第14章下-瀝青路面設(shè)計(jì)

1、第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法1.設(shè)計(jì)理論：設(shè)計(jì)理論：雙圓雙圓垂直垂直均布荷載均布荷載作用下的作用下的多層彈性體系多層彈性體系理論理論當(dāng)量圓半徑：當(dāng)量圓半徑：=(=(P P/p p) )1/21/2= =0.1065m0.1065m標(biāo)準(zhǔn)軸載：標(biāo)準(zhǔn)軸載：?jiǎn)屋S雙輪單軸雙輪BZZ-100BZZ-100單個(gè)輪胎：?jiǎn)蝹€(gè)輪胎：P=(P=(100100/4)=/4)=25kN25kNP=100kNP=100kNP P1 1=25kN=25kN兩輪兩輪圓心圓心間距：間距：3 3= =0.3195m0.3195mh h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1,1 1E E

2、2 2,2 2E Ei i,i iE En n,n np=p=0.707MPa0.707MPax xy y 3=3=0.3195m0.3195mo oE E0 0,0 0第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法2.設(shè)計(jì)指標(biāo)：設(shè)計(jì)指標(biāo)：3.設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：ls ldm Rh h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1,1 1E E2 2,2 2E Ei i,i iE En n,n np=p=0.707MPa0.707MPax xy y 3=3=0.3195m0.3195moE E0 0,0 0mls路表回彈彎沉路表回彈彎沉ls瀝青混凝土層層底彎拉應(yīng)力瀝青混凝土層

3、層底彎拉應(yīng)力m或或半剛性材料層層底彎拉應(yīng)力半剛性材料層層底彎拉應(yīng)力m第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法問(wèn)題一：路面設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是什么問(wèn)題一：路面設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)是什么？問(wèn)題二：設(shè)計(jì)中保證最終目標(biāo)問(wèn)題二：設(shè)計(jì)中保證最終目標(biāo)的方法的方法是什么是什么？問(wèn)題三：設(shè)計(jì)規(guī)范采用回彈彎沉和拉應(yīng)力設(shè)計(jì)指標(biāo)問(wèn)題三：設(shè)計(jì)規(guī)范采用回彈彎沉和拉應(yīng)力設(shè)計(jì)指標(biāo)？滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)道路正常運(yùn)營(yíng)的功能性要求滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)道路正常運(yùn)營(yíng)的功能性要求滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)道路正常運(yùn)營(yíng)的結(jié)構(gòu)性要求滿足設(shè)計(jì)年限內(nèi)道路正常運(yùn)營(yíng)的結(jié)構(gòu)性要求選取合適的道路建材滿足功能性要求選取合適的道路建材滿足功能性要求選取合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)滿

4、足結(jié)構(gòu)性要求選取合理的設(shè)計(jì)指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)滿足結(jié)構(gòu)性要求路表回彈彎沉反映路面結(jié)構(gòu)層及土基的整體剛度和強(qiáng)度，路表回彈彎沉反映路面結(jié)構(gòu)層及土基的整體剛度和強(qiáng)度，同時(shí)反映路面使用狀況同時(shí)反映路面使用狀況層底拉應(yīng)力能夠綜合反映結(jié)構(gòu)強(qiáng)度各種破壞形式層底拉應(yīng)力能夠綜合反映結(jié)構(gòu)強(qiáng)度各種破壞形式第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法1.沉陷破壞結(jié)構(gòu)性車轍沉陷破壞結(jié)構(gòu)性車轍一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)層路面結(jié)構(gòu)層路基路基路基過(guò)度變形路基過(guò)度變形層底拉裂層底拉裂面層拉裂面層拉裂破壞原因破壞原因：土基承載力不足：土基承載力不足輪載作用下過(guò)度變形輪載作用下過(guò)度變形破

5、壞形式破壞形式：輪載下表面產(chǎn)生：輪載下表面產(chǎn)生嚴(yán)重凹陷，凹陷兩側(cè)隆起，嚴(yán)重凹陷，凹陷兩側(cè)隆起，沉陷繼續(xù)發(fā)展，形成路面縱沉陷繼續(xù)發(fā)展，形成路面縱向裂縫甚至網(wǎng)裂向裂縫甚至網(wǎng)裂控制指標(biāo)控制指標(biāo)：路基表面垂直：路基表面垂直應(yīng)力應(yīng)力或或垂直垂直應(yīng)變應(yīng)變控制標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)：z0 z0或或z0 z0第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法2.車轍破壞失穩(wěn)型車轍車轍破壞失穩(wěn)型車轍一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)層路面結(jié)構(gòu)層路基路基面層面層永久永久變形變形邊沿拉裂邊沿拉裂面層拉裂面層拉裂破壞原因破壞原因：輪載下基層永久：輪載下基層永久變形或面層高溫側(cè)向位移變形或

6、面層高溫側(cè)向位移破壞形式破壞形式：輪載下表面產(chǎn)生：輪載下表面產(chǎn)生縱向帶狀凹陷兩側(cè)微隆起，縱向帶狀凹陷兩側(cè)微隆起，車輪外側(cè)有微裂縫車輪外側(cè)有微裂縫控制指標(biāo)控制指標(biāo)：結(jié)構(gòu)層殘余變形總和（車轍深度）：結(jié)構(gòu)層殘余變形總和（車轍深度）控制標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)：lre lre第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法3.疲勞開(kāi)裂破壞疲勞開(kāi)裂破壞一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)疲勞裂縫疲勞裂縫h h1 1h h2 2h hi ih hn n面層面層基層基層底基層底基層墊層墊層x xy yo路基路基m疲勞裂縫疲勞裂縫裂縫發(fā)展方向裂縫發(fā)展方向破壞原因破壞原因：輪載反復(fù)作用：輪載

7、反復(fù)作用結(jié)構(gòu)層承受反復(fù)彎拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層承受反復(fù)彎拉應(yīng)力作用，超過(guò)疲勞強(qiáng)度作用，超過(guò)疲勞強(qiáng)度破壞形式破壞形式：橫向開(kāi)裂逐步：橫向開(kāi)裂逐步發(fā)展形成網(wǎng)裂發(fā)展形成網(wǎng)裂控制指標(biāo)控制指標(biāo)：結(jié)構(gòu)層底彎拉：結(jié)構(gòu)層底彎拉應(yīng)力或應(yīng)力或拉拉應(yīng)變應(yīng)變控制標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)：r R或或r R第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法4.表面剪切破壞表面剪切破壞一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)h h1 1h h2 2h hi ih hn n面層面層基層基層底基層底基層墊層墊層路基路基mF Fx xF Fy y剪切推移剪切推移剪切推移剪切推移破壞原因破壞原因：輪載：輪載水平力水平力反反復(fù)作

8、用面層發(fā)生剪切破壞復(fù)作用面層發(fā)生剪切破壞破壞形式破壞形式：表面發(fā)生波浪：表面發(fā)生波浪形式的變形，表面剪切推形式的變形，表面剪切推移的結(jié)果移的結(jié)果控制指標(biāo)控制指標(biāo)：面層抗剪強(qiáng)度：面層抗剪強(qiáng)度控制標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)：max R第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法5.低溫縮裂破壞低溫縮裂破壞一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)x xh h1 1h h2 2h hi ih hn n面層面層基層基層底基層底基層墊層墊層y yo路基路基m溫縮裂縫溫縮裂縫裂縫發(fā)展方向裂縫發(fā)展方向溫縮裂縫溫縮裂縫溫度驟降溫度驟降破壞原因破壞原因：環(huán)境溫度降低：環(huán)境溫度降低溫度應(yīng)力超過(guò)抗拉

9、強(qiáng)度溫度應(yīng)力超過(guò)抗拉強(qiáng)度破壞形式破壞形式：有間隔的橫向：有間隔的橫向開(kāi)裂開(kāi)裂控制指標(biāo)控制指標(biāo)：溫度應(yīng)力：溫度應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)控制標(biāo)準(zhǔn)：rt RT第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法1.路面路面主要主要破壞類型破壞類型變形破壞變形破壞：輪載反復(fù)作用下累積變形不斷發(fā)展而破壞：輪載反復(fù)作用下累積變形不斷發(fā)展而破壞強(qiáng)度破壞強(qiáng)度破壞：結(jié)構(gòu)層內(nèi)或?qū)娱g應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞：結(jié)構(gòu)層內(nèi)或?qū)娱g應(yīng)力超過(guò)材料強(qiáng)度而破壞二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（一）主要破壞形式及對(duì)應(yīng)控制指標(biāo)（一）主要破壞形式及對(duì)應(yīng)控制指標(biāo)2.路面設(shè)計(jì)控制指標(biāo)路面設(shè)計(jì)控制指標(biāo)控制

10、變形（剛度要求）控制變形（剛度要求）：路表回彈彎沉：路表回彈彎沉控制應(yīng)力（強(qiáng)度要求）控制應(yīng)力（強(qiáng)度要求）：層底拉應(yīng)力：層底拉應(yīng)力第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法1.路表回彈彎沉路表回彈彎沉概念概念 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下垂直方向的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下垂直方向的回彈變形總位移，表征路面總體剛度回彈變形總位移，表征路面總體剛度二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（二）路表回彈彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（二）路表回彈彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.路表彎沉組成路表彎沉組成A.路面結(jié)構(gòu)層路面結(jié)構(gòu)層垂直回彈變形垂直回彈變形,占總變形占總變形10%90%90%;

11、 ; h h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1, ,1 1E E2 2, ,2 2E Ei i, ,i iE En n, ,n nx xy y oE E0 0, ,0 0lsmh h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1, ,1 1E E2 2, ,2 2E Ei i, ,i iE En n, ,n nx xy y oE E0 0, ,0 0lsm第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3.選用原因選用原因路

12、表回彈彎沉可表征路表回彈彎沉可表征路面整體剛度路面整體剛度弱強(qiáng)（即路面結(jié)構(gòu)弱強(qiáng)（即路面結(jié)構(gòu)擴(kuò)擴(kuò)散散表面表面荷載荷載的能力）的能力）路表回彈彎沉可表征路表回彈彎沉可表征路基工作狀況路基工作狀況及及承載力強(qiáng)弱承載力強(qiáng)弱。路表回彈彎沉與路面路表回彈彎沉與路面使用壽命使用壽命（累積交通量）具有緊密（累積交通量）具有緊密關(guān)系關(guān)系路表彎沉可簡(jiǎn)單地用路表彎沉可簡(jiǎn)單地用貝克曼梁貝克曼梁量測(cè)，操作簡(jiǎn)便，真實(shí)可量測(cè)，操作簡(jiǎn)便，真實(shí)可靠，廉價(jià)，易于推廣到科研、施工、養(yǎng)護(hù)單位?？?，廉價(jià)，易于推廣到科研、施工、養(yǎng)護(hù)單位。第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法4.彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)二、我國(guó)瀝青路面

13、設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)根據(jù)大量大量使用多年且出現(xiàn)破壞狀況的使用多年且出現(xiàn)破壞狀況的路面彎沉路面彎沉測(cè)定，測(cè)定，交交通量通量調(diào)查，數(shù)據(jù)分析整理，獲得路面達(dá)到調(diào)查，數(shù)據(jù)分析整理，獲得路面達(dá)到臨界狀態(tài)臨界狀態(tài)(出出現(xiàn)縱橫向裂縫現(xiàn)縱橫向裂縫)時(shí)的時(shí)的彎沉標(biāo)準(zhǔn)彎沉標(biāo)準(zhǔn)與與累積交通量累積交通量的的相關(guān)關(guān)系相關(guān)關(guān)系;經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試與驗(yàn)證，得到路面經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試與驗(yàn)證，得到路面彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)彎沉設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算公式計(jì)算公式ld=600Ne-0.2AcAsAbld:設(shè)計(jì)彎沉值，單位設(shè)計(jì)彎沉值，單位0.01mmAb:基層類

14、型系數(shù)，基層類型系數(shù)，對(duì)對(duì)半剛性半剛性基層基層= =1.01.0；柔性柔性基層基層= =1.61.6; ;對(duì)于對(duì)于混合式混合式基層采用線性內(nèi)插確定基層類型系數(shù)基層采用線性內(nèi)插確定基層類型系數(shù)A Ab b=(H=(HF F+2)/20+2)/20， H HF F半剛性基層或底基層之半剛性基層或底基層之上上柔性結(jié)構(gòu)柔性結(jié)構(gòu)層層總總厚度（厚度（cmcm）淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮安淮安鹽城鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)彎沉設(shè)計(jì)彎沉細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石24cm？水泥穩(wěn)定碎石63cm 水泥穩(wěn)定碎石63cm 級(jí)配碎石15cm土 基細(xì)粒式

15、瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm粗粒式瀝青混凝土8cm？水泥穩(wěn)定碎石34cm 水泥穩(wěn)定碎石34cm 二灰土20cm土 基細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石12cm級(jí)配碎石15cm？水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石20cm細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石10cm？水泥穩(wěn)定碎石35cm 水泥穩(wěn)定碎石35cm 級(jí)配碎石20cm土 基土 基柔性路面柔性路面半剛性基層瀝青路面半剛性基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面 雙向四車道高速公路：雙向四車道高速公路：A Ac c=1.0

16、=1.0；瀝青混凝土面層，瀝青混凝土面層，A As s=1.0;=1.0;設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限1515年內(nèi)年內(nèi)彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算N Ne e=2.87=2.8710107 7次，次，Ab=(4+6+10+2)/20=1.1ld=Ne-0.2AcAsAb =(2.87107) -0.2 1.0 1.0 1.1 =21.28 0.01mm第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法1.層底拉應(yīng)力層底拉應(yīng)力概念概念 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸載標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下路面結(jié)構(gòu)層作用下路面結(jié)構(gòu)層層底層底水平向水平向正應(yīng)力正應(yīng)力為為拉拉應(yīng)力應(yīng)力二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、

17、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2.結(jié)構(gòu)層結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力分析拉應(yīng)力分析A.半剛性半剛性基層路面，瀝青層底基層路面，瀝青層底主要主要是是壓壓應(yīng)力或應(yīng)力或很小很小的的拉拉應(yīng)力，應(yīng)力，半剛性半剛性基層或基層或底基層底基層拉應(yīng)力起拉應(yīng)力起主要控制主要控制作用作用;B.B.柔性柔性基層或基層或組合組合基層路面，基層基層路面，基層粒狀粒狀材料材料不承受不承受拉拉應(yīng)應(yīng)力，力，瀝青瀝青面層層底拉應(yīng)力起面層層底拉應(yīng)力起主要控制主要控制作用作用; ; h h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1, ,1 1E E2 2, ,2 2E E

18、i i, ,i iE En n, ,n nx xy y oE E0 0, ,0 0lsmh h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1, ,1 1E E2 2, ,2 2E Ei i, ,i iE En n, ,n nx xy y oE E0 0, ,0 0lsm第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3.選用原因選用原因?yàn)r青路面瀝青路面主要主要強(qiáng)度破壞強(qiáng)度破壞形式即為層底拉應(yīng)力形式即為層底拉應(yīng)力疲勞破壞疲勞破壞，層底拉應(yīng)力層

19、底拉應(yīng)力可用于表征可用于表征個(gè)別結(jié)構(gòu)層個(gè)別結(jié)構(gòu)層發(fā)生的發(fā)生的極限破壞極限破壞狀態(tài)；狀態(tài)；半剛性基層半剛性基層瀝青瀝青路面彎沉路面彎沉值一般達(dá)到值一般達(dá)到4040（0.010.01mmmm）以上，以上，基層基本失去了基層基本失去了板體性板體性，嚴(yán)重的出現(xiàn)，嚴(yán)重的出現(xiàn)松散松散。這說(shuō)明。這說(shuō)明半剛半剛性性瀝青路面發(fā)生了瀝青路面發(fā)生了結(jié)構(gòu)破壞結(jié)構(gòu)破壞，原因原因是基層產(chǎn)生過(guò)大拉應(yīng)是基層產(chǎn)生過(guò)大拉應(yīng)力而造成基層力而造成基層疲勞開(kāi)裂疲勞開(kāi)裂，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生疲勞開(kāi)，進(jìn)而導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生疲勞開(kāi)裂。裂。第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法4.層底容許拉應(yīng)力層底容許拉應(yīng)力二、我國(guó)瀝青路面設(shè)

20、計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定二、我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中設(shè)計(jì)指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)容許拉應(yīng)力：容許拉應(yīng)力：路面承受行車反復(fù)作用達(dá)到臨界破壞狀態(tài)路面承受行車反復(fù)作用達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時(shí)的最大疲勞應(yīng)力時(shí)的最大疲勞應(yīng)力;容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力R（最大疲勞應(yīng)力最大疲勞應(yīng)力）極限抗拉強(qiáng)度極限抗拉強(qiáng)度sp（如劈裂強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度）如劈裂強(qiáng)度、彎拉強(qiáng)度）經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證研究，得到經(jīng)過(guò)大量驗(yàn)證研究，得到R與與sp的關(guān)系式：的關(guān)系式：R= sp / KsKs:抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。不同結(jié)構(gòu)層抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。不同結(jié)構(gòu)層Ks計(jì)算公式計(jì)算公式v瀝青混凝土層：瀝青混凝土層： Ks 0.09N

21、e0.22/Acv無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料層二灰碎石二灰碎石： Ks 0.35Ne0.11/Acv無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層二灰土二灰土： Ks 0.45Ne0.11/Ac淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮安淮安鹽城鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)高速公路路面結(jié)構(gòu)容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力瀝青混凝土瀝青混凝土Ks 0.09Ne,A0.22/Ac =0.09(2.87107) 0.22 / 1.0 =3.93細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石24cm？水泥穩(wěn)定碎石63cm 水泥穩(wěn)定碎石63cm 級(jí)配碎石15cm土 基細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式

22、瀝青混凝土6cm粗粒式瀝青混凝土8cm？水泥穩(wěn)定碎石34cm 水泥穩(wěn)定碎石34cm 二灰土20cm土 基細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石12cm級(jí)配碎石15cm？水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石20cm細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石10cm？水泥穩(wěn)定碎石35cm 水泥穩(wěn)定碎石35cm 級(jí)配碎石20cm土 基土 基柔性路面柔性路面半剛性基層瀝青路面半剛性基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面Ks 0.35Ne,B0.11/Ac =0.35(1.53107) 0.11 / 1

23、.0 =2.16Ks 0.45Ne,B0.11/Ac =0.45(1.53107) 0.11 / 1.0 =2.78水泥穩(wěn)定碎石水泥穩(wěn)定碎石二灰土二灰土設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限1515年內(nèi)年內(nèi)彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算Ne,A=2.87107次次; ;設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限1515年內(nèi)年內(nèi)半剛性基層層底拉應(yīng)半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算力驗(yàn)算Ne,B=1.53107次次淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)淮安淮安鹽城鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)高速公路路面結(jié)構(gòu)容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石24cm？水泥穩(wěn)定碎石63cm 水泥穩(wěn)定碎石63cm

24、級(jí)配碎石15cm土 基細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm粗粒式瀝青混凝土8cm？水泥穩(wěn)定碎石34cm 水泥穩(wěn)定碎石34cm 二灰土20cm土 基細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石12cm級(jí)配碎石15cm？水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石32cm 水泥穩(wěn)定碎石20cm細(xì)粒式瀝青混凝土4cm中粒式瀝青混凝土6cm瀝青穩(wěn)定碎石10cm？水泥穩(wěn)定碎石35cm 水泥穩(wěn)定碎石35cm 級(jí)配碎石20cm土 基土 基柔性路面柔性路面半剛性基層瀝青路面半剛性基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面夾層式組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面組合基層瀝青路面材料類型材料類型劈裂強(qiáng)度劈裂強(qiáng)度/

25、MPa容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力/MPaAK-131.400.36AC-201.000.25AC-250.800.20水泥穩(wěn)定碎石水泥穩(wěn)定碎石0.500.23二灰土二灰土0.200.07第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法兩個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)構(gòu)成的方程式兩個(gè)設(shè)計(jì)指標(biāo)構(gòu)成的方程式設(shè)計(jì)彎沉設(shè)計(jì)彎沉 ld：lsld容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力R ： m R 兩式同時(shí)滿足時(shí)，設(shè)計(jì)層的厚度即為最終設(shè)計(jì)厚度兩式同時(shí)滿足時(shí)，設(shè)計(jì)層的厚度即為最終設(shè)計(jì)厚度不能同時(shí)滿足時(shí)，調(diào)整設(shè)計(jì)層厚度、材料類型或?qū)游徊荒芡瑫r(shí)滿足時(shí)，調(diào)整設(shè)計(jì)層厚度、材料類型或?qū)游蝗⒙访娼Y(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與

26、設(shè)計(jì)參數(shù)（一）厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算方程式（一）厚度設(shè)計(jì)驗(yàn)算方程式第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（二）（二）路表彎沉路表彎沉ls計(jì)算計(jì)算1.路表彎沉路表彎沉ls計(jì)算公式：計(jì)算公式：ll為理論計(jì)算值，可以通過(guò)計(jì)算軟件如為理論計(jì)算值，可以通過(guò)計(jì)算軟件如BisarBisar計(jì)算得到計(jì)算得到理論彎沉系數(shù)理論彎沉系數(shù)102312121,nncEEEEEEhhhf36. 0038. 0)()2000(63. 1pElFS彎沉綜合修正系數(shù)：彎沉綜合修正系數(shù)：l ls s單位為單位為0.010.01mmmm；單位為單位

27、為cmcmFlFEpllcs12100036. 0038. 0)()2000(63. 1pElFSFlFEpllcs121000)62. 0/1(36. 00200063. 12000pEllls路表彎沉路表彎沉最終最終計(jì)算公式計(jì)算公式第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（二）（二）路表彎沉路表彎沉ls計(jì)算計(jì)算2.路表彎沉路表彎沉ls修正原因修正原因：彈性層狀體系理論彎沉計(jì)算彈性層狀體系理論彎沉計(jì)算基于基于大量假設(shè)條件大量假設(shè)條件實(shí)際情況實(shí)際情況下基層或土基的下基層或土基的模量模量、材料特性材料特性

28、和和參數(shù)參數(shù)等方面等方面與與理論假設(shè)理論假設(shè)存在差異存在差異理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際彎沉理論計(jì)算結(jié)果與實(shí)際彎沉存在誤差存在誤差，因此，因此必須修正必須修正36. 0038. 0)()2000(63. 1pElFSFlFEpllcs121000)62. 0/1(36. 00200063. 12000pEllls路表彎沉路表彎沉最終最終計(jì)算公式計(jì)算公式第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（二）（二）路表彎沉路表彎沉ls計(jì)算計(jì)算3.路表彎沉路表彎沉驗(yàn)算位置驗(yàn)算位置只需只需驗(yàn)算兩輪輪隙中心位置驗(yàn)算兩輪輪隙中心位置

29、A點(diǎn)點(diǎn)h h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1,1 1E E2 2,2 2E Ei i,i iE En n,n np=p=0.707MPa0.707MPax xy y 3=3=0.3195m0.3195mAE E0 0,0 0lsr=3/2=r=3/2=10.975cm10.975cmr rA A第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（二）（二）路表彎沉路表彎沉ls計(jì)算計(jì)算)62. 0/1(36. 00200063. 12000pEllls4.4.路表彎沉路表彎沉 l ls s簡(jiǎn)單

30、算例簡(jiǎn)單算例v當(dāng)量荷載圓半徑當(dāng)量荷載圓半徑 單位為單位為10.6510.65cmcm, ,BisarBisar計(jì)算得到計(jì)算得到A A點(diǎn)點(diǎn)理論彎沉理論彎沉l ll l為為39.439.40.010.01mmmm，土基回彈模量土基回彈模量E E0 0= =36MPa36MPa，標(biāo)準(zhǔn)軸載胎壓標(biāo)準(zhǔn)軸載胎壓p p=0.707MPa=0.707MPa，試計(jì)算路表彎沉試計(jì)算路表彎沉 l ls s )01. 0(94.17707. 03665.1020004 .3963. 165.102000)62. 0/1(36. 0mmls第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程

31、式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（三）（三）結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力m計(jì)算計(jì)算1.結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力m計(jì)算公式：計(jì)算公式：其中，其中，p為輪胎壓力為輪胎壓力mmp 理論最大拉應(yīng)力系數(shù)理論最大拉應(yīng)力系數(shù)).,;.,(102312121nnmEEEEEEhhhf 結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力m可以采用計(jì)算軟件（如可以采用計(jì)算軟件（如Bisar）計(jì)計(jì)算，彈性層狀體系計(jì)算獲得的層底拉應(yīng)力算，彈性層狀體系計(jì)算獲得的層底拉應(yīng)力無(wú)需無(wú)需再次再次修正修正第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)

32、之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（三）（三）結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力m計(jì)算計(jì)算h h1 1h h2 2h hi ih hn nE E1 1,1 1E E2 2,2 2E Ei i,i iE En n,n np=p=0.707MPa0.707MPax xy y 3=3=0.3195m0.3195mAE E0 0,0 0mCCCr=3/2=r=3/2=10.975cm10.975cmr rA(C)A(C)B B2.層底拉應(yīng)力層底拉應(yīng)力驗(yàn)算位置驗(yàn)算位置兩輪輪隙中心下層底位置兩輪輪隙中心下層底位置C點(diǎn)點(diǎn)單圓圓中心下層底位置單圓圓中心下層底位置B點(diǎn)點(diǎn)v驗(yàn)算各層最大值拉應(yīng)力驗(yàn)算各層最大值拉應(yīng)力第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)

33、內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（四）（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)1.路基回彈模量路基回彈模量E0：(1)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法（參見(jiàn)書(shū)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定法（參見(jiàn)書(shū)P393-394P393-394）v剛性承載板法剛性承載板法v落錘彎沉儀法落錘彎沉儀法(2)室內(nèi)試驗(yàn)法（參見(jiàn)書(shū)室內(nèi)試驗(yàn)法（參見(jiàn)書(shū)P398P398）v最佳含水量下小型承載板測(cè)得最佳含水量下小型承載板測(cè)得E E0 0v根據(jù)土基稠度，獲得不利季節(jié)折減系數(shù)根據(jù)土基稠度，獲得不利季節(jié)折減系數(shù)(3) 換算法（參見(jiàn)書(shū)換算法（參見(jiàn)書(shū)P398P398）v根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或室內(nèi)試驗(yàn)，獲得根據(jù)

34、現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定或室內(nèi)試驗(yàn)，獲得E0相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)公式v根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算回彈模量根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算回彈模量E0第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（四）（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)1.路基回彈模量路基回彈模量E0：(4)查表法查表法臨界高度法確定平均稠度臨界高度法確定平均稠度v確定臨界高度確定臨界高度H H1 1 、 H H2 2 與與 H H3 3（可查表可查表1-91-9）v根據(jù)根據(jù)H H0 0與與臨界高度臨界高度關(guān)系關(guān)系（表表14-1014-10） 確定路基確定路基干濕狀態(tài)干濕狀態(tài)v根據(jù)

35、路基根據(jù)路基干濕狀態(tài)干濕狀態(tài)稠度稠度建議值建議值，擬定土的，擬定土的平均稠度平均稠度v根據(jù)根據(jù)自然區(qū)劃自然區(qū)劃,土質(zhì)類型土質(zhì)類型,平均稠度平均稠度預(yù)估路基預(yù)估路基回彈模量回彈模量H H0 0H H1 1H H2 2H H3 3w wc cw wc3c3w wc2c2w wc1c1路床頂部路床頂部地下水位地下水位第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（四）（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)2.結(jié)構(gòu)層回彈模量結(jié)構(gòu)層回彈模量Ei試驗(yàn)方法確定試驗(yàn)方法確定（1）以彎沉為設(shè)計(jì)或驗(yàn)算指標(biāo)時(shí)，采用）以彎沉為設(shè)計(jì)或驗(yàn)算

36、指標(biāo)時(shí)，采用20oC的抗壓回的抗壓回彈模量彈模量（2）以瀝青層或半剛性材料結(jié)構(gòu)層為設(shè)計(jì)或驗(yàn)算指標(biāo)）以瀝青層或半剛性材料結(jié)構(gòu)層為設(shè)計(jì)或驗(yàn)算指標(biāo)時(shí)，采用時(shí)，采用15oC的的彎拉彎拉回彈模量回彈模量或或抗壓抗壓回彈模量回彈模量參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD50-2004（3）無(wú)結(jié)合料無(wú)結(jié)合料結(jié)構(gòu)層（如結(jié)構(gòu)層（如級(jí)配碎石級(jí)配碎石）只采用）只采用抗壓抗壓回彈回彈模量模量第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計(jì)之方程式與設(shè)計(jì)參數(shù)（四）（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)3.結(jié)構(gòu)層材料彎拉極限強(qiáng)度結(jié)構(gòu)層材料彎拉極限強(qiáng)度

37、sp試驗(yàn)方法確定試驗(yàn)方法確定（1）彎拉極限強(qiáng)度可采用）彎拉極限強(qiáng)度可采用15oC的劈裂強(qiáng)度的劈裂強(qiáng)度（2）劈裂強(qiáng)度采用間接拉伸（劈裂）試驗(yàn)測(cè)定）劈裂強(qiáng)度采用間接拉伸（劈裂）試驗(yàn)測(cè)定參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTGD50-2004第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法四、四、新建路面厚度設(shè)計(jì)新建路面厚度設(shè)計(jì)步驟步驟（一）（一）設(shè)計(jì)彎沉與容許彎拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉與容許彎拉應(yīng)力計(jì)算2.容許彎拉應(yīng)力容許彎拉應(yīng)力R：R= sp / Ks瀝青混凝土層：瀝青混凝土層： Ks 0.09Ne0.22/Ac無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料層二灰碎石二灰碎石： Ks 0.35N

38、e0.11/Ac無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層二灰土二灰土： Ks 0.45Ne0.11/Ac1.設(shè)計(jì)彎沉設(shè)計(jì)彎沉ld：ld=600Ne-0.2AcAsAbAc、As取值參見(jiàn)書(shū)取值參見(jiàn)書(shū)P390P390；Ab（基層類型系數(shù)基層類型系數(shù)）參見(jiàn)瀝）參見(jiàn)瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG-D50-2004JTG-D50-2004，柔性基層柔性基層Ab =1.6，半剛性基層半剛性基層Ab =1.0，組合基層，組合基層Ab =(HF+2)/20HF：半剛性基層或底基層半剛性基層或底基層上上柔性結(jié)構(gòu)層柔性結(jié)構(gòu)層總厚度總厚度（cmcm） 第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方

39、法四、四、新建路面厚度設(shè)計(jì)新建路面厚度設(shè)計(jì)（二）（二）確定土基回彈模量確定土基回彈模量E0（三）制定（三）制定路面結(jié)構(gòu)組合方案路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案、擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案、設(shè)計(jì)層及其試算設(shè)計(jì)層及其試算厚度厚度測(cè)定設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)定設(shè)計(jì)參數(shù)Ei和和sp（四）（四）計(jì)算路表彎沉計(jì)算路表彎沉ls和結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力和結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力m（五）驗(yàn)算設(shè)計(jì)指標(biāo)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確定結(jié)構(gòu)層厚度（五）驗(yàn)算設(shè)計(jì)指標(biāo)與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確定結(jié)構(gòu)層厚度取同時(shí)滿足兩種設(shè)計(jì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度為最終厚度取同時(shí)滿足兩種設(shè)計(jì)指標(biāo)的設(shè)計(jì)層厚度為最終厚度（六）（六）季節(jié)性冰凍地區(qū)進(jìn)行防凍層厚度驗(yàn)算季節(jié)性冰凍地區(qū)進(jìn)行防凍層厚度驗(yàn)算（七）技術(shù)經(jīng)

40、濟(jì)分析，選定最佳路面結(jié)構(gòu)方案（七）技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，選定最佳路面結(jié)構(gòu)方案第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法四、四、新建路面厚度設(shè)計(jì)新建路面厚度設(shè)計(jì)內(nèi)容內(nèi)容1.表面彎沉表面彎沉設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)算驗(yàn)算1365 1)1(NNte)62. 0/1(36. 00200063. 12000pEllls35. 4211)(PPnCCNiiKi* * * *根據(jù)根據(jù)新新規(guī)范（規(guī)范（JTGD50-2006JTGD50-2006）要求：要求：各級(jí)軸載（各級(jí)軸載（包括包括P P 40kN40kN或或P25kNP25kN）都要求進(jìn)行當(dāng)量軸載換算。都要求進(jìn)行當(dāng)量軸載換算。(1)軸載換算軸載換算Ne采

41、用公式采用公式(2)設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算公式：設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算公式： ld=600Ne-0.2AcAsAb(3)彈性層狀體系彈性層狀體系表面彎沉理論值表面彎沉理論值ll計(jì)算（各結(jié)構(gòu)層采用計(jì)算（各結(jié)構(gòu)層采用20 oC的抗壓回彈模量）的抗壓回彈模量）(4)理論彎沉修正獲得理論彎沉修正獲得ls：(5)表面彎沉驗(yàn)算：表面彎沉驗(yàn)算： ls ld?第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法四、四、新建路面厚度設(shè)計(jì)新建路面厚度設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)2.瀝青層層底拉應(yīng)力瀝青層層底拉應(yīng)力設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)算驗(yàn)算1365 1)1(NNte35. 4211)(PPnCCNiiKi* * * *根據(jù)根據(jù)新新規(guī)范（規(guī)范

42、（JTGD50-2006JTGD50-2006）要求：要求：各級(jí)軸載（各級(jí)軸載（包括包括P P 40kN40kN或或P25kNP25kN）都要求進(jìn)行當(dāng)量軸載換算。都要求進(jìn)行當(dāng)量軸載換算。(1)軸載換算軸載換算Ne采用公式采用公式(2)容許拉應(yīng)力計(jì)算公式：容許拉應(yīng)力計(jì)算公式： R= sp / Ks瀝青混凝土層：瀝青混凝土層： Ks 0.09Ne0.22/Ac(3)彈性層狀體系計(jì)算瀝青層層底彈性層狀體系計(jì)算瀝青層層底拉應(yīng)力拉應(yīng)力m（各結(jié)構(gòu)層（各結(jié)構(gòu)層采用采用15 oC的抗壓回彈模量）的抗壓回彈模量）(4)容許拉應(yīng)力驗(yàn)算：容許拉應(yīng)力驗(yàn)算： m R?第第4 4節(jié)節(jié) 國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)方法國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)

43、方法四、四、新建路面厚度設(shè)計(jì)新建路面厚度設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)3.半剛性材料層底拉應(yīng)力半剛性材料層底拉應(yīng)力設(shè)計(jì)指標(biāo)設(shè)計(jì)指標(biāo)驗(yàn)算驗(yàn)算1365 1)1(NNte8211)( PPnCCNiiKi* * * *根據(jù)根據(jù)新新規(guī)范（規(guī)范（JTGD50-2006JTGD50-2006）要求：要求：各級(jí)軸載（各級(jí)軸載（包括包括P P 40kN40kN或或P25kNP3m交通組成情況交通組成情況中客車SH13015.4%大客車CA505.9%小貨車BJ13035.5%中貨車CA507.1%中貨車EQ14011.8%大貨車JN1504.7%特大車KB22219.0%拖掛車五十鈴0.5%初擬初擬路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案

44、路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案方案一方案一方案三方案三方案二方案二瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例軸載當(dāng)量換算軸載當(dāng)量換算算例算例參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計(jì)算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距中客車SH130260085.25前軸25.75113m后軸59.5021 3mN后后=1.01.02600(59.5/100)4.35=271.72次次/ /日日N前前=18.51.02600(25.75/100)

45、8=0.93次次/ /日日N前前=6.41.02600(25.75/100)4.35=45.50次次/ /日日N后后=1.01.0 2600(59.5/100)8=40.84次次/ /日日瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例軸載當(dāng)量換算軸載當(dāng)量換算算例算例參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計(jì)算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距拖掛車五十鈴80360.0前軸60.00113mN后后=31.01.080(100/

46、100)4.35=240.00次次/ /日日N前前=18.51.080(60/100)8=24.86次次/ /日日N前前=6.41.080(60/100)4.35=55.49次次/ /日日N后后=31.01.0 80(100/100)8=240.00次次/ /日日瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例設(shè)計(jì)年限內(nèi)累積標(biāo)準(zhǔn)軸載設(shè)計(jì)年限內(nèi)累積標(biāo)準(zhǔn)軸載Ne(查表得到車道系數(shù)為查表得到車道系數(shù)為0.30)參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)Ne1b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)Ne2Ne

47、1=(1+0.065)15-13657419.380.30/0.065=1.965107次次/ /日日Ne2=(1+0.065)15-13656222.060.30/0.065=1.647107次次/ /日日1365 1)1(NNte瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例土基回彈模量土基回彈模量E0的確定：的確定：參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-20041.1.查表查表1-91-9得得1 1a a區(qū)區(qū)臨界高度臨界高度為為H1=1.71.9H2=1.21.3H3=0.80.92. H0=1.2+0.3=1.5m所以，所以，H2H0H1根據(jù)表根據(jù)表 1-8與表與表1-7，路基處于

48、路基處于中濕中濕狀態(tài)，狀態(tài)，所以，所以， 0.94=wc2wcwc1=1.03取稠度取稠度平均值平均值wc =0.985，查表查表14-11得得E0 =29.3MPaH H0 0H H1 1H H2 2H H3 3w wc cw wc3c3w wc2c2w wc1c1路床頂部路床頂部地下水位地下水位瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例路面設(shè)計(jì)彎沉路面設(shè)計(jì)彎沉ld計(jì)算：計(jì)算：參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-20041.方案方案一一：柔性柔性路面路面2.方案方案二二：半剛性基層半剛性基層路面路面ld1=600Ne1-0.2AcAsAb600(1.965107 )-0.21.01

49、.01.6=33.39 0.01mmld2=600Ne1-0.2AcAsAb600(1.965107 )-0.21.01.01.0=20.87 0.01mm3.方案方案三三：組合基層組合基層路面路面ld3=600Ne1-0.2AcAsAb600(1.965107 )-0.21.01.0（4+6+10+2）/20=22.950.01mm初擬初擬路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案方案一方案一方案三方案三方案二方案二瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例路面結(jié)構(gòu)層路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)設(shè)計(jì)參數(shù)（參見(jiàn)表參見(jiàn)表14-15、14-16）：）：參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2004材料

50、名稱材料名稱抗壓模量抗壓模量/MPa劈裂強(qiáng)度劈裂強(qiáng)度/MPa150C200C150C細(xì)粒式瀝青混凝土細(xì)粒式瀝青混凝土140020001.2中粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土120018000.8粗粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土100012000.6瀝青穩(wěn)定碎石瀝青穩(wěn)定碎石100014000.6二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石15000.5級(jí)配碎石級(jí)配碎石300二灰土二灰土7500.2瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例路面結(jié)構(gòu)層路面結(jié)構(gòu)層容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力：參考參考瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTG D50-2004材料名稱材料名稱劈裂強(qiáng)度劈裂強(qiáng)度/MPaKs(Ne1或或Ne2)R/MPa細(xì)粒式瀝青混

51、凝土細(xì)粒式瀝青混凝土1.23.62（Ne1）0.33中粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土0.83.62（Ne1）0.22粗粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土0.63.62（Ne1）0.16瀝青穩(wěn)定碎石瀝青穩(wěn)定碎石0.63.62（Ne1）0.16二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石0.52.18（Ne2）0.23級(jí)配碎石級(jí)配碎石二灰土二灰土0.22.80（Ne2）0.07瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案方案一一方案方案一一：路表路表彎沉彎沉驗(yàn)算驗(yàn)算方案方案一一：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度8cm二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度/cm理論彎沉/0.01mm修正彎沉/0.01mm設(shè)計(jì)彎沉/0.01mm861.4

52、933.0233.391059.9531.3333.391258.2129.8733.391456.628.5533.391655.1227.3633.391853.7426.2633.39r rA A方案方案一一：彎沉驗(yàn)算：彎沉驗(yàn)算2426283032343668101214161820設(shè)計(jì)層厚度/cm表面彎沉/0.01mm設(shè)計(jì)彎沉設(shè)計(jì)彎沉33.39r rA A結(jié)論結(jié)論：設(shè)計(jì)層厚度：設(shè)計(jì)層厚度8 8cmcm可以滿足可以滿足表面彎沉表面彎沉設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案一一方案方案一一：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：方案方案一一：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度8cm二

53、灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2620.33中粒式瀝青混凝土6-0.0780.22瀝青穩(wěn)定碎石240.0160.16二灰穩(wěn)定碎石80.2090.23材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2560.33中粒式瀝青混凝土6-0.0760.22瀝青穩(wěn)定碎石240.0130.16二灰穩(wěn)定碎石100.1950.23瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案一一方案方案一一：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：方案方案一一：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度8cm二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土

54、4-0.250.33中粒式瀝青混凝土6-0.0740.22瀝青穩(wěn)定碎石24-0.0090.16二灰穩(wěn)定碎石120.1840.23材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2450.33中粒式瀝青混凝土6-0.0720.22瀝青穩(wěn)定碎石24-0.0060.16二灰穩(wěn)定碎石140.1740.23方案方案一一：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算0.160.170.180.190.200.210.226810121416設(shè)計(jì)層厚度/cm層底拉應(yīng)力/MPa容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力0.23MPaA(C)A(C)B Br r結(jié)論結(jié)論：設(shè)計(jì)層厚度：設(shè)計(jì)層厚度8 8cmcm可以滿足可以滿足層底拉應(yīng)力

55、層底拉應(yīng)力設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求方案方案一一：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算010203040506070-0.3-0.2-0.100.10.20.3層底正應(yīng)力/MPa深度/cmh=8cmh=10cmh=12cmh=14cmA(C)A(C)B Br r瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案二二方案方案二二：路表彎沉驗(yàn)算路表彎沉驗(yàn)算方案方案二二：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)層厚度厚度/ /cmcm理論理論彎沉彎沉/ /0.01mm0.01mm修正修正彎沉彎沉/ /0.01mm0.01mm設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)彎沉彎沉/ /0.01mm0.01mm3447.4121.46

56、20.873646.2520.6220.873845.1519.8320.874044.1119.1020.874243.1318.4220.87r rA A方案方案二二：彎沉驗(yàn)算：彎沉驗(yàn)算r rA A1718192021222332343638404244設(shè)計(jì)層厚度/cm表面彎沉/0.01mm設(shè)計(jì)彎沉設(shè)計(jì)彎沉20.87結(jié)論結(jié)論：設(shè)計(jì)層厚度改為：設(shè)計(jì)層厚度改為3636cmcm可以滿足可以滿足路表彎沉路表彎沉設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案二二方案方案二二：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗(yàn)算層底拉應(yīng)力驗(yàn)算材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混

57、凝土4-0.1910.33中粒式瀝青混凝土6-0.0440.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石340.0970.23二灰土200.0830.07材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1860.33中粒式瀝青混凝土6-0.0420.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石360.0940.23二灰土200.0790.07瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案二二方案方案二二：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗(yàn)算層底拉應(yīng)力驗(yàn)算材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1820.33中粒式瀝青混凝土6-0

58、.0400.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石380.0890.23二灰土200.0750.07材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1780.33中粒式瀝青混凝土6-0.0380.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0250.16二灰穩(wěn)定碎石400.0860.23二灰土200.0710.07瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案二二方案方案二二：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗(yàn)算層底拉應(yīng)力驗(yàn)算材料名稱厚度/cmm/MPaR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1740.33中粒式瀝青混凝土6-0.0360.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0220

59、.16二灰穩(wěn)定碎石420.0830.23二灰土200.0670.07結(jié)論結(jié)論：設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)層為為二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石情況下，設(shè)計(jì)層厚度情況下，設(shè)計(jì)層厚度控制因控制因素素為為二灰土二灰土層層底拉應(yīng)力層層底拉應(yīng)力，設(shè)計(jì)層厚度達(dá)到，設(shè)計(jì)層厚度達(dá)到4242cmcm才才可以滿可以滿足足層底拉應(yīng)力層底拉應(yīng)力設(shè)計(jì)要求；設(shè)計(jì)要求；建議建議：由于：由于二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石價(jià)格價(jià)格高于高于二灰土二灰土，因此可以考慮，因此可以考慮將將設(shè)計(jì)層位設(shè)計(jì)層位更改為更改為二灰土二灰土，以便達(dá)到，以便達(dá)到減少減少工程造價(jià)工程造價(jià)的目的。的目的。方案方案二二：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算A(C)A(C)B Br r0.0

60、650.0700.0750.0800.0850.09032343638404244設(shè)計(jì)層厚度/cm層底拉應(yīng)力/Mpa容許拉應(yīng)力容許拉應(yīng)力0.07MPa方案方案二二：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算：層底拉應(yīng)力驗(yàn)算A(C)A(C)B Br r0102030405060708090-0.2-0.100.10.2層底正應(yīng)力/MPa深度/cmh=34cmh=36cmh=38cmh=40cm瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例方案三三方案方案三三：路表彎沉驗(yàn)算路表彎沉驗(yàn)算方案方案三三：設(shè)計(jì)層初始厚度：設(shè)計(jì)層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層設(shè)計(jì)層厚度厚度/ /cmcm理論理論彎沉彎沉/ /0.01mm0.01