沥青路面及设计.docVIP

8路面设计 沥青路面设计包括原材料的调查与选择、沥青混合料配合比以及基层材料配合比设计、各项设计参数的测试与选定、路面结构组合设计、路面结构层厚度验算以及路面结构方案的比选等。 8.1 沥青混凝土路面概述 （1）路面结构设计的原则 ① 路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，将路面作为一个整体考虑，进行综合设计。 ② 在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资”的原则进行路面设计的技术经济比较，选择技术先进，经济合理，安全可靠的方案。 ③ 应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术。 ④ 路面设计方案应充分考虑沿线环境保护、自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员的健康与安全。 ⑤ 为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂化施工的设计方案。（2）沥青路面结构设计理论与方法 ① 世界各国的沥青路面结构设计方法，可分为经验法和力学—经验法两大类。经验法主要通过对实验路或使用道路的实验观测，建立路面结构（结构层组合、厚度和材料性质）、车辆荷载（轴载大小和作用次数）和路面使用性能三者之间的关系，如美国的加州承载比（CBR）法和美国各州公路和运输工作协会（AASHTO）法。力学—经验法应用于力学原理分析路面结构在荷载与环境作用下的力学响应量（应力、应变、位移），建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按使用要求，运用关系模型完成结构设计。我国现行的沥青路面设计方法、美国的沥青学会（AI）法和壳牌（Shell）法均为力学—经验法。 ② 我国现行的《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2011）采用弹性层状体系作力学分析基础理论，以双圆垂直均布荷载作用下的路面整体沉降（弯沉）和结构层的层底拉应力作为设计指标，以疲劳效应为基础，处理轴载标准化转换与轴载多次重复作用效应。 8.2沥青路面的设计计算 （1）设计交通资料（见下表8.1）： 表8.1 路面设计交通资料 序号 车型名称 前轴重（KN） 后轴重（KN） 后轴数 后轴轮组数 后轴距 交通量（辆/昼夜） 1 小客车 11.8 28 1 双轮组 1617 2 中客车 SH130 25.55 55.1 1 双轮组 850 3 大客车CA50 28.7 68.2 1 双轮组 133 4 小货车BJ130 13.55 27.2 1 双轮组 1817 5 中货车CAD50 24.5 68.6 1 双轮组 692 6 中货车EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 102 7 大货车JN150 49 101.6 1 双轮组 245 注：(设计年限为12年 (车道系数为=0.7 (交通量年平均增长值r=8.0％。 轴载分析： 路面设计以BZZ—100作为标准轴载，以设计弯沉值为指标验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算 轴载换算公式： 式中：——以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量轴次（次/日）； ——被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）； ——标准轴载（kN）； ——被换算车型的各级轴载（kN）； ——被换算车型的轴载系数； ——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38； ——被换算车型的轴载级别。 当轴间距大于3m时，应按单独的一个轴载计算；当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数按下列公式计算： 式中：——轴数 轴载换算结果如下表8.2所示： 表8.2 轴载换算结果 序号 车型 1 小客车 前轴 11.8 1 6.4 1617 1 后轴 28 1 1 1617 7 2 中客车SH130 前轴 25.55 1 6.4 850 15 后轴 55.1 1 1 850 64 3 大客车CA50 前轴 28.7 1 6.4 133 4 后轴 68.2 1 1 133 26 4 小货车BJ130 前轴 13.55 1 6.4 1817 2 后轴 27.2 1 1 1817 7 5 中货车CAD50 前轴 24.5 1 6.4 692 10 后轴 68.6 1 1 692 135 6 中货车EQ140 前轴 23.7 1 6.4 102 2 后轴 69.2 1 1 102 21 7 大货车JN150 前轴 49 1 6.4 245 71 后轴 101.6 1 1 245 263 后轴 100