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1、公路沥青路面设计规范JTGD502004条文说明20044年9月16日1 总总则1.0.1 由由于国民民经济发发展,带带来交通通量激增增和重载载车增多多,对路路面设计计和施工工是一个个挑战。为提高高路面设设计水平平和工程程质量,减少早早期损害害,总结结工程实实践的经经验教训训,吸纳纳新的科科研成果果,有必必要对原原规范进进行修订订。1.0.3 路面设设计工作作是一个个系统工工程,它它不是单单纯地厚厚度计算算。因原原材料性性质决定定沥青混混合料或或各种基基层混合合料的物物理力学学特性,各种混混合料的的性质决决定了各各结构层层的路用用性能,所以,材料直直接影响响路面质质量与耐耐久性。各结构构层的组
2、组合与当当地的气气候、交交通量与与交通组组成密切切相关,合理的的结构组组合,使使路面获获得经济济、耐久久效果。厚度计计算与材材料设计计参数取取值直接接相关,没有实实测材料料参数厚厚度计算算缺乏依依据。若若缺原材材料调查查,无合合理材料料单价,可导致致变更设设计,突突破投资资。故设设计人员员应重视视材料调调查,选选用符合合技术要要求,经经济合理理材料,防止简简单地套套用路面面结构,把设计计变成是是厚度计计算。设计工作作包括以以下具体体内容:1 调查查与收集集有关交交通量及及其组成成资料,积极开开展轴载载谱分布布的调查查、测试试工作;2 收集集当地气气候、水水文资料料,了解解沿线地地质、路路基填挖
3、挖及干湿湿状况,通过试试验或论论证确定定路基回回弹模量量;3 设计计人员应应认真做做好路用用各种材材料的调调查,并并取样试试验,根根据试验验结果选选定路面面各结构构层所需需的材料料;4 施工工图设计计阶段应应进行混混合料的的目标配配合比设设计,并并测试、确定材材料设计计参数;5 拟定定路面结结构组合合,采用用专用程程序计算算厚度;6 对路路面结构构方案进进行概算算、技术术经济比比较,进进行初期期投资或或长期成成本寿命命分析,提出推推荐的设设计方案案。但是是目前我我国尚未未建立初初期投资资、营运运中的维维修、养养护费用用等全过过程的技技术经济济预估模模型,希希望有条条件的设设计、科科研单位位开展
4、这这方面的的工作,积累资资料。7 认真真做好路路面排水水、路面面结构内内部排水水和中央央分隔带带排水系系统设计计,使路路面排水水通畅,路面结结构内部部无积水水滞留。1.0.4该条文文仅增加加了路面面设计应应符合国国家环境境保护的的有关规规定,设设计中应应注意废废弃料的的处理,不能污污染环境境。鼓励励积极开开展旧沥沥青面层层、破碎碎水泥混混凝土板板和旧基基层材料料的再生生利用,节约资资源,保保护环境境。1.0.5分期修修建的方方案,由由设计单单位根据据实际情情况决定定。1.0.6新条条文强调调了设计计目的不不仅确定定路面结结构厚度度,还应应为行车车提供快快捷、舒舒适、安安全、稳稳定、耐耐久的服服
5、务功能能。现行行弹性层层状理论论设计方方法和设设计指标标,主要要是考虑虑在车辆辆荷载的的反复作作用下,使路面面具有相相应的整整体刚度度(即承承载能力力),以以及抵抗抗各结构构层因拉拉应力或或拉应变变而产生生的疲劳劳破坏。对于当当前出现现的水损损害、车车辙、推推移、拥拥包等病病害,用用弹性层层状理论论尚难以以得出符符合实际际的设计计结果,故需通通过沥青青混合料料的性能能设计,合理的的结构组组合等因因素间接接地控制制。沥青青混合料料的高温温、低温温、疲劳劳、水稳稳性等性性能的各各影响因因素,有有的是相相互矛盾盾的,因因此在沥沥青混合合料设计计时,应应结合各各地的环环境条件件,抓住住主要矛矛盾,综综
6、合、全全面地考考虑各种种性能的的平衡进进行设计计。2 术术语及符符号2.1 术语2.1.122.1.8 近年来来,由于于交通事事业发展展而出现现了路面面结构类类型多样样化的趋趋势,有有必要明明确各种种沥青路路面结构构的定义义,以避避免路面面结构概概念称呼呼的混乱乱,更有有针对性性地开展展研究工工作。因因此,将将基层分分为三种种:半刚刚性、柔柔性、刚刚性基层层。沥青青路面分分为半刚刚性基层层沥青路路面,柔柔性路面面,贫混混凝土路路面,混混合式基基层路面面。2.1.162.11.177 原规规范未明明确最大大粒径和和公称最最大粒径径的定义义,新规规范加以以明确。级配的的粒径以以公称最最大粒径径命名
7、,如ACC-133其公称称最大粒粒径为113mmm,最大大粒径为为16mmm。最大粒径径是指混混合料中中筛孔通通过率为为1000%的最最小筛孔孔尺寸。公称最最大粒径径是指混混合料中中筛孔通通过率为为901000%的最最小筛孔孔尺寸。2.1.24 在路路面结构构或混合合料的设设计应考考虑其最最不利状状态。在在厚度计计算时应应考虑路路面材料料、路基基的回弹弹模量在在一年的的季节变变化中处处于强度度最低的的状态为为最不利利。对路路基而言言,冰冻冻地区系系指春季季冻融时时期,非非冰冻地地区系指指雨季,因各地地的雨季季不同,不利季季节也不不同,有有的地区区是梅雨雨季节最最不利,有的地地区是雨雨量大或或雨
8、期长长的季节节是最不不利季节节。对沥青混混合料设设计而言言,对无无冰冻地地区以夏夏季高温温状态为为最不利利季节;对冰冻冻地区以以冬季低低温状态态为最不不利季节节。3 一般规规定3.1 交通量量3.1.1 根据据重载载沥青路路面设计计规范研究报报告,国国外资料料表明“世界上上采用1100KKN为标标准轴载载的国家家最多,占344%;以以80KKN为标标准轴载载的国家家次之,占288%;标标准轴载载大于1100KKN的国国家占226%;标准轴轴载为660KNN或90KKN的国国家各占占6%。”由于我我国采取取加强行行政管理理措施,限制超超载,仍仍以双轮轮组单轴轴1000KN为为标准轴轴载。特特殊运
9、煤煤、运建建筑材料料等重载载车为主主的公路路,据调调查重载载、超载载车多的的公路,其轮胎胎接地压压强可达达0.881.1Mppa,相相应的接接地面积积也有一一定增加加。因此此,设计计人员应应根据实实测的轮轮胎压力力、当量量圆直径径资料,经论证证适当提提高荷载载参数进进行计算算。3.1.2以弯弯沉值为为设计指指标时的的轴载换换算公式式,原规规范限定定在双轮轮组单轴轴重为1130KKN之内内使用,据重重载沥青青路面设设计规范范研究究报告,从理论论计算和和实际检检测的结结果,再再次确认认路面弯弯沉比与与荷载比比的b次方成成正比关关系,并并根据AALF加加速加载载试验,湖北襄襄樊试验验路,津津围公路路
10、,以及及用落锤锤式弯沉沉仪FWWD在郑郑洛高速速公路、八达岭岭高速公公路的试试验分析析结果,当路面面弯沉在在2040(0.001mmm) 内内,b值平均均为0.93,原规规范b值平均均为0.87,前者比比后者大大6%,考考虑柔性性结构的的弯沉值值比半刚刚性基层层大些, b值应应小些,因此,轴载公公式可不不改变。根据研研究报告告,实测测轴重达达2000KN,计算分分析轴重重达2550KNN,故将将轴重适适用范围围可扩大大至2000KNN。沥青面层层以拉应应力为设设计指标标时,bb值取00.877,指数数方为33.955,b值值取0.93,指数方方为4.22,法国柔柔性路面面用5次次方,AAl美国
11、国沥青协协会采用用4次方方计算,英国采采用4次次方计算算,澳大大利亚采采用5次次方,日日本采用用4次方方,因此此,我们们推荐与与弯沉等等效相同同用4.35次次方。当以半刚刚性基层层层底拉拉应力为为设计指指标时, 轴载载系数公公式未变变,仍以以8次方方计算。关于贫贫混凝土土基层以以拉应力力为设计计指标时时,如何何进行轴轴载换算算?用拉拉应力等等效模式式的轴载载换算公公式,对对贫混凝凝土基层层疲劳方方程做的的工作不不多,从从长安大大学的研研究结果果得知,贫混凝凝土的疲疲劳方程程如下式式推导,轴载换换算为112.779次方方。Ks=s/r=00.5113Nee0.006777根据国外外资料可可知,法
12、法国为112次方方,澳大大利亚对对稳定类类的指数数也为112次方方,因此此本规范范建议贫贫砼基层层采用指指数为112次方方计算。3.1.3路面设设计年限限是指路路面完工工开始营营运起,在正常常养护和和维修、罩面的的条件下下至路面面服务性性能下降降到需大大修时的的时间,原规范范一般规规定为66155年。但但与国外外相比,我国规规定的设设计年限限较短。根据国国外资料料,路面面设计中中有设计计年限和和分析年年限之分分,设计计年限的的概念与与我国相相同,分分析年限限是用于于进行长长期性能能、寿命命评价用用。如美美国AAASHTTO设计计法,分分析年限限对交通通量大的的城市道道路为33050年,交通量量
13、大的郊郊区道路路为20050年;对交通通量小的的城市道道路为11525年,交通量量小的砂砂砾路面面为10020年。设计年年限一般般为10020年。英国、法国、德国、南非设设计年限限一般为为20年。澳大利利亚设计计年限为为2040年,加铺罩罩面为11020年。日本的的设计年年限,从从疲劳开开裂出发发为200年,但但是,管管理者可可根据交交通情况况、环境境、路面面寿命成成本效益益,可用用稍长或或稍短的的设计年年限。因因此,新新规范在在原有基基础上对对特殊情情况可适适当延长长设计年年限。对对改、扩扩工程,因公路路等级和和工程规规模不同同,由各各省市根根据具体体情况,确定设设计年限限。3.1.4新建公
14、公路根据据工程程可行性性研究报报告提提供的交交通量OOD调查查资料,可得到到多年各各种汽车车交通量量(自然车车辆数)构成,即小客客车、小小型货车车、大客客车、中中型货车车、大型型货车、拖挂车车等各种种车型组组成的比比例,以以及预估估第一年年或设计计年末的的日平均均汽车交交通量。设计时时应对各各种车型型的轴重重分布情情况进行行调查,可不考考虑小客客车,小小货车,中客车车,主要要调查大大客车,中货车车、大型型货车,拖挂车车等的数数量与轴轴重分布布情况,并应根根据交通通载重的的实际情情况,计计入空载载、满载载、超载载等因素素,更真真实地预预估设计计交通量量。对改建工工程可根根据有代代表性的的月、日日
15、、时的的实测轴轴载谱,或调查查的各类类型车的的轴载分分布资料料,可将将单轴大大于或等等于255KN的的各种车车辆分别别按轴重重每100KN分分级排列列,按本本节规定定计算前前、后轴轴的轴重重换算系系数ii,并考考虑轮组组系数CC1和轴轴数系数数C2影响响。3.1.8 增加加交通量量等级的的原因:1路面厚厚度计算算中采用用设计年年限内一一个车道道累计当当量标准准轴次NNe作为为依据,但是,累计当当量标准准轴次它它不能完完全反映映车辆荷荷载对路路面产生生车辙、平整度度、耐磨磨抗滑等等性能指指标的直直接作用用,则难难以用累累计当量量标准轴轴次建立立直接相相关性。2在材料料与混合合料的设设计、结结构设
16、计计等方面面,一般般均考虑虑公路等等级的关关联,但但从有关关调查资资料分析析可知,同一公公路等级级的交通通量及组组成却大大不相同同。这样样造成对对交通量量小的高高速公路路的技术术要求过过高,而而对交通通量很大大的二级级公路的的技术要要求却偏偏低,因因此,有有必要根根据国内内交通的的实际情情况,在在考虑公公路等级级的同时时,也考考虑交通通量等级级。3 国外外交通量量的分级级,多采采用日平平均货车车或大型型车分级级,如澳澳大利亚亚、法国国、德国国、日本本等,也也有用累累计当量量轴次(万次)进行交交通量分分级,如如美国沥沥青协会会AI、南南非等,一般分分为四至至七级或或更多。我国过过去多以以累计当当
17、量轴次次(万次次)表征征交通量量的大小小,鉴于于考虑多多种性能能指标,以及对对材料、混合料料的设计计、结构构设计等等方面技技术要求求,有必必要增加加以汽车车为主的的划分交交通量等等级方法法。根据据国家干干线公路路交通调调查资料料划分等等级为七七级,经经综合分分析,考考虑我国国汽车交交通量构构成比例例、国道道交通量量和高速速公路上上(中型标标准车)的分级级,将我我国交通通量划分分为五级级,分为为特轻、轻、中中、重、特重交交通等级级。因我我国地域域大、东东西南北北地域的的经济发发展极不不平衡,交通量量分布相相差也很很大,因因此划为为五级是是合理的的。3.2 对路用用材料的的技术要要求3.2.1 沥
18、沥青标号号和沥青青技术指指标的选选择与工工程所在在地的气气候密切切相关。一般情情况下宜宜按公路路沥青路路面施工工技术规规范选择择划分气气候区、选择沥沥青标号号。由于最热热月份每每天最高高气温的的平均值值表征的的气温低低于最热热月份连连续七天天的最高高气温平平均值,而车辙辙最容易易在最热热的几天天发生。因此,有的地地区在选选择沥青青标号和和沥青技技术指标标时,参参考了美美国Suuperrpavve的PPG分级级方法,用历年年最高月月气温中中连续七七天高温温的平均均值和998%保保证率,并考虑虑气温与与路面温温度的相相关关系系,计算算路面最最高温度度,以此此选择沥沥青高温温技术指指标。同同时以历历
19、年极限限最低气气温选择择低温技技术指标标。该方方法己在在部分省省中使用用。附录录B提供供部分地地区19960年至220000年累计计的气象象资料整整理,供供使用。当连续续七天高高温的平平均值小小于300的地区区可视为为凉区;当平均均值为330355的地区区为温区区;当平平均值大大于355的地区区为热区区。各地地可根据据气温资资料,建建立与路路面下22cm深深处的温温度与当当地的气气候、地地理参数数等建立立相关关关系,预预估路面面最高温温度。气候区划划为热区区,对夏夏季持续续高温较较长,或或重载车车较多的的高速公公路,可可选用稠稠度高、60粘度大大的沥青青;对气气候区划划为凉区区,宜选选用稠度度
20、较低、低温延延度较大大的沥青青。当沥青层层为二至至三层或或沥青层层较厚时时,表面面层宜考考虑选用用高温、低温性性能均较较好,并并耐老化化的沥青青;对中中面层、下面层层宜选用用高温抗抗车辙、热稳性性好的沥沥青,或或选用稠稠度高一一级的沥沥青。3.2.4改性沥沥青是根根据对沥沥青路面面的使用用要求,在基质质沥青中中掺入一一定数量量的高分分子聚合合物、天天然沥青青或其他他的改性性剂,经经加工制制作使其其某些性性能有所所改善或或提高的的结合料料。选择改性性剂应根根据使用用要求考考虑以下下因素,并结合合当地的的实践经经验和投投资条件件综合确确定。1 为提提高高温温抗车辙辙能力,宜使用用热塑性性橡胶类类、
21、热塑塑性树脂脂类或其其他化学学、物理理改性剂剂及天然然湖沥青青等。热塑性橡橡胶类改改性剂最广广泛运用用的是苯苯乙烯丁二烯烯苯乙烯烯嵌段共共聚物(简称SSBS)改性剂剂。热塑性树树脂类改改性剂己有有实践经经验的乙乙稀醋酸乙乙烯脂聚聚合物(简称EEVA),聚乙乙烯(简简称PEE)等。天然沥青青有天天然湖沥沥青(如如特立尼尼达湖沥沥青),页岩沥沥青等。2 为提提高低温温抗裂能能力,宜宜使用热热塑性橡橡胶类或或橡胶类类,及其其他化学学改性剂剂。橡胶类改改性剂使用用较多的的是丁苯苯橡胶(简称SSBR)乳液,以及废废旧橡胶胶粉等。3当交通通繁重或或气候条条件严酷酷,可采采用两种种改性剂剂进行改改性,以以综
22、合改改善路用用性能。4当采用用新品种种的改性性剂时,宜参考考国内外外有关技技术标准准或规范范,经实实践验证证是合理理的。5 改性性沥青品品种较多多,同一一改性剂剂获得的的改性沥沥青其质质量也有有差异,应加强强试验检检测工作作,严格格控制改改性沥青青的质量量。3.2.7路面面的横向向力系数数与沥青青混合料料的石料料品质,构造深深度与集集料的级级配密切切相关。设计人人员应认认真调查查沥青表表面层用用粗集料料,选择择强度较较高、磨磨光值大大、耐磨磨耗、符符合石料料磨光值值PSVV要求的石石料。常常用的石石料有玄玄武岩、安山岩岩、片麻麻岩、辉辉绿岩,砂岩, 花岗岗岩,闪闪长岩, 硅质质石灰岩岩以及经经
23、轧制破破碎的砾砾石等。沥青表面面层用粗粗集料除除应满足足3.22.7条条有关石石料磨光光值的要要求外,为提高高混合料料的水稳稳性,在在年平均均降雨量量大于5500mmm的地地区,高高速公路路和一级级公路抗抗滑表面面层所用用的细集集料,可可掺入一一定量的的石灰岩岩石屑或或其他磨磨光值较较小的石石屑;二二级公路路和三级级公路表表面层所所用的粗粗集料,可掺入入一定量量的石灰灰岩碎石石或其他他磨光值值较小的的碎石。在年平均均降雨量量小于5500mmm的地地区,表表面层的的粗、细细集料均均可掺入入一定比比例的石石灰岩或或其他磨磨光值较较小的碎碎石或石石屑。3.2.8当粗粗集料与与沥青的的粘附性性达不到到
24、要求时时,应进进行试验验确定掺掺入消石石灰或水水泥剂量量,因各各地的石石质不同同,不宜宜照搬。一般在在沥青混混合料中中掺入总总质量为为1.552%的的消石灰灰或掺入入总质量量为23%的的水泥代代替矿粉粉,使沥沥青混合合料达到到本规范范第7章章中有关关水稳性性指标的的要求;若仍不不能满足足水稳定定性的要要求时,可在沥沥青中采采取掺入入耐高温温、耐水水性持久久的抗剥剥落剂或或采用改改性沥青青等措施施,以提提高其粘粘附性,防止沥沥青与石石料间剥剥离。4 结构构层与组组合设计计4.1 结构层层设计4.1.2原规规范将沥沥青混凝凝土路面面都称为为高级路路面,表表面处治治为次高高级路面面,泥结结碎石、级配
25、碎碎砾石等等为过渡渡式路面面,砂石石路面为为低级路路面。由由于沥青青混凝土土适用于于各级公公路,但但仅因不不同公路路等级的的沥青层层厚度不不同。若若三级公公路铺筑筑3050mmm沥青青混凝土土也称高高级路面显显然是不不妥的。因此,本规范范修改了了沿用四四十年的的路面等等级划分分方法。4.1.3 沥青青路面结结构层最最小厚度度有一些些调整,主要是是考虑沥沥青层的的厚度与与沥青混混合料的的公称最最大粒径径相适应应,并结结合实践践经验提提出表44.1.3,以以便于辗辗压密实实,提高高其耐久久性、水水稳性,防止水水损害。最小厚厚度是从从施工角角度考虑虑可以施施工的最最小厚度度限制,但并不不是适宜宜的铺
26、装装厚度,设计各各结构层层时宜考考虑适宜宜厚度。4.1.5对半刚刚性材料料基层,由于发发现有的的设计单单位将一一层厚度度设计为为2527ccm,施施工单位位则将一一层分为为12+13、15+12或或13+14两两层施工工的情况况,使半半刚性材材料结构构层小于于最小厚厚度,在在重载车车的作用用下,薄薄半刚性性基层易易产生过过大拉应应力而出出现开裂裂,因此此,该条条强调在在设计时时应避免免设置过过厚或过过薄的基基层或底底基层。基层、底基层层的一层层摊铺辗辗压厚度度宜为11820ccm,若若有特重重型的压压实设备备可适当当增厚。4.2 结构组组合设计计4.2.1随着着公路事事业发展展,沥青青路面结结
27、构由单单一的半半刚性基基层沥青青路面,向多样样化发展展。近十十几年来来,我国国广泛采采用半刚刚性基层层沥青路路面,因因该结构构整体性性好、强强度较高高,具有有一定刚刚度,公公路的承承载能力力普遍比比过去提提高了,正因为为采用了了半刚性性基层沥沥青路面面结构,我国的的公路基基本满足足了近十十年公路路交通运运输的飞飞速发展展,适应应了国民民经济发发展的需需要,过过去公路路上的网网裂、龟龟裂,尤尤其是翻翻浆、沉沉陷、鼓鼓包等严严重破坏坏现象大大为减少少。但是是,它存存在着如如低温开开裂,抗抗冲刷能能力不足足,层间间结合不不良等问问题,为为此,一一方面改改进现有有半刚性性基层存存在的问问题,另另一方面
28、面改进和和增加新新路面结结构类型型。1半刚性性基层沥沥青路面面我国国常用的的典型结结构,适适合各级级公路选选用,是是在半刚刚性基层层上一般般铺筑小小于1880mmm以下的的沥青混混合料或或粒料的的结构。半刚性性基层是是它的主主要承重重层,该该结构当当层间为为连续状状态时的的沥青层层底多数数为压应应力,设设计时主主要考虑虑半刚性性基层的的拉应力力。2 柔性性路面是没没有无机机结合料料稳定层层的路面面结构,故它具具有较大大的塑性性变形,路基强强度大小小直接影影响柔性性路面结结构承载载能力,要求沥沥青层较较厚,初初期投入入成本高高,柔性性路面用用于重型型、特重重交通的的公路我我国尚缺缺乏实践践经验,
29、应认真真对待,逐步累累积经验验。全厚厚式沥青青混凝土土在处处治或未未处治过过的路基基上,路路面结构构全部用用沥青混混合料铺铺筑,一一般沥青青层达44005000mm以以上,属属柔性路路面范畴畴之内。它主要要用于繁繁重交通通或当标标高受到到限制的的街区道道路特殊殊路段。这类结结构因沥沥青层较较厚,路路面维修修可不翻翻修、基基层、底底基层而而只修面面层,国国外专家家认为它它具有较较长寿命命。3 刚性性基层在工工程实践践中有的的运输煤煤、矿石石、建筑筑材料等等的公路路,为满满足重载载交通的的需要采采用了贫贫混凝土土、混凝凝土等刚刚性基层层;在改改建工程程中对个个别强度度很差的的路段,为了减减少开挖挖
30、深度时时也采用用了贫混混凝土基基层。为为适应生生产需要要,在总总结现有有试验成成果与经经验的基基础上,增加了了该结构构内容。由于该该类结构构的运用用还仅是是开始,尚需不不断累积积新经验验。4 混合合式沥青青路面在半半刚性基基层上设设有厚度度小于3300mmm以下下的沥青青混合料料或粒料料等柔性性基层,它与其其下的半半刚性材材料层组组合构成成承重层层。由于在半半刚性材材料层上上设计了了较厚的的柔性材材料层,使半刚刚性材料料层位下下放,以以至成为为底基层层。因此此,设计计时可视视交通量量、柔性性材料层层厚度,可适当当降低半半刚性材材料要求求,减少少水泥用用量,减减少低温温裂缝。同时沥沥青层增增厚或
31、设设置级配配碎石过过渡层,也具有有减缓动动水压力力和反射射裂缝的的作用。混合式式结构实实质上可可属于半半刚性基基层沥青青路面,它们仅仅是在半半刚性基基层铺筑筑柔性材材料层的的厚度不不同,前前者薄后后者厚而而己,但但后者的的使用性性能界于于半刚性性基层沥沥青路面面与柔性性路面之之间,取取两者之之长,避避两者之之短。另外,对对特重交交通,有有的国家家采用连连续配筋筋混凝土土或水泥泥混凝土土上加厚厚度小于于901600mm薄薄层高品品质改性性沥青混混凝土结结构,实实践证明明具有很很高的承承载能力力,且车车辙较小小。但是是,从我我国当前前工程质质量、施施工水平平、管理理水平、以及经经济条件件考虑,从我
32、国国是一个个缺乏沥沥青资源源的国家家出发,对某些些公路适适当增厚厚沥青层层是需要要的,但但柔性结结构、全全厚式沥沥青混凝凝土距国国情差距距较大。路面结构构类型选选择主要要是根据据我国的的实际情情况,目目前仍应应以半刚刚性基层层沥青路路面结构构为主,混合式式沥青路路面己在在多省的的公路上上采用,取得了了较好效效果。柔柔性路面面结构开开始试验验研究中中。我国地域域广阔、气候、材料、水文条条件以及及经济发发达程度度、交通通量和组组成情况况差异很很大,规规范难以以概括所所有情况况,因此此,希望望各省市市应根据据本地的的气候、材料、路基、交通情情况提出出适合当当地条件件的路面面推荐结结构。4.2.3 根
33、根据理论论分析可可知,路路面结构构厚度与与层间模模量比有有密切关关系,故故提出适适当控制制层间模模量比的的要求。沥青层层的回弹弹模量一一般小于于半刚性性基层材材料和贫贫混凝土土基层材材料的回回弹模量量,从理理论分析析,若沥沥青层与与半刚性性基层材材料和贫贫混凝土土基层材材料之间间是连续续体系时时,沥青青层多数数处于受受压状态态,而不不出现拉拉应力,只有半半刚性基基层材料料和贫混混凝土基基层自身身层底受受拉应力力,上下下层间模模量比越越小,下下层拉应应力越大大,故半半刚性基基层的刚刚度不宜宜太大。若层间间接触面面在浸水水状态可可能导致致界面产产生滑移移时,上上层底面面可能出出现比连连续状态态大一
34、至至二倍的的拉应力力。因此此从设计计上应采采取可靠靠技术措措施,防防止层间间滑移。层间适适当的模模量比,使结构构层受力力更合理理;保证证层间结结合状态态的连续续,是提提高路面面耐久性性的关键键。4.2.4半刚刚性基层层或贫混混凝土基基层模量量增大,层底拉拉应力增增加,沥沥青层剪剪切应力力、或沥沥青层与与半刚性性基层界界面之间间的剪切切应力越越大。因因此,在在进行半半刚性基基层或贫贫混凝土土基层混混合料的的设计时时,刚度度不宜过过高,若若选择较较大的材材料模量量时,对对这类结结构不仅仅以层底底拉应力力为控制制指标,还应验验算沥青青层的剪剪应力和和界面剪剪应力,并应使使沥青混混合料具具有较高高的抗
35、剪剪强度,在层间间界面结结合更牢牢,防止止层间界界面推移移。在有有条件的的单位,应开展展这方面面的试验验与研究究工作。4.2.7 沥青应应力吸收收膜、沥沥青应力力吸收层层、聚脂脂土工布布粘层具具有防止止反射裂裂缝和加加强层间间结合的的作用。在半刚性性基层上上洒布具具有富有有弹性恢恢复能力力的聚合合物改性性沥青,如SBBS改性性沥青、橡胶沥沥青等,洒布量量为1.011.6kkg/mm2,再洒洒适量小小碎石或或预拌碎碎石38mmm,不必必满铺,约占洒洒布面积积的600700%即可可,经碾碾压形成成应力吸吸收膜,具有一一定减裂裂和加强强层间结结合的作作用。沥青应力力吸收层层是采用用粘结力力大、弹弹性
36、恢复复能力很很强的改改性沥青青做成砂砂粒式或或细粒式式沥青混混凝土,具有空空隙率较较小、不不渗水、抗变形形能力与与抗疲劳劳能力很很强的薄薄层结构构,一般般为200255mm,具有较较好的抗抗疲劳、防止反反射裂缝缝效果。聚脂土工工布粘层层是在洒洒热沥青青或改性性沥青、改性乳乳化沥青青后,布布设长丝丝无纺聚聚酯土工工布,经经轮胎压压路机辗辗压使沥沥青向上上浸渍而而形成具具有减裂裂、防水水、加强强层间结结合的作作用的粘粘结层。沥青的的洒布数数量宜通通过试验验确定,一般用用量为00.81.44kg/mm2。4.2.8 粘层沥沥青与原原规范规规定不同同的是各各沥青层层之间都都要求洒洒布粘层层沥青。一般新
37、新建沥青青面层之之间可洒洒布乳化化沥青,乳化沥沥青洒布布量宜为为0.330.5 LL/m22(沥青青含量约约为0.150.25L/m2) ;在在旧沥青青路面或或水泥混混凝土路路面及桥桥面板上上洒布粘粘层沥青青时,应应洒布改改性沥青青或同标标号热沥沥青。沥沥青洒布布量宜为为0.881.4 L/m2,并洒洒预拌碎碎石或44.7559.5mmm或38mmm碎石。也可洒洒布改性性乳化沥沥青。4.2.9 下封层层是设在在半刚性性基层表表面上,为了保保护基层层不被施施工车辆辆破坏,利于半半刚性材材料养生生,同时时也为了了防止雨雨水下渗渗到基层层以下结结构层内内,以及及加强面面层与基基层之间间结合而而设置的
38、的结构层层。下封封层虽有有多种做做法,实实践证明明沥青单单层表处处是经济济、有效效的方法法之一。4.2.10 上封封层的结结合料应应根据设设置上封封层的用用途,公公路等级级,交通通量等级级,气候候特点等等选择,并与旧旧沥青面面层用的的沥青标标号一致致或更高高一级。重交通通石油沥沥青、改改性沥青青、改性性乳化沥沥青、乳乳化沥青青等均可可选用。5 路路基与垫层层5.1路路基本节删除除与公公路路基基设计规规范相相关的内内容,即即路基填填料、压压实度等等,保留留与路面面工程密密切相关关部分。5.1.6 原条文文规定“当采用用重型击击实标准准时,路路基回弹弹模量值值可较表表列数值值提高115%300%”
39、,根据据土基回回弹模量量专题研研究的成成果:对对几个省省不同土土质的室室内承载载板进行行的重轻轻型击实实标准对对比试验验结果分分析表明明,在相相同压实实度条件件下(最最佳含水水量分别别按各自自的击实实试验结结果选取取),重重型标准准模量基基本上是是轻型标标准模量量的2倍倍。因此此,该条条可适当当提高220335%。5.1.7 根据土土基回弹弹模量专专题研究究的成果果:对几几个省不不同路基基土的室室内承载载板试验验结果表表明,路路基回弹弹模量与与压实度度基本呈呈线性关关系,因因此,建建议“绘成压压实度与与回弹模模量曲线线”改为“绘成压压实度与与回弹模模量直线线”。同时时,由于于室内承承载板试试验
40、时,杠杆仪仪的试验验台犹如如刚性下下卧层,为此,推导了了具有刚刚性下卧卧层的弹弹性层应应力、应应变和位位移的计计算公式式,并通通过轴对对称有限限元分析析和现场场承载板板实测结结果的对对比验证证,表明明室内承承载板法法的路基基回弹模模量结果果的理论论修正系系数为00.81120,规定“宜乘以以0.770.9的折折减系数数修正”是合适适的。为为了实际际设计操操作方便便,建议议改为“并乘以以0.8的的折减系系数修正正”。5.1.8 当路基基建成后后,应在在不利季季节实测测各路段段土基回回弹模量量代表值值以检验验是否符符合设计计值的要要求,即即采用现现场实测测。实测测法有承承载板法法、弯沉沉值、便便携
41、式落落锤弯沉沉仪(PPFWDD)。若若代表值值小于设设计值,应采取取翻晒补补压、掺掺灰处理理等加强强路基或或调整路路面结构构厚度的的措施,以保证证路基路路面的强强度和稳稳定性。根据土基基回弹模模量专题题研究,公式(5.11.7-1)式式不应采采用原规规范的式式(6.1.55-3),因为为路基回回弹模量量实测结结果的变变异性往往往很大大,当变变异系数数超过00.5时时,高速速公路和和一级公公路的()就会会出现负负值,这这显然不不符合实实际情况况。因此此建议采采用折减减系数KKa的方法法。对于于Ka的取值值不宜对对不同等等级的公公路进行行规定,因为当当值相同同时,会会出现公公路等级级越高而而路基设
42、设计模量量值反而而越小,这样对对路面结结构设计计有利,但当采采用路基基弯沉进进行验收收时,结结合5.1.110条,就会出出现公路路等级越越高路基基设计弯弯沉反而而越大的的矛盾。因此建建议Kaa的取值值不明确确公路等等级,可可以稍微微模糊一一点,可可改为“Ka为折减减系数,在1.522.0之之间根据据当地经经验选取取”,公路路等级高高宜取高高值,等等级低宜宜取低值值。同时时,取值值在1.522.0之之间偏严严,因为为同时考考虑K11,建议议可考虑虑在1.251.775之间间选取。5.1.9用贝克克曼梁测测定土基基弯沉值值,计算算该段路路的土基基弯沉代代表值,以检验验土基压压实是否否达到设设计土基
43、基回弹模模量值的的要求。当测定定时间在在非不利利季节时时,检验验弯沉值值应将不不利季节节的E0按下式式计算换换算成非非不利季季节的弯弯沉值。/K1(5.11.9)式中:KK1为非不不利季节节系数,K1因各地地气候湿湿度变化化而异,从过去去对砂石石路面的的调查结结果,该该系数为为1.111.77,各地地应根据据经验取取值。E0D为为最不利利季节的的土基回回弹模量量,即设设计值。5.1.10 建议议式(55.1.9-11)与式式(5.1.110)形形式相同同,Kaa和K1的取值值也相同同。因为为按理论论上说,便携式式落锤弯弯沉仪(PFWWD)的的实测模模量结果果为动模模量,要要比承载载板的静静模量
44、大大,实际际上,PPFWDD的荷载载在0.100.115MPPa之间间,比承承载板的的荷载小小得多,其大小小更接近近车轮荷荷载传递递到路基基顶面的的压力,由于路路基土的的非线性性,所以以根据我我们实测测结果对对比分析析表明,PFWWD的模模量与承承载板的的模量十十分接近近。因此此,取式式(5.1.99-1)与式(5.11.100)形式式相同。5.1.11 用现场场便携式式(单点点)落锤锤弯沉仪仪测定、计算土土基回弹弹模量值值,及利利用该成成果,换换算、估估计土基基回弹模模量值是是根据西西部交通通建设科科技项目目“公路路路基回弹弹模量的的研究”课题成成果而推推荐,供供各地参参考。便携式落落锤弯沉
45、沉仪(PPFWDD:Poortaablee Faalliing WeiighttDefflecctommeteer),或称手手持式落落锤弯沉沉仪(HHFWDD:Haand-holld FFalllingg WeeighhtDeefleectoometter),或称称微型落落锤弯沉沉仪(MMFWDD:Miini Falllinng WWeigghtDDefllecttomeeterr),由由加载机机械装置置和数据据采集系系统组成成。结合的几几条高速速公路路路基回弹弹模量现现场检测测的部分分测试结结果,PPFWDD测得的的回弹模模量与承承载板回回弹模量量和弯沉沉的关系系如下:1 湖南南省机场场高速
46、公公路1)砾石石土填方方路基 (n = 114, r = 0.91001) (5.11.122-1) (n = 114, r = 0.87221)(5.1.112-22)红粘土填填方路基基 (n = 114, r = 0.70995)(5.1.112-33) (n = 114, r = 0.86555)(5.1.112-44)2 云南南省砚平平高速公公路1)弱风风化碎石石土填方方路基 (n = 112, r = 0.91554)(5.1.112-55) (nn = 13, r = 00.68817)(5.1.112-66)弱风化碎碎石土挖挖方路基基 (n = 114, r = 0.54448)(5.1.112-77) (n = 113, r = 0.34440)(5.1.112-88)弱风化碎碎石土半半填半挖挖路基 (n = 116, r = 0.70445)(5.1.112-99) (n = 116, r = 0.76333)(5.1.112-110)上列式中中:Epp、Eb和l分分别表示示PFWWD回弹弹模量值值(MPPa)、承载板板回弹模模量值(MPaa)和贝贝克曼梁梁弯沉(0.