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文档简介

1、 我国公路路面设计新规范我国公路路面设计新规范 2011.92011.9 公路路面设计规范有:公路路面设计规范有: 公路水泥混凝土路面设计规范(公路水泥混凝土路面设计规范(JTG D40-2002) 公路沥青路面设计规范(公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006) 两规范颁布实施两规范颁布实施8年(水泥路面)和年(水泥路面)和5年(沥青路面年(沥青路面),期间进期间进行大规模路面建设,积累丰富经验,取得先进科研成果,原规范行大规模路面建设,积累丰富经验,取得先进科研成果,原规范已不适应需要,制订新规范条件具备。已不适应需要,制订新规范条件具备。 交通运输部分别于交通运输部分别于2007年

2、和年和2010年启动新规范研究编制工年启动新规范研究编制工作。作。 公路水泥混凝土路面设计规范公路水泥混凝土路面设计规范 完成编制工作,报交通部审批完成编制工作,报交通部审批 1 结构设计方法结构设计方法1.1设计标准设计标准p 混凝土面层混凝土面层 设计标准:设计基准期内行车荷载和温度度梯度综合作用设计基准期内行车荷载和温度度梯度综合作用 面层板产生面层板产生疲劳断裂。 验算标准验算标准:设计基准期内最重轴载和最大温度梯度综合作用面设计基准期内最重轴载和最大温度梯度综合作用面层板产生层板产生极限断裂极限断裂。 rtprrtrprrffmax.max. p 贫混凝土或碾压混凝土基层贫混凝土或碾

3、压混凝土基层设计标准设计标准:设计荷载产 生疲劳断裂。疲劳断裂。brbprrf式中 pr面层板在临界荷位处产生的行车荷载疲劳应力(MPa); tr面层板在临界荷位处产生的温度梯度疲劳应力(MPa); p,max 最重的轴载在临界荷位处产生的最大荷载应力(MPa); t,max最大温度梯度在临界荷位处产生的最大温度翘曲应(MPa);可靠度系数,依据所选目标可靠度及变异等级确定 ; fr 水泥混凝土弯拉强度标准值(MPa)。 1.2 力学模型力学模型 弹性地基单层板模型弹性地基单层板模型粒料基层上混凝土面层;粒料类基层及各类底基层和垫层,与路基一起视作多层弹性地基多层弹性地基,以地基顶面当量回地基

4、顶面当量回弹模量弹模量表征; 弹性地基双层板模型弹性地基双层板模型无机结合料稳定类基层或沥青混合料类基层上混凝土面层;旧混凝土路面上加铺分离式混凝土面层; 复合板模型复合板模型两层不同性能材料组成的面层或基层复合板,旧混凝土路面上加铺结合式混凝土面层。 面层板及基层的临界荷位均位于纵缝边缘中部。水泥混凝土路面结构分析采用弹性地基板理论弹性地基板理论。 1.3 单层板应力单层板应力 荷载应力荷载应力 设计轴载在面层板临界荷位处产生的荷载疲劳应力pscfrprkkk最重轴载最重轴载在面层板临界荷位处产生的在面层板临界荷位处产生的最大荷载应力最大荷载应力pmcrpkkmax, 温度应力温度应力面层板

5、临界荷位处产生的温度疲劳应力面层板临界荷位处产生的温度疲劳应力.maxtrttk式中t.max最大温度梯度时面层板产生的最大温度应力(MPa) ; kt 考虑温度应力累计疲劳作用的温度疲劳应力系数。 最大温度梯度时混凝土面层板最大温度应力ccc.max2gtLE h TB 式中 c混凝土的线膨胀系数; Tg最大温度梯度; BL 温度应力系数。 1.4 双层板应力双层板应力 荷载应力荷载应力30.65-20.94cbc1.45 101psgsrh PDD面层板或上面层板面层板或上面层板的荷载疲劳应力及其荷载疲劳应力系数kf、应力折减系数kr和综合系数kc的确定方法,与单层板的相同,设计轴载设计轴

6、载Ps在在上层板临界荷位处产生的荷载应力上层板临界荷位处产生的荷载应力94. 0268. 03/11041. 1sbgbcbpsPhrDD 贫混凝土或碾压混凝土基层板或者下面层板的荷载疲劳应贫混凝土或碾压混凝土基层板或者下面层板的荷载疲劳应力及其疲劳应力系数力及其疲劳应力系数kf和综合系数和综合系数kc的确定方法与单层板的相的确定方法与单层板的相同;设计轴载同;设计轴载Ps在在下层板临界荷位处产生的荷载应力下层板临界荷位处产生的荷载应力bpscfbprkk94. 0268. 03/11041. 1sbgbcbpsPhrDD 式中 bpr下层板的荷载疲劳应力(MPa); bps设计轴载Ps在下层

7、板临界荷位处产生的荷载应力(MPa) 。 温度应力温度应力 上层板的温度疲劳应力温度疲劳应力tr、最大温度翘曲应力最大温度翘曲应力t.max、综合温度翘曲应力和内应力作用的温度应力系数温度应力系数BL的计算式与单层板的基本相同。 下层板的温度疲劳应力不需计算分析。下层板的温度疲劳应力不需计算分析。 1.5 复合板应力复合板应力 荷载应力荷载应力 面层复合板的荷载疲劳应力和最大荷载应力计算,面层复合板的荷载疲劳应力和最大荷载应力计算,与单层板或上层板完全相同,只需用面层复合板的截面弯曲刚度和等效厚度替代,只需用面层复合板的截面弯曲刚度和等效厚度替代单层板或上层板的弯曲刚度单层板或上层板的弯曲刚度

8、Dc和厚度和厚度hc即可,板相对刚度半径即可,板相对刚度半径r或或rg需需依据面层复合板弯曲刚度重新计算。依据面层复合板弯曲刚度重新计算。 温度应力温度应力 面层复合板的疲劳温度应力计算和疲劳温度应力系数与单层板与单层板的相同。的相同。 最大温度应力t.maxcc2c1c2.max2gtLT EhhBc1c1c1c1c2c2c2c21.77 0.27ln182h EEhh EEh 1.6 设计轴载设计轴载交通荷载分级交通荷载分级交通荷载等级交通荷载等级极重极重特重特重重重中等中等轻轻设计车道设计轴载设计车道设计轴载(100kN)累计作)累计作用次数用次数Ne(104)1106110620002

9、00010010031.8m时,应增大配时,应增大配筋率,重复上述计算至符合要求。筋率,重复上述计算至符合要求。 计算裂缝缝隙平均宽度计算裂缝缝隙平均宽度bj,当当bj0.5mm时,满足要求;否则应增大时,满足要求;否则应增大配筋率,重复上述计算至符合要求。配筋率,重复上述计算至符合要求。 计算钢筋应力。当不大于钢筋屈服强度时,满足要求;否则应计算钢筋应力。当不大于钢筋屈服强度时,满足要求;否则应 增大配筋率,重复上述计算至符合要求。增大配筋率,重复上述计算至符合要求。 综合上述计算结果,最终确定配筋率,并进一步确定钢筋根数。综合上述计算结果,最终确定配筋率,并进一步确定钢筋根数。 在满足纵向

10、钢筋间距要求的条件下,宜选用直径较小的钢筋。在满足纵向钢筋间距要求的条件下,宜选用直径较小的钢筋。 4.2 钢纤维混凝土路面钢纤维混凝土路面 钢纤维体积率:一般为钢纤维体积率:一般为0.6% 1.0%。 面层厚度:普通混凝土面层厚度的面层厚度:普通混凝土面层厚度的0.75 0.65倍,按钢纤维掺量确倍,按钢纤维掺量确定。最小厚度,极重、特重或重交通定。最小厚度,极重、特重或重交通180mm;中等或轻交通;中等或轻交通160mm。n集料公称最大粒径:钢纤维长度的1/22/3,并不宜大于26.5mm(铣削型钢纤维)或19mm(剪切型或熔抽型钢纤维)。n钢纤维抗拉强度标准值:不宜小于600级(600

11、1000MPa)。n水泥用量:不得少于,非冰冻地区360kg /m3,冰冻地区380kg /m34.3 复合式路面复合式路面沥青混凝土上面层的厚度不宜小于沥青混凝土上面层的厚度不宜小于40mm。混凝土下面层的计算厚度,应满足设计要求。混凝土下面层与沥青混凝土上面层之间应设置粘层。 混凝土下面层的临界荷位,为板的纵向边缘中部。 设计轴载Ps在临界荷位处产生的荷载疲劳应力,按单层板计算确定。应力折减系数、荷载疲劳应力系数和综合系数的确定方法,与无沥青上面层时完全相同。 设计轴载Ps和最重轴载Pm在混凝土下面层临界荷位处产生的荷载应力和最大荷载应力分别按下式计算。psaapsah)1 ( max)1

12、 (paapmah 4.4 加铺层结构设计加铺层结构设计4.4.1路面损坏状况调查评定路面损坏状况调查评定n旧混凝土路面的损坏状况采用断板率和平均错台量两项指标评定n路面损坏状况分为4个等级,各个等级的断板率和平均错台量的分级标准见下表。 路面损坏状况分级标准路面损坏状况分级标准 等级等级优良优良中中次次差差断板率()断板率()5510102020平均错台量平均错台量(mm)33771212 4.4.2 接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定接缝传荷能力和板底脱空状况调查评定 旧混凝土面层板的接缝传荷能力和板底脱空状况采用弯沉测试法调查评定,弯沉测试宜采用落锤式弯沉仪。 测定接缝传荷能力的试验荷载

13、应接近于设计轴载的一侧轮载。将荷载施加邻近接缝的路面表面,实测接缝两侧边缘的弯沉值。按下式计算传荷接缝的系数 )(% 100lujwwk 旧混凝土面层的接缝传荷能力分为4个等级。接缝传荷能力分级标准接缝传荷能力分级标准 等级等级优良优良中中次次差差()()806080406040 4.4.3 沥青加铺层结构设计沥青加铺层结构设计沥青加铺层可设单层或双层沥青面层,至少有一层采用密级配沥青混料,可根据需要设置调平层,在路面边缘设置内部排水系统。沥青加铺层与原水泥混凝土面板之间宜撒布改性沥青,加强层间结合,避免层间滑移。减缓反射裂缝的措施: 增加沥青加铺层的厚度; 采用掺加纤维及橡胶等改性沥青混合料

14、; 在旧混凝土板顶面或加铺层内设置应力吸收层等夹层; 沥青加铺层下层可采用大粒径沥青碎石。沥青加铺层厚度应与混合料的公称最大粒径相匹配,按减缓反射裂缝的要求确定。高速公路和一级公路的最小厚度宜为100mm,其他等级公路的最小厚度宜为80mm。 4.4.4 分离式混凝土加铺层结构设计分离式混凝土加铺层结构设计u在旧混凝土面层与加铺层之间应设置隔离层。隔离层材料宜选用沥青混凝土,厚度不宜小于40mm。u分离式混凝土加铺层的接缝形式和位置,按新建混凝土面层的要求布置。u加铺层可采用普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土。普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土加铺层的厚度不宜小于180m

15、m;钢纤维混凝土加铺层的厚度不宜小于140mm。u加铺层和旧混凝土面层应力分析,按分离式双层板进行,旧混凝板各参数采用实测值。加铺层的设计厚度,按加铺层和旧混凝土板的应力分别满足要求确定。 4.4.5 结合式混凝土加铺层结构设计结合式混凝土加铺层结构设计p采用铣刨、喷射高压水或钢珠、酸蚀等方法,打毛清理旧混凝土面层表面,并涂敷粘结剂,使加铺层与旧混凝土面层结合成整体。p 结合式加铺层厚度不宜小于60mm。加铺层的接缝形式和位置应与旧混凝土面层的接缝完全对应和对齐,加铺层内可不设拉杆或传力杆。p 加铺层和旧混凝土板的应力分析,按结合式双层板进行。旧混凝土板的 参数实测值。加铺层的设计厚度,按计算

16、 及要求确定。 4.4.6 旧沥青路面加铺水泥混凝土路面结构设计旧沥青路面加铺水泥混凝土路面结构设计在旧沥青面层与水泥混凝土加铺层之间应设置调平层。调平层材料可选用沥青混凝土等。加铺层可采用普通混凝土、钢纤维混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土。普通混凝土、钢筋混凝土和连续配筋混凝土加铺层的厚度不宜小于180mm;钢纤维混凝土加铺层的厚度不宜小于140mm.计算确定旧沥青路面顶面的当量回弹模量,并按照新建水泥混凝土路面进行加铺层设计。超薄水泥混凝土加铺层的厚度宜为80130mm,面板平面尺寸1.02.5m,切缝深度为面层板厚的1/41/3,缝宽35 mm,无需封缝。 公路沥青路面设计规范公路沥青

17、路面设计规范 u组织管理组织管理 编写组编写组 12单位,14人 顾问组顾问组 7人u工作基础工作基础 交通部原公路司、西部中心分别立项进行研究,取得重要成果,在此基础上开展规范研交通部原公路司、西部中心分别立项进行研究,取得重要成果,在此基础上开展规范研究与编制。究与编制。u调研工作调研工作 前期研究基础上,需进行一些调研:前期研究基础上,需进行一些调研: 典型路面结构典型路面结构 交通轴载参数交通轴载参数 典型路段资料收集典型路段资料收集 设计方法验证设计方法验证u工作进度工作进度 沥青路面设计规范对相关规范规程如施工规范、材料试验规程等具有带动作用,要求编沥青路面设计规范对相关规范规程如

18、施工规范、材料试验规程等具有带动作用,要求编制科学合理,迅速完成。制科学合理,迅速完成。 编制工作编制工作2011年启动,年启动,2012年底完成报批稿年底完成报批稿。 沥青路面设计规范编制工作沥青路面设计规范编制工作 1.1 沥青路面设计指标沥青路面设计指标 沥青路面结构设计应能保证路面结构在规定的设计基准期内,在所在地环境沥青路面结构设计应能保证路面结构在规定的设计基准期内,在所在地环境条件和交通荷载作用下,符合相应损坏标准和预定保证率的要求。条件和交通荷载作用下,符合相应损坏标准和预定保证率的要求。 沥青路面设计指标有:沥青层和无机结合料稳定层的沥青层和无机结合料稳定层的疲劳开裂疲劳开裂

19、粒料层和路基顶面的粒料层和路基顶面的永久变形永久变形沥青面层的沥青面层的低温开裂低温开裂1.2 路面结构力学模式路面结构力学模式 应用弹性层状体理论解析解(层间连续接触)分析各特征计算点的力学应用弹性层状体理论解析解(层间连续接触)分析各特征计算点的力学响应量。计算分析的响应量为:响应量。计算分析的响应量为:沥青层底面的弯拉应变、无机结合料层底面的弯拉应力、粒料层及路基顶面的竖向压应变。1. 路面结构分析路面结构分析 1.3 路面疲劳开裂预估路面疲劳开裂预估 沥青路面疲劳分析的响应为沥青层底面的拉应变、无机结合料层底面的拉应力,分别计算平行于行车方向和垂直于行车方向的力学响应量,确定力学响应的

20、关键位置和方向。沥青层疲劳寿命沥青层疲劳寿命 依据该层底面的最大拉应变最大拉应变以及沥青混合料的组成和性质组成和性质,计算沥青层的疲劳寿命。)408. 50237. 0()408. 50237. 0(846. 0433. 0720. 2579. 1973. 31151302. 011110316. 6acachhTRfeeVFAEVFAEKKN(1.3.2) 式中:Nf沥青层的疲劳寿命; 沥青层底面最大拉应变(10-6); S沥青混合料参考温度20下的动态模量 (MPa); VFA有效沥青饱和度(%); hac沥青层厚度(mm); KT1沥青层温度换算系数,按所在地区和沥青层厚 度参照下表选用

21、; KR保证率系数,高速公路0.1528;一级公路 0.2328;二级公路0.3060;三级 和四级公路0.7523。 温度修正系数(沥青层疲劳)温度修正系数(沥青层疲劳) 无机结合料稳定层的疲劳寿命无机结合料稳定层的疲劳寿命 依据该层底面的最大弯拉应力最大弯拉应力计算确定。 )lg(lg21TRrtefkkkfkbaN 式中:Nf无机结合料稳定层的疲劳寿命; t无机结合料稳定层底面的最大弯拉应力(MPa); ke考虑收缩裂缝影响的应力增大系数; k1考虑裂缝扩展的寿命增大系数; kT2温度换算系数; kR保证率系数,高速公路,kR =1.6278;一级公路,kR =1.2628;二级 公路,

22、kR =1.0260;三级和四级公路,kR =0.2466; a,b试验回归系数,水泥稳定类材料,a =12.409,b=12.570;二灰稳定类材料, a =11.853,b=13.317.应力增大系数应力增大系数ke材料无侧限抗压强度(材料无侧限抗压强度(MPa)稳定层厚度(稳定层厚度(mm)2002001001002525121232000中湿粘质土300450350500400600500700粉质土300500400600450700500750潮湿粘质土350550450600500700550800粉质土4006005007006008006501000注:冻深小或填方路段,或者

23、防冻层采用隔温性能良好的材料,可选用低值;冻深大或挖方及地下水位高的路段,或者防冻层选用隔温性能差的材料,应采用高值。 2.2 路面结构组合原则路面结构组合原则p贯彻路基路面一体化设计的理念,确保路基具有足够的承载能力,路面结构组合与路基状况相适应。p不同结构层组合的沥青路面使用过程中的损坏特点有差异,应根据工程的水文地质、气候、交通、材料特点,结合当地的工程经验,拟定合适的沥青路面结构层组合方案。各种结构组合方案的沥青路面损坏类型各种结构组合方案的沥青路面损坏类型路面类型路面类型沥青类基层和粒料类基层沥青类基层和粒料类基层无机结合料类基层无机结合料类基层面层厚度面层厚度厚厚中厚中厚薄薄厚厚中

24、厚、薄中厚、薄主要损坏类型主要损坏类型永久变形永久变形(面层为主)(面层为主)疲劳开裂疲劳开裂永久变形永久变形(粒料层和路基)(粒料层和路基)永久变形永久变形(面层面层)反射裂缝反射裂缝(面层面层)次要损坏类型次要损坏类型疲劳开裂疲劳开裂永久变形永久变形-疲劳开裂疲劳开裂冰冻地区冰冻地区低温缩裂低温缩裂(面层面层) p粒料类基层粒料类基层选用优质集料级配碎石优质集料级配碎石或水结碎石做基层。其底基层可以选用质量稍差的级配碎(砾)石或水结碎石,也可以选用水泥、石灰粉煤灰(二灰)或石灰稳定碎(砾)石或土。粒料类基层沥青路面结构层组合方案粒料类基层沥青路面结构层组合方案结构类型 粒料类基层粒料类基层

25、面层磨耗层密级配沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石(SMA)、开级配沥青磨耗层、沥青表面处治联结层密级配沥青混合料或不设置(轻交通路面)基层基层级配碎石、填隙碎石底基层级配碎(砾)石、填隙碎石水泥、石灰-粉煤灰或石灰稳定碎(砾)石或土防冻层 (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 p 沥青混合料类基层沥青混合料类基层选用热拌沥青混合料热拌沥青混合料(包括密级配沥青混合料和开级配沥青碎石)或者沥青贯入碎石。底基层可以选用粒料(级配碎石)、无机结合料稳定粒料(水泥稳定碎石或石灰粉煤灰稳定碎石)或者热拌沥青混合料(全厚式沥青路面)

26、。选用开级配沥青碎石做排水基层或者反射裂缝减缓层时,其底基层必须满足不透水的要求。 结构类型 沥青结合料类基层沥青结合料类基层面层磨耗层密级配沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石(SMA)、开级配沥青磨耗层、沥青表面处治联结层密级配沥青混合料基层基层热拌沥青混合料热拌沥青混合料、沥青贯入碎石开级配沥青碎石底基层级配碎石水泥或石灰-粉煤灰稳定碎石防冻层(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沥青结合料类基层沥青路面结构层组合方案沥青结合料类基层沥青路面结构层组合方案 p 无机结合料稳定类基层无机结合料稳定类基层采用水泥稳定碎石水泥稳

27、定碎石、石灰石灰-粉煤灰稳定碎石等材粉煤灰稳定碎石等材料料;其底基层可以选用粒料,如级配碎(砾)石或水结碎石等,也可以选用无机结合料稳定粒料(砾石、未筛分碎石、天然砂砾等)或土,见下表。结构类型 无机结合料类基层无机结合料类基层面层磨耗层密级配沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石(SMA)、开级配沥青磨耗层、沥青表面处治联结层密级配沥青混合料或不设置基层基层水泥或石灰-粉煤灰稳定碎石底基层水泥、石灰-粉煤灰或石灰稳定碎(砾)石或土级配碎(砾)石、填隙碎石防冻层 (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 无机结合料类基层沥青路面结

28、构层组合方案无机结合料类基层沥青路面结构层组合方案 2.3 基层和底基层基层和底基层u基层和底基层具有足够的强度(承载能力)、良好的抗车辙和抗疲劳开裂性能,及耐久性和水稳定性(抗剥落、耐冲刷)。u依据交通荷载等级、材料供应情况和结构层组合要求,选用基层和底基层的组成材料种类。u无机结合料稳定类和沥青混合料类基层和底基层的厚度及相应材料的抗疲劳性能,应满足设计基准期内基层或底基层的疲劳寿命要求。u各种基层和底基层的结构层适宜厚度,按所选集料的公称最大粒径和压实效果的要求而定。基层或底基层的设计层厚超出相应材料的适宜层厚范围的上限时,需分层铺设和压实。当采用重型压实机械时,经过论证,压实厚度可适当

29、放宽。 基层和底基层组成材料种类选用基层和底基层组成材料种类选用类型材料类型适用场合无机结合料稳定类水泥稳定碎石,石灰-粉煤灰稳定碎石各交通等级的基层和底基层贫混凝土极重交通、特重交通的基层水泥稳定开级配碎石多雨地区、特重或重交通的排水基层水泥稳定未筛分碎石、砾石石灰-粉煤灰稳定未筛分碎石、砾石石灰稳定未筛分碎石、砾石轻交通的基层各交通等级的底基层水泥土、石灰土、石灰-粉煤灰土轻交通的基层中等交通和轻交通的底基层沥青混合料类密级配沥青碎石,半开级配沥青碎石极重交通、特重交通和重交通的基层开级配沥青碎石多雨地区、特重或重交通的排水基层沥青贯入碎石中等和轻交通的基层粒料类级配碎石(优质碎石)重交通

30、、中等交通和轻交通的基层级配碎石(未筛分碎石)轻交通的基层各交通等级的底基层级配砾石、级配碎砾石填隙碎石 l选用无机结合料稳定类材料做基层或底基层时,应控制它与下卧层的相对刚度,勿使其层底出现过大的拉应力。并且,其下卧层宜选用细料含量少的无结合料类材料,以防止产生唧泥病害。l无机结合料稳定类基层或底基层的上层可选用由半开级配沥青碎石或开级配沥青碎石组成的反射裂缝缓解层。同时,必须设置路面边缘排水系统,将渗入水排引出路基。l年降水量大于1000mm的潮湿多雨地区,路基为低透水性细粒土的高速公路和一级公路,宜在沥青面层下设置开级配沥青碎石排水基层,并设置路面边缘排水系统,将渗入水排引出路基。排水基

31、层下应设置不透水的结构层次。l贫混凝土基层必须设置横向缩缝,一次摊铺宽度大于7.5m时,必须设置纵向缩缝。 2.4 面层面层p磨耗层材料磨耗层材料 按公路等级、交通荷载等级、使用要求的不同,选择面层磨耗层的材料类型。密级配沥青混合料密级配沥青混合料可适用于各种交通等级。极重、特重交通或重交通的磨耗层,可选用选用SMA。重交通或中等交通的高速公路或者有低噪声要求的路段,可选用开级配沥青混合料开级配沥青混合料作为抗滑磨耗层或透水磨耗层。轻交通或中等交通的三级和四级公路,可选用沥沥青表面处治青表面处治作为磨耗层。p联接层材料联接层材料 面层联结层宜选用密级配沥青混合料。在极重、特重交通和重载公路上,

32、可以选用SMA。p平整度平整度 新建高速公路和一级公路的路表平整度应满足国际平整度指数(IRI)不低于2.0m/km的要求,二级公路应满足国际平整度指数(IRI)不低于3.5m/km的要求。高速公路、一级公路和二级公路交工验收时的路表抗滑性能,宜符合横向力系数SFC6054,构造深度TD0.55 mm的要求。 沥青混合料轮辙试验蠕变率(次沥青混合料轮辙试验蠕变率(次/mm)的要求(不小于)的要求(不小于) 交通分级交通分级(106轴次轴次数数) 距路表深度距路表深度(mm)温度分区温度分区I-1、I-2、I-3、I-4II-1II-2、II-3、II-4III-2101001500(2400)

33、600800600100600600600600301003200(4500)100015006001001000(1500)6006006001201005500320045001500100250010001500600注:1. 按30年最热月平均日最高气温的平均值分为:I (夏炎热区) - 30C;II(夏热区)- 2030C;III(夏凉区)- 20C; 2. 按30年极端最低气温分为:1(冬严寒)- -9C; 3. 括号内数值表示海口或类似地区的性能要求。 面层热拌沥青混合料的抗车辙性能以轮辙试验的蠕变率表征,按气候条件、交通等级和结构层位的不同,应分别符合技术要求。 p沥青混合料的

34、抗疲劳性能应满足设计基准期内沥青面层的疲劳寿命要求。p沥青面层的厚度依据公路等级、交通荷载等级、基层类型、气候条件和当地使用经验,经技术论证后选定。沥青路面面层厚度参考范围沥青路面面层厚度参考范围交通荷载等级交通荷载等级极重、特重极重、特重重重中等中等轻轻面层参考厚度(面层参考厚度(mm)2001502008015080p 密级配沥青混合料密级配沥青混合料的结构层最小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.53.0倍倍。沥青玛蹄脂碎石混合料沥青玛蹄脂碎石混合料和开级配沥青混合开级配沥青混合料料的结构层最小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.02.5倍倍。 p各种磨耗层磨耗层的结构层适宜厚度,按所选集料

35、的公称最大粒径和压实效果的要求确定。沥青混合料类型沥青混合料类型集料公称最大粒径(集料公称最大粒径(mm)4.759.513.219.0密级配沥青混合料(细型)密级配沥青混合料(细型)12.5192537.53062.55070密级配沥青混合料(粗型)密级配沥青混合料(粗型)-305037.57557.575沥青玛蹄脂碎石沥青玛蹄脂碎石-2537.537.5505062.5开级配沥青磨耗层开级配沥青磨耗层-19252537.5-沥青表面处治沥青表面处治单层式单层式1015,双层式,双层式1525,三层式,三层式2530各种沥青混合料组成的磨耗层的适宜层厚(各种沥青混合料组成的磨耗层的适宜层厚(

36、mm) p各种联结层联结层的结构层适宜厚度,按所选集料的公称最大粒径和压实效果的要求确定。联结层设计层厚超出相应材料的适宜层厚范围时,需分层铺设和压实。 各种沥青混合料组成的联结层的适宜层(各种沥青混合料组成的联结层的适宜层(mm)沥青混合料类型沥青混合料类型集料公称最大粒径(集料公称最大粒径(mm)1925密级配沥青混合料(细型)密级配沥青混合料(细型)507075100密级配沥青混合料(粗型)密级配沥青混合料(粗型)577575150沥青玛蹄脂碎石沥青玛蹄脂碎石5062.5-p 选用开级配沥青混合料做抗滑磨耗层或透水磨耗层时,应设置 路面边缘排水系统,将渗入水排引出路基。 2.5 桥面铺装

37、桥面铺装n水泥混凝土桥面沥青铺装体系由防水粘结层、沥青铺装层、防水及排水设施组成,应系统设计。n桥面混凝土应进行处理,确保干燥、清洁、平整,处理方式包括人工或机械清扫、喷砂、打毛、精铣刨等,桥面的处理方式应与防水粘结层材料性能相适应。n高速公路、一级公路的桥面防水粘结层应专门设计,二级及以下等级公路桥面防水粘结层可采用与其他路段下封层相同的形式。 防水粘结层的选择应与公路等级、桥梁类型、工程环境条件等相适应。应检验防水粘结层与桥面及沥青铺装间的抗剪强度和拉拔强度。n 高速公路、一级公路的桥面沥青铺装层的厚度宜为70100mm,须采用上下两层,铺装下层应能与防水粘结层共同组成防水体系,铺装上层厚

38、度不小于30mm,采用密实、抗滑、耐磨耗的沥青混合料。 二级及以下等级公路的桥面沥青铺装层的厚度宜为5090mm。 桥面沥青铺装层方案应与其他段落的路面结构相协调,以便于施工组织。n 桥头搭板的面板处理、防水粘结层及沥青铺装层的材料、结构应与桥面一致。 3.材料设计参数材料设计参数 3.1 气候因素分区气候因素分区3.1.1 等效温度系数等效温度系数 按地区、路面结构和设计指标查附表取用。 3.1.2 湿度指数湿度指数 湿度指标(湿度指标(TMI)由干旱指数Ia(年水不足量与年潜在水蒸散量之比)和湿度指数Ih(年水径流量与年潜在水蒸散量之比)两部分组合确定。式中:Ryy年的水径流量(cm);

39、DFy y年的水不足量(cm),在DFy项前加入系数60,是基于水渗入 土要易于从土中提取出的假设; PEy y年的潜在水蒸散量(cm)。 YYYYPEDFRTMY60100 全国全国TMI区划图区划图 3.2 路面材料和路基土性质参数确定路面材料和路基土性质参数确定 依据设计项目的重要性(公路等级)、工程规模和投资量差别,分别按3个层次个层次提出要求:1 第一层次,按标准试验方法,实测材料和土的性质参数;2 第二层次,实测材料和土的物性参数,利用经验关系式确定材料和土的性质参数;3 第三层次,参照规范附录的参考值表,按项目具体情况酌情选用。 沥青混合料动态模量试验和分析等级和标准的选定。沥青

40、混合料动态模量试验与分析等级的选择沥青混合料动态模量试验与分析等级的选择混合料特性混合料特性等级等级1等级等级2等级等级3等级等级4基于标准试验基于标准试验的全面分析的全面分析基于标准试验基于标准试验的简化分析的简化分析基于预估模型基于预估模型的简化分析的简化分析基于推荐值基于推荐值基质沥青基质沥青常规级配常规级配可选用以提高精度可选用以提高精度或满足研究需要或满足研究需要可选用以提高可选用以提高精度精度推荐采用推荐采用可参考使用可参考使用基质沥青基质沥青非常规级配非常规级配可选用以提高精度可选用以提高精度或满足研究需要或满足研究需要推荐采用推荐采用可酌情参考可酌情参考使用使用不可采用不可采用

41、改性沥青改性沥青推荐采用推荐采用推荐采用推荐采用不可采用不可采用不可采用不可采用 青混合料动态模量试验与分析分级标准青混合料动态模量试验与分析分级标准等级等级1234模量取用模量取用基于标准试验基于标准试验的全面分析的全面分析基于标准试验的基于标准试验的简化分析简化分析基于预估模型基于预估模型的简化分析的简化分析基于基于推荐值推荐值试验类型试验类型单轴压缩动态模量试验单轴压缩动态模量试验材料性质参数的试验材料性质参数的试验不做试验不做试验试验温度试验温度(C)-10、5、20、35、50或或5、20、3520-加载频率加载频率(Hz)25、10、5、1、0.5、0.1或或10、5、1、0.11

42、0- 321oct1kakaarpppkM 9509. 50460. 01328. 01439. 0 7506. 0034. 00399. 00409. 0 7674. 40061. 00652. 01540. 01428. 03075. 02075. 01CDwPIkPwPIkPCDwPIk 8353. 10288. 00416. 06836. 0 6710. 11088. 0560321Pdkkwk3.3 材料性质参数值材料性质参数值3.3.1土和粒料回弹模量土和粒料回弹模量土和粒料物性参数与回弹模量模型3参数的经验关系式: 1. 土 (3.4.1) 2级配碎石式中:PI塑性指数(%);

43、w含水量(%); dmax 最大干密度(g/cm3; CD _ 压实度(%);P0.075 0.075mm筛通过百分率(%); P5 5mm筛通过百分率(%); d6060% 通过百分率对应的粒径(m (3.4.2)(3.4.3)% 标准条件下粒料层回弹模量参考值范围。 粒料层回弹模量参考值(粒料层回弹模量参考值(MPa)范围)范围材料分类材料分类轻交通轻交通中等交通中等交通重、特重、极重交通重、特重、极重交通注释注释取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值级配碎石级配碎石250650450200500350150400*300*上基层上基层2505

44、50400200400300-基层基层180300220180250215180250210底基层底基层级配砾石级配砾石200400300150300250-基层基层150250195150220190150200180底基层底基层注:*- 当超载现象显著时,取值范围为200500,代表值为350;级配偏粗的取高值,级配偏细的取低值。 路基回弹模量参考值(路基回弹模量参考值(MPa)范围)范围 材料分类材料分类轻交通轻交通中等交通中等交通重、特重、极重交通重、特重、极重交通取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值G(砾)(砾)110125120115

45、130125120135130GF(含细粒土砾)(含细粒土砾)100120110105125115110130120GM(粉土质砾)(粉土质砾)100115110105120110110125115GC(黏土质砾)(黏土质砾)9511510595120105100120110S(砂)(砂)9511010095115105100120110SF(含细粒土砂)(含细粒土砂)901059595110100100115105SM(粉土质砂)(粉土质砂)658575709080759585SC(黏土质砂)(黏土质砂)608070658575709080ML(低液限粉土)(低液限粉土)5070605075

46、65558070MLS/MLG(含砂含砂/含砾低液限粉土)含砾低液限粉土)608065658570708575CL(低液限粘土)(低液限粘土)507060557565558065CLS/CLG(含砂(含砂/含砾低液限粘土)含砾低液限粘土)608065658070658570注:无塑性土,级配偏粗的取高值,级配偏细的取低值;带塑性土,塑性指数大的取高值,塑性指数(2PI18)的取低值。标准条件下路基回弹模量参考值范围。 路基回弹模量参考值(路基回弹模量参考值(MPa)范围)范围材料分材料分类类轻交通轻交通中等交通中等交通重、特重、极重交通重、特重、极重交通取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值

47、范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值砾类土砾类土110125110105130115110135120土质砾土质砾9511510595120105100125110砂类土砂类土9011010095115105100120105土质砂土质砂608570659075709580粉质土粉质土507565558070608575粘质土粘质土507060557565558070注:无塑性土,级配偏粗的取高值,级配偏细的取低值;带塑性土,塑性指数大的取高值,塑性指数小(2PI18)的取低值。 非冰冻地区路基回弹模量湿度调整系数. 干燥类路基回弹模量湿度调整系数干燥类路基回弹模量湿度调整系数FsTM

48、I值值砂砂粘土质砂粘土质砂粉土粉土粘土粘土-500.8650.9561.4621.6161.3521.5481.2171.706-300.7880.8711.2811.4161.0051.2300.7301.518-100.7480.8261.0871.2010.7590.9580.5651.237100.7280.8040.9051.0000.5830.7740.5121.014300.7180.7940.7660.8470.5080.6540.4910.884500.7140.7890.6740.7450.4190.6180.4810.812700.7120.7870.6160.6810.

49、4060.5970.4760.771 潮湿类路基回弹模量湿度调整系数潮湿类路基回弹模量湿度调整系数Fs路基层位路基层位砂砂粘土质砂粘土质砂粉土粉土粘土粘土路基顶面路基顶面0.8020.8870.5530.6110.4080.6950.5430.965路基工作区底面路基工作区底面0.5060.5590.4090.4520.3990.6220.5310.937中湿类路基回弹模量湿度调整系数中湿类路基回弹模量湿度调整系数FsTMI值值砂砂粘土质砂粘土质砂粉土粉土粘土粘土-500.5330.9090.4311.5390.3991.5480.5311.706-300.5330.8450.4311.348

50、0.3991.2310.5311.518-100.5310.8450.4311.1430.3990.9580.5311.237100.5290.8450.4310.9520.3990.7750.5131.014300.5280.8450.4310.8080.3990.6530.4920.965500.5260.8450.4310.7110.3990.6950.4810.965700.5240.8450.4310.6490.3990.6950.4750.965 粒料材料回弹模量参考值范围。 粒料层回弹模量参考值(粒料层回弹模量参考值(MPa)范围)范围材料分类材料分类轻交通轻交通中等交通中等交通

51、重、特重、极重交通重、特重、极重交通注释注释取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值取值范围取值范围代表值代表值级配碎石级配碎石250650450200500350150400*300*上基层上基层250550400200400300-基层基层180300220180250215180250210底基层底基层级配砾石级配砾石200400300150300250-基层基层150250195150220190150200180底基层底基层注:*- 当超载现象显著时,取值范围为200500,代表值为350;级配偏粗的取高值,级配偏细的取低值。 3.3.2无机结合料稳定类材料弹性模量无

52、机结合料稳定类材料弹性模量无机结合料稳定类材料的弹性(回弹)模量参考值范围无机结合料稳定类材料弹性(回弹)模量参考值(无机结合料稳定类材料弹性(回弹)模量参考值(MPa)材料类型材料类型7d浸水抗压强度浸水抗压强度试件模量试件模量收缩开裂后模量收缩开裂后模量疲劳破坏后模量疲劳破坏后模量水泥稳定类水泥稳定类3.06.0300014000200025003005001.53.020001000010002000200400石灰石灰-粉煤灰稳定类粉煤灰稳定类 0.8300014000200025003005000.50.820001000010002000200400石灰稳定类石灰稳定类 0.820

53、00400080020001003000.50.810002000400100050200 无机结合料稳定类材料在不同疲劳损耗阶段的模量折减系数无机结合料稳定类材料在不同疲劳损耗阶段的模量折减系数材料类型材料类型20%疲劳损耗疲劳损耗50%疲劳损耗疲劳损耗80%疲劳损耗疲劳损耗水泥稳定碎石水泥稳定碎石0.420.700.370.600.300.50水泥稳定土水泥稳定土0.650.750.580.720.500.65石灰石灰-粉煤灰稳定类粉煤灰稳定类0.620.690.550.620.500.60 3.3.3 沥青混合料弹性模量沥青混合料弹性模量 沥青混合料动态压缩模量参考值范围。沥青混合料动态

54、压缩模量经验关系式沥青混合料动态压缩模量经验关系式bgvGfTE1426.0*5758.20199.00320.02316.5*lg0627. 0lg0334. 00478. 0*0604. 30296. 00412. 0fGTVCAvfDRCaabgDRCfTvfvfVCAT00012. 00031. 00325. 02147. 0lg1436. 01536. 0bgvPenfTE1506.04265.00174.00229.09613.4*lg0191. 0lg0114. 00124. 04457. 00517. 00367. 0fPenTVCAvfDRCaabgDRCfTvfvfVCAT

55、51595. 0lg0344. 05795. 010519. 40035. 01941. 0abgvvfTE0390. 014221. 04481. 20193. 00329. 03341. 5*lg00062.0lg00034.000044.04443.20302.0fTVCAfDRCabgDRCfTvfvfVCAT51733. 0lg1222. 02084. 010197. 90030. 00261. 0 AC类沥青混合料在类沥青混合料在20C、10 Hz条件下的动态压缩模量参考值(条件下的动态压缩模量参考值(MPa)混合混合料类料类型型空空隙隙率率沥青种类及沥青用量沥青种类及沥青用量AH-70AH-90AH-1104%5%6%4%5%6%4%5%6%AC103%13074-1423310027-109167690-837112010-130749211-100277064-769011032-120108461-92116489-70644%12100-131729280-101027117-774711115-121008524-92796537-711

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