沥青路面结构施工图设计PPT

沥青路面结构构施工图设计计学习情境1：公路路面结构构图设计与识识读工作任务一：：认知公路路面面结构组成工作任务二：：认知对路面的的基本要求工作任务三：：收集公路路面面设计资料工作任务四：：公路沥青路路面结构图设设计工作任务五：：公路水泥混凝凝土路面结构构图设计工作任务六：：认知路面排水水结构工作任务七：：阅读与绘制公公路路面结构构图路面施工项目：沥青路路面结构图设设计学习目标：知道公路沥青青路面设计的的基本原理、、设计依据、内容和方方法；能根据具体条条件选择沥青青路面结构组组合形式；根据设计资料料和有关技术术规范的要求求，正确绘制常用沥青路路面结构图。。工作任务四：：沥青路面结结构图设计一、沥青路面面设计理论概概况二、沥青路面面厚度计算的的依据三、沥青路面面结构组合设设计四、新建沥青青路面结构厚厚度计算五、改建沥青青路面设计三、沥青路面面结构组合设设计1、沥青路面设设计遵循的原原则沥青路面的强强度和稳定性性，除取决于于路面结构层层外，还与路路基土类或岩岩性、路基土土的湿度、密密度、路基横横断面形式（（填方或挖方方）等有直接接关系。为使使所设计的沥沥青路面技术术先进、经济济、合理、安安全可靠，并并与周围环境境协调，在沥沥青路面设计计工作中应遵遵循下列原则则：三、沥青路面面结构组合设设计1、沥青路面设设计遵循的原原则（1）开展现场资资料调查和收收集工作，做做好交通荷载载分析与预测测，按照全寿寿命周期成本本的理念进行行路面设计；；（2）调查掌握沿沿线路基特点点，查明土质质、路基干湿湿类型，在对对不良地质路路段处理的基基础上按面层层耐久、基层层坚实、土基基稳定的要求求进行路基路路面综合设计计；三、沥青路面面结构组合设设计1、沥青路面设设计遵循的原原则（3）遵循因地制制宜、合理选选材、节约投投资的原则，，选择技术先先进、经济合合理、安全可可靠、方便施施工的路面结结构方案；（4）结合当地条条件，积极、、慎重地推广广新技术、新新结构、新材材料、新工艺艺、新设备，，并认真铺筑筑试验路段，，总结经验，，不断完善，，逐步推广；；三、沥青路面面结构组合设设计1、沥青路面设设计遵循的原原则（5）符合国家环环境保护的有有关规定，保保护相关人员员的安全和健健康，重视材材料的再生利利用与废弃料料的处理；（6）高速公路、、一级公路的的沥青路面不不宜采用分期期修建。对软软土地区或高高填方路基、、黄土湿陷地地区等可能产产生较大沉降降的路段，以以及初期交通通量较小的公公路可“一次次设计、分期期修建”。三、沥青路面面结构组合设设计2、沥青路面各各结构层的选选择三、沥青路面面结构组合设设计2、沥青路面各各结构层的选选择沥青路面面层层类型，应与公路等等级、使用要要求、交通等等级相适应。。不仅要考虑虑高强、平整整、抗滑、热热稳定性好、、低温性能好好、水稳性好好和不透水等等特性，还应应考虑设几层层较为合适。。AC、SMA可用于各级公公路的面层；；沥青碎石、、沥青贯入式式、沥青表处处和稀浆封层层可用于三、、四公路面层层；冷拌沥青青混合料可用用于交通量小小的三、四级级公路面层。。三、沥青路面面结构组合设设计2、沥青路面各各结构层的选选择应根据不同地地区公路等级级及所处层位位的功能要求求，并综合考考虑满足耐久久性、抗车辙辙、抗裂、抗抗水损害能力力、抗滑性能能等多方面要要求以及施工工机械、工程程造价等实际际情况选择沥沥青混合料的的种类。沥青青路面各层适适用的沥青混混合料参考类类型见表1-4-11所示。三、沥青路面面结构组合设设计2、沥青路面各各结构层的选选择基层与底基层层类型选择基层要有足够够的强度、一一定的刚度和和水稳定性。。基层、底基基层选择应贯贯彻就地取材材的原则，认认真作好当地地材料的调查查，根据交通通量及其组成成、气候条件件、筑路材料料以及路基水水文状况等因因素，选择技技术可靠、经经济合理的结结构层。三、沥青路面面结构组合设设计2、沥青路面各各结构层的选选择垫层类型选择择垫层通常设在在路基处于潮潮湿和过湿以以及有冰冻翻翻浆的路段，，以排除路面面、路基中滞滞留的自由水水。常用材料有两两类：一类是松散粒粒料的透水性性垫层；一类类是整体性材材料，如水泥泥或石灰粉煤煤灰稳定类的的稳定性垫层层。三、沥青路面面结构组合设设计3、沥青路面结结构组合设计计要求路基路面是一一个整体结构构，各结构层层有各自的特特性和作用，，并相互制约约和影响，结结构组合不合合理，所用材材料再好、厚厚度再大也无无济于事。路面结构层的的组合设计，，就是按行车车和环境因素素对不同层位位的要求，结结合各类结构构层本身的性性能进行合理理组合，最大大限度地发挥挥各结构层的的效能，使整整个路面结构构经济合理。。三、沥青路面面结构组合设设计3、沥青路面结结构组合设计计要求1）各结构层的的强度组合设设计要求车轮荷载作用用于路面表面面，路面结构构内部产生的的竖向应力和和应变随深度度而递减，因因而对各层材材料的强度（（刚度）的要要求也可随深深度而相应减减小。因此，，路面各各结构构层一一般应应按强强度自自上而而下递递减的的方式式组合合。三、沥沥青路路面结结构组组合设设计3、沥青青路面面结构构组合合设计计要求求1）各结结构层层的强强度组组合设设计要要求采用强强度（（刚度度）按按深度度递减减模式式组合合路面面时，，相邻邻结构构层之之间模模量不不能相相差过过大。。若相相差过过大，，上层层底面面会因因下层层变形形过大大而产产生较较大拉拉应力力，导导致上上层被被拉裂裂。三、沥沥青路路面结结构组组合设设计3、沥青青路面面结构构组合合设计计要求求1）各结结构层层的强强度组组合设设计要要求对于半半刚性性基层层沥青青路面面结构构，沥沥青层层的回回弹模模量一一般小小于半半刚性性基层层的回回弹模模量，，基层层与沥沥青面面层模模量比比宜在在1.5~3.0之间；；基层层与底底基层层的模模量比比不宜宜大于于3.0；底基层层与土基基的模量量比宜在在2.5~12.5之间。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求1）各结构构层的强强度组合合设计要要求对于柔性性基层沥沥青路面面结构，，沥青层层与沥青青层之间间的回弹弹模量相相差较小小，而沥沥青层与与级配碎碎石层之之间的回回弹模量量相差较较大，此此时沥青青层底的的拉应力力较大。。选用结结构层间间模量逐逐渐递减减的组合合可使结结构受力力更合理理。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求2）结构层层的层数数和厚度度组合设设计要求求沥青路面面通常为为多层结结构，结结构层层层数越多多，越能能体现强强度与荷荷载应力力随深度度变化的的规律相相适应，，而且能能够降低低工程造造价。但但是，结结构层层层数过多多将带来来施工工工艺及材材料制备备上的困困难，为为了便于于施工，，路面结结构层的的层数不不宜过多多。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求2）结构层层的层数数和厚度度组合设设计要求求每一结构构层的施施工最小小厚度和和适宜厚厚度的确确定，应应综合考考虑以下下因素：：（1）结构层层的造价价（面层层高，基基层、垫垫层低））；（2）各结构构层扩散散应力的的效果（（15~40cm）；（3）压实机机具的能能力（面面层：6~10cm，基层15~20cm）；（4）沥青面面层的厚厚度。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求在进行结结构组合合设计时时，应注注意相邻邻层次的的互相影影响，采采取相应应的技术术措施限限制或消消除所产产生的不不利影响响。在半刚性性结构层层上修建建沥青面面层时，，由于半半刚性结结构层材材料的干干缩和温温缩开裂裂，会导导致面层层相应出出现反射射裂缝，，应采取取防止反反射裂缝缝产生措措施。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求（1）半刚性性基层沥沥青路面面宜采取取以下措措施减少少收缩开开裂和反反射裂缝缝：A、选用骨骨架密实实型半刚刚性基层层，严格格控制细细料含量量、结合合料剂量量、含水水率及养养生时间间；B、适当加加大沥青青面层厚厚度，在在半刚性性结构上上设置沥沥青稳定定碎石或或级配碎碎石等柔柔性基层层；三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求（1）半刚性性基层沥沥青路面面宜采取取以下措措施减少少收缩开开裂和反反射裂缝缝：C、在半刚刚性结构构层上设设置改性性沥青应应力吸收收层或应应力吸收收膜或者者铺设实实践证明明有效的的耐高温温的土工工合成材材料等。。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求（2）层间结结合紧密密的技术术措施：：A、沥青层层之间设设置粘层层沥青，，可用乳乳化沥青青、改性性乳化沥沥青或热热沥青；；B、各种基基层上设设置透层层沥青，，应具有有良好的的渗透性性能，可可用液体体沥青（（稀释沥沥青），，乳化沥沥青等；；三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求（2）层间结结合紧密密的技术术措施：：C、在半刚刚性基层层设置下下封层；；Ｄ、新、、旧沥青青层之间间，以及及沥青层层与旧水水泥混凝凝土板之之间洒布布粘层沥沥青，宜宜用热沥沥青、改改性乳化化沥青或或乳化沥沥青；三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求3）各结构构层的层层间结合合设计要要求Ｅ、拓宽宽路面时时，新、、旧路面面接茬处处喷涂粘粘结沥青青，并在在接茬顶顶面各１１ｍ宽度度范围内内设置防防裂土工工织物；；F、双层式式半刚性性基层宜宜采用连连续摊铺铺、碾压压工艺；；G、沥青面面层与水水泥混凝凝土桥面面之间宜宜设置防防水粘结结层。三、沥青青路面结结构组合合设计3、沥青路路面结构构组合设设计要求求4）垫层设设计要求求（1）垫层设设计基本本要求A、防冻垫垫层应采采用透水水性好的的粒料类类材料；；B、采用碎碎石和砂砂砾垫层层时，颗颗粒组成成宜满足足无结合合料材料料的级配配要求，，最大粒粒径应与与结构层层厚度相相协调，，一般最最大粒径径应不超超过结构构层厚度度的1/2。（2）冰冻区区划分三、沥青青路面结结构组合合设计4、沥青路路面结构构组合设设计步骤骤（1）确定交交通等级级和面层层类型应根据公公路等级级、使用用要求、、设计年年限、标标准轴载载累计当当时轴次次以及筑筑路材料料、施工工机具和和自然条条件等确确定。（2）确定基基层类型型选择基层层类型关关系到路路面结构构的耐久久性和长长期使用用性能，，首先应应根据交交通等级级进行比比选，同同时考虑虑地基支支撑的可可能性以以及路基基的水温温状况、、路基排排水与路路基稳定定的可靠靠程度作作不同方方案，然然后比选选；三、沥青青路面结结构组合合设计4、沥青路路面结构构组合设设计步骤骤（3）确定是是否设置置垫层及及垫层类类型（4）确定路路面结构构层次和和初拟各各结构层层厚度遵循路面面结构组组合设计计的五条条基本原原则，拟拟定路面面结构层层次方案案，一般般拟定几几个方案案进行比比较选优优，具体体结构层层厚度计计算见后后。三、沥青青路面结结构组合合设计典

型路路面面

结构构组组

合三、沥青青路面结结构组合合设计4、沥青路路面结构构组合设设计步骤骤三、沥青青路面结结构组合合设计4、沥青路路面结构构组合设设计步骤骤四、新建建沥青路路面结构构厚度计计算1、沥青路路面设计计程序①根据设计计任务书书的要求求，确定定路面等等级和面面层类型型，计算算设计年年限内一一个车道道的累计计当量轴轴次和设设计弯沉沉值。②按路基基土类与与干湿类类型，将将路基划划分为若若干路段段（在一一般情况况下路段段长度不不宜小于于500m，若为大大规模机机械化施施工，不不宜小于于1km），确定定各路段段土基的的回弹模模量值。。四、新建建沥青路路面结构构厚度计计算1、沥青路路面设计计程序③拟定几种种可能的的路面结结构组合合与厚度度方案，，根据选选用的材材料进行行配合比比试验及及测定各各结构层层材料的的抗压回回弹模量量、抗拉拉强度，，确定各各结构层层材料设设计参数数。四、新建建沥青路路面结构构厚度计计算1、沥青路路面设计计程序④根据设计计弯沉值值计算路路面厚度度。对高高速公路路、一级级公路、、二级公公路沥青青混凝土土面层和和半刚性性材料的的基层、、底基层层，应验验算拉应应力是否否满足容容许拉应应力的要要求。如如不满足足要求，，应调整整路面结结构层厚厚度，或或变更路路面结构构组合，，或调整整材料配配合比、、提高极极限抗拉拉强度，，再重新新计算。。对于季季节性冰冰冻地区区的高级级和次高高级路面面，尚应应验算防防冻厚度度是否符符合要求求。四、新建建沥青路路面结构构厚度计计算1、沥青路路面设计计程序⑤进行技术术经济比比较，确确定采用用的路面面结构方方案。四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算2、轮隙中心心路表回弹弹弯沉的计计算路表弯沉值计算图式四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算2、轮隙中心心路表回弹弹弯沉的计计算四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算2、轮隙中心心路表回弹弹弯沉的计计算计算步骤：（1）对拟订的的结构组合合，拟订某某一层位作作为设计层层；（2）计算设计计车道的累累计当量轴轴次Ne，确定设计计弯沉值ld；（3）确定土基基的抗压回回弹模量设设计值E0；（4）论证地确确定各层材材料的抗压压回弹模量量设计值；；（5）根据设计计车道累计计当量轴次次、设计弯弯沉值、各各结构层的的抗压回弹弹模量、土土基抗压回回弹模量以以及已知结结构层的厚厚度，利用用专用设计计程序即可可求得设计计层的厚度度。四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算3、路面结构构层层底拉拉应力计算算层底拉应力力按下式计计算，计算算点为双圆圆荷载单圆圆中心B点和双圆轮轮隙中心C点并取较大大值作为层层底拉应力力。四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算3、路面结构构层层底拉拉应力计算算沥青混凝土和半刚性材料层的层底拉应力计算图式四、新建沥沥青路面结结构厚度计计算3、路面结构构层层底拉拉应力计算算式中：—理论最大拉拉应力系数数，可用计计算式括号号内的参数数作为输入入数据，应应用通用计计算软件计计算得到。。五、改建沥沥青路面设设计1、旧路面面结构状况况调查与评评定（1）路面结构构状况调查查交通调查：对于当前前的交通量量和车型组组成进行实实地观测。。通过调查查分析预估估交通量增增长趋势，，确定年平平均增长率率。路基状况调调查：调查沿线线路基土质质、含水量量、挖填情情况、承载载力等，分分析路基的的稳定性、、强度及路路基路面排排水状况等等，确定路路基土组和和干湿类型型。五、改建沥沥青路面设设计1、旧路面面结构状况况调查与评评定（1）路面结构构状况调查查路面状况调调查：调查路面面结构类型型、各层厚厚度及路面面破损状况况。为此需需要开挖试试坑或钻芯芯取样量测测，采集各各结构层样样品试验，，分析破坏坏原因。路面修建和和养护历史史调查。五、改建沥沥青路面设设计1、旧路面面结构状况况调查与评评定（2）路面结构构强度评定定评定方法：通常采用用贝克曼梁梁量测路表表轮隙中心心回弹弯沉沉的方法。。每20~50m一个测点，，每路段每每车道的测测点不少于于20个。在最不利季季节进行测测定，如不不是在最不不利季节测测定，应按按当地季节节影响系数数进行修正正。五、改建沥沥青路面设设计1、旧路面面结构状况况调查与评评定（2）路面结构构强度评定定路段划分：一般以1km为单位对路路面进行评评价。路面破损形形态、弯沉沉值、破损损原因相近近的划分为为一个路段段。同一路段中中若局部路路段弯沉值值很大，应应先修补处处理再进行行补强。五、改建沥沥青路面设设计（3）路段计算算弯沉值五、改建沥沥青路面设设计2、原路面当当量回弹模模量计算在进行路面面补强计算算时，需