路面工程施工主講老師：王霞江西交通職業(yè)技術學院瀝青路面設計依據(jù)、方法理論瀝青路面概述1瀝青路面設計依據(jù)2瀝青路面設計方法理論3目錄瀝青路面概述1.瀝青路面概念：用瀝青作為結合料鋪筑面層的路面結構的總稱。屬于柔性路面，抗彎拉強度較低，其承載力與穩(wěn)定性很大程度上取決于土基和基層的特性。瀝青路面概述2.瀝青路面分類（圖1-1）圖1-1瀝青路面分類瀝青路面概述3.瀝青路面特點優(yōu)點有良好的力學性能，無施工縫和伸縮縫。01有較好的抗滑性；黑色路面日照下無強烈反光，行車比較安全；路面有彈性，能減震降噪，行車較為舒適。02維修方便，開放交通早。03經(jīng)濟耐久，可分期和再生利用。04瀝青路面概述3.瀝青路面特點缺點造價高于水泥路面。01瀝青易老化。路表面易松散、整體性降低。02溫度敏感性較差。高溫瀝青易流淌，高溫穩(wěn)定性差；低溫易發(fā)脆，抗裂性能差。03瀝青路面概述4.瀝青路面性能要求瀝青路面性能要求高溫穩(wěn)定性水穩(wěn)性耐久性抗滑性透水性或防滲性圖1-2瀝青路面性能要求瀝青路面概述5.瀝青路面破壞類型圖1-3瀝青路面破壞類型瀝青路面概述5.瀝青路面破壞類型裂縫類橫裂縱裂龜裂不規(guī)則裂縫瀝青路面概述5.瀝青路面破壞類型松散類啃邊脫皮坑槽麻面瀝青路面概述5.瀝青路面破壞類型變形類沉陷車轍擁包波浪瀝青路面概述5.瀝青路面破壞類型其他類翻漿泛油瀝青路面設計依據(jù)圖1-4瀝青路面設計依據(jù)瀝青路面設計依據(jù)1、安全等級和可靠度表1-1設計安全等級、可靠度和可靠度指標公路等級高速公路一級公路二級公路三級公路四級公路設計安全等級一級二級三級可靠度（%）9590858070可靠度指標β1.641.281.040.840.52瀝青路面設計依據(jù)2、路面結構的設計期表1-2各級新建路面結構的設計期公路等級設計期（年）公路等級設計期（年）高速公路、一級公路15三級公路8二級公路12四級公路6瀝青路面設計依據(jù)3、設計軸載、軸載換算表1-3設計軸載的參數(shù)設計軸載（kN）輪胎接地壓強（MPa）單輪接地當量圓直徑（mm）兩輪中心距（mm）1000.70213319.5采用單軸-雙輪組100kN作為設計軸載，其計算參數(shù)如表1-3所示。瀝青路面設計依據(jù)4、交通荷載分級表1-4交通荷載分級交通荷載等級極重特重重中等輕設計車道累計貨車交通量（×106）≥2020~99~55~1.5<1.5路面所承受的交通荷載作用，按設計期內(nèi)設計車道所承擔的累計貨車交通量分為5個等級，分級范圍參照表1-4。其中極重交通主要適用于以集裝箱車輛為主的貨運干線公路，以及運送大宗散裝貨物為主的貨運專用公路。瀝青路面設計依據(jù)5、路面性能設計指標圖1-5瀝青路面性能指標路面性能設計指標無機結合料層疲勞開裂路基永久變形瀝青層容許永久變形抗滑性能平整度瀝青層疲勞開裂瀝青路面設計依據(jù)5、路面性能設計指標瀝青層疲勞開裂：瀝青層疲勞壽命Nf1不小于按照瀝青層疲勞等效換算得到的設計車道累計當量軸載作用次數(shù)Ne1。換成

Nf1>Ne1無機結合料層疲勞開裂：無機結合料層疲勞壽命Nf2不小于按照無機結合料層疲勞等效換算得到的設計車道累計當量軸載作用次數(shù)Ne2。換成Nf2>Ne2

路基永久變形：路基頂面的最大豎向壓應變應不大于容許壓應變值εz。換成

εz

<[εz

]瀝青路面設計依據(jù)5、路面性能設計指標瀝青層容許永久變形：Ra

<[Ra]低溫開裂：CI<[CI]對于高速公路和一級公路，裂縫指數(shù)I宜不大于3.0。瀝青路面的車轍深度宜符合表1-5的要求。表1-5各等級公路路面容許車轍深度公路等級高速、一級公路二級公路三級、四級公路容許車轍深度（mm）≤152025瀝青路面設計依據(jù)5、路面性能設計指標抗滑性能：抗滑性能以橫向力系數(shù)SFC60和宏觀構造深度TD為主要指標。高速公路、一級公路路面在交工驗收時，其抗滑技術指標宜符合表1-6的技術要求。二級及以下等級公路可參照執(zhí)行。平整度：高速、一級公路，國際平整度指數(shù)IRI≤2.0m/kmσ≤1.0mm。瀝青路面設計依據(jù)5、路面性能設計指標表1-6瀝青路面抗滑技術指標年平均降雨量(mm)交工檢測指標值橫向力系數(shù)SFC60構造深度TD(mm)>1000≥54≥0.55500~1000≥50≥0.50250~500≥45≥0.45瀝青路面設計依據(jù)6、設計流程圖1-6瀝青路面設計流程瀝青路面設計方法理論設計方法經(jīng)驗，半經(jīng)驗法——使用經(jīng)驗或試驗路結果為依據(jù)。01理論法——以彈性理論為基礎，并由試驗確定計算參數(shù)的力學方法，綜合考慮了車輛荷載，交通量，環(huán)境因素以及材料特性影響。02我國瀝青路面設計采用第2種方法。瀝青路面設計方法理論設計理論把路面結構簡化為承受雙圓均布豎向荷載作用的多層體系，采用層間連續(xù)接觸的彈性層狀體系理論分析各特征計算點的力學響應量。多層彈性體系計算圖式如圖1-7所示。雙圓均布垂直荷載作用圖式如圖1-8所示。瀝青路面設計方法理論設計理論1-7多層彈性體系計算圖式1-8雙圓均布垂直荷載作用圖式瀝青路面設計方法理論設計理論多層彈性連續(xù)體系理論基本假定：各層是連續(xù)的，完全彈性的，各向同性的，而變形和位移是微小的。01最底層厚度在水平方向和垂直方向為無限大，其上各層厚度為有限，水平方向為無限大。02層間接觸情況：接觸面假定為完全連續(xù)的。04假定路面表面受垂直荷載作用，接觸面形狀為圓形，壓力呈均勻分布。03瀝青路面設計方法理論設計理論設計軸載的雙圓荷載參數(shù)見表1-3。不同設計指標對應的力學指標及其豎向位置如表1-7所示。水平方向計算點為單圓中心點、單圓邊緣點、雙圓中心距中點以及后兩點的中點，如圖1-9所示：（A、B、C、D點，取四個點計算的最大的力學響應量進行路面結構分析。受力分析時，瀝青層取20℃時的回彈模量值）。1-9路面受力計算分析點平面圖示瀝青路面設計方法理論設計理論表1-7路面設計指標對應力學指標及豎向位置設計指標力學指標豎向位置瀝青層疲勞水平向拉應變?yōu)r青層層底無機結合料層疲勞水平向拉應力