第五章200955-路面补强设计.pptx

第五章 沥青路面结构设计 经验法经验法 补强设计方法补强设计方法 理论法理论法经验法经验法以补强试验路资料为基础进行归纳和总结的方法，使用起来以补强试验路资料为基础进行归纳和总结的方法，使用起来简单，但有一定的局限性。简单，但有一定的局限性。理论法理论法以力学计算为基础的计算方法。以力学计算为基础的计算方法。本节主要内容有：本节主要内容有：本节主要内容有：本节主要内容有：1 1、原路面状况调查、原路面状况调查、原路面状况调查、原路面状况调查2 2、旧路面结构承载能力的评价、旧路面结构承载能力的评价、旧路面结构承载能力的评价、旧路面结构承载能力的评价3 3、补强结构选择和结构厚度的确定、补强结构选择和结构厚度的确定、补强结构选择和结构厚度的确定、补强结构选择和结构厚度的确定第五章 沥青路面结构设计 调查内容（路况调查和强度调查）调查内容（路况调查和强度调查）交通资料交通资料（当前交通量及增长趋势，交通组成等（当前交通量及增长趋势，交通组成等)；现有路况现有路况（路面病害、周围环境、路拱、路面宽度等（路面病害、周围环境、路拱、路面宽度等)，修建和养护，修建和养护历史调查；历史调查；原路面结构情况原路面结构情况（路面结构类型、组合情况、厚度、材料性质（路面结构类型、组合情况、厚度、材料性质)确确定补强策略，原结构是否能用等；定补强策略，原结构是否能用等；路基状况路基状况（土质、密实度、填挖高度、排水情况，路基湿度状况等（土质、密实度、填挖高度、排水情况，路基湿度状况等)；原有路面结构的强度测定原有路面结构的强度测定（主要是弯沉测定（主要是弯沉测定)。一、旧路路况调查一、旧路路况调查目的：目的：了解以上资料主要是预估剩余的使用寿命、分析路面损坏的原因，了解以上资料主要是预估剩余的使用寿命、分析路面损坏的原因，以提出处理对策，并为补强设计提供可靠的设计参数。以提出处理对策，并为补强设计提供可靠的设计参数。第五章 沥青路面结构设计 1 1、承载能力评价指标：、承载能力评价指标：旧路面的回弹弯沉旧路面的回弹弯沉 *回弹弯沉测量回弹弯沉测量 现现场场承承载载板板测测试试工工作作量量很很大大，操操作作繁繁琐琐，常常用用：采采用用贝贝克克曼曼梁梁弯弯沉沉仪仪，或或落落锥锥式式弯弯沉沉仪仪(FWD)(FWD)等等快快速速检检测测方方法法检检测测原原路路面面的的回回弹弹弯沉。弯沉。二、沥青路面加铺层设计二、沥青路面加铺层设计第五章 沥青路面结构设计 对弯沉测试车的要求：对弯沉测试车的要求：对对原原有有路路面面进进行行弯弯沉沉检检测测时时，测测点点数数应应不不少少于于规规程程要要求求，且且应应采采用用标标准准轴轴载载汽汽车车测测定定。如如采采用用非非标标准准轴轴载载（轴轴载载60kN180kN）的的汽汽车车测测定定时时，则则宜宜按按下下式式将将非非标标准准轴轴载载测测得得的的弯弯沉沉值值换换算算为为标标准准轴轴载载下的弯沉值。下的弯沉值。式中：式中：P P100100、l l100100 100kN 100kN 标准轴载及相对应的弯沉值；标准轴载及相对应的弯沉值；P Pi i、l li i 非标准轴载及相对应的弯沉值。非标准轴载及相对应的弯沉值。第五章 沥青路面结构设计（五）直接投资规模略有上升，但（五）直接投资规模略有上升，但是欧盟对外投资额大大超过外来投是欧盟对外投资额大大超过外来投资额资额v欧盟统计局于欧盟统计局于20062006年年7 7月月1818日公布了欧盟日公布了欧盟2525国国20052005年对外投资及吸引外资数据，数年对外投资及吸引外资数据，数据显示：据显示：1.20051.2005年欧盟年欧盟2525国对外投资引资增长国对外投资引资增长2020。20052005年欧盟年欧盟2525国对外投资共国对外投资共2 2302 230亿欧元，亿欧元，同比增长同比增长2020。其中，对外直接投资为。其中，对外直接投资为15301530亿欧元，增长亿欧元，增长1919；吸引外资；吸引外资700700亿亿欧元，增长欧元，增长2323。第五章 沥青路面结构设计 2.2.美国和加拿大是欧盟对外投资引资增长的美国和加拿大是欧盟对外投资引资增长的主要来源。主要来源。3.3.英法卢在对外投资及引资方面扮演了主要英法卢在对外投资及引资方面扮演了主要角色。角色。4.4.欧盟对外投资额大大高于引资额。欧盟对外投资额大大高于引资额。第五章 沥青路面结构设计*分段分段确定出路面的计算弯沉确定出路面的计算弯沉第五章 沥青路面结构设计 1 1、改建、大修工程、改建、大修工程-以以弯沉曲线分布弯沉曲线分布和和路面外观破损评价路面外观破损评价为路段划分为路段划分的主要依据；的主要依据；2 2、路面外观评价、路面外观评价-以以裂缝率裂缝率和和修补面积修补面积、车辙深度车辙深度、服务功能性指标服务功能性指标的不同破损特征划分路段，分别提出设计方案；的不同破损特征划分路段，分别提出设计方案；3 3、在同一路段内，各测点的弯沉值比较接近；若其中局部路段弯沉值很、在同一路段内，各测点的弯沉值比较接近；若其中局部路段弯沉值很大，设计时可考虑大，设计时可考虑对局部严重破损段进行修补处理对局部严重破损段进行修补处理，再进行全段补强，再进行全段补强的方案；的方案；4 4、挖方段与填方段应分别划段；、挖方段与填方段应分别划段；同一路段路基的干湿类型与土质基本同一路段路基的干湿类型与土质基本相同；相同；5 5、各路段的、各路段的最小长度应与施工方法相适应最小长度应与施工方法相适应，一般不宜小于，一般不宜小于300m300m，机械化，机械化施工时不应小于施工时不应小于500m500m。在水文、土质条件复杂或需要特殊处理的路段，。在水文、土质条件复杂或需要特殊处理的路段，其分段长度其分段长度可视实际情况确定可视实际情况确定。6 6、必要时结合反映原路面状况的相关指标，使得、必要时结合反映原路面状况的相关指标，使得同一路段内路面状况指同一路段内路面状况指标比较接近标比较接近。分段统计时分段的原则：分段统计时分段的原则：第五章 沥青路面结构设计 按下式计算各路段的按下式计算各路段的计算弯沉值：计算弯沉值：式中：式中：K K1 1，K K2 2，K K3 3 季节影响系数、湿度影响系数、温度修季节影响系数、湿度影响系数、温度修 正系数；正系数；u温度修正温度修正K K3 3沥青路面弯沉值受温度影响（确定沥青路面弯沉值受温度影响（确定2020为测定的标准为测定的标准状态，沥青面层厚状态，沥青面层厚5cm5cm时不需温度修正，其它情况下测定弯沉值均应进时不需温度修正，其它情况下测定弯沉值均应进行温度修正）行温度修正）u 湿度湿度K K2 2 考虑季节性冰冻地区潮湿或过湿路基强度的衰减，及原砂考虑季节性冰冻地区潮湿或过湿路基强度的衰减，及原砂石路面加铺沥青面层或半刚性基层后路基湿度带来的不利影响。石路面加铺沥青面层或半刚性基层后路基湿度带来的不利影响。第五章 沥青路面结构设计 原路面当量回弹模量的计算原路面当量回弹模量的计算 将原来路基路面结构视作将原来路基路面结构视作弹性均质体弹性均质体。E01 1 轮板对比值；轮板对比值；与原路面相接触的补强层与原路面相接触的补强层层底拉应力验算时考虑的模量扩大层底拉应力验算时考虑的模量扩大系数。系数。（原旧路面被当作弹性均质体的假（原旧路面被当作弹性均质体的假设与实际接触情况存在差异！设与实际接触情况存在差异！)第五章 沥青路面结构设计 路面状况评价包括：路面状况评价包括：平整度（行使质量指数平整度（行使质量指数RQI）路面破损（路面状况指数路面破损（路面状况指数PCI）路面承载能力（路面强度指数路面承载能力（路面强度指数SSI）路面抗滑安全性（摆值路面抗滑安全性（摆值BPN或横向力系数或横向力系数SFC）按照按照公路养护技术规范公路养护技术规范确定养护维修等级。确定养护维修等级。有：有：大修补强、中修罩面、小修。大修补强、中修罩面、小修。大、中修的结构类型和厚度需通过设计确定。大、中修的结构类型和厚度需通过设计确定。第五章 沥青路面结构设计 v补强结构层的组合和结构厚度的计算同新建路面。补强结构层的组合和结构厚度的计算同新建路面。v选用直接加铺，或开挖原路至某一结构层位加铺；选用直接加铺，或开挖原路至某一结构层位加铺；v采取加铺一层或多层沥青补强层，或加铺半刚性基层、贫混凝土基层等采取加铺一层或多层沥青补强层，或加铺半刚性基层、贫混凝土基层等结构层；结构层；v原路面与补强层之间视加铺层宜洒布粘层沥青、或采取相应的减裂措施、原路面与补强层之间视加铺层宜洒布粘层沥青、或采取相应的减裂措施、或铺设调平层，或直接加铺结构层等。或铺设调平层，或直接加铺结构层等。多方案进行技术经济比较，确定补强设计方案。多方案进行技术经济比较，确定补强设计方案。2 2、补强结构的拟定和厚度计算、补强结构的拟定和厚度计算 *单层补强单层补强 *多层补强多层补强 第五章 沥青路面结构设计 当以拉应力为设计指标时，按原新建设计方法计算路表回弹弯沉。当以拉应力为设计指标时，按原新建设计方法计算路表回弹弯沉。4 4 采用弹性层状体系理论设计程序计算设计层的厚度或进行结构验算。采用弹性层状体系理论设计程序计算设计层的厚度或进行结构验算。对季节性冰冻地区的中、潮湿路段还应验算防冻厚度。对季节性冰冻地区的中、潮湿路段还应验算防冻厚度。5 5 进行技术经济比较，确定补强设计方案。进行技术经济比较，确定补强设计方案。3 3、加铺补强层设计步骤、加铺补强层设计步骤1 1 计算原路面的当量回弹模量。计算原路面的当量回弹模量。2 2 拟定几种可行的结构组合与结构层厚度，并通过试验或参照拟定几种可行的结构组合与结构层厚度，并通过试验或参照当地成熟经验确定各补强层的材料参数。当地成熟经验确定各补强层的材料参数。3 3 根据加铺层的类型确定设计指标，当以路表回弹弯沉为设计根据加铺层的类型确定设计指标，当以路表回弹弯沉为设计指标时，弯沉综合修正系数（按旧路的情况计算）指标时，弯沉综合修正系数（按旧路的情况计算）