(4)--004改建沥青路面设计步骤.ppt

改建沥青路面设计步骤改建沥青路面设计步骤 沥青路面投入使用后，随着轴次的增加和时间沥青路面投入使用后，随着轴次的增加和时间的延长，其使用性能和承载能力将不断降低。的延长，其使用性能和承载能力将不断降低。临近或超过了设计使用年限（设计当量轴次）临近或超过了设计使用年限（设计当量轴次）时，便时，便不能满足正常的交通需求不能满足正常的交通需求，而需要进行补，而需要进行补强或改建。强或改建。路面补强设计的内容包括：路面补强设计的内容包括：现有现有路面结构状况路面结构状况调查调查、弯沉评定弯沉评定，以及补强厚度计算，以及补强厚度计算。（1）调查）调查路面的破损情况路面的破损情况，包括裂缝率、车辙深度、修补面，包括裂缝率、车辙深度、修补面积等；积等；（2）评价原有）评价原有路面结构的承载能力路面结构的承载能力；（3）根据路面的破损调查和承载能力测试与评价，选择路面）根据路面的破损调查和承载能力测试与评价，选择路面外观分别为好、中、差的典型使用状况，进行外观分别为好、中、差的典型使用状况，进行分层钻芯分层钻芯或或探探坑取样坑取样；采集沥青混合料和基层、底基层、土基的样品，通过试验采集沥青混合料和基层、底基层、土基的样品，通过试验分析破坏原因分析破坏原因，判断其破坏层位及是否可以利用。，判断其破坏层位及是否可以利用。（4）取样调查取样调查路床范围内路基土的分层含水量、土质类型及路床范围内路基土的分层含水量、土质类型及其承载力等，分析路基的稳定性、强度，以及路基路面范围其承载力等，分析路基的稳定性、强度，以及路基路面范围内的排水状况等。内的排水状况等。一、路面状况调查一、路面状况调查改建沥青路面设计步骤改建沥青路面设计步骤一、路面状况调查一、路面状况调查二、原路面当量回弹模量二、原路面当量回弹模量式中：式中：Et 原路面的当量回弹模量（原路面的当量回弹模量（MPa）p、轮胎的接地压强（轮胎的接地压强（MPa）和当量圆半径（）和当量圆半径（cm）l0 原路面的原路面的计算弯沉值计算弯沉值（0.01mm）m1 用标准轴载的用标准轴载的汽车汽车在原地面上测得的弯沉值与用在原地面上测得的弯沉值与用承载板承载板在相同在相同压强条件下所测的回弹变形之比。即压强条件下所测的回弹变形之比。即“轮板比轮板比”m2原路面当量回弹模量原路面当量回弹模量扩大系数扩大系数：式中：式中：原路面的当量回弹模量（原路面的当量回弹模量（MPa）、轮胎的接地压强（轮胎的接地压强（MPa）和当量圆半径（）和当量圆半径（cm）原路面的原路面的计算弯沉值计算弯沉值（0.01mm）m1 用标准轴载的用标准轴载的汽车汽车在原地面上测得的弯沉值与用在原地面上测得的弯沉值与用承载板承载板在相同在相同压强条件下所测的回弹变形之比。即压强条件下所测的回弹变形之比。即“轮板比轮板比”m2原路面当量回弹模量原路面当量回弹模量扩大系数扩大系数：当计算当计算与原路面接触的补强层层底拉应力与原路面接触的补强层层底拉应力时：时：当计算当计算弯沉值弯沉值及及其它补强层层底拉应力其它补强层层底拉应力时：时：m2=1.0h-各补强层等效为与原地面接触层各补强层等效为与原地面接触层En-1的等效厚度的等效厚度三、原有路面计算弯沉值三、原有路面计算弯沉值 l0的确定的确定1原有路面代表弯沉值原有路面代表弯沉值 l t 的确定：的确定：Za保证率系数保证率系数，与道路等级有关。高速公路、一级公路取，与道路等级有关。高速公路、一级公路取1.645，其它公路沥青路面取，其它公路沥青路面取1.5 式中：式中：实测弯沉的算术平均值，实测弯沉的算术平均值，n 测点数测点数 l i 每个测点的弯沉值每个测点的弯沉值 均方差，均方差，6确定计算弯沉确定计算弯沉 l 02测定季节对弯沉的影响测定季节对弯沉的影响5测定轴载对弯沉的影响测定轴载对弯沉的影响3加铺沥青层对加铺沥青层对原有砂石路面原有砂石路面弯沉的影响弯沉的影响4温度对弯沉的影响温度对弯沉的影响季节影响系数季节影响系数湿度影响系数湿度影响系数温度影响系数温度影响系数轴载换算系数轴载换算系数三、原有路面计算弯沉值三、原有路面计算弯沉值 l0的确定的确定1原有路面代表弯沉值原有路面代表弯沉值 l t 的确定：的确定：四、路面补强层厚度计算四、路面补强层厚度计算 路面补强厚度计算的方法路面补强厚度计算的方法同新建公路相似同新建公路相似 根据各路段的具体条件，先拟定补强层的结构组合，然根据各路段的具体条件，先拟定补强层的结构组合，然后计算各补强层的厚度。后计算各补强层的厚度。在计算补强层厚度时，仍以在计算补强层厚度时，仍以设计弯沉值设计弯沉值作为路面整体刚度的控作为路面整体刚度的控制指标，对于二级及二级以上的公路还应验算补强层的制指标，对于二级及二级以上的公路还应验算补强层的层底拉层底拉应力应力；在季节性冰冻地区的中、潮湿路段还应验算；在季节性冰冻地区的中、潮湿路段还应验算防冻层厚度防冻层厚度。加铺补强层的结构设计，可根据公路等级、交通量，以及当地加铺补强层的结构设计，可根据公路等级、交通量，以及当地的经济条件和已有的经验，考虑环境对路面的影响，结合纵、的经济条件和已有的经验，考虑环境对路面的影响，结合纵、横断面的调坡设计，进行综合分析确定。横断面的调坡设计，进行综合分析确定。五、加铺补强层的设计步骤五、加铺补强层的设计步骤 1计算原有路面的当量回弹模量。计算原有路面的当量回弹模量。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。照当地成熟经验确定各补强层的材料参数。3根据加铺层的类型计算确定路表回弹弯沉值根据加铺层的类型计算确定路表回弹弯沉值ls 当以路表回弹为设计指标时，弯沉综合修正系数当以路表回弹为设计指标时，弯沉综合修正系数F为：为：当以拉应力为控制指标时，弯沉综合修正系数当以拉应力为控制指标时，弯沉综合修正系数F为：为：然后，计算路表回弹弯沉值：然后，计算路表回弹弯沉值：五、加铺补强层的设计步骤五、加铺补强层的设计步骤 1计算原有路面的当量回弹模量。计算原有路面的当量回弹模量。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。照当地成熟经验确定各补强层的材料参数。3根据加铺层的类型计算路表回弹弯沉值根据加铺层的类型计算路表回弹弯沉值ls。4采用弹性层状体系理论设计程序采用弹性层状体系理论设计程序计算设计层的厚度计算设计层的厚度或进行或进行结构验算。对季节性冰冻地区的中、潮湿路段还结构验算。对季节性冰冻地区的中、潮湿路段还应验算防冻厚应验算防冻厚度度。5根据各方案的计算结果，进行根据各方案的计算结果，进行技术经济比较技术经济比较，确定补强设，确定补强设计方案。计方案。