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          行業(yè)資訊

          王選倉┃公路瀝青路面設(shè)計

          新聞時間:2021-08-10 文章來源: 文章作者:ztcjjt
          《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》修訂的背景

          1、瀝青路面早期損壞問題

          結(jié)構(gòu)性破壞:

          路面結(jié)構(gòu)承載力不足(彎沉):不要太柔

          疲勞開裂(拉應(yīng)力):不要太剛

          使用性能破壞:

             裂    縫——橫縫、縱縫、網(wǎng)裂

             變 形 類——車轍、推移、擁包

             水 損 害——泛油、推移、坑洞

             安全性能——抗滑(構(gòu)造深度、摩擦系數(shù))

             車輛行駛性能——平整度、噪聲

          瀝青路面的主要損壞是使用功能的破壞,這些病害與厚度的大小沒有直接關(guān)系,換句話說與設(shè)計的理論體系及厚度設(shè)計指標(biāo)無關(guān)。解決這些損壞問題應(yīng)依靠組合設(shè)計與材料設(shè)計。

          而結(jié)構(gòu)設(shè)計主要是解決結(jié)構(gòu)的承載力、荷載疲勞問題。因此本次規(guī)范修訂的重點并不是理論體系與厚度計算方法問題,而是對不同結(jié)構(gòu)組合的現(xiàn)行指標(biāo)進行完善與補充。

          承載力—彎沉—最小剛度

          荷載疲勞—拉應(yīng)力—合理剛度

          2、重載車輛增多,超載問題日益嚴(yán)重

          路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計應(yīng)適應(yīng)重載交通的荷載要求。

          軸載換算系數(shù)的適用范圍。

          瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與材料設(shè)計應(yīng)以交通等級為依據(jù)。

          3、交通部《關(guān)于防治高速公路瀝青路面早期損壞的指導(dǎo)意見》

          (一)做好實際交通荷載調(diào)查和預(yù)測

          對現(xiàn)狀實際軸載譜以及變化規(guī)律進行深入的調(diào)查分析,結(jié)合未來區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展、路網(wǎng)情況和車輛載重等情況,科學(xué)預(yù)測,計算預(yù)期的車輛累計標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù),依此進行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計和厚度確定。

          (二)完善結(jié)構(gòu)和厚度設(shè)計

          路面結(jié)構(gòu)設(shè)計及各層厚度要充分考慮交通量軸次、材料、施工條件、氣候等實際情況。要采用長期使用性能良好的路面結(jié)構(gòu)類型,并適當(dāng)加厚路面。重車方向、陡坡路段應(yīng)進行特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計。

          (三)加強材料設(shè)計

          (四)重視防排水系統(tǒng)的綜合設(shè)計

          1. 路面排水要盡量采用不設(shè)攔水帶或路緣石的散排方式;對于設(shè)置攔水帶或路緣石的路段,尤其縱坡平緩、降雨量大的路段,應(yīng)適當(dāng)加密開口及邊坡排水設(shè)施。挖方和低填等路基水文狀況不良路段,應(yīng)設(shè)置橫向盲溝和排水墊層。

          2. 對于中央分隔帶防排水設(shè)施、通訊管道設(shè)施與綠化美化工程要做到協(xié)調(diào)統(tǒng)一。中央分隔帶需要植樹綠化時要認真做好防水層,對防水難以做好的路段,可直接采用表面封閉的中央分隔帶形式。對于超高路段宜盡量采用內(nèi)外半幅單獨排水方案。

          3.土路肩宜盡量選用碎石或砂礫等透水性材料填筑,以利路面橫向排水。年降雨量較大地區(qū)的高速公路,可在結(jié)構(gòu)內(nèi)部及邊緣土路肩內(nèi)設(shè)置排水設(shè)施(縱向滲溝和橫向排水管等)。對于植草的土路肩,其排水設(shè)計還要考慮土路肩與硬路肩標(biāo)高差、橫坡及植草的疏稀程度,以保證排水通暢。

          規(guī)范修訂的主要內(nèi)容

          1.增加了對材料的技術(shù)要求;

          2.在瀝青混合料設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計中考慮了水損害問題;

          3.除完善半剛性基層瀝青路面的設(shè)計方法外,還對混合式瀝青路面、柔性路面的設(shè)計方法做了相應(yīng)的補充和完善;

          4.明確不同的路面結(jié)構(gòu)應(yīng)采用不同的設(shè)計指標(biāo),路面厚度計算仍以彎沉值、彎拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo),調(diào)整有關(guān)設(shè)計參數(shù);

          5.補充了大修或改建的設(shè)計內(nèi)容;

          6.增加了水泥砼板加鋪瀝青面層設(shè)計的內(nèi)容。

          一、一般規(guī)定   

          1.使用年限

              高速、一級   15年  交通量大,有特殊要求20年

              二級         12年  有特殊使用要求15年

              三級          8年

              四級          6年  瀝青表處8年

          2.標(biāo)準(zhǔn)軸載

              對重載車為主的公路,可根據(jù)實際調(diào)查情況,經(jīng)論證可提高輪胎接地壓強和接地面積。

          3、交通量分級

          對具有運煤、運輸建筑材料等有特殊用途的公路,宜做  專題研究、設(shè)計。

          4.瀝青的選用

          熱區(qū)選用稠度高、60℃粘度大的瀝青,寒區(qū)選用稠度低、低溫延度大的瀝青。 

          表面層選用高溫、低溫性能均好,并耐老化的瀝青;中面層選用熱穩(wěn)性好的瀝青,底面層選用抗疲勞,熱穩(wěn)性好的瀝青或選用稠度高一級的瀝青。

          當(dāng)交通量為D級及D級以上時,可適當(dāng)提高瀝青的技術(shù)要求。


          5.符合以下條件時宜選用改性瀝青

          (1)當(dāng)用普通瀝青拌制的瀝青混合料的技術(shù)指標(biāo)達不到規(guī)定要求時;

          (2)交通等級為D級及D級以上的公路,瀝青表面層可選用改性瀝青;E級交通的表面層、中面層可視實際情況選用改性瀝青;

          (3)高速公路、一級公路的路線線形處于長縱坡、陡坡及半徑較小匝道,或其他特殊路段;

          (4)鋪筑特殊結(jié)構(gòu)的表面層,如開級配抗滑層,瀝青瑪蹄脂碎石、超薄罩面層,排水路面,彩色路面等;

          (5)溫差變化較大,或高溫或低溫持續(xù)時間較長的嚴(yán)酷氣候區(qū)域的公路;

          (6)具有重要政治經(jīng)濟意義、有較高使用要求的公路,或重點旅游公路等。

          二、結(jié)構(gòu)設(shè)計

          1.瀝青面層與半剛性基層之間可設(shè)置密級配、半開級配或開級配的瀝青碎石或級配碎石層,以減少反射裂縫,利于路面結(jié)構(gòu)內(nèi)部排水。此時的瀝青碎石層稱為基層,而級配碎石層稱為碎石過渡層。

          2.路面結(jié)構(gòu)類型

             (1)半剛性基層瀝青路面

             (2)混合式瀝青路面

             (3)貧砼瀝青路面

             (4)柔性路面

             (5)全厚式瀝青路面
          國內(nèi)高等級公路瀝青路面結(jié)構(gòu)
          從上表可以看出:

          “九五”之前,我國的高等級路面結(jié)構(gòu)中,多采用半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)形式,瀝青層厚度一般在12~18cm之間,但是廣深高速的瀝青層厚度達到32cm,而廣花高速的瀝青層厚度僅為7cm。從使用情況來看,抗裂效果較差。
          “九五”之后,我國高等級路面結(jié)構(gòu)中的瀝青層厚度一般都在20cm以上。

          結(jié)構(gòu)設(shè)計指標(biāo)的確定:

          A、柔性基層或組合式基層路面

          B、半剛性基層或剛性基層路面

          路面結(jié)構(gòu)類型的選擇:

          注:全厚式瀝青路面可用于標(biāo)高受到限制的特殊路段。

          3、路面面層類型

          (1)瀝青路面——包括熱拌瀝青混凝土混合料、熱拌瀝青碎石混合料、冷拌瀝青碎石混合料、瀝青貫入式(含上拌下貫瀝青碎石)、瀝青表處等五種。

          (2)砂石路面——包括用粘土作結(jié)合料或摻入少量石灰混合穩(wěn)定的碎、礫石,如泥結(jié)碎、礫石、級配碎石、級配砂礫、碎礫石土等。主要適用于100輛以下的縣、鄉(xiāng)、村公路。
          各級公路瀝青面層類型選擇

          4.基層、底基層設(shè)計應(yīng)根據(jù)交通量及其組成、氣候條件、筑路材料分布和質(zhì)量情況,以及路基水文狀況等因素選擇適宜的結(jié)構(gòu)類型。

          (1)各級公路均宜選用半剛性材料做基層、底基層。為減少水損害和低溫裂縫,對水泥穩(wěn)定粒料類,石灰、粉煤灰穩(wěn)定粒料類的上基層,其混合料級配組成設(shè)計宜用骨架密實型結(jié)構(gòu),以提高半剛性基層的抗沖刷、抗開裂、抗凍的性能,并可減少表面浮漿,利于層間緊密結(jié)合。

          (2)在瀝青面層與半剛性基層之間增設(shè)瀝青碎石基層,將半剛性基層下放,以減少其層底拉應(yīng)力,可降低無機結(jié)合料用量,減少低溫裂縫和反射裂縫,同時使路面結(jié)構(gòu)層受力狀態(tài)更加合理。

          (3)對運輸煤、炭、礦石、建筑材料等專用公路,疏港公路,D、E級交通的公路,可選用貧混凝土基層。

          (4)底基層應(yīng)就近取材,充分利用沿線地方材料,如未篩分碎石、石渣、碎石土、天然砂礫等。采用水泥,石灰,或石灰、粉煤灰穩(wěn)定粒料或細粒土,做半剛性底基層。

          5.各類路面結(jié)構(gòu)層的厚度

          瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的最小施工與適宜厚度
          各類結(jié)構(gòu)層的施工最小厚度與適宜厚度

          6.半剛性基層瀝青路面減裂措施

          (1)半剛性基層材料級配應(yīng)以粗集料為主,使混合料形成骨架密實性結(jié)構(gòu),并嚴(yán)格控制水泥劑量,以減少收縮裂縫。

          (2)瀝青層宜選用低溫性能好,彈性恢復(fù)能力大的聚合物改性瀝青作面層結(jié)合料或在瀝青中摻入有機化學(xué)合成纖維。

          (3)在半剛性基層、剛性基層頂面宜設(shè)置聚合物改性瀝青應(yīng)力吸收層或應(yīng)力吸收膜,或鋪設(shè)聚酯無紡長絲土工布等。

          (4)在穩(wěn)定粒料類底基層上,設(shè)一定厚度的瀝青碎石基層或80~120m級配碎石過渡層。

          (5)各地區(qū)應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)夭牧虾蜌夂驐l件,選擇減裂措施,并通過鋪筑試驗路段。

          三、瀝青面層

          1.熱拌瀝青混合料路面使用性能要求
          熱拌瀝青混合料路面使用性能指標(biāo)
          密級配熱拌瀝青混合料馬歇爾試驗技術(shù)指標(biāo)
          面層瀝青混合料車轍試驗動穩(wěn)定技術(shù)要求
          瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變技術(shù)要求
          瀝青混合料低溫彎曲試驗破壞應(yīng)變技術(shù)要求
          瀝青混合料水穩(wěn)定性指標(biāo)

          注:對于有條件的地方,為了減少凍融劈裂試驗因空隙變異而造成的試驗結(jié)果的偏差??刹捎每刂圃嚰尚涂障堵实腁ASHTOT283方法,指標(biāo)同凍融劈裂試驗要求。


          2.瀝青面層的適宜厚度


          熱拌瀝青混合料面層應(yīng)根據(jù)公路等級、交通組成和交通量、氣候條件等、路面結(jié)構(gòu)類型等實際情況,選用一層、兩層或三層。

          (1)當(dāng)采用半剛性基層瀝青路面時,高速公路、一級公路的瀝青層厚度宜為120~160mm,二級公路的瀝青層厚度宜為70~120mm,三級公路的瀝青層厚度宜為20~50mm,四級公路的瀝青層厚度宜為10~30mm。

          (2)當(dāng)采用混合式瀝青路面時,面層可選用兩層式,其下設(shè)瀝青混合料基層。面層厚度宜為100~120mm,基層厚度宜為80~140mm。

          (3)當(dāng)采用柔性路面結(jié)構(gòu)時,面層可選用兩層或三層,其下設(shè)瀝青混合料基層或級配碎石基層、底基層。瀝青層厚度根據(jù)公路等級、交通量等具體情況而定。


          3.各類瀝青混合料的適用性
          瀝青混合料類型適用性

          四、基層、底基層及墊層

          1、類型

          (1)按力學(xué)行為

          ①半剛性類

          ②柔性類

          ③剛性類

          (2)按材料組成

          ①結(jié)合料穩(wěn)定類——有機結(jié)合料、無機結(jié)合料

          ②無粘結(jié)粒料類

          (3)按組成結(jié)構(gòu)狀態(tài)

          ①骨架密實型

          ·粗集料>75%        ·嵌擠強度高、抗裂性、抗沖刷性好

          ·適于高速公路基層

          ②懸浮密實型

          ·粗集料~50%       ·抗彎拉性能好

          ·適于多等級公路的基層和底基層

          ③骨架空隙型

            ·適用于有較高路面內(nèi)部排水要求的基層

          ④均勻密實型

            ·穩(wěn)定土、砂或石屑

             高等級公路宜選用穩(wěn)定集料類做基層,上基層宜選用骨架密實型結(jié)構(gòu)。

          2.適用性

            (1)剛性基層

             ·包括貧混凝土、水泥混凝土以及連續(xù)配筋水泥混凝土等;

             ·一般適用于D、E級交通或超重車,特重車較多,或有特殊要求的路面基層。

          (2)半剛性基層

             ·包括水泥穩(wěn)定類、石灰粉煤灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類、水泥粉煤灰穩(wěn)定類;

             ·水泥穩(wěn)定類和二灰穩(wěn)定類適用于各級公路的基層和底基層,但穩(wěn)定細粒土不能用作高級路面的基層;

             ·石灰穩(wěn)定類適用于各級公路的底基層也可用作二級和二級以上公路的基層。粒料含量少于50%的石灰穩(wěn)定細粒土及碎礫石灰土不能用于高級路面的基層。

          (3)柔性基層

             ·包括有機結(jié)合料穩(wěn)定類和無粘結(jié)粒料類;

             ·瀝青穩(wěn)定類適用于高等級公路的基層和調(diào)平層;

             ·級配碎石適用于各級公路的基層和底基層,也可用于瀝青面層與半剛性基層之間的過渡層。

          3、技術(shù)要求

              (1)貧混凝土

                       ·水泥劑量   6~10%
           
          貧混凝土基層材料的強度要求

          ·摻加部分粉煤灰(水泥劑量的20~40%)可降低收縮裂縫,提高后期強度;

            ·貧砼基層的最小厚度為18cm;

            ·貧砼上瀝青層最小厚度為15cm,采取防裂措施后為8cm;

            ·在瀝青面層上,對應(yīng)的位置切割橫縫并填入封縫料;

            ·在貧砼基層上,宜設(shè)置應(yīng)力吸收層(膜)。

          (2)瀝青穩(wěn)定基層

            ·高等級公路可用大粒徑瀝青碎石做基層,其最小厚度宜為8cm;

            ·瀝青貫入碎石用作基層或調(diào)平層。

          (3)級配碎石基層

            ·有骨架密實型和連續(xù)型兩類,重交通宜選用骨架密實型;

            ·適用于各級公路基層與底基層;

            ·用作基層時,壓實度不小于98%,CBR不小于180%;用作底基層時,不小于96%和100%;


          五、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算

          1.設(shè)計理論

             層間接觸狀態(tài):

            (1)瀝青層之間——連續(xù);

            (2)級配碎石與半剛性基層之間和與瀝青面層之間——滑動;

            (3)半剛性基層與瀝青層之間——連續(xù)。

          設(shè)計理論與指標(biāo)體系:

          8.0.1 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行計算,路面荷載及計算點如圖8.0.1所示。 

           8.0.2  路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定應(yīng)滿足結(jié)構(gòu)整體剛度(即承載力)與瀝青層或半剛性基層、底基層抗疲勞開裂的要求:


          瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計指標(biāo):
          [規(guī)范條文]

          8.0.3 高速公路、一級公路、 二級公路的路面結(jié)構(gòu),以路表面回彈彎沉值、瀝青混凝土層的層底拉應(yīng)力及半剛性材料層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)。三級公路、四級公路的路面結(jié)構(gòu)以路表面設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標(biāo)。有條件時,對重載交通路面宜檢驗瀝青混合料的抗剪切強度。

          2.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

          (1)柔性基層及混合式基層:

                彎沉計算、彎拉驗算

                混合式基層路面設(shè)計彎沉值:

          (2)半剛性基層及貧砼基層:   彎拉計算、反算彎沉控制

                貧混凝土基層的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù):

          8.0.5 設(shè)計彎沉值應(yīng)根據(jù)公路等級、設(shè)計年限內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次、面層和基層類型按式(8.0.5-1)計算確定。

          基層類型系數(shù):

          [說明]

          原規(guī)范的說明己論述了半剛性基層和柔性結(jié)構(gòu)層的路面結(jié)構(gòu)系數(shù)Ab分別為1.0和1.6的來源。

          對采用柔性結(jié)構(gòu)層和半剛性基層組合而成混合式基層的路面,是從柔性向半剛性過渡的結(jié)構(gòu),設(shè)計彎沉值應(yīng)界于二者之間,路面結(jié)構(gòu)系數(shù)Ab可采用內(nèi)插的方法處理。

          對于交通量較大的柔性路面結(jié)構(gòu),目前尚處于研究階段,缺乏工程實踐經(jīng)驗,因此采用柔性路面結(jié)構(gòu)時,應(yīng)結(jié)合國外經(jīng)驗和國內(nèi)實際,慎重為之。

          ]

          [規(guī)范條文]

          1 對瀝青混凝土的極限劈裂強度,系指15℃時的極限劈裂強度;對水泥穩(wěn)定類材料系指齡期為90d的極限劈裂強度;對二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類材料系指齡期為180d的極限劈裂強度;對水泥粉煤灰穩(wěn)定類材料系指齡期為120d的極限劈裂強度。

          2 對瀝青混凝土層的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù),按下式計算:

          8.0.6 瀝青混凝土層、半剛性材料基層、底基層以拉應(yīng)力為設(shè)計或驗算指標(biāo)時,材料的容許拉應(yīng)力應(yīng)按式(8.0.6-1)計算:


          對無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù),按下式計算: 

          對無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土類的抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù),按下式計算: 

          3、設(shè)計參數(shù)

          目前設(shè)計參數(shù)選取需注意的問題

          -設(shè)計等級

          -試驗方法

          -抗壓回彈試驗的模量取值

          -彎拉試驗的模量與強度取值

          [規(guī)范條文]

          8.0.7 路面設(shè)計中各結(jié)構(gòu)層的材料設(shè)計參數(shù)應(yīng)根據(jù)公路等級和設(shè)計階段的要求確定。 

          1 高速公路、一級公路施工圖設(shè)計時應(yīng)選取工程用路面材料實測設(shè)計參數(shù);各級公路采用新材料時,也必須實測設(shè)計參數(shù)。 

          2 高速公路、一級公路初步設(shè)計或二級及二級以下公路設(shè)計時可借鑒本地區(qū)已有的試驗資料或工程經(jīng)驗確定。

          3 可行性研究階段可參考附錄E確定設(shè)計參數(shù)。 

          8.0.8 半剛性材料的設(shè)計參數(shù)應(yīng)按《公路工程無機結(jié)合料穩(wěn)定材料試驗規(guī)程》(JTJ057)的規(guī)定測定。瀝青混合料的設(shè)計參數(shù)應(yīng)按《公路工程瀝青及瀝青混合料試驗規(guī)程》(JTJ052)的規(guī)定測定。 

          8.0.9 以路表彎沉值為設(shè)計或驗算指標(biāo)時,設(shè)計參數(shù)采用抗壓回彈模量,對于瀝青混凝土試驗溫度為20℃;計算路表彎沉值時,抗壓回彈模量設(shè)計值E應(yīng)按式(8.0.9)計算。

          [規(guī)范條文]

           

          8.0.10 以瀝青層或半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計或驗算指標(biāo)時,應(yīng)在15℃條件下測試瀝青混合料的抗壓回彈模量;半剛性材料應(yīng)在規(guī)定齡期(水泥穩(wěn)定類材料齡期為90d,二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類材料為180d,水泥粉煤灰穩(wěn)定類為120d)測定抗壓回彈模量。 

           

          計算層底應(yīng)力時應(yīng)考慮模量的最不利組合。在計算層底拉應(yīng)力時,計算層以下各層的模量應(yīng)采用式(8.0.9)計算其模量設(shè)計值;計算層及以上各層模量應(yīng)采用式(8.0.10)計算其模量設(shè)計值E:

           

          [規(guī)范條文]

          8.0.11 各地區(qū)應(yīng)建立劈裂強度、回彈模量與齡期的相關(guān)關(guān)系,以及快速養(yǎng)生方法等預(yù)估規(guī)定齡期的材料強度、模量的換算關(guān)系,經(jīng)充分論證后作為設(shè)計參數(shù)的取值依據(jù)。 

          [規(guī)范條文]

           8.0.12 輪隙中心路表回彈彎沉的計算

          路表計算彎沉值應(yīng)按式(8.0.12-1)計算: 

          [規(guī)范條文]

           8.0.13 層底拉應(yīng)力計算 

          層底拉應(yīng)力以單圓中心 (B點)及雙圓輪隙中心 (C點)為計算點,并取較大值作為層底拉應(yīng)力。按式(8.0.13)計算層底最大拉應(yīng)力:

          [規(guī)范條文]

          8.0.14 路面各結(jié)構(gòu)層的厚度可按計算法或驗算法確定。 

          1、計算法:根據(jù)路用性能要求或工程經(jīng)驗確定路面結(jié)構(gòu)組合類型,先擬定某一層作為設(shè)計層,然后根據(jù)混合料類型與施工工藝要求確定其它各層的厚度,按8.0.4規(guī)定的流程計算設(shè)計層厚度。設(shè)計層厚度應(yīng)不小于最小施工厚度。

          2、驗算法:根據(jù)本地區(qū)典型結(jié)構(gòu)確定路面結(jié)構(gòu)組合類型,然后根據(jù)混合料類型與施工工藝擬定各結(jié)構(gòu)層的厚度,按8.0.4規(guī)定的流程進行結(jié)構(gòu)驗算,驗算通過后即可作為備選結(jié)構(gòu)。

          [規(guī)范條文]

           8.0.15 路面交工時應(yīng)在不利季節(jié)以BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下,實測輪隙中心處路表彎沉值,其彎沉代表值應(yīng)符合式(8.0.15-1)的要求。即:

          1、檢測代表彎沉值應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的汽車實測路表彎沉值,若為非標(biāo)準(zhǔn)軸載應(yīng)進行換算。對半剛性基層結(jié)構(gòu)宜用5.4m的彎沉儀;對柔性結(jié)構(gòu)可用3.6m的彎沉儀測定。

          檢測時,當(dāng)瀝青厚度小于或等于50mm時,可不進行溫度修正;其他情況下均應(yīng)進行溫度修正。若在非不利季節(jié)測定,應(yīng)考慮季節(jié)修正。 

          2、測定彎沉?xí)r應(yīng)以1~3公里為一評定路段。檢測頻率視公路等級每車道每10~50m測一點,高速公路、一級公路的每公里檢查不少于80個點,二級公路及其以下每公里檢查不少于40個點。 

          3、路段內(nèi)實測路表彎沉代表值(0.01mm)按式(8.0.15-2)計算:

          [說明]

          -當(dāng)彎沉在非不利季節(jié)測定時,應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗考慮季節(jié)影響系數(shù)的修正K1??紤]與相關(guān)規(guī)范的關(guān)系,設(shè)計規(guī)范將竣工彎沉值改為實測路表面代表彎沉值,竣工彎沉值由相關(guān)規(guī)范確定。另外,實測路表面代表彎沉值可根據(jù)三倍均方差原則處理個別過大或過小測點,然后再計算。

          -路面彎沉值是以20℃為測定瀝青彎沉值的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài),當(dāng)瀝青面層厚度小于或等于50mm時不需溫度修正;當(dāng)路面溫度在20±2℃,也不進行溫度修正;其它情況下測定彎沉值均應(yīng)進行溫度修正。

          六、舊水泥混凝土板上加鋪瀝青路面

          1、重點補充調(diào)查內(nèi)容

           (1)混凝土板的破損狀況

               ·斷板率  ·錯臺   ·板底脫空

           (2)混凝土板的承載能力

              ·面板承載能力  ·接縫傳荷能力

          2、評價指標(biāo)

           (1)斷板率

           (2)錯臺——用錯臺儀量側(cè)按縫板兩邊的高程差。

          3.破損狀況分級標(biāo)準(zhǔn)

          4.傳荷能力

          -用FWD或貝克曼彎沉儀測定

          Du、Dl——未受荷板與受荷板接縫邊緣處的彎沉值。

          -分級標(biāo)準(zhǔn)

          5.脫空狀況

          -用落錘式彎沉儀測定的彎沉曲線判定;

          -脫空的位置和范圍可借助有限元進行分析(與無脫空狀態(tài)對照)

          6.舊砼板的模量

           

          (1)彎拉模量

          (2)頂面的當(dāng)量回彈模量

          由FWD測得的彎沉曲線計算

          7.瀝青加鋪層結(jié)構(gòu)類型及厚度設(shè)計

          (1)瀝青面層可由單層、雙層或三層瀝青層組成。

          (2)加鋪層厚度一般不應(yīng)低于7cm。

          (3)為延緩舊路面板接縫(裂縫)的反射,應(yīng)在調(diào)平層與瀝青面層之間鋪設(shè)聚酯長絲無紡?fù)凉げ?。使用土工合成材料的適宜范圍為:鋪設(shè)前接縫處平均彎沉小于或等于0.42mm。選用土工合成材料時,其上最小結(jié)構(gòu)層厚度50mm。

          (4)加鋪瀝青面層應(yīng)進行剪切應(yīng)力驗算,以避免面層出現(xiàn)車轍、波浪、推擠、滑移和剪裂等破壞。

          ①驗算舊砼板與瀝青層界面之間的抗剪穩(wěn)定性。

          ②驗算瀝青加鋪層層間的抗剪穩(wěn)定性。

          七、水泥砼橋面瀝青鋪裝層設(shè)計

          1.瀝青鋪裝層宜由粘層或防水粘層,保護層及瀝青面層組成,其總厚度宜為6~10cm,可采用單層或雙層鋪裝。

          2.高等級公路宜采用雙層式,上面層厚4cm,其混合料類型與相鄰橋頭引道的瀝青表面層相同,以便一起施工,減少接縫,下面層兼作整平層,上下面層之間應(yīng)灑粘層瀝青。

          3.二級及二級以下公路的瀝青橋面鋪裝可做成單層或雙層式。單層厚不宜小于5cm,雙層式表面層厚度不宜小于3cm。

          4.為提高使用年限,可在粘結(jié)層上設(shè)置防水層,其厚度宜為1.0~1.5mm。  

          5.保護層宜采用AC~10或AC~5型瀝青混凝土或單層式瀝青表處,其厚度宜為1cm。

          長大縱坡瀝青路面設(shè)計問題:

          對于公路來講,不會象城市道路那樣出現(xiàn)過多制動與起車,因而水平荷載要小得多,考慮車輛行車荷載的滾動摩阻力。但對于山區(qū)高速公路或者縱坡較大、坡度超長路段應(yīng)考慮車輛荷載的水平分量所產(chǎn)生的路表剪應(yīng)力。目前瀝青路面抗剪強度設(shè)計指標(biāo)的研究尚不成熟,未列入本次規(guī)范修訂的內(nèi)容。

          瀝青混合料的剪切強度:

          長、大縱坡的剪切問題:


          車輛對瀝青路面的荷載作用:

          結(jié)構(gòu)剪應(yīng)變橫斷面圖:

          車輛行駛速度與坡度和坡長關(guān)系:

          不同坡度時的荷載作用次數(shù):

          車速降低還會降低瀝青混合料的勁度模量。在美國瀝青路面設(shè)計指南中指出,速度為50km/h時膠結(jié)料的視勁度比速度為100km/h時的膠結(jié)料視勁度低。

          Superpave設(shè)計方法中也特別提出,在長大縱坡路段等通行慢速車輛的路段,瀝青混合料的PG等級需要提高1級或者2級 。

          長壽命路面的設(shè)計理念

          (1)傳統(tǒng)路面存在的問題

                      - 采用半剛性基層結(jié)構(gòu)(結(jié)構(gòu)單一) ;

                      - 面層厚度比國外的薄(總厚度相當(dāng));

                      - 路面的破壞形式與設(shè)計指標(biāo)不一致;

                      - 易出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性破壞,修復(fù)困難。

          (2)長壽命路面的特點

                      - 面層厚度大;

                      - 服務(wù)周期長;

                      - 維修方便且費用低。

          從長壽命路面概念可以看出,其結(jié)構(gòu)設(shè)計必須保證路面結(jié)構(gòu)在長達40年以上壽命期內(nèi)不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞,損壞僅發(fā)生在表面層。這就對路面結(jié)構(gòu)設(shè)計提出了很高的要求。 

          長壽命路面設(shè)計標(biāo)準(zhǔn):

          ①表面功能層壽命應(yīng)達到8年以上;

          ②主要承重層壽命應(yīng)達到40年以上;

          ③各層強度控制指標(biāo)選用相應(yīng)規(guī)范進行驗算。



           

          車輛行駛速度與坡度和坡長關(guān)系:

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