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沥青路面与沥青路面设计中南大学土木工程学院道路工程系沥青路面Asphalt pavement主要内容口一、沥青路面的基本特性口二、沥青路面的损坏类型及成因 口三、沥青路面的基本要求 口四、沥青路面的分类口五、沥青路面类型选择School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面结构School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓一、沥青路面的基本特性口沥青路面的工程特点优良的力学性能一变形性能与强度 良好的抗滑性一雨天的行驶安全性 施工方便一强度形成速度和维修 经济耐久一使用寿命有利于分期修建School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科一、沥青路面的基本特性沥青路面的优缺点（与普通水泥路面相比）（1）表面平整无接缝、行车较舒适；（2）结构较柔，振动小，行车稳定性好;(3)车辆与路面的视觉效果好;（4）施工期短、施工成型快，能够迅速交付使用（在机场跑道、高速公路上尤其需要）；（5）易于维修，可再利用；（6）强度和稳定性受基层、土基影响较大；（7）沥青混合料力学性能受温度影响大；（8）沥青会老化，沥青结构层易出现老化破坏。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因1）裂缝荷载型横向裂缝横向裂缝纵向裂缝网状裂缝非荷载型横向裂缝Do wn-t o p crack温缩裂缝反射裂缝School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因1）裂缝 cracking表观形态分有：横裂、纵裂、网裂、块裂、不规则裂锋等 产生原因：横向裂缝：分荷载型和非荷载型，非荷载型又分为沥青面层缩裂和基层反射裂缝。荷载型因拉应力超过材料疲劳极限引起，从下向上发展；非荷载型沥青面层缩裂因冬季沥青材料收缩产生的应力大于材料强度引起，反射裂缝因基层收缩开 裂向面层延伸引起。纵向裂缝：路面分幅摊铺时，接缝未处理好；路基原因等引 起失稳。网裂：上述裂缝未及时处理，水渗入所致;结构强度不足;沥青老化等School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科1）裂缝纵向裂缝longitudinal二、School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因1）裂缝块裂及网裂Net CrackingSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科二、沥青路面的损坏类型及其成因弋A2）车辙rut C，定义：路面结构及路基在行车荷载作用下的补充压实，或结构层 及路基中材料的侧向位移产生的累积永久变形。车辙还包括轮胎磨耗引起的材料缺省。车辙是沥青路面的主要破坏型式，对于半刚性基层沥青 路面，车辙主要发生在中面层或沥青表层。，原因：1）沥青混合料高温稳定性不足，塑性变形累积；2）路面结构及路基材料的变形累积；3）车辆渠化交通的荷载磨耗-磨耗型车辙。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面的损坏类型及其成因车辙图片School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因3）松散剥落 Ravelling and Stripping，定义：沥青从矿料表面脱落，在荷载作用下面层呈现的松散现象。沥青层出现松散剥落将会继而出现坑槽破坏。,原因：1）沥青与矿料黏附性差（沥青黏性差、集料黏附等级低、集料潮湿、沥青老化后性能下降、冻融等）；2）水的作用；3）沥青在施工中的过度加热老化。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科二、沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科二、沥青路面的损坏类型及其成因4）表面抗滑不足 surface skid resistance/定义：沥青路面在使用过程中，表面集料被逐渐磨光，或者出现沥青层泛油，使得沥青表层出现抗滑能力不足。/原因：1)集料软弱，宏观纹理和微观构造小；2)粗集料抵抗磨光的能力差(由磨光值、棱角性、压碎值等表征)；3)4)5)6)级配不当，粗料少、细料多;用油量偏大，或出现水损害;沥青稠度太低;车轮磨耗太严重。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科二、沥青路面的损坏类型及其成因School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因5）其它病害包括泛油、坑洞、波浪、拥包、啃边等。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面的损坏类型及其成因表面泛油图片School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科、沥青路面的损坏类型及其成因沥青路面的水稳定性高速公路路面坑洞现象School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面口三、沥青路面的基本要求强度与刚度（开裂、变形）稳定性（高、低温、水稳定性）口耐久性（疲劳、老化）平整性（舒适、动荷）抗滑性（安全）少尘性（环保，Subgrade(Existing Soil)Subbase Course(Optional)School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面三、沥青路面的基本要求高温稳定性-高温下抵抗永久变形的能力;低温抗裂性-抵抗低温抗裂的能力;水稳定性一抵抗水损害的能力，密级配路面抗渗和排水路 面透水；耐久性一抵抗老化与荷载重复作用的能力;抗滑能力一保证不利情况下车辆安全形势的能力。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科1、沥青路面的高温稳定性高温稳定性是高温下抵抗永久变形的能力。高温稳定性不足：有车辙、推移、拥包、搓板、泛油等病害(1)车辙的类型失稳性车辙结构性车辙磨耗性车辙(2)车辙的形成过沥青路面结构层在车轮荷载作用下，内部材料流动，产生横向位移，在轮迹处出现变形 初始阶段的压密过程 沥青混合料的侧向流动 集料的重新分布及集料骨架的破坏路面结构在交通荷载作用下产生整体永久变形 主要是由于路基变形传递到面层引起(3)影响车辙的主要因素路面结构顶层材料在车轮磨耗和自然环境因素 作用下不断损失而形成的永久变形School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 1、沥青路面的高温稳定性(2)提高沥青路面高温稳定性措施我国沥青路面一般采用半刚性基层沥青面层，基层强度高，因此一般不会出现结 构性车辙；由于面层集料一般采用玄武岩，因此磨耗性车辙也少见；所以一般为失 稳性车辙，因此必须提高沥青混合料的高温稳定性，即提高黏结力和内摩阻力。即:i)从集料方面：集料破碎面多，石质坚硬，具有良好的表面纹理和粗糙度;集料级配良好，有足够数量粗集料形成空间骨架结构；配合比设计合理，注重压实；ii)从沥青方面：使用黏度高的改性沥青或添加纤维；提高沥青材料的黏稠度；控制沥青与矿粉的比值，严格控制沥青用量。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科1091、沥青路面的高温稳定性e d j SS(DU 工 qs alruxG108107io6 4102Crushed sand9Ado oRo unded sand：之 3一一 q 2K二一103104105106107Bit umen st iffness:PaFig.17.5 The effect o f aggregat e shape o n creep pro pert ies429School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科1、沥青路面的高25%bit umen11%bit umenBit umen st iffness:PaFig.17.4 The effect o f bit umen co nt ent o n creep pro pert ies427School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科2、沥青路面的低温抗裂性低温抗裂性是抵抗低温开裂的能力沥青路面低温时强度增大，但变形能力降低。急骤降温产生温 度梯度，面层受到下部约束产生拉应力，降温也使得沥青混合料 劲度增加，导致混合料拉应力大于抗拉强度而开裂。沥青路面存 在两类低温开裂形式：(D低温缩裂：降温时沥青混合料的体积收缩，温度应力超过混合料极限抗拉 强度，裂缝由上而下发展；(2)温度疲劳裂缝：路面在低于极限抗拉强度的温度应力反复作用下开裂，发生在 温度频繁变化的地区；School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 2、沥青路面的低温抗裂性低温开裂机理把沥青混合料假设为一根弹性梁，由于降温而产生的累计应力为:x=SmTa（TdT（t）累计温度应力与极 限抗拉强度相等时的 温度，即为开裂温度。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 2、沥青路面的低温抗裂性A3）沥青路面低温开裂的预防措施A影响因素：沥青性质、气温状况、沥青老化程度、路基的种类和路面层次的厚度、面层与基层的黏结状况、基层所用材料的特性、行车的状况等A可采取的预防措施：1）使用稠度较低、温度敏感性低的沥青；2）使用含腊量低的沥青，使用应力松弛性能好的改性沥青，掺加纤维；3）使用较细的混合料类型，设置应力吸收层。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 3、沥青路面的水稳定性水稳定性是沥青混合料在水或冻融循环的作用下保持其原有性质的能力。水损害是沥青路面在水或冻融循环的作用下，由于汽车车轮动态荷载的 作用，进入路面空隙中的水不断产生动水压力或真空负压抽吸的反复循环 作用，水份逐渐进入沥青与集料界面上，使沥青黏附性降低并逐渐丧失黏 结力，沥青膜从集料表面剥离，沥青混合料松散导致路面松散、剥落、坑 槽病害。水损害是水稳定性不足的主要表现。A水稳定性作用机理黏附理论：水降低了沥青的黏附性、对沥青形成冲刷，水进入沥青与集 料间、隔离了沥青与集料的黏结；School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科3、沥青路面的水稳定性沥青与集料剥离示意图School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科4、沥青路面的抗疲劳性能抗疲劳性能是沥青路面在循环加载下抵抗疲劳破坏的能力1）沥青路面的受力特性School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 4、沥青路面的抗疲劳性能2）沥青混合料疲劳力学模型现象学模型：重复荷载作用下沥青混合料强度衰减累积引起的破坏（传统疲劳 理论）；可建立沥青路面层底拉应力与重复荷载作用次数的关系；断裂力学模型:认为疲劳是材料初始裂缝在荷载作用下扩展至破坏的过程；研究了材料开裂机理及扩散规律；能耗模型：混合料在应力应变作用下吸收能量引起的疲劳损伤；可建立能量与 重复荷载作用次数的关系；疲劳破坏是指在低于材料强度极限的循环加载作用下，材料 发生破坏的现象。疲劳寿命材料在疲劳破坏时所作用的应力（应变）循环次数。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 4、沥青路面的抗疲劳性能沥青混合料疲劳方程nvn2 坡度因素。通常/对大多数沥青混合料 二56KrK2-取决于沥青混合料组成和特性的系数；英国诺丁汉大学疲劳方程log J=14.391ogVg+24.2%40.7 logN5.311ogVg+8.631og7-15.8SHRP疲劳方程Nf=2.738X105 exp077.(4尸624(s0r272。JSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科颓 4、沥青路面的抗疲劳性能4）沥青路面疲劳性能影响因素1）加载条件：加载大小、加载方式、加载速度、加载间隔试件、加载波形;2）材料性质：影响沥青混合料劲度的因素（沥青种类、用量，集料级配类型、性质），混合料的孔隙率、压实度等;3）环境温度:School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科5、沥青路面的耐老化性能抗老化特性是沥青路面在环境因素作甬下保持其原有特性能力1）主要影响因素沥青性能、环境情况（光，氧，水，荷载）、混合料形态（空隙率等）2）沥青的老化沥青老化是指沥青在储存、运输、加工、施工及使用过程中在空气、热、光照和碾压作用下产生性能下降的现象。分施工中的短期老化和使用中的 长期老化。/老化原因：胶质、芳香分和饱和分（挥发）含量减小，沥青质含量增加；空气的氧 化作用，使沥青组分发生变化；沥青分子结构的硬化（聚合作用）。导致 沥青使用性能变坏，从而影响了路面的耐久性。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科。写一一XDP 6u 646UXE 6wnp 6wa)64808 如EEPoogz uo 一uDd205、沥青路面的耐老化性能Ageing during st o rage,t ranspo rt at io n and appl icat io nAgeing aft er 8 years*service4 6 8 10 12Age:yearsInit ial penet rat io n-100 dmmPenet rat io n aft er mixing-70 dmm0-1-1-10 5 10 15Vo id co nt ent:%00980706050403020 1EEPooge u。一 u2）按施工工艺:/层铺法一一沥青表处和沥青贯入式分层洒布沥青，分层铺撒矿料和碾压的方法修筑面层。优点：工艺设备简便、功效较高、施工进度快、造价较低；缺点：路面成型期较长，需要经过炎热季节行车碾压才能成型；/路拌法一采用移动式拌和机械（或人工）在现场施工，将矿料和沥青材 料就地拌和，摊铺并碾压密实成型。可采用热油冷料或冷油冷料拌和摊铺。优点：沥青材料分布相对均匀，成型期短；缺点：冷料拌和强度低/厂 拌法一一沥青碎石和沥青混凝土一定级配的矿料和沥青材料在工厂用专用设备加热拌和，送到工地摊铺 碾压成型。分热拌热铺、热拌冷铺，区别在于摊铺时混合料温度 优点：矿料精选、除水彻底、沥青稳定、热拌均匀、混合料质量高。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面A3）按沥青路面材料的技术特点:沥青混凝土(Asphalt C oncrete)热拌沥青碎石(Asphalt Macadam)乳化沥青碎石(Emulsion Asphalt Macadam)沥青贯入式 沥青表面处治 沥青玛碎脂碎石SMA(Stone Mastic Asphalt)排水性沥青混凝土(Porous Asphalt C oncrete)开级配抗滑磨耗层(Open Graded Friction C ourse)School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面A五、沥青路面类型选择一方面要根据任务要求（道路的等级、交通量、使用年限、修建费用、环境 状况等）和工程特点（施工季节、施工期限、路基及基层状况等）；另一方面还应考虑材料供应情况、施工机具、劳力和施工技术条件等因素。公露等皴路面等锻面层类型段计年 限（年）累汁标曲轴翻作两次 数（再次/一车道高速飞一皴公端高皴路面施青混凝土 湎青玛磷脂碎石15400二绫公路高级路IB断青混凝土n200次高级路面熬捽撕青碎石混合 型-沥青贯入式10100200三缓公凰高线磕百乳忙藤青廨五混合 W.沥青表面处治S四维公路中级51面水结碎石、泥结碎石、皴配碎（）石；半 整齐有或搦面5低皴路面粒料改善土5School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科沥青路面设计Asphalt Pavement Design主要内容第一节概述第二节弹性层状体系理论第三节沥青路面结构组合设计第四节沥青路面的设计指标与标准School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述1、沥青路面设计的内容结构组合设计 材料组成设计 厚度设计验算 结构方案比选 路肩构造设计 排水系统设计School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述2、沥青路面结构设计的原则（一）路基路面整体综合设计原则（二）密切结合自然条件及实践基础原则（三）满足交通与使用要求原则因地制宜、合理选材原则（五）保护自然生态与沿线环境原则（六）工厂及机械化施工、方便施工原则（七）技术与经济性并重原则（八）分期修建、方便养护原则School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述3、沥青路面结构设计方法种类 经验法：AASHTO法；C BR法。依据调查或大型试验总结得到的设计方法，其特点是符合试验地的实际,但是不能结合不同地方的实际。力学经验法（M-E）：AI法；SHELL法；我国设计方法。依据力学模型计算结构响应，结合实际进行参数的确定，其特点是理论 联系实际，是目前设计方法发展的总趋势。典型结构法：法国方法；中国八五研究成果。通过调查，总结得到的与交通量等参数有关的结构图，特点是减少了设 计的随意性，具有结构使用性能明确，结构图统一。优化设计法通过目标函数优化，使其具有性能与费用的最优性，但尚不成熟。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述4、沥青路面厚度设计的基本过程确定交通量：如车型、轴重、轮胎压力、各车型通过数及横向分布;路面结构组合：确定材料品种及其它参数;参数修正：路面设计的指标与标准确定：运用基本关系式进行设计计算或验算School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述5、沥青路面的轴载换算 1）标准轴载及当量换算/轴载换算公路实际行驶的车轮类型千差万别，轴载也各不相同，它们对路面结构的 损耗作用也不同，无法分析它们对弯沉增大的总效应，有必要定义一种标准 轴载，将其它轴载的作用等效为标准轴载作用。/标准轴载标准轴载一般要求对路面的响应较大、同时又能反映本国的公路运输运营 车辆的总体轴载水平，涉及运输经济和路面结构经济性两个方面。我国规范 采用单轴双轮组BZZ-10篌宿为l&Ap（单轴80.1KN,1KN=224.8091bf）、32kip（双轴142.34KN）；德国为110KN；印尼为50KN；黎巴嫩为140KN；联 合国141个成员国的比例如下：小于1OOKN占67.36%、1O1KN11OKN占11.56%、111侬120侬占5.44%、大于 121KN占 15.64%。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述2）轴载当量换算的原则/等破坏原则：不同标准轴载使用末期达到相同的临界状态为标准。即对同一种路面结构，甲轴载作用N次后路面达到预定的临界状态，乙轴载作用使路面达到相同 临界状态的作用次数为此时甲乙两种轴载作用在使用末期的破坏状态相同；/等厚度原则：对某一种交通组成，不同标准轴载换算换算所得轴载作用次数设计 计算确定的路面厚度相同。混合交通设计车道上的当量设计 轴载累计作用次数限School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述3）当量轴次/按弯沉或弯拉应力为指标将不同车型、不同轴载的作用次数换算为与标准轴载100KN相当的轴载作用次数oSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述4）公路沥青路面设计中的轴载换算公式弯沉及沥青层底拉应力为设计指标的换算公式;Ki=l4)4.35JN-标准轴载的当量轴次（次/日）n.一一被换算车型的各级轴载作用次数（次/日），适宜25130KNG 轴数系数；当轴间距大于3m时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为1；当轴间距小于等于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算:G=1+12（加-1）G 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述4）我国公路沥青路面设计中的轴载换算公式半刚性材料层底拉应力为设计指标的换算公式:i=i rN、一一标准轴载的当量轴次（次/日）n.一一被换算车型的各级轴载作用次数（次/日），适宜50130KNQ-轴数系数；1当轴间距父于;m时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为1;当轴间距小于等于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算:G=l+2（m-l）C 一一轮组系数，单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0.09。2School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述4）我国公路沥青路面设计中的轴载换算公式贫混凝土基层层底拉应力为设计指标的换算公式:（令 2i=i FM 一 一标准轴载的当量轴次（次/日）n.一一被换算车型的各级轴载作用次数（次/日），适宜50130KNQ 轴数系数；1当轴间距父于;m时，应按单独的一个轴载计算，此时轴数系数为1;当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数按下式计算：G=l+2（m-l）C 一一轮组系数，单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0.09。2School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述5、设计年限与累计当量轴次/1）沥青路面的设计年限：至少公路等级设计年限（年）公路等级设计年限（年）高速、一级15三级公路8二级公路12四级公路6/2）设计年限内的累计当量轴次:365NJ(l+-le IYSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述 3）沥青路面结构的设计年限/路面达到使用的临界状态的最小年限。，目前的基准年限如前表所示。4）城市道路设计年限，道路交通量达到饱和状态时的设计年限。一般规定：快速路、主干路为20年；次干路为15年；支路为10年15年。5）累计当量轴次，设计年限内考虑车道系数后一个车道上的当量轴次总和。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述口6、轴载谱/各种车辆不同轴载的概率分布口7、车道系数/各种轴载在不同车道上的概率分布表3.1.6车道系数车道特征7车道特征、双向单车道1.0双向六车道0.3-0.4双向两车道0.6-0.7双向八车道0.25-0.35双向四车道0.4-0.51.School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科3、车型与轴载组成轴载谱轴载谱：不同轴载在道路上的比例关系510进彳余叵凶例举-观测值曲线10.0.O.O.O.O 8.6.4.2.C#虫脚堤-4-2 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20轴载谱 轴重0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 1213141516 轴载(Xl/N)School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科额 4、车辆荷载的轮迹横向分布车辆荷载的轮迹横向分布（车道系数）322824201612840-中 一心 线16.429.215.45.0 44,-15 X0.25m=3.75nr轮迹横向分布廨30.419.4为边缘353025土路面车道系数5m=7.0m车道特征车道特征9双向单车道1.0双向六车道0.3-0.4双向两车道0.60.7双向人车道0.25-0.35双向四车道0.4-0.5注当上下行交通荷载有明显差异时，可按上下行交通特点分别进行结构与厚度设计CSchool of Civil Engineering,CSU,China布频率曲线（混合行驶双车道）中南大学道路与铁道工程国家重点学科第一节概述8、沥青路面的交通等级A我国沥青路面交通轻重的等级划分我国沥青路面按其承担的交通荷载轻重划分为四个交通等级，即：轻、中等、重、特重，具体以两种划分方法进行计算后取较高等级进行定级。分级原因由于不同等级道路承受不同的交通荷载作用，为了判别道路承受荷载的轻重，公路沥青路面设计规范和公路水泥混凝土路面设计规范分别进行了交通荷载等级的划分。水泥混凝土路面交通荷载分级交通荷载等级极 重特 重重中 等轻设计基准期内设计车道承受设计 轴载（100kN）累计作用次数M（104）1 x 1041 xl O6 2 0002 000-100100-31）面层路用性能要求衰7.1.1高速公路、一级公路渐青路面技术指标项目目标值测试方法平整度国际平整度指数IRI2.0m/km 2)面层抗滑性能要求 7.1-2抗滑技术指标年平均降雨量(mm)交工检测指标值横向力系数SFQ。构造深度TD(mm)1 000*54工0.55500-1 000*50妾 0.50250-500450.45注：1.横向力系数SFC用横向力系数测试车，在60kmzhlkm/h车速下测得的横向力系数。2.路面宏观构造深度TD(mm)用铺砂法测定School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科4第三节4、沥青层最小厚度要求 4.1.3-1新青温合科的压实小厚度与遁宣厚度条育起合科类0大 et&（）公*大敕径()符号压实小厚度()适宜厚度()宙锻配面育假令科(AC)砂牧式9.54.7SA31515-30期做武13.29.5AC 102025-401613.2AC-I33540-60中粒式1916AG164050-8026.319AG203060 100如赖式31.S26.5AC-297080-120IS轮式31.5265A1B-257080-120J7.531.5A1B-309090-150痔粗式S337.5ATB-40120120-ISO开短配的育弹石(AM)粗粒式31.526.5ATTO-SS9080-12037.531.5ATPB-X9090-ISO御租式5337.SATPIMO120120 150半开3配愤育葬石(AM)1613.2AMJ33540-60中收式1916AM-164030-7026.S19AM-W5060-S0祖拉式31.S26.5AM-2S8090-120符槌式S3J7.5AM-401201200150IB育科第意,石观合7(SMA)一粒式13.29.5SMA-102525-5016.2SMA-133035-60中敦式1916SMA464040-7026.519SMA205050-M开鳗配厮，髭层(OGFC)倒粒式13.29.S0CFC402020-301613.2OCfC-133030-40School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科额第三节沥青路面结构组合设讹5、基层最小厚度和适宜厚度要求*4.1.5各结构展压实小厚度与适宜厚度结构厘类芟压实小厚度（M）适宜厚度（m）缴配碎石80100-200水能做定类150180-200石灰检定类150180-200山茨给罐灰检定类150180-200黄翔嵌土ISO1M24O91配砾石80100-200泥结坪石80100 750堵碎石100100-120School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科，1、沥青路面的破坏疲劳开裂车辙推挤控制推挤的指标剪切应力或剪切应变，2、路面破坏与设计指标控制疲劳的指标应变应力弯沉（我国）控制开裂的指标应变应力控制车辙的指标RD,土基顶面压应变School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科 3、主要的设计指标与要求路基表面的垂直压应变或垂直压应力反映路基在重复荷载作用下的永久变形，主要原因是路面结构土基承载能力低引起土基的较大垂直塑性变形。要求：a z0 a z0或 w 工。W w z0结构残余变形的累积（车辙）：要求：RD re RDSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科 3、主要的设计指标与要求结构疲劳开裂（整体性材料结构层的疲劳开裂）：要求：Er er 或 oj面层抗剪切推移：要求：Tmax T J（应使用高温时的弹模）结构低温缩裂：要求：art atR（应使用低温时的弹模）路面弯沉：要求：I kSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科4、我国沥青路面的设计指标与要求（教材）我国公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多 层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指 标。对沥青混凝土面层和整体性材料的基层、底基层应进行层 底拉应力的验算，城市道路尚须进行沥青面层的剪应力验算。设计指标及验算指标必须小于其极限标准。Ls-Ld 0 fn 4 R TmaxTRSchool of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科5、我国旧规范中以弯沉作为设计指标的原路面总变形表征路面各结构层的变形与路基顶面变形之和，反映了路 面整体刚度的强弱。当路面在车辆荷载反复作用下不断地弯曲使变形积 累、增大到某种程度时，路面结构即产生疲劳开裂，从而可在一定程度 上建立起路面损坏与弯沉、弯沉与轴载作用次数间的关系。对于早期交 通荷载轻，交通量小，路面薄且结构单一的背景下是合适的。新材料、新结构的逐步应用，导致弯沉与路面破坏与寿命之间的关联 程度不同程度的降低，促使采用新的路用性能指标。School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科我国2017版沥青路面的设计指标及要求）沥青层底拉应变：沥青层疲劳寿命N不小于按 照沥青层疲劳等效换算得到的设计车道累计当量轴 载作用次数乂7。，2）无机结合料层底拉应力：无机结合料层疲劳寿命 不小于按照无机结合料层疲劳等效换算得到的设 计车道累计当量轴载作用次数乂2。，3）路基顶面压应变：路基顶面的最大竖向压应变应沥青混合料层容许永久变形量（mm）表8-241 000N54、0.55500-1 000500.50250-500以5N0.45注：横向力系数SFC4用横向力系数测试车，在60km/hlkm/h车速下测定；构造深度TD用铺砂法测定。:nooi ot uivii tngineermg,utu,unma 中用天字坦赣与俄坦_l程国豕里点字科小结1、沥青路面的优缺点2、沥青路面的主要病害类型及成因/裂缝、车辙、松散与剥落口3、沥青路面的基本要求/高温稳定、低温抗裂、抗水损害、耐久性（疲劳和老化）、抗滑性能（上面层）,4、沥青路面的分类,按照材料强度构成原理：密实类、嵌挤类,5、沥青路面设计内容,6、沥青路面荷载换算/标准轴载、当量轴次、轴载谱、车道系数,7、弹性层状体系：假设与原因 8、沥青路面结构组合设计：总原则与基本要求/9、沥青路面的设计指标与标准：原有的指标（弯沉）与现有指标的区别!School of Civil Engineering,CSU,China中南大学道路与铁道工程国家重点学科