第十讲沥青路面设计与施工-2003

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1、1一、概述一、概述二、沥青路面设计二、沥青路面设计三、沥青路面材料要求三、沥青路面材料要求 四、沥青路面的施工与质量控制四、沥青路面的施工与质量控制21、沥青路面的基本特性、沥青路面的基本特性u力学性质力学性质 柔性路面柔性路面u沥青高粘结性：沥青高粘结性： 耐久性耐久性 使用品质使用品质u与其他路面相比与其他路面相比 行车舒适行车舒适 平整、无缝、振动噪音低平整、无缝、振动噪音低 u施工养护简便施工养护简便整体强度与稳定性整体强度与稳定性32、沥青路面的分类、沥青路面的分类u按强度构成分：密实类、嵌锁类按强度构成分：密实类、嵌锁类/ /按级配类型分按级配类型分l区别：空隙率、细颗粒含量、热稳

2、定性区别：空隙率、细颗粒含量、热稳定性/耐久、致密、抗耐久、致密、抗渗性渗性u按工艺方法分：层铺法、拌和法：路拌、厂拌按工艺方法分：层铺法、拌和法：路拌、厂拌u按技术品质分：按技术品质分：l沥青混凝土、沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治沥青混凝土、沥青碎石、沥青贯入式、沥青表面处治4561 1、弹性层状体系理论概述、弹性层状体系理论概述2 2、沥青路面破坏状态与设计标准、沥青路面破坏状态与设计标准3 3、沥青路面结构组合设计、沥青路面结构组合设计 4 4、新建沥青路面厚度设计、新建沥青路面厚度设计7u基本假设基本假设l理论前提理论前提: :线弹性体线弹性体 （实际）非线形（实际）非线形/ /弹

3、弹- -粘粘- -塑性综合体塑性综合体 （考虑）荷载瞬时性、高等级路面强度高（考虑）荷载瞬时性、高等级路面强度高l模型：弹性层状体系模型：弹性层状体系l基本假设：基本假设：08u基本假设基本假设l各层材料连续、均匀、各向同性，服从虎克定各层材料连续、均匀、各向同性，服从虎克定律，位移和变形微小；律，位移和变形微小；l土基水平方向和垂直向下方向无限大，上面各土基水平方向和垂直向下方向无限大，上面各层有一定厚度，但水平方向无限大；无限大的层有一定厚度，但水平方向无限大；无限大的方向上应力、变形和位移等于零；方向上应力、变形和位移等于零；l各层间接触条件完全连续或完全滑动；各层间接触条件完全连续或完

4、全滑动；l不计自重不计自重9柔性路面的主要破坏状态：柔性路面的主要破坏状态：u沉陷沉陷 原因：路基过大变形原因：路基过大变形 现象：凹陷、拉裂现象：凹陷、拉裂u车辙车辙 原因：车载重复作用下材料累积变形原因：车载重复作用下材料累积变形 现象：纵向带状凹陷现象：纵向带状凹陷u疲劳开裂疲劳开裂 原因：车载重复作用下弯曲变形原因：车载重复作用下弯曲变形 现象：无明显变形的横向至网状开裂现象：无明显变形的横向至网状开裂u推移推移 原因：水平力下剪切变形原因：水平力下剪切变形 现象：局部拥起现象：局部拥起u收缩开裂收缩开裂 原因：低温冻缩原因：低温冻缩 现象：横向开裂现象：横向开裂10设计标准：设计标准

5、：u防车辙破坏防车辙破坏 控制路基表面竖向应变控制路基表面竖向应变/ 路面路面 塑性变形塑性变形u防疲劳开裂破坏防疲劳开裂破坏 控制面层底面拉应变、控制面层底面拉应变、 拉应力拉应力u防推移破坏防推移破坏 控制面层剪应力控制面层剪应力u防收缩开裂破坏防收缩开裂破坏 控制温度应力控制温度应力/路面拉应力路面拉应力u防沉陷、车辙防沉陷、车辙 道路整体回弹弯沉道路整体回弹弯沉11选择：选择：u沉陷沉陷 工程措施防止工程措施防止u推移、收缩开裂推移、收缩开裂 局部破坏局部破坏u车辙、疲劳开裂车辙、疲劳开裂 为主要破坏为主要破坏设计指标规定：设计指标规定：u对高等级道路对高等级道路 道路整体回弹弯沉道路

6、整体回弹弯沉 / 路面结路面结 构层层底拉应力构层层底拉应力u其他其他 道路整体回弹弯沉道路整体回弹弯沉12设计内容设计内容u根据根据 道路作用、环境条件、交通要求、材料施工条件道路作用、环境条件、交通要求、材料施工条件u进行进行 方案设计：确定路面等级、各层类型、结构组合方案设计：确定路面等级、各层类型、结构组合 结构结构计算分析计算分析 材料材料组合设计组合设计 施工施工工艺设计工艺设计u确定确定 合理路面结构：类型、材料、尺寸合理路面结构：类型、材料、尺寸u满足满足 荷载和环境条件下，预定使用年限内路面处于荷载和环境条件下，预定使用年限内路面处于 良好工作状态良好工作状态13设计程序设计

7、程序 14u设计流程设计流程 u结构设计步骤结构设计步骤u设计实例设计实例15u设计流程设计流程 161）标准轴载）标准轴载 （BZZ-100）P=100KNp=0.7Mpad=21.5cm两轮中心距两轮中心距=1.5d172）轴载换算）轴载换算u以设计弯沉值、沥青层底拉应力为设计指标以设计弯沉值、沥青层底拉应力为设计指标 u以半刚性材料层底拉应力为设计指标以半刚性材料层底拉应力为设计指标u累积轴载作用次数累积轴载作用次数 Ne4.3511211()KiPNC C nPNCCnPPiK112118()式中：式中：C1-轮组系数；轮组系数；C2-轴数系数轴数系数NeNt()113651 车道系数

8、车道系数 183）设计指标）设计指标l路表回弹弯沉路表回弹弯沉l沥青层底拉应力（应变）沥青层底拉应力（应变） 仅高速、一、二级公路仅高速、一、二级公路l半刚性基层层底拉应力半刚性基层层底拉应力 仅高速、一、二级公路仅高速、一、二级公路194）设计要求）设计要求lA点处：点处： lB点或点或C点处：点处：dSll Rm205）设计弯沉的计算）设计弯沉的计算 ldAc 公路等级系数；公路等级系数；bscedAAANl2 . 0600As 面层类型系数；面层类型系数；Ab 基层类型系数；基层类型系数；216）材料容许拉应力的计算）材料容许拉应力的计算 Rl沥青混凝土面层沥青混凝土面层:l无机结合料稳

9、定集料：无机结合料稳定集料：l无机结合料细粒土：无机结合料细粒土：s 材料极限抗拉强度；材料极限抗拉强度；Ks 抗拉强度结构系数；抗拉强度结构系数；SSRK0.20.09/SecKNAceSANK/35. 011. 0ceSANK/45. 011. 0227）路表回弹弯沉的计算）路表回弹弯沉的计算 lsc 理论弯沉系数；理论弯沉系数；F 弯沉综合修正系数；弯沉综合修正系数；FEplcS121000).,.,(102312121nncEEEEEEhhhf238）层底拉应力计算）层底拉应力计算 mmmp).,;.,(102312121nnmEEEEEEhhhf24设计实例：设计实例：（教材（教材