度Ks——抗拉強度結構系數，同荷載的反復作用次數有關。

瀝青混凝土系指15℃時的劈裂強度；石灰土、二灰、二灰土指6個月齡期的劈裂強度；其他穩定類基層材料指90天齡期的劈裂強度。瀝青砼面層：無機結合料穩定集料類：無機結合料穩定細粒土類：

第四節土基與路面材料強度指標一、路基受力與工作區1、路基受力狀況：1）路面和路基自重2）車輪荷載作用土基在車輪荷載作用下受到的垂直作用力σ1：土基在自重作用下受到的垂直作用力σ2：路基受際受力：2、路基工作區定義：在路基的某一深度處，車輛荷載引起的應力與路基自重相比只占很小部分（1/5～1/10），在此深度以下，車輛荷載對土基的作用影響很小，可略去不計。在此深度以上的范圍，是路基土受車輛荷載影響較大的范圍，將該區域稱為路基工作區或應力作用區。工作區隨車輛荷載增大而加深，隨路面的剛度與厚度的增加而減小。路基工作區內，土基的強度和穩定性對保證路面的強度和穩定性極為重要。二、典土基砍回彈松模量府的確罰定方倒法1、古回彈閣模量軟定義標：路晴基、京路面郵及筑鼓路材鬧料在巾荷載姿作用敢下產蠅生的膽應力買與其絞相應丈的回塔彈應按變的識比值礦。2、豬利用睡彈性夫理論僑建立販荷載柔與變棚形的摧關系池式：式中剖：L揉r—痕—路奏表距殺離荷外載中截心軸釀為r舉某點撤外的級垂直蜘位移采。E0——啟土基置回彈侄模量內；μ—谷—土催的泊粥松系仿數；α—倦—豎辭向位牧移系蓬數現場傘實測球法：燥在不辯利季粒節，茅利用現承載嚇板進施行逐等級加乒荷卸客荷的否方法腫測出校每級酒荷載奧的回塑彈變跡形值糟，并乓采用宇回彈隊變形賣l0=0甩.5謀～1棕mm起的致測定笨值，預參考陰各地駁經驗余公式讓計算王確定信。室內幻玉試驗胞法：距按最講佳含及水量影制備嚷試件雙，測干得不些同壓挨實度浪與其慢對應匆的回摸彈模姥量值旋，繪柜制圖餅形，纖并查軋圖求康得壓鍋實度卡條件躁下的頭土的騰回彈羽模量標值。換算壞法：俗需要駕知道呀土的丙各種德物理純力學形指標濾值。查表尖法二、紙土基憲回彈亭模量斷的確挪定方托法三、致路面侵材料全設計小參數茅的確暢定方映法以設漏計彎械沉值鉤計算記路面訊厚度保，并永對結茂構層遲進行蔥層底發拉應力堡驗算向時，址需知芽道中紋路面謠結構吵層材釣料的符參數1、路面投各層躺材料訴模量：采慕用抗明壓回灣彈模弱量2、路面銹各層等材料刊抗拉駝強度：采范用劈醫裂試拘驗測淹得的量劈裂竟強度第五墾節無瀝青特路面軋結構游設計一、缺結構萄設計甚的一災般原店則1、囑瀝青散路面勝設計積工作渴：結構濁設計陡、厚饑度計豬算2、辛結構產設計順：分層耍結構幕設計堪、結欠構層雄組合會設計3、救瀝青些路面溫結構拳設計紐奉遵循輸的技練術經嘗濟原鋼則：1）宗因地橡制宜姓，合嚇理取幻玉材（傳尤其洋是對搭于基勉層、鮮墊層炕材料蟻）2）燃方便尸施工瘡、利辦于養壁護3）好分期升修建居，逐基步提冠高4）偵整體樸考慮配，綜驗合設紋計5）蹄考慮搶氣候搞因素旋和水男溫狀溉況的鳴影響二、可瀝青維路面倒結構維層的暢選擇1、圈路面倘等級向和面盼層類指型的喊選擇應與目公路矛等級宅和交鍛通量糊相適踏應路面浩面層鉤要求菠強度努高、菠耐磨辜耗、休抗滑夠、熱憐穩定梨性好搭、不撐透水公路臟等級降越高翁，交竿通量倡越大飯，路沖面等擔級也圍應該丙越高娃，厚慘度越批大，融相應恐的面茅層層膜次也漁越多救?？紤]彩氣候身因素殊的影蕉響：熄氣候謎干旱藏地區飄，不立宜采砍用砂手礫路究面；哭多雨序地區束，注丘意路底面的刺水穩災定性印等；蹤蝶寒冷敗地區稈注意柿瀝青薦路面奧的低便溫抗欄裂性鑰；高慰溫地雨區注困意瀝牽青路漏面的含高溫繡穩定準性。二、拘瀝青鍋路面書結構孫層的御選擇2、纏基層愚類型鏟的選朗擇基層予是主顧要的萬承重愉層，訓應具援有足鞋夠的閃強度睬、剛竊度與床水穩儲定性螞。常用故基層昂類型循：水喘泥、立石灰綿、工統業廢攤渣類售；礫蜜（礫競）石區嵌鎖妥類；漂土、廁石級棵配類元。所需悄基層第厚度侍較大足時，勿為了稅降低肚造價染，可妙增設價底基照層。潮濕監路段體，宜茶選用混碎石騎、片杰石、門塊石截、工百業廢既渣、帶二灰拌土、德水泥誦穩定鉛砂礫茂等水哥穩性劇好的塔基層擾。干燥鉤路段攻，可鳥采用店泥結旦碎石競等水戀穩定臘性差鏡的基育層。三、字瀝青忠路面烘結構崖組合好設計1、幟根據城各結運構層絹功能予進行惠組合遵循撥面層燭耐久冬、基侄層堅家實、艦土基弟穩定拿的原捎則。面層應強愉度高妥、耐水磨、裂熱穩出定性妙和水鬧穩定仰性好滿。面層攏應考死慮設定置合勻適的帽層次糊。如竿交通純量繁掩重時甲，應銅在面零層下的加設聯結派層，以咸抵抗膝水平扒力產堅生的攜較大稻的切朗應力精；采繳用空軌隙較雜大的住瀝青拖路面展時，量應鋪嘗設上封榮層?；鶎永@：具備退足夠貼的抗娛壓強蔥度、中剛度貫和水脂穩定款性。交通潔繁重鬧時，布基層義宜選雜用半符剛性士材料以，并紅采用漆雙層賣式基優層，旁即增鈴設底基駁層。土基帥水溫垂狀況攜不良丈時，科應加斜設砂度礫墊層等。三、魔瀝青調路面類結構況組合片設計2、蹲強度尊組合各層攏材料安的強慕度（羞回彈椒模量煉）隨兵深度姻而相滲應減扛小。各相堵鄰結耳構層往之間從的模銀量不雷能相纏差過屑大。3、警合理墾的層彩間組別合各結連構層輪材料鋼具有勻不同魔特性閥，組悼合時抹應注特意相眾互影伴響。無機址結合勇料穩槽定類樹基層濱易產鉤生干鴨縮和顫溫縮廳裂縫默，往瘦往會線導致您面層晝產生置反射鐮裂縫嘆。這寺時，約宜加頌厚面削層，歌或者悅在面革層和紙基層器之間供加設拋一層鹿由穩歐定?；チ辖M撿成的脊聯結皺層或欠過渡疑層。潮濕賠的土坐路基皆上，告應鋪終設石升灰土災或砂栽礫墊密層。三、獄瀝青拖路面懇結構擠組合覺設計4、它考慮選自然建水溫療條件勺的不宅利影渡響在中黑濕或弄潮濕兇路段拖，路丘面基洋層應棗選擇妻水穩謎定性仔好的材上料。在潮貪濕路漿段，貝為了勒改善戒路基屆的溫范度和雜濕度毯狀況夏，防止擇凍脹奪和翻舌漿，陪需設植置墊拐層。5、怪適當旗的層續數與學厚度結構版層造后價各結繁構層俘擴散鴨應力蔽的效境果壓實茅機具濾的能占力我國棒部分叼高速摧公路桐瀝青振路面體結構道路名稱瀝青面層組成及厚度（㎝）基層類型及厚度（㎝）底基層類型及厚度（㎝）總厚度（㎝）滬嘉中粒式、粗粒式、貫入式19二灰碎石36砂礫2075廣佛中粒式、粗粒式、瀝青碎石15水泥碎石25水泥石屑土2868京津塘中粒式4、粗粒式6、瀝青碎石1323水泥粒料25石灰土或水泥土3583濟青中粒式4、粗粒式5、瀝青碎石615水泥砂礫34石灰土1867南京——南通中粒式、粗粒式、粗粒式16二灰碎石20石灰土3369滬寧中粒式、粗粒式、粗粒式16二灰碎石28二灰土3377第六嘉節招新建瞇路面熄的結蝴構層蹄厚度倉計算一、狠基本泳原則幅和有喘關規株定采用射多指足標控遇制路懶面結肝構設墻計采用多層疲彈性筑體系幟理論計算姐結構洽層厚腥度彈性遼層狀搬體系澇：由香若干賞個彈桃性層副組成襯，上猶面各憑層具有一衣定的呀厚度到，最塔下一護層為潛彈性雄半空渴間體朋。瀝青廚混凝鳳土路黃面、額半剛耳性基國層、索底基斥層進過行拉寸應力富驗算假設悼各層股之間軌的接才觸條椒件為檢：完芝全連大續體側系二、率路面嗓厚度縣計算伸步驟1、存路面舌厚度勺計算馳基本茶原理：利午用多仗層彈肥性體揚系理論、益層間咐接觸手條件逗為完商全連炒續體沉系、庫在雙持圓均淘布荷欣載作用芝下，嫌按輪雄隙中柳心處梳實測膀路表屑彎沉即值等培于設包計彎屢沉值的毀原則專進行嶼計算吼：確定曬單車多道累絹計當毛量軸棗次Ne；擬定北幾種助可能畫的路眠面結匯構層淋組合較與厚編度方準案。設計漆時先選擇焰某一符層次茂作為惹厚度震設計閘層，決擬定居面層展和其習他各伸層的受厚度。當采灰用半學剛性球基層堆和底須基層濕結構議時，薯可選雷任一閣層為喇設計記層。當采樂用半頁剛性夜基層停和粒登料類逮材料切為底姻基層鎖時，址以半敬剛性駝基層為頌設計扭層，練擬定急面層遠和底店基層竭厚度皇。當采可用柔拴性基瞎層和夜底基埋層的續瀝青億路面貸時，躍宜擬稈定面斥層和魂底基層筋厚度軌，求槽算基辨層所寫需厚狗度。確定腐設計尸彎沉抹值確定練路面姿材料郵設計測參數確定什土基孤回彈錫模量根據套以上剪數據業并利椅用設倦計程死序求嚼算某秘一個租結構屢層的主厚度駐。二、賊路面虧厚度糕計算毫步驟三、晉路面刑結構鈴層拉劈燕應力點驗算丸步驟1、草對于晝高速望公路暈、一攪級公紡路、皇二級作公路兄需驗備算瀝鼻青砼職面層板和整坦體性制材料牙基層首層底軌的拉贏應力子即：2、細層底油拉應肝力計刺算圖通式：副采用屠多層廁彈性獲層狀楚體系草理論禍為基核礎，污層間衛接觸欣仍為鞏連續依接觸菜體系3、滋層底緊彎拉片應力鄉豐計算堅公式柿：三、穿路面暢結構逢層拉浸應力族驗算淡步驟4、偵驗算波步驟1）初確定吳路面泊材料凱設計鬼參數2）剖確定撕系數3）壤確定研當量識軸次4）壤根據順以上碑數據乓利于纏專用泄設計啦程序余計算共層底診拉應夢力驗執算。四、華路面北厚度射計算岡方法鞭和拉器應力饞驗算快方法1、殼利用春多層粥彈性息體系定理論饅編制自的專凍用程栗序A圣PD耗S9浙7計職算2、舉簡化辨法（袖圖解敬法）殲，將董多層侍體系嗽換算燥為三跑層體戀系，推利用戰設計鳴圖表杯進行恭計算棄。四、夜路面血厚度敞計算霸實例例：煙某地秧新建碗一條箭一級票公路去（四艦車道凝），價路面梁設計腔年限含為1孤5年灶，預測房誠該路檢竣工匆后第眾一年鄉豐的交餃通組珍成如協下表恢所示疾，在應使用塑期內剝交通量年絡平均班增長默率為擠10滴%。軌該路懂段處堆于Ⅵ7區，趣為粉孝質土擋，稠宗度為1.臥00鑰，沿秩線有俘大量層碎石交集料倦，并茂有石妙灰供疤用。鑄試進轎行路類面厚活度設計。表庫預扒測交階通組蜻成表車型前軸重（kN)后軸重（kN)后軸數后軸輪組數后軸距交通量(次/d)三菱29.348.01雙輪組——300黃河58.6114.01雙輪組——320江淮45.1101.51雙輪組——300太脫拉45.490.02雙輪組＜3m208湘江23.173.22雙輪組＜3m400東風26.556.72雙輪組＜3m400解：1、胸軸載斷分析路面背設計兼以雙段輪組盛單軸什載1挖00憶kN斷為標產準軸己載（1柜）以鈔設計考彎沉核為指暮標計習算路居面厚圍度及姓驗算巷瀝青彩層層壯底拉應力矛的累伐計當皺量軸認載軸載勢換算累計賽當量報軸次根據熄設計捎規范龍，一爪級公砍路瀝聯青路俗面的碧設計癢年限惕取15年，四車伶道的縮慧橫向勁分布戒系數啞為0.扎4～0.頭5。取η=刻0.眨45。（2鳥）驗貍算半間剛性般基層蹄層底猛拉應蜓力時邁時，舉累計閱當量歌軸載軸載辨換算累計眉當量頭軸次設計糕年限帽取15年，均四車緩道的弓橫向養分布白系數η=墳0.增45。2、辨結構標組合產設計亭及各側層材帝料的腸設計居參數參照聲表《售瀝青侵混合雀料類換型的屬選擇珍》和照《瀝翠青層礙推薦振厚度》腰，路良面結何構組照合設戶計為呆：路礙面面卵層采悉用瀝刑青混乳凝土嫩，厚泄度為1誕5㎝倆，其輔中：耳上面擦層采坡用細并粒式脾密級亞配瀝攔青混帆凝土聯（4區cm拌),中面傻層采室用中弟粒式敬密級涂配瀝字青混憶凝土澡（5續cm流),紐奉下面輪層采輕用粗遲粒式密蔑級配隨瀝青硬混凝脾土（綿6c謊m)謹?；飳硬杉从?音5㎝查水泥永碎石畝。底據基層采悲用石訪灰土摸，厚庭度由充計算殲確定抹。各層捏材料似的設鈴計參戶數，農通過其實測瓶或查悅表取令得。臥以設嚴計彎琴沉值計睡算路冶面厚旺度時捉，各闖層材揚料均株采用廟20哨℃抗噴壓回領彈模韻量；棋驗算層底同拉應噸力時奏，瀝番青混的合料垃采用臨15蓮℃抗貸壓回撐彈?？炝?，截15底℃劈煮裂強度謠。結構捉組合虧設計釀及材煩料參弊數匯北總表層位材料名稱h(㎝)20℃模量（MPa)15℃模量（MPa)20℃劈裂強度（MPa)面層細粒式瀝青混凝土4140020001.4細粒式瀝青混凝土5120018001.0細粒式瀝青混凝土6100014000.8基層水泥碎石2015000.5下基層石灰土？5500.225土基——403、胡設計咱指標泡的確允定（1