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公路沥青路面设计方法

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公路沥青路面设计方法 设计理论 公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度，并对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层进行层底拉应力的验算。

设计流程 1．根据设计要求，按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次，确定设计交通量与交通等级，拟定面层、基层类型，并计算设计弯沉值或容许弯拉应力。 2．按路基土类与干湿类型及路基横断面形式，将路基划分为若干路段，确定各个路段土基回弹模量设计值。 3．参与本地区的经验拟定几种可行的路面结构组合和厚度方案，根据工程选用的材料进行配合比试验，测定个结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等，确定各结构层的设计参数。 4．根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。 5．对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求(本次设计不考虑冻害)。 轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。 1. 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 1）轴载换算

轴载换算的计算公式：N=4.35121()kiiiPCCnP （7-1） 计算结果列于下表： 表 7-1 轴仔换算结果表(弯沉)

车型 iP（kN） 1C 2C i

n（次/日）

12CC

4.35()iiPn

P（次/日）

东风EQ140 前轴 23.70 1 6.4 后轴 69.20 1 1 553 111.48

解放CA10B 前轴 19.40 1 6.4 后轴 60.85 1 1 3041.5 350.45

黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 后轴 101.60 1 1 395 423.24

N=4.35121()kiiiPCCnP 885.38

注：轴载小于25kN的轴载作用不计。 2）累计当量轴次 根据设计规范，二级公路沥青路面的设计年限取12年，双车道的车道系数取0.6，年平均增长率=5.4%。 累计当量轴次： 

'1121136515.4%1365×885.380.631587275.4%teNN



（次） 2. 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 1）轴载换算，结果列于下表： 表 7 - 2 轴仔换算结果表（半刚性基层层底拉应力） 车型 iP（kN） 1C 2C i

n（次/日）

12CC

8()iiPn

P（次/日）

东风EQ140 后轴 69.20 1 1 553 解放CA10B 后轴 60.85 1 1 3041.5 57.17 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 395 448.48

N=8121()kiiiPCCnP 505.65

注：轴载小于50kN的轴载作用不计 2）累计当量轴次



'1121136515.4%1365×505.650.61807550()5.4%teNN



次

4结构组合与材料选取 1. 结构组合与材料 根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途筑路材料较丰富，路面结构采用沥青混凝土（15cm），基层采用二灰碎石（20cm），基底层采用石灰土（厚度待定）。 二级公路面层采用三层式沥青面层：表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度3cm），中间层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度5cm），下层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度7cm）。 2. 各层材料的抗压模量与劈裂强度 抗压模量取20℃的模量，各值均取规范给定范围的中值，具体参数如下： 表 7 - 3 抗压模量与劈裂强度表 抗压模量(MPa)200C 劈裂强度（MPa） 细粒式密级配沥青混凝土 1400 1.4 中粒式密级配沥青混凝土 1200 1.0 粗粒式密级配沥青混凝土 1000 0.8 二灰碎石 1500 0.5 石灰土 550 0.225 3. 土基回弹模量的确定 拟定该路段处处于VI区，土基回弹模量为30MPa。

5设计指标的确定 对于二级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。 1. 设计弯沉值。路面设计弯沉值计算：该公路为二级公路，公路等级系数取1.1，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm，基层类型系数取1.0。 设计弯沉值为： 0.20.2decbs60060031587271.11.01.0=33.09mmLNAAA（）

2. 各层材料容许层底拉应力 sps/RK 1）细粒式密级配沥青混凝土 0.22saec0.09/KANA=0.220.091.03158727/1.1=2.20

sps/RK=1.4/2.20=0.636MPa

2）中粒式密级配沥青混凝土 0.22saec0.09/KANA=0.220.091.03158727/1.1=2.20

sps/RK=1.0/2.20=0.455MPa

3）粗粒式密级配沥青混凝土 0.22saec0.09/KANA=0.220.091.13158727/1.1=2.42

sps/RK=0.8/2.42=0.331 MPa

4）二灰碎石 0.11sec0.35/KNA=0.110.353158727/1.1=1.65

sps/RK=0.5/1.65=0.303 MPa 5）石灰土 0.11sec0.45/KNA=0.110.453158727/1.1=2.12

sps/RK=0.225/2.12=0.106 MPa

设计弯沉值为33.09（0.01mm），相关资料汇总如下表： 表 7-4 设计资料汇总表

材料名称 H （cm） 抗压模量E1(MPa) 容许拉应力 （MPa）

20℃ 15℃

细粒式密级配 沥青混凝土 3 1400 2000 0.636

中粒式密级配 沥青混凝土 5 1200 1800 0.455

粗粒式密级配 沥青混凝土 7 1000 1400 0.331

二灰碎石 20 1500 0.303 石灰土 —— 550 0.106 土基 —— 30 —— 6确定石灰土层厚度 利用弯沉等效换算法把路面换算为三层连续体系：

图 7-1 多层体系转换图示 轮载P=0.7MPa，双圆荷载半径δ=10.65cm 计算弯沉综合系数： 0.380.3601.63()()2000s

LEFp=0.380.3633.09301.63()()200010.650.7=0.514

02

300.031000EE

30.28210.65h

21

10000.7141400EE

查三层体系表面弯沉系数诺谟图得 01

2

(,)(0.282,0.03)1.448EhkffE

21(,)(0.282,0.714)7.68EhaffE

由121000dcpLaFE 12caakk得

20.511k 查三层体系表面弯沉系数诺谟图得 5.22H 55.59H

由1542.42.42345222nKKEEHhhhhhEE=55.59 得：532.65hcm取535hcm 7层底拉应力验算 采取15°C时的抗压模量，细粒式密级配沥青混凝土为2000MPa，中粒式密级配沥青混凝土为1800MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为1400MPa。 1. 对于细粒式沥青混凝土层 143450.90.90.90.9234511222+nkKiiEEEEHhhhhhEEEE

=36.0

H36.00

=3.381

10.65

h3

=0.282

10.65

02

300.0171800EE

21

18000.92000EE

查三层连续体系上层底面弯拉应力系数诺谟图（上层中层层间连续） 21(,)EhfE

=(0.282,0.9)f≤0

12Pmm≤0 R

查三层连续体系中层底面弯拉应力系数诺谟图（上层中层层间连续）

1n=21(,)(0.9,3.381)1.234EHffE

2n=21(,,)(3.381,0.282,0.9)=0.31HhEffE



0

2(,)(3.381,0.017)=0.341HEffE

12Pnn=0.7×0.341×1.234×0.31=0.091≤0.636

2. 对于中粒式沥青混凝土层

411ikk

kEhhEi



= 1441221800358.191400EhhE

13450.90.90.90.90.90.934511333150055072035=40.9914001400nkkKiiEEEEHhhhhEEEE



3.85H

E1＝2000MPa h＝h1＝3cm H＝？ E2＝1800MPa

E0＝30MPa

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公路沥青混凝土路面设计

公路沥青混凝土路面设计

浅谈公路沥青混凝土路面设计摘要：文章简述了沥青混凝土公路路面设计的理论与一般原则，对常见的高速公路沥青混凝土路面结构进行分析，指出我国沥青混凝土路面设计现状存在的问题，并提出解决建议。

关键词：沥青混凝土；路面设计；路面结构；存在问题1 前言沥青混凝土路面是由以沥青材料作为结合料黏结矿料而修筑的面层，而且和多种基层以及垫层等组合得到的形式。

和水泥材料的比对我们发现，该种路面的优势特征非常的显著，比如外层非常的平顺，而且不会存在缝隙现象，非常适应通行，不会有非常高的声响，便于进行维护工作，正是因为其有着如此多的优势，所以才被大量的使用。

2 设计内容和理念2.1 设计内容沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，计算路面结构厚度；并对沥青混凝土的设计指标，计算路面结构厚度。

2.2 理念路面设计包括路面结构层组合、厚度计算、路面结构层原材料的选择、混凝土配合比设计以及设计参数的测试与确定等。

它在设计的时候要遵循如下的理念，比如要结合实际情况，合理的选择材料，要确保建设方便，而且要适宜养护等，而且要使用高超的工艺特色，确保经济性符合规定，运作有效，便于进行设备建设的方案。

怎样高效率的使用所在地区的资源，分析其具体的优势和劣势信息，进而合理的选取组合形式，就变得意义非常的关键。

3 现在出现几率较高的路面构造形式3.1 表（上）面层是要求最高的层次，属三向压缩区，力学要求以抗剪切滑移为主。

其关键的意义有如下的几点，第一，确保在规定的时间中获取平顺的通行面。

第二，在规定的时间中确保其防滑特征合理。

然而要确保上述信息得以获取，该层就应该有非常强大的持久性特征，而且要符合相关的规定：（1）集料具有足够的纹理深度，面层具有适当的构造深度。

（2）遇到较高的气温的时候，能够确保不会出现形变等现象。

（3）和上述相反的，当遇到较低的气温的时候，能够确保有充足的韧性特征。

《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建设中，为了保证道路的安全、舒适和持久使用，对公路沥青路面的设计与施工进行规范的指导文件。

本文将从路面设计的基本原则、沥青路面结构设计、路面设计参数等方面进行阐述，共计1000字。

公路沥青路面设计规范的基本原则有以下几点：首先，要满足道路的使用功能，包括车辆通行、行人通行等要求；其次，要根据道路的交通流量和类型，确定路面结构及厚度；再次，要根据路面所处的地理条件和气候条件，确定沥青材料的种类和质量要求；最后，要保证路面的可持续发展，考虑到道路使用的年限和维修的成本。

沥青路面结构设计是重要的环节，需要根据交通流量和类型、地理环境和气候条件来确定。

一般来说，沥青路面结构可以分为表层、底层和基层三部分。

表层主要承受车辆荷载和气候破坏，应选用耐磨损、耐老化的沥青混合料；底层主要起到增强路面承载力和分布荷载的作用，可以选用碎石、砂石等材料作为基层；基层则是为底层提供坚实的支撑，可以选用碎石、黄土等材料。

根据实际情况，还可以在路面结构中添加其他层次，如雨水排泄层、防水层等。

在路面设计中，还需要考虑各种参数，如路面厚度、交通流量、车速、设计年限等。

路面厚度是保证路面结构安全和耐久性的重要因素，一般需要根据交通流量和类型来确定，可以通过路基的强度和胀缩性来计算。

交通流量和车速是决定路面结构和厚度的重要因素，一般来说，交通流量越大、车速越快，路面的结构和厚度就需要相应的增加。

设计年限是指路面设计所预计的使用年限，一般来说，设计年限越长，路面的结构和材料的质量就需要相应地提高。

总之，公路沥青路面设计规范是指导公路建设的重要文件，通过遵循基本原则、合理设计路面结构和考虑各种参数，可以保证路面的安全、舒适和持久使用。

只有按照规范要求进行设计和施工，才能最大限度地提高公路的使用寿命和减少维修成本。

高速公路沥青路面设计

高速公路沥青路面设计

高速公路沥青路面设计设计任务书1、设计目的通过本设计掌握高速公路沥青路面设计的基本过程和计算方法。

2、设计题目（1）设计题目南京地区某高速公路，其中某段经调查路基为粉质中液限粘土，地下水位1.1m，路基填土高度0.5m。

近期混合交通量为25350 辆/日，交通组成和代表车型的技术参数分别如表1、表2 所示，交通量年平均增长率8%。

该路沿线可开采砂砾、碎石，并有石灰、水泥、粉煤灰、沥青供应。

请设计合适的半刚性沥青路面结构。

（2）设计依据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）《路基路面工程》(第三版)，邓学钧主编，2008.5《路基路面工程》，沙爱民主编，2011.33、设计方法与设计内容（1）根据自然区划、路基土类型和地下水位高度，确定土基回弹模量值；（2）计算设计年限内一个车道的累积当量轴次和设计弯沉值；（3）根据设计资料，确定合适的面层类型（包括面层材料级配类型）；（4）拟定2 种可能的路面结构组合与厚度方案，确定各结构层材料的计算参数；（5）根据《公路沥青路面设计规范》验算拟定的路面结构；4、设计要求（1）总体要求：根据设计资料，初步拟定2 种路面方案，并对这2 种方案进行经济技术比较（经济技术比较以初始修建费为依据，每种材料的单价见附录中表3 所示）；（2）要求计算每种代表车型的轴载换算系数（共两种：一种以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时的轴载换算系数；另一种为进行半刚性基层层底拉应力验算时的轴载换算系数）。

（3）拟定的路面结构方案，应明确标示出每种材料的名称、厚度和设计时使用的模量值。

并列出路面结构验算过程。

5、附录（1）2015 年材料单价表表3 2015 年材料单价表一、确定车道数序号汽车型号日交通量小客车转换系数当量小客车(pcu/d)1 桑塔纳6228.495 1 6228.4952 五十铃10723.05 1.5 16084.583 解放CA10B 5587.14 2.5 13967.854 黄河JN150 2284.035 2.5 5710.0885 黄河JN162 479.115 2.5 1197.7886 交通SH361 45.63 4 182.52合计43371.32设计年限末交通量设计年限小时交通量为（其中 D=0.5，K=12.5%）服务水平等级v/C值设计速度（km/h）120 100 80最大服务交通量[ pcu/(h·ln)]最大服务交通量[ pcu/(h·ln)]最大服务交通量[ pcu/(h·ln)]一v/C≤0.35 750 730 700 二0.35< v/C≤0.551200 1150 1100三0.55<v/C≤0.751650 1600 1500四0.75< v/C≤0.901980 1850 1800五0.90<v/C≤1.002200 2100 2000 六v/C >1.00 0～2100 0～2200 0～2000结论：高速公路采用三级服务水平，则车道数取双向六车道故采用八车道。

美国AASHTO沥青设计方法

美国AASHTO沥青设计方法


2
设计期经过车辆行驶，最终 内容单击此处输入内容 PSI=2.5作为主要公路的设计标 准，PSI=2.0作为次要公路的设 计标准。
单击此处输入内容单击此处输入
SV为轮迹带纵断面的平均坡度 方差,是运用CHLOE断面仪量测 的结果;C为已发展成网状裂缝 的裂缝面积,以m2／92.9m2路 面计;f为修补的面积，包括表 面修补和补坑,以m2／92.9m2 路面计;RD为平均车辙深度， 这是用1.2m长的直尺从车辙最 深处的点量出的，每隔7.62in 测一点,然后取其平均值。
4
AASHO试验路
试验地点
环境条件
平均气温(七月) 平均气温(一月) 年平均雨量 平均霜冻深度 (水温条件良好) 24.5℃(华氏76度) -2.8℃(华氏27度) 837毫米(34英寸) 711毫米(28英寸)
设计要点(柔性路面):
面层厚度(3级) 基层厚度(3级) 垫层厚度(3级) 3×3×3 (3-6环道) 柔性路面结构总数:468
FOR
WATCHING
Co pt G log log N log 据道路等级交通 量及气候水文土质等 自然条件，结合当地 实践经验确定出相应 的路面结构组合
2.进行路面结构 尺寸计算，计算 时选择结构层的 某一层作为目标 计算层
• AASHO设计委员会于1961年先提出暂行设计指南，现已
有1972年修订、1986年版和1993年版。
现有耐用性能指数 PSI
累计当量轴载 ESAL 路面结构数SN 主要方程式
AASHTO设计方法采用现有耐用性指数( PSI)作为衡量路面使 用性能的指标，并将使用性能期内路面耐用性指数的变化量(∆ PSI) 作为路面设计的使用性能标准，并以AASHO试验路的观 测资料为基础，建立了路面现有耐用性指数的变化量(∆ PSI) 在 路面使用性能期内同路面结构数SN及标准轴载ESAL( 80kN) 作 用次数N18的经验关系式