半刚性基层沥青路面结构的弊端

摘要：我国沥青路面各种早期损坏发生的原因是复杂的，短期的损坏大都受施工影响，较长时间的损坏则具有某种共性，这种影响相对来说要更大些。这种情况与我国使用半刚性基层沥青路面的结构有一定关系，有时很可能是造成沥青路面耐久性不足的主要原因。

关键词：半刚性基层存在弊端

国际上绝大部分国家早在20世纪70年代起，都采用沥青层的弯拉应变和土基模量作为设计指标，采用柔性基层沥青路面、全厚式路面作为重载交通路段的常用的路面结构。而惟有我国千篇一律地采用弯沉指标，采用半刚性基层沥青路面，甚至于结构层的厚度都差不多。

在沥青路面结构问题上，我们也需要放眼世界。纵观国际上的高速公路和重交通公路，大量使用的是全厚式路面或者柔性基层沥青路面。相反半刚性基层沥青路面普遍使用于交通量不很大的公路，或者往往在半刚性基层下设置一个碎石过渡层。水泥稳定碎石基层和贫混凝土基层是性质安全不同的两个类型，而我们则一直混淆不清。名义上铺筑的无机结合料稳定集料基层，却做成类似于贫混凝土的强度，却又没有按贫混凝土的方法去做。即使同样称为半刚性基层的水泥稳定碎石基层，在强度要求、具体做法上也有许多不同之处。

国际上在20世纪70年代以前，半刚性基层沥青路面也曾经用得很普遍，后来，柔性基层和全厚式路面得到了很大的发展，逐渐成为主流。其原因是半刚性基层在其优点的背后，也有不少弊端，有些无法克服。

1）半刚性基层的收缩开裂及由此引起沥青路面的反射性裂缝轻重不同地存在。裂缝会导致两种后果：一是裂缝进水；二是车轮从裂缝的一侧经过到达裂缝的另一侧时，荷载变化不再连续使路面裂缝两侧发生大的应力突变，还形成很大的上下剪切和表面受拉。

2）半刚性基层非常致密，它基本上是不透水或者渗水性很差的材料。水从各种途径进入路面并到达基层后，不能从基层迅速排走，只能沿沥青层和基层的界面扩散、积聚。水进入路面的途径，除了降雨、降雪、化雪的表面水外，还有多种来源。可以说，水进入沥青路面是不可避免的，如不能及时排走就将造成危害。所以都称“水”是造成沥青路面损坏的“元凶”，半刚性基层沥青路面的内部排水性能差是其致命的弱点。

3）半刚性基层有很好的整体性，但是在使用过程中，半刚性基层材料的强度、模量会由于干湿和冻融循环、在反复荷载的作用下因疲劳而逐渐衰减。半刚性基层的状态是由整块向大块、小块、碎块变化，按照整体结构设计路面是偏于不安全的。

低温地区沥青路面结构设计分析

低温地区沥青路面结构设计分析发表时间：2019-05-23T11:01:43.723Z 来源：《防护工程》2019年第1期作者：潘攀 [导读] 因此对沥青路面进行结构设计具有非常重要的意义，特别是针对低温地区的沥青路面，合理的结构设计有助于提高道路使用寿命与质量。中铁四局集团有限公司设计研究院 230000 摘要：本文就低温地区沥青路面结构破坏类型及低温影响效果进行简单分析，并从沥青混合料、基层结构、联结层结构及表面层结构四个方面展开设计研究，旨在为低温地区沥青路面结构设计提供参考建议。关键词：低温地区；沥青路面；结构设计沥青路面具有平坦整洁、环保美观、舒适安全、维修养护简单等特点，因此逐渐成为世界道路桥梁建设工程首要选择，调查发现沥青路面在我国道路建设项目所占比重也呈现逐渐增加的趋势。因此对沥青路面进行结构设计具有非常重要的意义，特别是针对低温地区的沥青路面，合理的结构设计有助于提高道路使用寿命与质量。一、低温地区沥青路面结构破坏研究 1、沥青路面结构破坏类型通过对部分沥青道路调研发现，虽然道路结构、材料配比及使用年限存在较大差异，但道路路面呈现的结构破坏类型及特点却大致相同，具体表现在于：低温地区大多存在周期性冻土现象，道路基层在冻胀融缩的物理作用下容易出现结构变异，破坏道路结构引起不同程度的路面开裂问题。图1展示的就是低温地区常见的沥青路面结构破坏类型。（a）路面剪裂（b）温缩开裂（c）反射开裂图1 沥青论结构破坏类型 2、低温对沥青路面结构影响道路建设需要应用到多种建筑材料，这些材料若长期处于低温状态会出现不同程度的收缩现象，由此产生较大拉应力，若拉应力超过材料拉伸强度将会导致材料结构被破坏进而出现开裂问题。道路路面纵向长度远大于横向长度，因此低温收缩引起的裂缝往往呈现为横向间隔，严重时才会出现纵向裂缝。种类各异的沥青基层对应特定的温度拉应力，因此结合实际情况选择合适的沥青材料显得尤为重要。二、低温地区沥青路面结构设计研究对低温地区沥青路面进行结构设计研究的时候需要针对基层耐受性、面层抗车辙、表面层抗裂性进行综合考量，因此需要对沥青混合料配比、基层温差、联结层荷载、表面层开裂等内容进行重点分析，以便确保结构设计的科学合理。图2 沥青路面基本结构图 1、基于感温性能的沥青混合料设计进行沥青混合料配比设计时需要综合考虑混合料所在位置及耐受特点，进而实现最优设计。图2展示的是沥青路面基本结构，分析可知表面层及联结层处于主要压力承载的高压应力区域，在进行建筑设计时需要选择抗磨损、高模量的沥青混合料，联结层处于表面层与基层的过度位置，最好选择传导效果优异的沥青材料，以便做好路面压力疏导工作。基层结构承受较大的拉应变，就整个路面而言担负着路面压力的重任，因此就沥青道路基层而言结构设计需要围绕荷载疲劳展开，研究发现沥青占比高的混合基层能够承受更大的荷载压力，有效避免了疲劳裂缝的出现。对于处于低温地区的沥青路面设计还需要着重考虑混合料感温性能，不同类型的沥青混合料其感温性能存在差异，在此基础上计算获得代表其粘弹性的劲度抗压指标，进而明确沥青混合料在特定温度时的物理特性。 2、基于大温差作用的沥青基层设计沥青路面各结构在低温大温差的作用下会沿着路面横向出现不均衡温度场，此时的沥青路面这一受约整体在温度场作用下将产生温度

沥青路面结构及类型

沥青路面结构及类型一、沥青路面结构组成 1.沥青路面结构层可由面层、基层、底基层、垫层组成。 2.面层是直接承受车轮荷载反复作用和自然因素影响的结构层，可由1~3层组成。表面层应根据适用要求设置抗滑耐磨、密实稳定的沥青层；中面层、下面层应根据公路等级、沥青层厚度、气候条件等选择适当的沥青结构层。 3.基层是设置在面层之下，并对面层一起将车轮荷载的反复作用传布到底基层、垫层、土基，起主要承重作用的层次。基层材料的强度指标应有较高的要求。基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。当基层较厚需分两层施工时，可分别称为上基层、下基层。 4.底基层是设置在基层之下，并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作用，起次要承重作用的层次。底基层材料的强度指标要求可比基层材料略低。底基层视公路等级或交通量的需要可设置一层或两层。底基层较厚需分两层施工时，可分别称为上底基层、下底基层。 5.垫层是设置在底基层与土基之间的结构层，起排水、隔水、防冻、防污等作用。二、沥青路面分类（一）按技术品质和使用情况分类 1.沥青混凝土路面：由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青，加热到一定温度后拌和，经摊铺压实而成的路面面层。沥青混凝土路面适用于各级公路面层。 2.沥青碎石路面：用沥青碎石作面层的路面 3.沥青贯入式：用沥青贯入碎（砾）石作面层的路面，即把沥青浇洒在铺好的主层集料上，再分层撒布嵌缝石屑和浇洒沥青，分层压实，形成一个较致密的沥青结构层。 4.沥青表面处治：用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm的沥青面层，表面处治按浇洒沥青和撒布集料的遍数不同，分为单层式、双层式、三层式。（二）按组成结构分类 1、密实—悬浮结构 2、骨架—空隙结构 3、密实—骨架结构（三）按矿料级别分类 1.密级配沥青混凝土混合料 2.半开级配沥青混合料 3.开级配沥青混合料 4.间断级配沥青混合料（四）按矿料粒径分类 1.砂砾式沥青混合料：矿料最大粒径等于或小于4.75mm（圆孔筛5mm）的沥青混合料。也称为沥青石屑或沥青砂。 2.细粒式沥青混合料：矿料最大粒径为9.5mm或1 3.2mm（圆孔筛10mm或15mm）的沥青混合料。 3.中粒式沥青混合料：矿料最大粒径为16mm或19mm（圆孔筛20mm或25mm）的沥青混合料。 4.粗粒式沥青混合料：矿料最大粒径为26.5mm或31.5mm（圆孔筛30~40mm）的沥青混合料。 5.特粗粒式沥青混合料：矿料最大粒径等于或大于37.5mm（圆孔筛45mm）的沥青混合料。（五）按施工温度分类 1.热拌热铺沥青混合料：沥青与矿料经加热后拌和，并在一定的稳定下完成摊铺和碾压施工过程的混合料 2.常温沥青混合料：采用乳化沥青或稀释沥青在常温下（或者加热温度很低）与矿料拌和，并在常温下完成摊铺和碾压过程的混合料。

路面材料分类及结构类型

路面材料分类及结构类型（一）路面材料的分类路面材料分为矿料和结合料两大类。矿料分为骨料和填充料两类。骨料是指碎石、卵砾石，有时为片石、料石；填充料是指土、砂、石粉和矿渣等；结合料分为有机结合料———沥青和无机结合料——粘土、石灰、煤粉灰和水泥。（二）路面结构类型按矿料在路面结构层中所占位置的不同，路面结构可分为嵌锁结构、混凝结构和细粒结构三种结构形成。 1．嵌锁结构主要由矿料组成的结构，以中小规格碎石为主体，借碾压外力将骨料拧紧并相互嵌锁牢固，这样形成的结构层，常见的有：（1）沥青碎石，贯入式或拌合式的沥青碎石路面结构，主要靠骨料相互嵌锁，固结成板，沥青材料只起粘结、密封防水的作用；（2）泥结碎石，骨料结构方式相同，粘结材料为粘土；（3）水结碎石，骨料在重型压路机及洒水碾压下，相互嵌锁形成结构层，再接着在结构层上撒嵌缝料，再用重碾洒水碾压，使之结成密实的上壳，成为完整的路面结构。

其他用强度高耐风化的料石嵌成的路面面层，称为条石或石块路面，用手摆片经碾压嵌锁形成的路面基层，都属于这一结构类型。 2混凝结构采用混凝结构铺筑的路面，都以骨料为主要成分，按比例掺入填充料，并以凝聚性材料使之结合成板状。比如水泥混凝土路面，沥青混凝土路面，砂石级配路面等。（1）水泥混凝土路面，以碎石为骨料。砂为填充料，水泥为凝聚料胶结而成的路面结构层，具有强度高、水温稳定性好的特点（2）沥青混凝土路面，以碎石为骨料，砂和石粉为填充料，以石油沥青或煤沥青为凝聚料结合成的路面结构层，具有弹性和放水性能好的特点。（3）砂石级配路面，以级配碎石为骨料，以级配砂为填充料，按一定比例掺入粘土，结合成的路面结构层，具有一定的整体性。但级配砂砾作基层，抗剪度不足，切均匀度极差，易引起沥青混凝土路面面层的开裂。北京市近20年来的经验证明，级配砂砾层做沥青混凝土路面的基层，往往由于碾压密实度不一，强度不一而过早损坏。 3．细粒结构以细粒与粘结料相结合，构成具有较高耐磨性但强度不高的结构层，只能用于低级路面的面层或高级里面结构层中的磨耗

沥青路面种类

沥青路面种类沥青砂、沥青土、沥青碎（砾）石混合料等；按沥青材料品种不同分为：石油沥青路面、煤沥青路面、天然沥青路面和渣油路面。但较普遍的分类方法是按其施工方法、技术品质和使用特点分为：沥青混凝土路面、厂拌沥青碎石路面、沥青贯入式路面、路拌沥青碎（砾）石混合料路面和沥青表面处治路面。沥青混凝土路面由适当比例的各种不同大小颗粒的集料、矿粉和沥青，加热到一定温度后拌和，经摊铺压实而成的路面面层。 ①碾压式。沥青混凝土混合料多用热拌热铺法制备，其路用性质比较好，故对制备工艺和原材料要求也较高，大多采用集中厂拌法。用得较普遍的沥青混凝土混合料为碾压式类型，即混合料需经重型机械压实后才能成型，故有的国家称它为碾压式地沥青。成型以后路面平整、密实、少尘，有一定粗糙性，因而有较好的行车舒适性和外观；且有较好的耐老化性、耐磨性、温度稳定性和抗行车损坏的能力。使用寿命一般较长，当采用石油沥青作结合料时，大修年限常在15年以上。 ②冷铺式。沥青混凝土热拌冷铺，有的国家也称为冷地沥青，常用于养护小修或需远距离输送混合料的工程，所用沥青比热拌热铺者为稀，用量亦较少，以求在常温时有适当的松散度和粘性，但其使用寿命不及热拌热铺者。

③摊铺式。热拌热铺的沥青混凝土混合料可以不用重型机械压实即能成型，常称作摊铺地沥青。为了使摊铺地沥青混合料在摊铺时有适当流动。厂拌沥青碎石路面也称黑色碎石路面或开级配沥青混凝土路面。其加工工艺和铺筑工艺接近沥青混凝土路面，但其孔隙较大（两者的分界线并不严格，中国以孔隙率10%为分界）。沥青碎石混合料可以热拌热铺，也可热拌冷铺；热铺质量较好，用得较普遍。集料的颗粒有同颗粒及有级配之分，多采用有级配者。和沥青混凝土相比，沥青碎石的细集料和矿粉含量较少，粗集料的比例较大，沥青用量相应也较少。沥青碎石混合料的热稳定性主要依靠集料颗粒间的锁结力，故对沥青用量、稠度、混合料的配合比和集料级配的变动范围可比沥青混凝土为宽，而仍能保持其热稳定性。但因多孔之故，路面容易渗水和老化，故沥青碎石常用于面层的下层、联结层、整平层和基层。若用于路面的上层时，须加沥青封层或嵌撒细粒沥青混合料。但也有把它铺在密实的沥青面层之上，作透水的防滑层用的。沥青碎石路面的使用寿命一般短于沥青混凝土路面，但其工程造价常较廉。沥青贯入式路面是浇洒成型的一类沥青路面。把沥青浇洒在铺好的主层集料上，再分层撒布嵌缝石屑和浇洒沥青，分层压实，形成一个较致密的沥青结构层。浇洒施工的优点是设备简单，运料方便；其缺点是施工受气

半刚性基层沥青路面问题分析

半刚性基层沥青路面问题分析半刚性基层沥青路面具有与柔性路面完全不同的结构特征。因此，其病害成因和维修对策也与传统的柔性路面有所不同，本文根据半刚性基层沥青路面的典型病害特征及产生原因，提出了路面养护维修的主要对策。关键字：半刚性基层沥青路面病害对策一、半刚性基层路面的典型病害特征半刚性基层沥青路面的典型病害可划分为两大类型:非结构性损坏和结构性损坏。前者指半刚性基层的板体性未受到破坏，而后者是指路面损坏位置下的半刚性基层受到损坏，板体强度减弱或完全丧失。 1、非结构性损坏该类病害主要有桥头跳车、间距规则的横向裂缝、路表局部网裂和正常车辙等，病害特征如下。（1）桥头跳车桥头跳车有两种情况:(1)台背填土压实不足，导致填土在台背后数十米范围内下沉。其特征为:沉降在行车方向是渐变的，延续距离相对较长，路面的整体强度未受破坏，路表面也少有损坏，但行车时具有明显的“波浪”感；(2)由于桥梁与台背填土刚度的差异而产生的不均匀沉降，从而出现的跳台。其特征为:延续距离短，只有几米，路面少有损坏发生，行车时具有明显的“瞬间跳车冲击”感。（2）间距规则的横向裂缝这种裂缝一般为半刚性基层的结构性收缩而导致的反射裂缝。它横向贯穿公路全幅路面，深度方向贯通全部结构层，并且缝隙宽随季节变化。一般认为这种裂缝不可避免，对路面的整体性没有损害。（3）纵向裂缝这种裂缝的数量较少，大多发生在高路堤地段路基外侧。成因是路堤中央与外侧压实不均匀、旧路帮宽或地基受外部水源的长期侵蚀，导致路基或地基的不均匀沉降。一般情况下裂缝较宽。（4）路表局部网裂路表局部网裂多发生在行车道轮迹下，成因为路面局部施工缺陷。如:材料不均匀、基层成型不好、沥青面层与基层间有软弱夹层等。它起始于轮迹处，而远离轮迹处的路面施工缺陷由于受车辆荷载的影响较小，因此难以出现此类损坏。 2、结构性损坏该类损坏主要有路面局部凹陷龟裂和结构性辙槽。（1）路面局部凹陷龟裂这种损坏是路面局部网裂的延续。因局部网裂没有得到及时的维修封堵，雨水渗入到基层，而高速行驶车辆轮胎的强大“泵吸”作用

沥青路面结构计算书

新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区，属于二级公路，设计时速为40Km/h,12米双车道公路，设计使用年限为12.0年，根据交通量OD调查分析，断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据，按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类，根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1，该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得到在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如表3所示。表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数

根据公式（A.4.2）计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710，交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2，基准等效温度Tξ为20.1℃，由式（G.2.1）计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。可靠度系数为1.04。根据B.3.1条规定的分层方法，将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度（hi）如表5所示。利用弹性层状体系理论，分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力（Pi）。根据式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），计算得到d1=-8.23，d2=0.77。把d1和d2的计算结果带入式（B.3.2-2），可得到各分层的永久变形修正系数(kRi)，并进而利用式（B.3.2-1）计算各分层永久变形量(Rai)。各计算结果汇总于表5中。各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=19.2(mm)，根据表3.0.6-1，沥青层容许永久变形为20.0(mm)，拟定的路面结构满足要求。

沥青路面结构设计

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【JTG D50-2006】《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∑=? ?? ??=k i 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 .41 21∑=? ?? ??=k i 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 '： 8 121 k i 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：

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析

柔性基层与半刚性基层沥青路面重载适应性分析摘要：论文以路面力学软件bisar3.0为计算工具，分析标准轴载、超载50%、超载100%的情形下对这两种不同基层沥青路面的力学响应，对比研究其路表弯沉、路面结构各层次（面层、基层、底基层）的力学特性。结果表明，柔性基层沥青路面与半刚性基层沥青路面的重载适应性存在明显差异。只有对其合理优化组合，才能实现这两种路面结构的优势互补。关键词:柔性基层；半刚性基层；重载适应性 abstract: the paper to pavement mechanics for computing tools bisar3.0 software, analysis standard axle load, overload, overload 100% 50% of cases of the two different the mechanical response of the asphalt pavement, the contrast of the way the table deflection, pavement structure all levels (surface, basic level, subbase) mechanical properties. the results show that the asphalt pavement and flexible grassroots semi-rigid base of the asphalt pavement overloaded adaptability differences. only for the rational optimized combination, can realize the two complementary advantages of pavement structure. keywords: flexible grassroots; semi-rigid base; overloaded adaptability 中图分类号：u416.217文献标识码：a 文章编号：

沥青路面结构设计与计算书

沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介本路段属于安图至汪清段二级公路.K0+000～K3+500，全线设计时速为60km/h的二级公路，路面采用60km/h的二级公路标准。路基宽度为10m，行车道宽度为2×3. 5m，路肩宽度为2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为12年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土和6cm厚中粒式沥青混凝土，基层采用20cm厚水泥稳定碎石，底基层采用石灰粉煤灰土。 2 土基回弹模量的确定本设计路段自然区划位于Ⅱ3区，当地土质为粘质土，由《公路沥青路面设计规范（JTG D50-2004）》表F.2查得，土基回弹模量在干燥状态取39Mpa,在中湿状态取34.5Mpa. 3 设计资料（1）交通量年增长率：5% 设计年限：12年

。 4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ －100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。 5.1.1.1 轴载换算轴载换算采用如下的计算公式： 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+?-=，计算结果如下表所示。

注：轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次根据设计规范，二级公路沥青路面设计年限取12年，车道系数η=0.7，γ=5.0% 累计当量轴次： ()[][] 329841405 .07 .005.8113651)05.01(3651112 =???-+=??-+= ηγ γN N t e 次 5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次 5.1.2.1 轴载验算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：

沥青路面结构

青结构沥青路面结构设计指标和参数姚祖康 2007.09.13 云林

沥青路面结构设计指标和参数 ■现行设计指标和参数 ■结构层组合方案和损坏类型■损坏预估模型 ■设计参数

现行设计指标和参数现行设计指标 ■路表回弹弯沉 d s l l ≤d ——001mm b s c e d A A A N l 2.0600?=l s 和l d 计算弯沉值和容许弯沉值（0.01mm ）N e ——设计车道的标准轴载（100kN ）累计当量轴次公路等级面层类型和基层类型系数 A c 、A s 、A b —— 公路等级、面层类型和基层类型系数

现行设计指标和参数现行设计指标 ■层底拉应力 ≤σb s s R R m k ?==σσσ——计算点的层底拉应力（MPa ） e c s N aA k m σ——材料容许拉应力和劈裂强度（MPa ） k s ——材料疲劳应力系数；系数沥青层为009无机结合料稳定粒料为035s σσ、R a ——系数，沥青层为0.09、无机结合料稳定粒料为0.35、无机结合料稳定土为0.45； b ——系数，沥青层为0.22，半刚性层为 0.11

现行设计指标和参数现行设计参数 ■材料参数 ——路基模量：承载板法 ——无机结合料稳定材料：压缩模量和劈裂强度无机结合料稳定材料压缩模量和劈裂强度——沥青混合料：150或200C压缩模量 150C劈裂强度 ■环境参数 ——未考虑温度对沥青混合料性质的影响

现行设计指标和参数设计结构实际上受弯沉指标控制路表弯沉是总体性、综合性、表观性指标，具有非唯一性，无法包容各种损坏，难以协调各单项损坏指标沥青面层疲劳损坏模型应重新建立材料性质指标和测试方法未反映其力学特性（应力依赖性、温度依赖性和湿度依赖性）

新公路沥青路面设计规范解读

新公路沥青路面设计规范解读 (沥青路面设计规范2017) 新的沥青路面设计规范2017年9月1日正式实施。公路路基和路面的所有设计规范至此全部更新完毕，系统基本形成。这次新的沥青路面设计规范改动很大，下面把一些问题和重点提出来。 1、明确了路面结构层和功能层的概念。路面结构层里没有垫层这一说法，路面结构层就由三部分组成：面层、基层和底基层。以前一直说的垫层，可归为功能层或路基处置层。 2、设计引入可靠度设计方法。 3、调整了交通荷载等级的划分方法，用设计年限内累计的大客车和货车交通量来确定。 4、标准轴载依然为单轴双轮100KN。但是轴载换算方法进行了很大调整。 5、最大的变动是沥青路面设计指标，摈弃了使用几十年的设计弯沉。设计指标采用了与路面使用性能相关的沥青混合料疲劳开裂、无机结合料稳定层疲劳开裂、沥青混合料永久变形、路基顶面竖向压应变等。

不同的路面结构类型，设计指标不同，比如对于常见的半刚性基层沥青路面，设计指标为半刚性基层疲劳开裂和沥青面层永久变形。这是和不同的结构类型的力学特性相关的，对于半刚性基层沥青路面，沥青面层主要受压力，当然就不会出现疲劳开裂，所以没有必要验算面层了。具体验算时，计算各结构层疲劳寿命不能小于承受的累计当量轴次。弯沉作为设计指标取消了，但是在路基和路面交（竣）工验收时，要检测验收弯沉。路基顶面竖向压应变对于半刚性基层沥青路面而言，不是设计指标，但它是路基的设计指标，这就跟路基设计规范统一起来了。 6、4.1.4条明确指明：沥青结合料类材料层与其他材料层间应设置封层。4.6.3条又说：无机结合料稳定类材料层与沥青结合料结构层之间宜设置封层。“应”和“宜”？为何两个条文用词前后不统一呢？ 7、沥青路面结构类型调整为四种：无机结合料稳定类基层沥青路面（半刚性基层沥青路面）、粒料类基层沥青路面（柔性基层沥青路面）、沥青结合料类基层沥青路面（柔性基层沥青路面）和水泥砼基层沥青路面（刚性基层沥青路面）。这是按照基

(完整word版)沥青路面结构设计

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的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为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5 Ⅱ区，根据【JTG D50-2006】《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。标准轴载的计算参数按表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 的各级轴载Pi 的作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的计算公式为： 35 .4121∑=? ?? ??=k i i i P P N C C N 式中：N ——标准轴载当量轴次数（次/d ）； Ni ——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d ）； P ——标准轴载（kN ）； Pi ——被换算车型的各级轴载（kN ）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m 时，按单独的一个轴计算，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——被换算车型的各级轴载轮组系数，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 .41 21∑=? ?? ??=k i 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 '： 8 121 k i 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 的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，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：

浅谈几种公路沥青面层的结构特点

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9d14354255.html, 浅谈几种公路沥青面层的结构特点作者：冯彦龙来源：《中小企业管理与科技·上旬刊》2011年第03期摘要：沥青面层是直接承受行车荷载作用和大气降水、温度变化影响的路面结构层，应具有足够的结构强度，良好的温度稳定性，耐磨、抗滑、平整和不透水性。现已得到广泛的应用，所以质量已成为今后研究的重点。本文针对公路沥青面层的结构类型及其各自的特点进行了分析，在实际工程中应根据当地的交通状况、气候条件、降雨量、材料情况、施工工艺、经济造价等因素选择合适的沥青面层类型。关键词：沥青路面面层结构类型特点从我国目前高等级公路沥青路面来看，主要有以下几种结构形式：①传统的沥青混凝土面层(AC)；②多碎石沥青混凝土面层(SAC)；③沥青玛蹄脂碎石混合料面层(SMA)。 1 传统的沥青混凝土面层(AC) 《公路沥青路面设计规范》JTJ014—97，根据“七五”国家科技攻关研究及修订该规范的专题研究，统一将沥青混合料中集料粒径标准由圆孔筛标准改为方孔筛标准。其主要原因为：①计量标准向ISO国际标准靠近；②便于参考国外同类结构形式的级配标准；③世行项目增多，便于国际招标、监理及质量检验；④许多国外拌和设备均以方孔筛为标准。沥青混凝土的符号由原LH改为AC。 1.1 按沥青混合料集料的粒径分类 ①细粒式沥青混凝土：AC—9.5mm或AC—13.2mm。②中粒式沥青混凝土：AC—16mm 或AC—19mm。③粗粒式沥青混凝土：AC—26.5mm或AC—31.5mm。其组合原则是：沥青面层集料的最大粒径宜从上层至下层逐渐增大。上层宜使用中粒式及细粒式，且上面层沥青混合料集料的最大粒径不宜超过层厚1/2，中、下面层集料的最大粒径不宜超过层厚的2/3。 1.2 按沥青混合料压实后的孔隙率大小分类 ①Ⅰ型密级配沥青混凝土：孔隙率为(3％～6％)。②Ⅱ型密级配沥青混凝土：孔隙率为(4％～10％)。③AM型开级配热拌沥青碎石：孔隙率为(大于10％)。

半刚性基层沥青路面的过去,现在和未来

半刚性基层沥青路面的过去，现在和未来马辉112364 摘要：我国所修建的高速公路中90%以上为半刚性基层沥青路面结构，这种结构承载能力强，车辙深度小，水稳定性好，且已成为我国高等级公路的主要结构型式。但实践证明半刚性基层沥青路面有一些不可避免的技术问题，如由于半刚性基层材料的收缩特性而导致的沥青路面早期开裂，半刚性基层材料在行车荷载水和温度梯度的综合作用下出现的基层唧泥现象，在重交通条件下出现的早期疲劳损坏现象等等。本文从半刚性基层的特点，典型结构和主要病害以及防止措施等方面对半刚性基层沥青路面做了详细的介绍，并在结构优化和重载条件下半刚性基层沥青路面的发展做了展望。关键词：半刚性基层沥青路面；病害；裂缝；结构优化；重载交通 1.概述在粉碎的或原状松散的土中掺人一定量的无机结合料(水泥、石灰或工业废渣等)和水，拌和后经压实与养生，其抗压强度符合规定要求的材料称为无机结合料稳定材料。由于无机结合料稳定材料的刚度介于柔性路面材料和刚性路面材料之间，故常称此为半刚性材料，以此修筑的基层(底基层)亦称为半刚性基层(底基层)，在此基础上修筑的沥青路面称为半刚性基层沥青路面。 20世纪80年代中期以来，由于交通量大增，以及轴载和重车比例增大，对路面的整体强度和平整度提出了更高的要求，相应地，对基层的要求也提高到了一个更高的水平。由于原有的级配碎石基层暴露出很大的弊端，即容易导致新建或改建的高等级公路沥青路面发生一些严重的早期损坏现象，于是普遍采用无机结合料稳定粒料(土)类基层，即在路面材料中掺入一定比例的石灰、水泥、粉煤灰或其他工业废渣等结合料，加水拌和形成混和料，经摊铺压实及养生后形成路面基层。进入20世纪90年代以后，沥青混凝土为面层的半刚性基层路面被广泛地应用于国内二级以上公路(含高速公路)。半刚性基层材料在国外一般都用水泥稳定，称为CTB(Cement Treated Base)，最早应用于对软弱地基的处理，随后发展并应用于基层和底基层路面结构设计。与传统的全柔性路面基层(级配碎石、级配砾石、填隙碎石等)相比，石灰、水泥、粉煤灰等结合料都具有很高(或一定)的活

沥青路面结构厚度计算

沥青路面结构厚度计算路等级 : 一级公路新建路面的层数 :5 标准轴载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24、9 (0、01mm) 路面设计层层位 :4 设计层最小厚度 :150 (mm)层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差容许应力 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土401400 02000 0 、47 2 中粒式沥青混凝土601200 01800 0 、34 3 粗粒式沥青混凝土801000 01200 0 、27 4 水泥稳定碎石 ?1500 03600 0 、25 5 石灰土250550 01500 0 、1 6 新建路基36 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24、9 (0、01mm) H(4 )=200 mm LS= 26、3 (0、01mm) H(4 )=250 mm LS= 23、4 (0、01mm)

H(4 )=224 mm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力计算设计层厚度 : H(4 )=224 mm(第1 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第2 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第3 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第4 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=274 mm σ(5 )= 、101 MPa H(4 )=324 mm σ(5 )= 、087 MPa H(4 )=277 mm(第5 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 : H(4 )=224 mm(仅考虑弯沉) H(4 )=277 mm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求、通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:-------------------------------------- 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280 mm-------------------------------------- 石灰土250 mm-------------------------------------- 新建路基

沥青路面结构组成及性能要求

沥青路面结构组成及性能要求一、沥青路面结构组成（一）垫层垫层是介于基层和土基之间的层位，其作用为改善土基的湿度和温度状况(在干燥地区可不设垫层),保证面层和基层的强度稳定性和抗冻胀能力,扩散由基层传来的荷载应力，以减小土基所产生的变形。 (二)基层基层是路面结构中的承重层,主要承受车辆荷载的竖向力，并把由面层下传的应力扩散到垫层或土基。（三）面层面层是直接同行车和大气相接触的层位，承受行车荷载较大的竖向力、水平力和冲击力的作用,同时又受降水的侵蚀作用和温度变化的影响。二、沥青路面性能要求（一）垫层的性能要求垫层主要改善土基的湿度和温度状况,通常在土基湿、温状况不良时设置。垫层材料的强度要求不一定高，但其水稳定性必须要好。（二)基层的性能要求 (1)基层应具有足够的、均匀一致的承载力和较大的刚度；有足够的抗冲刷能力和抗变形能力,坚实、平整、整体性好。（2）不透水性好。（３）抗冻性满足设计要求。 (三）面层的性能要求 1.平整度为减缓面层平整度的衰变速率,应重视面层结构及面层材料的强度和抗变形能力。 2.承载能力

有足够抗疲劳破坏和塑性变形的能力，即具备相当高的强度和刚度。 3.温度稳定性 4.抗滑能力 5.透水性 6.噪声量降噪排水路面结构组合：上面(磨耗层)层采用OGFC沥青混合料,中面层、下(底）面层等采用密级配沥青混合料。 ★★★★★沥青混合料的组成与材料沥青混合料的组成与材料一、结构组成按级配原则构成的沥青混合料,其结构组成可分为三类：图１沥青混合料的典型组成结构 (1）密实一悬浮结构：该结构具有较大的黏聚力f,但内摩擦角φ较小，高温稳定性较差。 (2)骨架一空隙结构:这种结构内摩擦角φ较高,但黏聚力c也较低。 (3)骨架一密实结构：这种结构不仅内摩擦角φ较高,黏聚力c也较高。二、主要材料与性能 (一)沥青城镇道路面层宜优先采用Ａ级沥青,不宜使用煤沥青。乳化石油沥青根据凝固速度可分为快凝、中凝和慢凝三种,适用于沥青表面处治、沥青贯入式路面，常温沥青混合料面层以及透层、粘层与封层。用于沥青混合料的沥青应具有下述性能：（1）具有适当的稠度:表征粘结性大小，即一定温度条件下的黏度; (2)具有较大的塑性：以“延度”表示,即在一定温度和外力作用下变形而不开裂的能力； (3)具有足够的温度稳定性:即要求沥青对温度敏感度低,夏天不软,冬天不脆裂；

半刚性基层沥青路面面层层位功能

TRANSPOWORLD 2012 No.18 (Sep) 172前言随着国外耐久性沥青路面（或称长寿命沥青路面）设计理念的引进，我国道路工作者对沥青路面结构组合设计越来越重视，半刚性沥青路面结构的沥青面层厚度有逐渐增厚的趋势。那么，沥青面层分几层设计合适，每一沥青层材料设计应侧重哪些方面的性能要求等，则是沥青路面结构设计必须要明确的关键问题，否则，盲目的增加沥青面层厚度将很难起到路面耐久的作用。本文利用长寿命沥青路面设计分析软件BISAR3.0，以及希尔斯（Hills）和布来因（Brien）提出的温度应力计算公式，分析了半刚性基层沥青路面在沥青面层厚度、模量、行车荷载和环境温度等条件下的沥青面层应力分布规律，并依此确定沥青面层不同深度的功能分区，对指导半刚性基层沥青路面的沥青面层组合设计具有重要意义。沥青路面结构与设计计算参数采用的半刚性基层沥青路面结构形式及参数见图1。应力计算时采用垂直荷载作用下的弹性层状连续体系，荷载采用双轮组单轴载100KN作为标准轴载，单轮传压面当量圆直径21.30cm，轮胎接地压强0.7MPa，两轮中心距31.95cm。计算点为单圆荷载中心处以下每2cm深度取一点。利用BISAR3.0的沥青面层应力分布规律分析在半刚性基层沥青路面设计中，影响沥青面层内部里应力分布规律的主要变量有面层厚度、面层模量，以及行车荷载的大小等。面层厚度对应力的影响分析在保持路面其他设计参数不变的条件下，改变沥青面层厚度（H 1为16cm～30cm），进行沥青面层不同深度处的拉应力（拉应力为负值时材料受压，拉应力为正值时材料受拉）、剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的拉应力、剪切应力随深度变化规律见图2、图3。由图2可见，当面层总厚度H1从16cm增加到30cm时，应力为压应力的范围由距路表深度0～8cm增加到0～15cm；距路表深度8～15cm以下则表现为拉应力，并随深度增加而增大，均在面层底部达到最大值，因此，面层厚度对沥青面层层底拉应力峰值位置的影响不大。同时随沥青面层总厚度的增加，面层底部最大拉应力值减小。由此表明增加面层厚度有利于提高面层的抗疲劳破坏能力。由图3可见，当面层厚度H 1从16cm增加到30cm时，剪应力沿路面深度先增大后减小，且均在6～7cm深度处剪应力达到最大值。因此面层厚度对最大剪应力位置无明显影响。面层模量对拉应力的影响分析在保持路面其他设计参数不变的条件下，改变沥青面层模量（E1为1000MPa～2400MPa），进行沥青面层不同深度拉应力和剪切应力的计算。沥青面层不同深度处的拉应力、剪切应力随深度变化规律见图4、图5。由图4可见，当面层模量E 1从1000Mpa增加到2400Mpa时，应力为压应力的范围变化不大，基本在距路表深度0～11cm范围内，而在距路表深度10cm以下则表现为拉应力，且拉应力随深度增加而增大，在面层底达到最大值。同时，随面层模量的增加，面层底部最大拉应力增大。总的来说，面层模量对层底拉应力峰值位置无明显影响。由图5可见，当面层模量E 1从 H IGHWAY 现代公路半刚性基层沥青路面面层层位功能分析文/李海波魏如喜