路基路面工程第14章(2沥青路面设计.pptx

问题：问题：沥青路面设计的内容有哪些？沥青路面设计的内容有哪些？沥青路面设计的内容有哪些？沥青路面设计的内容有哪些？我国沥青路面设计采用什么设计指标？我国沥青路面设计采用什么设计指标？我国沥青路面设计采用什么设计指标？我国沥青路面设计采用什么设计指标？沥青路面应力分析主要采用什么方法？沥青路面应力分析主要采用什么方法？沥青路面应力分析主要采用什么方法？沥青路面应力分析主要采用什么方法？什么是设计弯沉？什么是设计弯沉？什么是设计弯沉？什么是设计弯沉？什么是计算弯沉？什么是计算弯沉？什么是计算弯沉？什么是计算弯沉？什么是容许拉应力？什么是容许拉应力？什么是容许拉应力？什么是容许拉应力？第1页/共41页 1.概述概述沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设沥青路面设计包括原材料的选择、混合料配合比设计和设计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结计参数的测试与确定，路面结构层厚度计算，以及路面结构的方案比选等内容。构的方案比选等内容。构的方案比选等内容。构的方案比选等内容。路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路路面设计除行车道部分的路面外，对高速公路、一级公路还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收还应包括路缘带、硬路肩、加减速车道、紧急停车带、收费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其费站和服务区的场由设计以及路面排水系统的设计，对其它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。它各级公路应包括路肩加固、路缘石和路面排水设计。n沥青路面设计内容沥青路面设计内容沥青路面设计内容沥青路面设计内容第2页/共41页 1 1 1 1应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实应根据路面使用要求与当地的自然条件，结合当地实践经验，将路基路面作为整体进行设计。践经验，将路基路面作为整体进行设计。践经验，将路基路面作为整体进行设计。践经验，将路基路面作为整体进行设计。2 2 2 2应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的应贯彻合理选材，方便施工，利于养护，节约投资的原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，原则，结合当地经验进行路面结构方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。选择技术先进、经济合理、安全可靠的方案。3 3 3 3结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。慎重地运用行之有效的新材料，新工艺和新技术。4 4 4 4、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康、考虑环境保护、生态平衡、有利施工、养护人员健康5 5 5 5、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案、尽可能选择有利机械化、工厂化施工的设计方案6 6 6 6、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。、应从技术经济上论证是否有必要分期修建。n沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则第3页/共41页1 1 1 1、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）、以经验或试验为依据的经验法（实验路和实验观测）:CBRCBR法、法、法、法、AASHTOAASHTO法法法法2 2 2 2、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特、以力学分析为基础，考虑环境、交通条件以及材料特性为依据的力学性为依据的力学性为依据的力学性为依据的力学-经验法。经验法。经验法。经验法。基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作基本思路是应用力学原理分析路面结构在荷载和环境下作用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间用下的力学响应量，建立力学响应量与路面使用性能之间的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成的关系模型，路面设计按照使用要求，运用关系模型完成结构设计。结构设计。结构设计。结构设计。AIAI法、法、法、法、SHELLSHELL法、我国现行沥青路面设计方法法、我国现行沥青路面设计方法法、我国现行沥青路面设计方法法、我国现行沥青路面设计方法n沥青路面结构设计理论与方法沥青路面结构设计理论与方法沥青路面结构设计理论与方法沥青路面结构设计理论与方法第4页/共41页1 1 1 1、公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)(JTJ014-97)中规定：沥青中规定：沥青中规定：沥青中规定：沥青路面设计以双轮组单后轴载路面设计以双轮组单后轴载路面设计以双轮组单后轴载路面设计以双轮组单后轴载100kN100kN为标准轴载，以为标准轴载，以为标准轴载，以为标准轴载，以BZZ-BZZ-100100表示。标准轴载的计算参数按表表示。标准轴载的计算参数按表表示。标准轴载的计算参数按表表示。标准轴载的计算参数按表2-7-12-7-1确定，凡轴载大确定，凡轴载大确定，凡轴载大确定，凡轴载大于于于于40kN40kN的各级轴载的各级轴载的各级轴载的各级轴载 (包括车辆的前轴和后轴包括车辆的前轴和后轴包括车辆的前轴和后轴包括车辆的前轴和后轴)的作用次数的作用次数的作用次数的作用次数均应换算成标准轴载均应换算成标准轴载均应换算成标准轴载均应换算成标准轴载P P的当量作用次数的当量作用次数的当量作用次数的当量作用次数(简称当量轴次简称当量轴次简称当量轴次简称当量轴次)。n轴载换算轴载换算轴载换算轴载换算第5页/共41页弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定弹性层状体系是由若干个弹性层组成，上面各层具有一定厚度，最下一层为弹性半空间体：厚度，最下一层为弹性半空间体：厚度，最下一层为弹性半空间体：厚度，最下一层为弹性半空间体：(1)(1)(1)(1)各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，各层是连续的、完全弹性的、均匀的、各向同性的，以及位移和形变是微小的；以及位移和形变是微小的；以及位移和形变是微小的；以及位移和形变是微小的；(2)(2)(2)(2)最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上最下一层在水平方向和垂直向下方向为无限大，其上各层厚度为有限、水平方向为无限大；各层厚度为有限、水平方向为无限大；各层厚度为有限、水平方向为无限大；各层厚度为有限、水平方向为无限大；(3)(3)(3)(3)各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，各层在水平方向无限远处及最下一层向下无限深处，其应力、形变和位移为零；其应力、形变和位移为零；其应力、形变和位移为零；其应力、形变和位移为零；(4)(4)(4)(4)层间接触情况，或者位移完全连续层间接触情况，或者位移完全连续层间接触情况，或者位移完全连续层间接触情况，或者位移完全连续(称连续体系称连续体系称连续体系称连续体系)，或，或，或，或者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力者层间仅竖向应力和位移连续而无摩阻力(称滑动体系称滑动体系称滑动体系称滑动体系)；（5 5 5 5）不计自重。）不计自重。）不计自重。）不计自重。2.弹性层状体系理论弹性层状体系理论第6页/共41页双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂双层弹性层状体系计算得到的圆面积均布荷载下轴线上垂直位移（弯沉）为：直位移（弯沉）为：直位移（弯沉）为：直位移（弯沉）为：第7页/共41页第8页/共41页 3.沥青路面结构组合设计沥青路面结构组合设计n沥青路面结构沥青路面结构沥青路面结构沥青路面结构沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组沥青路面由沥青面层、基层、底基层、垫层等多层结构组成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结成，沥青路面结构层次的合理选择和安排，是整个路面结构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共构是否能在设计使用年限里承受行车荷载和自然因素的共同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面同作用，同时又能发挥各结构层的最大效能，使整个路面结构经济合理的关键。结构经济合理的关键。结构经济合理的关键。结构经济合理的关键。第9页/共41页(1)(1)(1)(1)因地制宜，合理选材因地制宜，合理选材因地制宜，合理选材因地制宜，合理选材路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，路面各结构层所用的材料，尤其是用量大的基、垫层材料，应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以应充分利用当地的天然材料、加工材料或工业副产品，以减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用减少运输费用和降低工程造价。同时还要注意吸取和应用当地路面设计在选择材料方面的成功经验。当地路面设计在选择材料方面的成功经验。当地路面设计在选择材料方面的成功经验。当地路面设计在选择材料方面的成功经验。(2)(2)(2)(2)方便施工，利于养护方便施工，利于养护方便施工，利于养护方便施工，利于养护选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的选择各结构层时还应考虑机具设备和施工条件，在可能的条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护条件下，应尽量采用机械化施工、考虑建成通车后的养护问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量问题。特别是对于高等级公路来说，要求平时养护工作量越少越好，以免影响大交通量的通行。越少越好，以免影响大交通量的通行。越少越好，以免影响大交通量的通行。越少越好，以免影响大交通量的通行。n沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则沥青路面结构设计原则第10页/共41页(3)(3)(3)(3)分期修建，逐步提高分期修建，逐步提高分期修建，逐步提高分期修建，逐步提高当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计当资金不足时，一般应按近期使用要求进行路面设计(高高高高速公路和一级公路除外速公路和一级公路除外速公路和一级公路除外速公路和一级公路除外)，先以满足近期需要为主。建造，先以满足近期需要为主。建造，先以满足近期需要为主。建造，先以满足近期需要为主。建造时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后时必须注意使前期工程能为后期工程奠定基础，即能为后期工程所充分利用。期工程所充分利用。期工程所充分利用。期工程所充分利用。(4)(4)(4)(4)整体考虑，综合设计整体考虑，综合设计整体考虑，综合设计整体考虑，综合设计对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机对土基、垫层、底基层、基层和面层都应看做是一个有机的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充的整体。按照土基稳定、基层坚实、面层耐久的要求，充分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的分发挥各结构层的作用，合理选用路面材料，确定适当的结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性结构层厚度，使路面设计既能在整体上满足强度和稳定性的要求，又能做到经济、合理和耐久。的要求，又能做到经济、合理和耐久。的要求，又能做到经济、合理和耐久。的要求，又能做到经济、合理和耐久。第11页/共41页可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、可为单层、双层（表面层、下面层），三层结构（表面层、中面层、下面层）。中面层、下面层）。中面层、下面层）。中面层、下面层）。表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；表面层：要求平整密实、抗滑耐磨、稳定耐久；中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；中下面层：密水性、抗剥离性、抗疲劳裂缝；高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构；高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构；高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构；高速公路、一级公路一般选用三层沥青面层结构；二级、三级公路一般采用双层式沥青面层二级、三级公路一般采用双层式沥青面层二级、三级公路一般采用双层式沥青面层二级、三级公路一般采用双层式沥青面层n面层结构面层结构面层结构面层结构第12页/共41页要求有较高的强度、稳定性和耐久性要求有较高的强度、稳定性和耐久性要求有较高的强度、稳定性和耐久性要求有较高的强度、稳定性和耐久性分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎分为柔性基层（有机结合料稳定碎石、无机结合料稳定碎石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料石）、半刚性基层（水泥、石灰、工业废渣等无机结合料稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）稳定碎石）、刚性基层（低强度等级混凝土）各种基层结构厚度推荐值见表各种基层结构厚度推荐值见表各种基层结构厚度推荐值见表各种基层结构厚度推荐值见表14-714-7n基层结构基层结构基层结构基层结构第13页/共41页主要适用于路基状况不良的情况下：主要适用于路基状况不良的情况下：主要适用于路基状况不良的情况下：主要适用于路基状况不良的情况下：1 1 1 1）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；）地下水位高、排水不良，路基常处于潮湿及过湿状态；2 2 2 2）排水不良的土质路堑）排水不良的土质路堑）排水不良的土质路堑）排水不良的土质路堑3 3 3 3）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段）季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段4 4 4 4）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。）基层或底基层可能受污染以及路基软弱的路段。分为：分为：分为：分为：防水垫层；防水垫层；防水垫层；防水垫层；排水垫层；排水垫层；排水垫层；排水垫层；防污垫层；防污垫层；防污垫层；防污垫层；防冻垫层。防冻垫层。防冻垫层。防冻垫层。n垫层结构垫层结构垫层结构垫层结构第14页/共41页1 1 1 1）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚）面层和基层之间设置透层沥青或粘层沥青；采用半刚性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，性基层时宜采用单层层铺法表处或稀浆封层表处进行封闭，当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。当采用水泥混凝土刚性基层时，也应设粘层沥青。2 2 2 2）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时，则）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时，则）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时，则）沥青面层由两层或三层组成，又不能连续摊铺时，则在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青；在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青；在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青；在铺上层之前彻底打扫有害物质，设粘层沥青；3 3 3 3）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下）透层沥青、粘层沥青、单层表处下封层、稀浆封层下封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。封层的材料规格，用量根据具体情况和规范要求选定。n层间结合层间结合层间结合层间结合第15页/共41页 4.我国我国沥青路面设计方法沥青路面设计方法我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多我国沥青路面设计方法采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉层弹性体系理论，以路表回弹弯沉值和沥青混凝土层弯拉应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度应力、半刚性材料弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度设计。设计。设计。设计。n设计指标与极限标准设计指标与极限标准设计指标与极限标准设计指标与极限标准我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。我国沥青路面设计采用路表设计弯沉作为设计控制指标。第16页/共41页路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥路面结构在经受设计使用期累计通行标准轴载次数后，沥青路面优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表青路面优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表青路面优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表青路面优于各级公路极限状态标准时，所必须具有的路表回弹弯沉值，称为设计弯沉值回弹弯沉值，称为设计弯沉值回弹弯沉值，称为设计弯沉值回弹弯沉值，称为设计弯沉值l ld d：l ld d=960N=960Ne e-0.2-0.2A Ac cA As sn设计弯沉设计弯沉设计弯沉设计弯沉n层低拉应力层低拉应力层低拉应力层低拉应力我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下我国沥青路面是设计规范规定沥青面层、半刚性基层、下基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第基层、刚性基层层底拉应力作为沥青路面结构设计的第2 2 2 2项设计控制指标：项设计控制指标：项设计控制指标：项设计控制指标：R R=spsp/K Ks s第17页/共41页路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使路面厚度验算阶段主要考察拟定的路面结构在经受设计使用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指用期当量标准轴载的反复作用之后，是否满足两项设计指标的要求：标的要求：标的要求：标的要求：l ls s l ld d mm R R利用公式利用公式利用公式利用公式14-2714-27和和和和14-2914-29计算计算计算计算l ls s和和和和 mm，同时满足要求的厚度同时满足要求的厚度同时满足要求的厚度同时满足要求的厚度才可以作为设计结果。才可以作为设计结果。才可以作为设计结果。才可以作为设计结果。n路面结构厚度设计方程式与设计参数路面结构厚度设计方程式与设计参数路面结构厚度设计方程式与设计参数路面结构厚度设计方程式与设计参数第18页/共41页1 1 1 1）现场实测法）现场实测法）现场实测法）现场实测法 2 2 2 2）查表法）查表法）查表法）查表法3 3 3 3）室内试验法）室内试验法）室内试验法）室内试验法 4 4 4 4）换算法）换算法）换算法）换算法n路基回弹模量路基回弹模量路基回弹模量路基回弹模量n结构层回弹模量结构层回弹模量结构层回弹模量结构层回弹模量由试验测得，应考虑下列因素：由试验测得，应考虑下列因素：由试验测得，应考虑下列因素：由试验测得，应考虑下列因素：测试方法简便，结果比测试方法简便，结果比测试方法简便，结果比测试方法简便，结果比较稳定；较稳定；较稳定；较稳定；测得的模量值和强度应较好地反映各种路面材测得的模量值和强度应较好地反映各种路面材测得的模量值和强度应较好地反映各种路面材测得的模量值和强度应较好地反映各种路面材料的力学特性；料的力学特性；料的力学特性；料的力学特性；模量值和强度用于厚度计算时，应较好模量值和强度用于厚度计算时，应较好模量值和强度用于厚度计算时，应较好模量值和强度用于厚度计算时，应较好地与设计方法相匹配。地与设计方法相匹配。地与设计方法相匹配。地与设计方法相匹配。按照试验规程测得，也可采用劈裂试验按照试验规程测得，也可采用劈裂试验按照试验规程测得，也可采用劈裂试验按照试验规程测得，也可采用劈裂试验n结构层材料抗弯拉强度结构层材料抗弯拉强度结构层材料抗弯拉强度结构层材料抗弯拉强度第19页/共41页第20页/共41页第21页/共41页应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹应用弹性层状体系理论计算双轮隙的路表弯沉时，由于弹性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机性层状体系理论计算过程的复杂性，一般均需通过计算机进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通进行求解。早期在计算机未能遍及时，许多科技工作者通过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化过大量的研究工作，提出了多种图解法和表解法以及简化公式方法。公式方法。公式方法。公式方法。n计算弯沉和层底拉应力的计算计算弯沉和层底拉应力的计算计算弯沉和层底拉应力的计算计算弯沉和层底拉应力的计算第22页/共41页1 1 1 1、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式、三层路面结构计算弯沉和拉应力的简化计算公式 l ld d=1000=1000l l1 1F F第23页/共41页第24页/共41页2 2 2 2、查图法、查图法、查图法、查图法理论弯沉理论弯沉理论弯沉理论弯沉a aL L为为为为理论弯沉，取泊松比理论弯沉，取泊松比理论弯沉，取泊松比理论弯沉，取泊松比 1 1=1 1=0.25=0.25，0 0=0.35=0.35第25页/共41页第26页/共41页1 1 1 1）设计步骤）设计步骤）设计步骤）设计步骤2 2 2 2）设计示例）设计示例）设计示例）设计示例n新建路面厚度设计新建路面厚度设计新建路面厚度设计新建路面厚度设计第27页/共41页要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载要求在竣工后第一年的不利季节，用标准轴载BZZ-100BZZ-100BZZ-100BZZ-100轮轮轮轮隙下实测弯沉代表值隙下实测弯沉代表值隙下实测弯沉代表值隙下实测弯沉代表值l lr r必须小于验收弯沉值必须小于验收弯沉值必须小于验收弯沉值必须小于验收弯沉值l la a。验收弯沉值验收弯沉值验收弯沉值验收弯沉值l la a取为设计弯沉值，或计算弯沉值。取为设计弯沉值，或计算弯沉值。取为设计弯沉值，或计算弯沉值。取为设计弯沉值，或计算弯沉值。实测弯沉值是多个样本的平均值，并考虑一定的保证率：实测弯沉值是多个样本的平均值，并考虑一定的保证率：实测弯沉值是多个样本的平均值，并考虑一定的保证率：实测弯沉值是多个样本的平均值，并考虑一定的保证率：l lr r=l l+Z+Za aS S若不是在不利季节测定，要考虑温度修正：若不是在不利季节测定，要考虑温度修正：若不是在不利季节测定，要考虑温度修正：若不是在不利季节测定，要考虑温度修正：l l2020=l=lT T K K3 3n路面竣工验收指标路面竣工验收指标路面竣工验收指标路面竣工验收指标第28页/共41页第29页/共41页第30页/共41页一、试验目的一、试验目的一、试验目的一、试验目的1 1 1 1测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载测定各类路基路面的回弹弯沉，用以评定其整体承载能力，供路面结构设计使用。能力，供路面结构设计使用。能力，供路面结构设计使用。能力，供路面结构设计使用。2 2 2 2沥青路面弯沉以路表温度沥青路面弯沉以路表温度沥青路面弯沉以路表温度沥青路面弯沉以路表温度20202020时为准，在其他温度测时为准，在其他温度测时为准，在其他温度测时为准，在其他温度测试时，对厚度大于试时，对厚度大于试时，对厚度大于试时，对厚度大于5cm5cm5cm5cm的沥青路面，弯沉值应予温度修正。的沥青路面，弯沉值应予温度修正。的沥青路面，弯沉值应予温度修正。的沥青路面，弯沉值应予温度修正。n路基路面回弹弯沉测试方法（贝克曼梁法）路基路面回弹弯沉测试方法（贝克曼梁法）路基路面回弹弯沉测试方法（贝克曼梁法）路基路面回弹弯沉测试方法（贝克曼梁法）二、试验原理二、试验原理二、试验原理二、试验原理利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉利用杠杆原理制成的杠杆式弯沉仪测定轮隙弯沉 第31页/共41页三、仪具与材料三、仪具与材料三、仪具与材料三、仪具与材料1 1标准车：双轴、后轴双侧标准车：双轴、后轴双侧标准车：双轴、后轴双侧标准车：双轴、后轴双侧4 4轮的载重车，其标准轴荷载、轮的载重车，其标准轴荷载、轮的载重车，其标准轴荷载、轮的载重车，其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合下表的轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合下表的轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合下表的轮胎尺寸、轮胎间隙及轮胎气压等主要参数应符合下表的要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一要求。测试车可根据需要按公路等级选择，高速公路、一级及二级公路应采用后轴级及二级公路应采用后轴级及二级公路应采用后轴级及二级公路应采用后轴100kN100kN的的的的BZZBZZ100100标准车；其标准车；其标准车；其标准车；其他等级公路可采用后轴他等级公路可采用后轴他等级公路可采用后轴他等级公路可采用后轴60kN60kN的的的的BZZBZZ6060标准车。标准车。标准车。标准车。标准轴载等级标准轴载等级标准轴载等级标准轴载等级BZZBZZ100100BZZBZZ6060后轴标准轴载后轴标准轴载后轴标准轴载后轴标准轴载P P（kNkN）1001001 160601111一侧双轮荷载一侧双轮荷载一侧双轮荷载一侧双轮荷载 （kNkN）50500.50.530300.50.5轮胎充气压力轮胎充气压力轮胎充气压力轮胎充气压力 （MPaMPa）0.700.700.050.050.500.500.050.05单轮传压面当量圆直径单轮传压面当量圆直径单轮传压面当量圆直径单轮传压面当量圆直径（cmcm）21.3021.300.50.519.5019.500.50.5轮隙宽度轮隙宽度轮隙宽度轮隙宽度应满足能自由插入弯沉仪测头得测试要求应满足能自由插入弯沉仪测头得测试要求应满足能自由插入弯沉仪测头得测试要求应满足能自由插入弯沉仪测头得测试要求第32页/共41页三、测试步骤三、测试步骤三、测试步骤三、测试步骤（1 1）在测试路段布置测点，测点应在路面行车车道的轮）在测试路段布置测点，测点应在路面行车车道的轮）在测试路段布置测点，测点应在路面行车车道的轮）在测试路段布置测点，测点应在路面行车车道的轮迹带上，并用白油漆或粉笔画上标记。迹带上，并用白油漆或粉笔画上标记。迹带上，并用白油漆或粉笔画上标记。迹带上，并用白油漆或粉笔画上标记。（2 2）将试验车后轮轮隙对准测点后约）将试验车后轮轮隙对准测点后约）将试验车后轮轮隙对准测点后约）将试验车后轮轮隙对准测点后约3 35cm5cm处的位置上。处的位置上。处的位置上。处的位置上。（3 3）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向）将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处，与汽车方向一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮迹一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮迹一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮迹一致，梁臂不得碰到轮胎，弯沉仪测头置于测点上（轮迹中心前方中心前方中心前方中心前方3 35cm5cm处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆处），并安装百分表于弯沉仪的测定杆上。百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是上。百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是上。百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是上。百分表调零，用手指轻轻叩打弯沉仪，检查百分表是否稳定回零。否稳定回零。否稳定回零。否稳定回零。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。弯沉仪可以是单侧测定，也可以是双侧同时测定。第33页/共41页（4 4）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面）测定者吹哨发令指挥汽车缓慢前进，百分表随路面变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅变形的增加而持续向前移动。当表针转动到最大值时，迅速读取初读数速读取初读数速读取初读数速读取初读数L1L1。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待。汽车仍在继续前进，表针反向回转，待汽车驶出弯沉影响半径（约汽车驶出弯沉影响半径（约汽车驶出弯沉影响半径（约汽车驶出弯沉影响半径（约3cm3cm以上）后，吹口哨或挥动以上）后，吹口哨或挥动以上）后，吹口哨或挥动以上）后，吹口哨或挥动指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读指挥红旗，汽车停止。待表针回转稳定后，再次读取终读数数数数L2L2。汽车前进的速