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沥青路面结构设计

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沥青路面设计指标计算

沥青路面设计指标计算

新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。

应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标，并应符合下列规定：1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。

2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。

3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择；当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定：1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值，应满足下式要求：γa l s≤l d式中：γa——沥青路面可靠度系数；l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值（0.01mm）；l d——路表的设计弯沉值（0.01mm）；2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变，应满足下式要求：γaεt≤[εR ]式中：εt——沥青层层底计算的最大拉应变；[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。

3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度，应满足下式要求：γa σm ≤[σR ]式中： σm ——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力（MPa ）；[σR ]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度（MPa ）。

4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度，应满足下式要求：γa τm ≤[τR ]式中： τm ——沥青面层计算的最大剪应力（MPa ）；[τR ]——沥青面层的容许抗剪强度（MPa ）。

三、 沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 ： A c ——道路等级系数，快速路、主干路为1.0，次干路为1.1，支路为1.2；A s ——面层类型系数，沥青混合料为1.0，热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1；A b ——基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0，沥青类基层和粒料基层1.6。

简述新建沥青路面结构设计步骤

简述新建沥青路面结构设计步骤

简述新建沥青路面结构设计步骤
新建沥青路面的结构设计步骤一般包括以下几个方面：
1. 设计要求和标准：根据道路用途、交通量、车速等要求，确定路面的结构类型和厚度，并参考国家相关的设计标准和规范。

2. 路基处理：对道路基础进行处理，包括清理、平整、夯实等工作，以确保路基的稳定性和承载能力。

3. 基层处理：在路基上铺设一层基层材料，如碎石、混凝土等，以提高路面的承载能力和耐久性。

4. 道面设计：根据路面所需的防水、防滑等性能，选择合适的沥青混合料或者其他材料，进行道面的设计。

5. 路面施工：按照设计要求，将沥青混合料铺设在基层之上，然后通过压路机等设备进行夯实和压实，以使路面达到预期的密实度和光洁度。

6. 路面维护：定期进行路面检查和维护，及时修补裂缝、坑洼等问题，保持路面的完好性和使用寿命。

总之，沥青路面结构设计是一个系统性的工程，需要在各个环节上进行科学规划和精细施工，以确保路面的质量和使用效果。

沥青路面结构组合设计的基本原则

沥青路面结构组合设计的基本原则

沥青路面结构组合设计的基本原则
沥青路面的结构组合设计是保证路面性能和使用寿命的重要环节。

为了设计出高质量的沥青路面，需要遵循以下基本原则。

一、强化基层
沥青路面的基层是路面承载支撑的主要部位，因此基层的强度和
稳定性是保证路面性能和使用寿命的关键。

在基层设计时，需要根据
路面所在地区的气候、土质和交通量等条件，选择适合的基层材料和
厚度，以达到基层强度稳定的目的。

二、保证沥青层均匀
沥青层是路面负荷以及水分渗透的主要层次，因此必须均匀铺设，以免因为局部厚度过大或者过小导致路面变形、开裂等路面损坏现象
的出现。

三、考虑排水和降噪
在路面设计时，要充分考虑排水和降噪问题。

通过设置合理的路肩、排水沟以及波形横向铺装等措施，可以确保路面排水通畅。

此外，还可以选择适合的沥青混合料和铺装结构，降低路面噪音，提高道路
行车的舒适性。

四、科学施工
沥青路面的施工过程也是保证路面质量的重要因素。

在施工前，
需要对路基进行调整和夯实，以保证基层的稳定。

同时，施工中要严
格控制沥青温度和厚度，以确保路面性能和使用寿命。

以上是沥青路面结构组合设计的基本原则，仅为参考。

在实际设
计和施工中，还需要根据具体情况进行调整和优化，以确保路面的质
量和性能。

沥青路面设计指标计算

沥青路面设计指标计算

新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。

应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标，并应符合下列规定：1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。

2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。

3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择；当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定：1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值，应满足下式要求：γa l s≤l d式中：γa——沥青路面可靠度系数；l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值（0.01mm）；l d——路表的设计弯沉值（0.01mm）；2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变，应满足下式要求：γaεt≤[εR ]式中：εt——沥青层层底计算的最大拉应变；[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。

3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度，应满足下式要求：γaσm≤[σR]式中：σm——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力（MPa）；[σR]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度（MPa）。

4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度，应满足下式要求：γaτm≤[τR]式中：τm——沥青面层计算的最大剪应力（MPa）；[τR]——沥青面层的容许抗剪强度（MPa）。

三、沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：l d=600 N e-0.2A c A s A b式中：A c ——道路等级系数，快速路、主干路为1.0，次干路为1.1，支路为1.2；A s ——面层类型系数，沥青混合料为1.0，热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1；A b ——基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0，沥青类基层和粒料基层1.6。

路面结构设计

路面结构设计

1沥青路面设计1.1路面设计原则①路面设计应根据使用要求和气候、水文等自然条件，结合当地实际经验进行。

②在满足交通量和使用要求的前提下,应因地制宜,选择合理方案。

③结合当地实际，在路面设计方案中应用有效的新材料、新工艺、新技术。

④路面设计方案应注重环境保护和施工人员的健康安全。

⑤为提高路面工程质量，应进行机械化施工。

⑥高速公路和一级公路的路面不得分期修建。

1.2新建沥青路面设计1.2.1设计标准①由《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）可得，路面结构的目标可靠度和目标可靠指标不应低于表1.1的规定1.1目标可靠度和目标可靠指标公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路目标可靠度（%） 95 90 85 80 70目标可靠指标β 1.65 1.28 1.04 0.84 0.52②该公路为二级公路，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的规定（如下表1.2所示）路面结构设计年限为12年。

1.2路面结构设计使用年限（年）公路等级 设计使用年限 公路等级 设计使用年限高速公路、一级公路 15 三级公路 10 二级公路 12 四级公路 8③采用下表1.3的参数，标准荷载为BZZ-100。

表1.3设计轴载的参数1设计轴载（KN） 轮胎接地压强（Mpa）单轮接地当量圆直径（mm）两轮中心距（mm）100 0.70 213.0 319.51.2.2交通荷载参数分析①根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）附录A.1车型分类。

②交通数据调查该项目交通量见表1.4，交通增长率为7.0%，方向系数取0.5，可靠度系数β取为1.04，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）采用水平3的车道系数，根据表1.5取为1.0。

表1.4 交通组成交通组成 交通量（辆/日） 车型 交通组成 交通量（辆/日） 车型 小客车 739 小 跃进NJ131105 小66 中大客车 285 大 五十铃NPR595G北京BJ130 250 小 江淮196 中HF140A交通SH361 102 大 江淮HF150155 中太拖拉138 83 大 东风KM340189 中85 特大 金杯SY132 395 小 东风SP9135B46 特大 金杯SY450 345 小 五十铃EXR181L1.5 车道系数单向车道数 1 2 3 ≥4高速公路 - 0.70-0.85 0.45-0.60 0.40-0.50其他等级公路 1.00 0.50-0.75 0.50-0.75 - 各类车型技术参数见表1.6。

第12章 沥青路面设计

第12章 沥青路面设计

1）沉陷 2）车辙 3）疲劳开裂 4）低温缩裂 5）反射裂缝 6）推移、拥包 7）松散、坑槽
Chongqing Jiaotong University 重庆交通大学
第12章 沥青路面设计
沥青路面设计标准
由于沥青路面破坏模式和原因较为复杂，因此应选择既能反映沥青路 面主要破坏特点，同时又能在路面结构设计中起到控制作用的临界破坏 状态和设计标准。目前，国内外的设计方法均以开裂和变形为沥青路面 的两大主要破坏模式。 r [ r ] （1）疲劳开裂 r [ r ]
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第12章 沥青路面设计
路面结构组合设计的原则
Chongqing Jiaotong University
重庆交通大学
第12章 沥青路面设计
路面结构组合设计的原则
（3）考虑结构层自身结构特征 注意相邻层次的相互影响，尽量避免和消除相邻层次间的不利影响。例如， 沥青面层不能直接铺筑于碎（砾）石基层上，而宜在其间设沥青碎石作过渡 层，以防止由于基层的松动而造成面层不平整或变形开裂。又如，在无机结 合料稳定类半刚性基层上铺筑沥青混凝土，为防止和减缓基层干缩和温缩开 裂而引起面层反射裂缝，通常宜适当加厚面层，或者设置沥青碎石、级配碎 石等联结层。此外，在软弱潮湿的路基上，不宜直接铺筑碎（砾）石基层， 以防止污染基层或产生过大的变形。
路面设计弯沉值
弯沉值的大小反映了路基路面的整体强度。在达到相同的路面破 坏状态时，回弹弯沉值大小同作用于路面的行车荷载累计作用次数 或使用寿命成反比关系。
轮载累计重复作用次数N与此时路表面回弹弯沉的关系，可通过对 已使用多年的各类路面进行弯沉测定，并调查路面已承受的累计交通量， 经整理分析后得出。 在使用期末不利季节，路面处于临界破坏状态时的实测回弹弯沉， 称为路面的容许弯沉值。 将容许弯沉值同该路面在使用期间标准轴载累计作用次数相关联， 得

公路沥青路面设计规范

公路沥青路面设计规范

公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范是指在公路工程的建设过程中，对沥青路面的设计所需要遵守的一系列规范和要求。

沥青路面是一种常见的公路路面材料，具有良好的耐久性和适应性。

下面将从路面结构设计、材料选择、施工工艺以及验收标准等方面分析公路沥青路面设计规范。

一、路面结构设计规范1.设计荷载：根据设计车速、路段等级、预计通行量等综合考虑，确定设计荷载，以保证路面的耐久性和安全性。

2. 设计厚度：根据地基状况、路段等级、设计荷载等要素，确定路面结构的总厚度。

通常，沥青路面的设计总厚度为100mm至150mm。

3.基层结构：包括路肩、基床和基层，用于承受和分散上层荷载。

基层应采用可靠的材料，如砾石混凝土或碎石渗透层，以确保结构稳定和排水良好。

4.沥青混凝土面层：沥青混凝土面层应分为底层和面层。

底层用于承受交通荷载并提供表面平整度，面层用于提供摩擦力和舒适性。

二、材料选择规范1.沥青：选择符合国家标准的优质沥青，具有良好的可塑性和粘附性，在不同气候条件下都能保持稳定。

2.石料：采用优质的石料作为沥青混凝土的骨料，应具有较好的硬度、耐久性和抗冲击性。

石料应按照一定的粒径分布来保证混凝土的密实性。

3.混合料：选择合适的沥青混凝土配合比，以确保混合料的稳定性和耐久性。

混合料中的黏性剂含量应符合设计要求，以保证混合料的黏着性和可塑性。

三、施工工艺规范1.路面基层施工：在路基垫层上先铺设基床，然后进行基层的施工。

基层的密实度和平整度应符合设计要求，以确保上层的施工质量。

2.沥青砼面层施工：在基层上进行沥青混凝土面层的施工。

施工过程中，应注意黏性剂的控制，以充分保证沥青的粘合性。

同时，要注意振捣和摊铺的工艺，以保证面层的均匀和平整度。

3.道路标线和标志：在沥青路面的施工完成后，应及时进行道路标线和标志的涂刷，以提高道路的交通安全性和导引能力。

四、验收标准1.厚度检测：通过对沥青路面的厚度进行检测，以确保其符合设计要求。

高速公路沥青路面的结构设计与施工技术

高速公路沥青路面的结构设计与施工技术

高速公路沥青路面的结构设计与施工技术沥青路面是一种常见的高速公路路面结构，其设计与施工至关重要，直接影响道路的安全性、耐久性和舒适性。

本文将详细介绍高速公路沥青路面的结构设计和施工技术，以确保道路的良好性能和服务寿命。

1. 结构设计1.1 沥青路面构成高速公路沥青路面一般由基层、底层、面层组成。

基层是路面的承载层，常用的材料包括碎石、混凝土等。

底层用于分散荷载并提供路面的稳定性，常用的材料包括砾石、细石等。

面层是最上层的路面层，主要由沥青混合料构成。

1.2 路面厚度设计路面厚度设计是确保路面承载能力和耐久性的关键因素。

设计师需要考虑交通负荷、地理环境、水文条件等因素来确定路面厚度。

一般来说，高速公路的路面厚度应保证在满足设计标准的前提下，尽可能减少材料使用量。

1.3 沥青混合料设计沥青混合料是高速公路沥青路面的关键组成部分。

设计师需要根据交通流量、气候条件、沥青级配等因素来确定沥青混合料的配合比例。

常用的沥青级配包括粗集料、中集料、细集料等。

合理的沥青混合料设计可以提供良好的抗滑性、耐久性和舒适性。

2. 施工技术2.1 基层施工基层施工是整个路面结构的起点，决定了路面的整体质量。

常用的基层材料包括碎石、混凝土等。

施工过程中需要确保基层的平整度和密实度，并使用合适的压实设备进行压实，以提高基层的稳定性和承载能力。

2.2 底层施工底层是路面结构中的重要组成部分，需要提供路面的稳定性和均布荷载能力。

常用的底层材料包括砾石、细石等。

施工过程中需要确保底层的平整度和密实度，并根据设计要求进行压实，以确保底层的稳定性和排水性能。

2.3 面层施工面层是高速公路沥青路面的最上层，直接影响道路的舒适性和防滑性。

面层施工可以分为拌和、铺设和压实三个阶段。

在拌和阶段，需要根据设计要求准确配制沥青混合料。

在铺设阶段，需要确保沥青混合料铺设均匀、密实，并使用振动压实设备进行压实。

在压实阶段，需要确保面层的密实度和光洁度，以提供良好的行驶舒适性和防滑性。

沥青路面结构设计

沥青路面结构设计

沥青路面结构设计沥青路面结构设计是公路工程中重要的一环，它直接关系到道路的使用寿命和运行安全。

在进行沥青路面结构设计时，需要考虑交通量、重载车辆、气候条件、土质情况以及预算等因素。

本文将通过分析这些因素，提出一种合理的沥青路面结构设计方案。

一、确定路面类型根据道路的功能要求和交通量情况，我们可以确定沥青路面的类型。

常见的路面类型有城市次干道、农村道路和高速公路等。

不同类型的路面对材料的要求和结构设计也存在差异。

例如，城市次干道由于交通量较大，需要考虑更高的耐久性和承载力，因此需要采用更厚的路面结构。

二、确定路面厚度路面厚度是沥青路面结构设计的一个重要参数。

一般来说，沥青路面的厚度应根据交通量和土质条件来确定。

交通量大、重载车辆多的道路需要更大的厚度来保证其承载能力。

根据设计规范，我们可以确定相应的路面厚度。

三、选择路基材料路基材料是沥青路面结构设计中关键的一环。

路基材料应具备良好的承载力和稳定性，以确保路面的稳定性和耐久性。

在选择路基材料时，需要考虑土质条件、地下水位、土壤胶结特性等因素。

一般来说，砾石、碎石等坚固的材料可作为路基材料，通过压实等处理方法提高其承载力和稳定性。

四、确定基层材料基层材料是路面结构中的重要组成部分，它负责分散交通荷载并传递到路基。

常见的基层材料有碎石、砂砾等。

在选择基层材料时，需要考虑交通量、土质条件、预算等因素。

一般来说，交通量大、重载车辆多的路段需要采用较坚固的基层材料以提高承载力。

同时，预算也是一个重要的考虑因素，在满足设计要求的前提下，选择经济实用的基层材料。

五、选择沥青混合料沥青混合料是沥青路面结构设计中关键的一环。

沥青混合料是通过沥青与骨料混合而成的，它应具备良好的耐久性、抗剥落性和稳定性。

在选择沥青混合料时，需要考虑交通量、气候条件、路面类型等因素。

例如，交通量大、重载车辆多的道路需要选择抗水剥离性能好的沥青混合料以提高耐久性。

六、确定路面结构层数根据路面类型、交通量和预算等因素，我们可以确定沥青路面的结构层数。

沥青路面结构设计计算案例

沥青路面结构设计计算案例

沥青路面结构设计计算案例（案例简介）地区的一条新建道路需要进行沥青路面结构的设计计算。

该道路长1000米，设计速度为50公里/小时，设计总重为1万标准车辆，道路设计年限为20年。

现需要根据给定条件进行路面结构设计计算。

（路面结构设计计算步骤）1.设计交通量和轴重根据道路设计年限、设计速度和设计总重，可以计算出设计交通量和轴重。

道路设计年限为20年，设计总重为1万标准车辆，即每年要过1万标准车辆。

假设每天通行时间为8小时，每小时通行率为设计交通量/8、设计速度为50公里/小时，即设计交通量=设计速度×设计交通量/8=50×1万/8=6250（辆/小时）。

2.设计轴重参数3.计算配筋系数根据设计速度和设计交通量，可以计算出设计配筋系数。

根据《公路工程沥青路面设计规范》，设计交通量为6250（辆/小时），设计速度为50公里/小时时的设计配筋系数为0.45、所以设计交通量为6250辆/小时时，设计配筋系数为0.454.计算设计厚度根据设计交通量、设计速度和设计配筋系数，可以计算出设计厚度。

根据《公路工程沥青路面设计规范》，设计厚度d（cm）=2.07×ln(qv)+0.61×ln(V)-3.15，其中qv为设计交通量（辆/小时/米），V为设计速度（km/h）。

所以设计厚度d=2.07×ln(6250)+0.61×ln(50)-3.15=3.48（cm）。

5.计算沥青混合料配合比根据设计厚度，可以计算沥青混合料中沥青的用量。

根据《公路工程沥青路面设计规范》，沥青混合料中沥青用量为每m2路面面积的0.055t。

假设道路宽度为6m（含路肩）。

6.结构层分配厚度根据设计厚度，可以计算出沥青面层、底面层和基层的分配厚度。

根据《公路工程沥青路面设计规范》，沥青面层分配厚度为总设计厚度的40%；底面层分配厚度为总设计厚度的25%；基层分配厚度为总设计厚度的35%。

路基路面工程第14章沥青路面的设计

路基路面工程第14章沥青路面的设计
ld=960Ne-0.2AcAs
层低拉应力
我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下 基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第2 项设计控制指标：
σR= σsp/Ks
路面结构厚度设计方程式与设计参数
路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使 用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指 标的要求：
结构层材料抗弯拉强度
按照试验规程测得，也可采用劈裂试验
计算弯沉和层底拉应力的计算
应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹 性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机 进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通 过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化 公式方法。
1、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式 ld=1000l1F
2、查图法 理论弯沉
aL为理论弯沉，取泊松比μ1= μ1=0.25， μ0=0.35
新建路面厚度设计
1）设计步骤 2）设计示例
路面竣工验收指标
要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载BZZ-100 轮隙下实测弯沉代表值lr必须小于验收弯沉值la。
（4）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面 变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅 速读取初读数L1。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待 汽车驶出弯沉影响半径（约3cm以上）后，吹口哨或挥动 指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读 数L2。汽车前进的速度宜为5km/h左右。

沥青路面结构设计原则
(1)因地制宜，合理选材 路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料， 应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以 减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用 当地路面设计在选择材料方面的成功经验。

沥青路面结构设计计算说明书(含电算)

沥青路面结构设计计算说明书(含电算)

沥青路面结构设计计算说明书(一)设计资料济南地区新建一级公路，设计速度为80km/h，双向四车道。

沿线土质为粘土，地下水位为1m，路基填土高度为1.2m。

公路沿线有可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰供应。

根据工程可行性报告得知，近期交通组成与交通量、不同车型的交通参数见表1，交通量年平均增长率为6％。

【表1.1 近期交通组成与交通量、车辆交通参数】注：基本要求为车道系数、车辆类型分布系数、当量设计轴载换算系数等均按照新建沥青路面，可采用水平三选取计算。

(二)设计任务该公路拟采用沥青路面结构，沥青面层要求采用沥青混凝土，基层采用无机结合料稳定类基层，试设计沥青路面结构和厚度。

(三)设计步骤1.交通荷载参数分析依表1.1，初始年大型客车和货车双向年平均日交通量为1946辆/日，交通量年增率γ=6%.(1)设计使用年限根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)3.0.2，沥青路面一级公路的设计使用年限t=15(年)。

(2)方向系数及车道系数根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.4，方向系数DDF取0.55。

根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.5，车道系数LDF取0.6。

(3)各类车比例、满载比例、设计轴载换算系数整体式货车即表1.1中3类、4类、5类车，占比为62.95%；半挂式货车即表1.1中7类车，占比为16.19%。

根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）A.2.6，新建路面按水平三考虑，故公路TTC分类为TTC4，由此车辆类型分布系数VCDF(%)分别为如下：【表3.1.1 车辆类型分布系数】各类车型的满载车占比PERmh如下取值：【表3.1.2 各类车型满载车占比】2-11类车辆当量设计轴载换算系数EALFml (非满)和EALFmh(满)依不同计算作用，如下：【表3.1.3 2-11类车辆当量设计轴载换算系数】(4)交通荷载等级、设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次初始年设计车道的年平均日货车交通量Q1=AADTT×DDF×LDF=642(辆/日)，设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)Qt = Q1×365×[(1+γ)t-1]/γ=5454258(辆/日)，属于中等交通荷载等级；初始年设计车道的年平均当量轴次N1=Q1×Σ(VCDFm×EALFm)=1043.4(次)，设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次Nt依表3.1.3有：①当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne1=8864560(次)；②当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne2=6.146937×108(次)；③当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修期限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数Ne3=8864560(次)；④当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne4=1.393465×107(次)。

市政工程沥青路面结构的组合设计

市政工程沥青路面结构的组合设计
一
、
的容许拉应 变和路基顶面 的容许拉应 变，沥青层 的容许拉 应 变控制开裂 ，路基顶面 的容许拉应 变控 制路面 的变形 。 为了与我 国的实际情 况相结合 ，最终结构 由国内计 算软件
Ｈ Ｐ ＤＳ 进行校验。
弹性半空间体理论和弹性层状体系理论。弹性层状体 系只 是一种理想的结构模 型 ，因为沥青路面是用沥青材料作结 合料修筑面层与各类基层和垫层所组成 的路面结构。弹性 层状体 系理论较弹性半空 间体理论更能反映沥青路面 的实 际工作状况。沥青路面是层状体 系，沥青混合料是一种粘
直均布荷载模式下 的多层弹性连续体 系理论。
在参考 国外 文献资料及相 关规范 的基础上 ，将沥青路 面结构大致分为半刚性基层沥青路面结构、组合式ｌ 结构 、 组合式 ｌ ｌ 结构 、柔性基层沥 青路面结构 以及全厚式 沥青 路
面结构５ 种类型。如下表所示。
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表 １沥青路 面结构类型
青及沥青 混合料力学性能预测 、路面结构应 力应 变分析 、 新建路面沥青层厚度 的确定 、路面车辙深度 的预测 以及 旧
度 高的高等 级路面结构视 为线 弹性体 ，计算 时按 线弹性层 状体 系理论分析。
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第四章 路面结构设计1、1设计资料（1）自然地理条件新建济南绕城高速，道路路基宽度为24、5米，全长5km ，结合近几年济南经济增长及人口增长得情况，根据近期得交通量预测该路段得年平均交通量为5000辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。

路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。

（2）土基回弹模量济南绕城高速北环所在地区为属于温带季风气候，季风明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。

据区域资料，年平均气温13、8℃，无霜期178天，最高月均温27、2℃（7月），最低月均温-3、2℃（1月），年平均降水量685毫米。

道路沿线土质路基稠度c ω=1、3；因此该路基处于干燥状态，根据公路自然区划可知济南绕城高速处于5Ⅱ区，根据【JTGD50-2006】《公路沥青路面设计规范》中表5、1、4-1可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa 。

（3）交通资料1、2交通分析（1）轴载换算路面设计以双轮组-单轴载为100KN 为标准轴载，以BZZ-100表示。

标准轴载得计算参数按表1-2确定。

○1当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层底拉应力时，凡大于25kN 得各级轴载Pi 得作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 得当量作用次数N 得计算公式为：35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P N C C N式中：N ——标准轴载当量轴次数（次/d ）；Ni ——被换算得车型各级轴载作用次数（次/d ）； P ——标准轴载（kN ）；Pi ——被换算车型得各级轴载（kN ）；C1——被换算车型得各级轴载系数，当其间距大于3m 时，按单独得一个轴计算，轴数系数即为轴数m ，当其间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1、2（m-1）；C2——被换算车型得各级轴载轮组系数，单轮组为6、4，双轮组为1、0，四轮组为0、38。

沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次为：35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P N C C N = 4709、00（次/d ）○2当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N '： 8121ki i i P N C C N P =⎛⎫'''= ⎪⎝⎭∑ 式中：1C '——轴数系数2C '——轮组系数，单轮组为18、5，双轮组为1、0，四轮组为0、09。

注：轴载小于50KN 得特轻轴重对结构得影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算。

沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次：8121ki i i P N C C N P =⎛⎫'''= ⎪⎝⎭∑= 4978、00（次/d ） ○3该新建道路为高速公路，采用沥青路面，设计年限为15年，交通增长率为4%，即γ=0、04。

又该路设计为双向四车道，由【JTG D50-2006】公路沥青路面设计规范查表3、1、6得车道系数可取0、4-0、5，本设计取η=0、5。

以设计弯沉值为指标时，设计年限内一个车道上得累计当量轴次eN 为：175365[(1)1]365[(10.04)1]0.50.0447091.720812110t e e e N N N N γηγ+-=⨯⨯+-⨯==⨯ （次）以半刚性基层层底拉应力为设计指标时，设计年限内一个车道上得累计当量轴次e N '为：175365[(1)1]365[(10.04)1]0.50.041.8191149781029t ee e N N N N γηγ'+-'=⨯+-⨯'='=⨯⨯ （次）○4根据上述计算所得，由【JTG D50-2006】《公路沥青路面设计规范》查表3、1、8判断交通等级一个车道上大客车及中型以上得各种货车日平均交通量 Nh= 2500 ,属于重交通等级当以设计弯沉值与沥青层层底拉应力为指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 4709、00设计年限内一个车道上得累计当量轴次 : 71.720812110⨯（次） 属于重交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 : 路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 4978、00设计年限内一个车道上得累计当量轴次 : 71.819112910⨯（次） 属于重交通等级综上，路面设计交通等级为重交通等级1、3 初拟路面结构（1）路面结构方案根据济南绕城高速得功能性质及【JTG D50-2006】《公路沥青路面设计规范》，并结合工程经验与典型案例，初步拟定路面结构组合与各层结构厚度如下：方案一：采用半刚性基层（路面结构类型系数 1、0）----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 60 mm---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 80 mm---------------------------------------- 水泥稳定碎石 待设计 ---------------------------------------- 级配碎石 200 mm方案二：采用柔性基层（路面结构类型系数 1、6）----------------------------------------细粒式沥青混凝土 40 mm---------------------------------------- 中粒式沥青混凝土 60 mm---------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 80 mm---------------------------------------- 密集配沥青碎石 待设计 ---------------------------------------- 水泥稳定碎石 300 mm （2）路面设计弯沉值d l 与抗拉结构强度系数K该公路等级为高速公路，两种方案均采用沥青混凝土面层，半刚性基层，公路等级系数cA 取1、0；基层为水泥稳定碎石，因此路面结构类型系数BA 为1、0；面层为沥青混凝土面层,面层类型系数sA 取1、0。

路面设计弯沉值d l ： 0.2e600d c s B l N A A A -=70.2600(1.720812110)11121.4(0.01)d d l l mm -=⨯⨯⨯⨯⨯=抗拉结构强度系数S K ：c SA N K /09.022.0e = （沥青混凝土面层） c SA N K /35.011.0e = （无机结合料稳定集料） c SA N K /45.011.0e = （无机结合料稳定细粒土） 容许拉应力sK spR σσ=，sp σ-----路面结构材料得极限抗拉强度（MPa ）。

（3）路面材料相关参数得确定 ○1试验材料得确定： 半刚性基层所用集料取自沿线料场，结合料沥青选用A 级90号，面层采用SBS 改性沥青，相关技术指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》bn （JTG_F40-2004）相关得规定。

○2路面材料劈裂强度： 根据设计配合比，选取工程用各种原材料，测定规定稳定与龄期得材料劈裂强度。

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》（JTG E20-2011）与《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》（JTG E51-2009）中得方法进行测定，参数见表1-3。

表1-3○3路面材料抗压回弹模量得确定： 根据设计配合比，选取工程用各种原材料制件，测定设计参数。

按照《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》中规定得项目顶面法测定半刚性材料得抗压回弹模量。

按照《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》中规定得方法测定沥青混合料得抗压回弹模量；测定20℃、15℃得抗压回弹模量，各种材料得试验结果与设计参数分别见表1-4、表1-5。

沥青材料抗压回弹模量表1-5○4由前面计算所得相关参数，计算路面各结构层容许拉应力σR，见表1-6。

路面结构层容许拉应力计算表表1-61、4 路面结构层厚度确定根据设计资料,利用 HPDS-2011公路路面设计程序系统进行路面结构层厚度得设计，以下分别进行方案一、方案二设计层得厚度设计。

方案一：公路等级 : 高速公路新建路面得层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 21、4 (0、01mm)路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 150 (mm)○1按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 21、4 (0、01mm)H( 4 )= 200 mm LS= 23、3 (0、01mm)H( 4 )= 250 mm LS= 20、1 (0、01mm)H( 4 )= 229 mm(仅考虑弯沉)○2按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 229 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 229 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 229 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求) H( 4 )= 229 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 :H( 4 )= 229 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 229 mm(同时考虑弯沉与拉应力) ○3通过对设计层厚度取整以及进一步得修改,调整后得到路面结构厚度设计结果如下图:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 AC-10 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 AC-16 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 AC-25 80 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 300 mm----------------------------------------级配碎石 200 mm----------------------------------------新建路基○4验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度为 500 mm结构层总厚度406080300200H=++++=>H mm mm680500验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求、方案二：公路等级 : 高速公路新建路面得层数 : 5标准轴载 : BZZ-100路面设计弯沉值 : 21、4 (0、01mm)路面设计层层位 : 4设计层最小厚度 : 150 (mm)○1按设计弯沉值计算设计层厚度 :LD= 21、4 (0、01mm)H( 4 )= 150 mm LS= 15、8 (0、01mm)由于设计层厚度 H( 4 )=Hmin时 LS<=LD,故弯沉计算已满足要求、H( 4 )= 150 mm(仅考虑弯沉)○2按容许拉应力计算设计层厚度 :H( 4 )= 150 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)H( 4 )= 150 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度 :H( 4 )= 150 mm(仅考虑弯沉)H( 4 )= 150 mm(同时考虑弯沉与拉应力)○3通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步得修改,并根据沥青混合料压实最小厚度与适宜厚度表选择沥青混合料类别，调整后得到路面结构厚度设计结果如下图:----------------------------------------细粒式沥青混凝土 AC-10 40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土 AC-16 60 mm----------------------------------------粗粒式沥青混凝土 AC-25 80 mm----------------------------------------密级配沥青碎石 ATB-30 150 mm----------------------------------------水泥稳定碎石 300 mm----------------------------------------新建路基○4验算路面防冻厚度 :路面最小防冻厚度为 500 mm结构层总厚度406080150300H=++++=>H mm mm630500验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求。