公路沥青路面设计规范17017.docx
《公路沥青路面设计规范17017.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《公路沥青路面设计规范17017.docx(51页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、公路沥青青路面设计计规范JTGD 5020004条 文 说说 明2004年年9月16日1 总 则1.0.11 由于国国民经济发发展,带来来交通量激激增和重载载车增多,对对路面设计计和施工是是一个挑战战。为提高高路面设计计水平和工工程质量,减减少早期损损害,总结结工程实践践的经验教教训,吸纳纳新的科研研成果,有有必要对原原规范进行行修订。1.0.33 路面面设计工作作是一个系系统工程,它它不是单纯纯地厚度计计算。因原原材料性质质决定沥青青混合料或或各种基层层混合料的的物理力学学特性,各各种混合料料的性质决决定了各结结构层的路路用性能,所所以,材料料直接影响响路面质量量与耐久性性。各结构构层的组合
2、合与当地的的气候、交交通量与交交通组成密密切相关,合合理的结构构组合,使使路面获得得经济、耐耐久效果。厚厚度计算与与材料设计计参数取值值直接相关关,没有实实测材料参参数厚度计计算缺乏依依据。若缺缺原材料调调查,无合合理材料单单价,可导导致变更设设计,突破破投资。故故设计人员员应重视材材料调查,选选用符合技技术要求,经经济合理材材料,防止止简单地套套用路面结结构,把设设计变成是是厚度计算算。设计工作包包括以下具具体内容:1 调查与与收集有关关交通量及及其组成资资料,积极极开展轴载载谱分布的的调查、测测试工作;2 收集当当地气候、水水文资料,了了解沿线地地质、路基基填挖及干干湿状况,通通过试验或或
3、论证确定定路基回弹弹模量;3 设计人人员应认真真做好路用用各种材料料的调查,并并取样试验验,根据试试验结果选选定路面各各结构层所所需的材料料;4 施工图图设计阶段段应进行混混合料的目目标配合比比设计,并并测试、确确定材料设设计参数;5 拟定路路面结构组组合,采用用专用程序序计算厚度度;6 对路面面结构方案案进行概算算、技术经经济比较,进进行初期投投资或长期期成本寿命命分析,提提出推荐的的设计方案案。但是目目前我国尚尚未建立初初期投资、营营运中的维维修、养护护费用等全全过程的技技术经济预预估模型,希希望有条件件的设计、科科研单位开开展这方面面的工作,积积累资料。7 认真做做好路面排排水、路面面结
4、构内部部排水和中中央分隔带带排水系统统设计,使使路面排水水通畅,路路面结构内内部无积水水滞留。1.0.44 该条文仅仅增加了路路面设计应应符合国家家环境保护护的有关规规定,设计计中应注意意废弃料的的处理,不不能污染环环境。鼓励励积极开展展旧沥青面面层、破碎碎水泥混凝凝土板和旧旧基层材料料的再生利利用,节约约资源,保保护环境。1.0.55 分期修建建的方案,由由设计单位位根据实际际情况决定定。1.0.66 新条文文强调了设设计目的不不仅确定路路面结构厚厚度,还应应为行车提提供快捷、舒舒适、安全全、稳定、耐耐久的服务务功能。现现行弹性层层状理论设设计方法和和设计指标标,主要是是考虑在车车辆荷载的的
5、反复作用用下,使路路面具有相相应的整体体刚度(即即承载能力力),以及及抵抗各结结构层因拉拉应力或拉拉应变而产产生的疲劳劳破坏。对对于当前出出现的水损损害、车辙辙、推移、拥拥包等病害害,用弹性性层状理论论尚难以得得出符合实实际的设计计结果,故故需通过沥沥青混合料料的性能设设计,合理理的结构组组合等因素素间接地控控制。沥青青混合料的的高温、低低温、疲劳劳、水稳性性等性能的的各影响因因素,有的的是相互矛矛盾的,因因此在沥青青混合料设设计时,应应结合各地地的环境条条件,抓住住主要矛盾盾,综合、全全面地考虑虑各种性能能的平衡进进行设计。2 术语语及符号2.1 术 语2.1.112.11.8 近年来,由由
6、于交通事事业发展而而出现了路路面结构类类型多样化化的趋势,有有必要明确确各种沥青青路面结构构的定义,以以避免路面面结构概念念称呼的混混乱,更有有针对性地地开展研究究工作。因因此,将基基层分为三三种:半刚刚性、柔性性、刚性基基层。沥青青路面分为为半刚性基基层沥青路路面,柔性性路面,贫贫混凝土路路面,混合合式基层路路面。2.1.1162.1.177 原规范范未明确最最大粒径和和公称最大大粒径的定定义,新规规范加以明明确。级配配的粒径以以公称最大大粒径命名名,如ACC-13其其公称最大大粒径为113mm,最最大粒径为为16mmm。最大粒径是是指混合料料中筛孔通通过率为1100%的的最小筛孔孔尺寸。公
7、公称最大粒粒径是指混混合料中筛筛孔通过率率为90100%的最小筛筛孔尺寸。2.1.224 在在路面结构构或混合料料的设计应应考虑其最最不利状态态。在厚度度计算时应应考虑路面面材料、路路基的回弹弹模量在一一年的季节节变化中处处于强度最最低的状态态为最不利利。对路基基而言,冰冰冻地区系系指春季冻冻融时期,非非冰冻地区区系指雨季季,因各地地的雨季不不同,不利利季节也不不同,有的的地区是梅梅雨季节最最不利,有有的地区是是雨量大或或雨期长的的季节是最最不利季节节。对沥青混合合料设计而而言,对无无冰冻地区区以夏季高高温状态为为最不利季季节;对冰冰冻地区以以冬季低温温状态为最最不利季节节。3 一一般规定3.
8、1 交交通量3.1.11 根据重重载沥青路路面设计规规范研究究报告,国国外资料表表明“世界上采采用1000KN为标标准轴载的的国家最多多,占344%;以80KKN为标准准轴载的国国家次之,占占28%;标标准轴载大大于1000KN的国国家占266%;标准准轴载为660KN或或90KNN的国家各各占6%。”由于我国国采取加强强行政管理理措施,限限制超载,仍仍以双轮组组单轴1000KN为为标准轴载载。特殊运运煤、运建建筑材料等等重载车为为主的公路路,据调查查重载、超超载车多的的公路,其其轮胎接地地压强可达达0.81.1MMpa,相相应的接地地面积也有有一定增加加。因此,设设计人员应应根据实测测的轮胎
9、压压力、当量量圆直径资资料,经论论证适当提提高荷载参参数进行计计算。3.1.22 以弯沉值值为设计指指标时的轴轴载换算公公式,原规规范限定在在双轮组单单轴重为1130KNN之内使用用,据重重载沥青路路面设计规规范研究究报告,从从理论计算算和实际检检测的结果果,再次确确认路面弯弯沉比与荷荷载比的bb次方成正正比关系,并并根据ALLF加速加加载试验,湖湖北襄樊试试验路,津津围公路,以以及用落锤锤式弯沉仪仪FWD在郑郑洛高速公公路、八达达岭高速公公路的试验验分析结果果,当路面面弯沉在22040(00.01mmm) 内内,b值平均为为0.93,原规范范b值平均为为0.877,前者比比后者大66%,考虑
10、虑柔性结构构的弯沉值值比半刚性性基层大些些, b值应小小些,因此此,轴载公公式可不改改变。根据据研究报告告,实测轴轴重达2000KN,计计算分析轴轴重达2550KN,故故将轴重适适用范围可可扩大至2200KNN。沥青面层以以拉应力为为设计指标标时,b值值取0.887,指数数方为3.95,bb值取0.93,指指数方为44.22,法法国柔性路路面用5次次方,All美国沥青青协会采用用4次方计计算,英国国采用4次次方计算,澳澳大利亚采采用5次方方,日本采采用4次方方,因此,我我们推荐与与弯沉等效效相同用44.35次次方。当以半刚性性基层层底底拉应力为为设计指标标时, 轴载系系数公式未未变,仍以以8次
11、方计计算。关于于贫混凝土土基层以拉拉应力为设设计指标时时,如何进进行轴载换换算?用拉拉应力等效效模式的轴轴载换算公公式,对贫贫混凝土基基层疲劳方方程做的工工作不多,从从长安大学学的研究结结果得知,贫贫混凝土的的疲劳方程程如下式推推导,轴载载换算为112.799次方。Ks=ss/r=0.5113Ne00.06777根据国外资资料可知,法法国为122次方,澳澳大利亚对对稳定类的的指数也为为12次方,因因此本规范范建议贫砼砼基层采用用指数为112次方计计算。3.1.33 路面设计计年限是指指路面完工工开始营运运起,在正正常养护和和维修、罩罩面的条件件下至路面面服务性能能下降到需需大修时的的时间,原原
12、规范一般般规定为6615年年。但与国国外相比,我我国规定的的设计年限限较短。根根据国外资资料,路面面设计中有有设计年限限和分析年年限之分,设设计年限的的概念与我我国相同,分分析年限是是用于进行行长期性能能、寿命评评价用。如如美国AAASHTOO设计法,分分析年限对对交通量大大的城市道道路为30050年,交交通量大的的郊区道路路为2050年;对对交通量小小的城市道道路为15525年,交交通量小的的砂砾路面面为1020年。设设计年限一一般为10020年。英英国、法国国、德国、南南非设计年年限一般为为20年。澳澳大利亚设设计年限为为2040年,加加铺罩面为为1020年。日日本的设计计年限,从从疲劳开
13、裂裂出发为220年,但但是,管理理者可根据据交通情况况、环境、路路面寿命成成本效益,可可用稍长或或稍短的设设计年限。因因此,新规规范在原有有基础上对对特殊情况况可适当延延长设计年年限。对改改、扩工程程,因公路路等级和工工程规模不不同,由各各省市根据据具体情况况,确定设设计年限。3.1.44 新建公公路根据工工程可行性性研究报告告提供的的交通量OOD调查资资料,可得得到多年各各种汽车交交通量(自然车辆辆数)构成,即即小客车、小小型货车、大大客车、中中型货车、大大型货车、拖拖挂车等各各种车型组组成的比例例,以及预预估第一年年或设计年年末的日平平均汽车交交通量。设设计时应对对各种车型型的轴重分分布情
14、况进进行调查,可可不考虑小小客车,小小货车,中中客车,主主要调查大大客车,中中货车、大大型货车,拖拖挂车等的的数量与轴轴重分布情情况,并应应根据交通通载重的实实际情况,计计入空载、满满载、超载载等因素,更更真实地预预估设计交交通量。对改建工程程可根据有有代表性的的月、日、时时的实测轴轴载谱,或或调查的各各类型车的的轴载分布布资料,可可将单轴大大于或等于于25KNN的各种车车辆分别按按轴重每110KN分分级排列,按按本节规定定计算前、后后轴的轴重重换算系数数i,并考考虑轮组系系数C1和轴数数系数C22影响。3.1.88 增加交通通量等级的的原因:1 路面厚厚度计算中中采用设计计年限内一一个车道累
15、累计当量标标准轴次NNe作为依依据,但是是,累计当当量标准轴轴次它不能能完全反映映车辆荷载载对路面产产生车辙、平平整度、耐耐磨抗滑等等性能指标标的直接作作用,则难难以用累计计当量标准准轴次建立立直接相关关性。2 在材料料与混合料料的设计、结结构设计等等方面,一一般均考虑虑公路等级级的关联,但但从有关调调查资料分分析可知,同同一公路等等级的交通通量及组成成却大不相相同。这样样造成对交交通量小的的高速公路路的技术要要求过高,而而对交通量量很大的二二级公路的的技术要求求却偏低,因因此,有必必要根据国国内交通的的实际情况况,在考虑虑公路等级级的同时,也也考虑交通通量等级。3 国外交交通量的分分级,多采
16、采用日平均均货车或大大型车分级级,如澳大大利亚、法法国、德国国、日本等等,也有用用累计当量量轴次(万万次)进行行交通量分分级,如美美国沥青协协会AI、南非非等,一般般分为四至至七级或更更多。我国国过去多以以累计当量量轴次(万万次)表征征交通量的的大小,鉴鉴于考虑多多种性能指指标,以及及对材料、混混合料的设设计、结构构设计等方方面技术要要求,有必必要增加以以汽车为主主的划分交交通量等级级方法。根根据国家干干线公路交交通调查资资料划分等等级为七级级,经综合合分析,考考虑我国汽汽车交通量量构成比例例、国道交交通量和高高速公路上上(中型标准准车)的分级,将将我国交通通量划分为为五级,分分为特轻、轻轻、
17、中、重重、特重交交通等级。因因我国地域域大、东西西南北地域域的经济发发展极不平平衡,交通通量分布相相差也很大大,因此划划为五级是是合理的。3.2 对路用材材料的技术术要求3.2.11 沥青标标号和沥青青技术指标标的选择与与工程所在在地的气候候密切相关关。一般情情况下宜按按公路沥青青路面施工工技术规范范选择划分分气候区、选选择沥青标标号。由于最热月月份每天最最高气温的的平均值表表征的气温温低于最热热月份连续续七天的最最高气温平平均值,而而车辙最容容易在最热热的几天发发生。因此此,有的地地区在选择择沥青标号号和沥青技技术指标时时,参考了了美国Suuperppave的的PG分级级方法,用用历年最高高
18、月气温中中连续七天天高温的平平均值和998%保证证率,并考考虑气温与与路面温度度的相关关关系,计算算路面最高高温度,以以此选择沥沥青高温技技术指标。同同时以历年年极限最低低气温选择择低温技术术指标。该该方法己在在部分省中中使用。附附录B提供供部分地区区19600年至20000年累累计的气象象资料整理理,供使用用。当连续续七天高温温的平均值值小于300的地区可可视为凉区区;当平均均值为30035的地区为为温区;当当平均值大大于35的地区为为热区。各各地可根据据气温资料料,建立与与路面下22cm深处处的温度与与当地的气气候、地理理参数等建建立相关关关系,预估估路面最高高温度。气候区划为为热区,对对
19、夏季持续续高温较长长,或重载载车较多的的高速公路路,可选用用稠度高、60粘度大的沥青;对气候区划为凉区,宜选用稠度较低、低温延度较大的沥青。当沥青层为为二至三层层或沥青层层较厚时,表表面层宜考考虑选用高高温、低温温性能均较较好,并耐耐老化的沥沥青;对中中面层、下下面层宜选选用高温抗抗车辙、热热稳性好的的沥青,或或选用稠度度高一级的的沥青。3.2.44 改性沥沥青是根据据对沥青路路面的使用用要求,在在基质沥青青中掺入一一定数量的的高分子聚聚合物、天天然沥青或或其他的改改性剂,经经加工制作作使其某些些性能有所所改善或提提高的结合合料。选择改性剂剂应根据使使用要求考考虑以下因因素,并结结合当地的的实
20、践经验验和投资条条件综合确确定。1 为提高高高温抗车车辙能力,宜宜使用热塑塑性橡胶类类、热塑性性树脂类或或其他化学学、物理改改性剂及天天然湖沥青青等。热塑性橡胶胶类改性剂剂最广泛泛运用的是是苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌嵌段共聚物物(简称SSBS)改改性剂。热塑性树脂脂类改性剂剂己有实实践经验的的乙稀醋酸乙烯烯脂聚合物物(简称EEVA),聚聚乙烯(简简称PE)等。天然沥青有天然然湖沥青(如特立尼尼达湖沥青青),页岩岩沥青等。 2 为提高高低温抗裂裂能力,宜宜使用热塑塑性橡胶类类或橡胶类类,及其他他化学改性性剂。橡胶类改性性剂使用较较多的是丁丁苯橡胶(简简称SBRR)乳液,以以及废旧橡橡胶粉等。3 当交通
21、通繁重或气气候条件严严酷,可采采用两种改改性剂进行行改性,以以综合改善善路用性能能。4当采用新新品种的改改性剂时,宜宜参考国内内外有关技技术标准或或规范,经经实践验证证是合理的的。5 改性沥沥青品种较较多,同一一改性剂获获得的改性性沥青其质质量也有差差异,应加加强试验检检测工作,严严格控制改改性沥青的的质量。3.2.77 路面的的横向力系系数与沥青青混合料的的石料品质质,构造深深度与集料料的级配密密切相关。设计人员应认真调查沥青表面层用粗集料,选择强度较高、磨光值大、耐磨耗、符合石料磨光值PSV要求的石料。常用的石料有玄武岩、安山岩、片麻岩、辉绿岩,砂岩, 花岗岩,闪长岩, 硅质石灰岩以及经轧
22、制破碎的砾石等。沥青表面层层用粗集料料除应满足足3.2.7条有关关石料磨光光值的要求求外,为提提高混合料料的水稳性性,在年平平均降雨量量大于5000mm的地区区,高速公公路和一级级公路抗滑滑表面层所所用的细集集料,可掺掺入一定量量的石灰岩岩石屑或其其他磨光值值较小的石石屑;二级级公路和三三级公路表表面层所用用的粗集料料,可掺入入一定量的的石灰岩碎碎石或其他他磨光值较较小的碎石石。在年平均降降雨量小于于500mmm的地区区,表面层层的粗、细细集料均可可掺入一定定比例的石石灰岩或其其他磨光值值较小的碎碎石或石屑屑。3.2.88 当粗集集料与沥青青的粘附性性达不到要要求时,应应进行试验验确定掺入入消
23、石灰或或水泥剂量量,因各地地的石质不不同,不宜宜照搬。一一般在沥青青混合料中中掺入总质质量为1.52%的消消石灰或掺掺入总质量量为233%的水泥泥代替矿粉粉,使沥青青混合料达达到本规范范第7章中中有关水稳稳性指标的的要求;若若仍不能满满足水稳定定性的要求求时,可在在沥青中采采取掺入耐耐高温、耐耐水性持久久的抗剥落落剂或采用用改性沥青青等措施,以以提高其粘粘附性,防防止沥青与与石料间剥剥离。4 结构层层与组合设设计4.1 结结构层设计计4.1.22 原规范范将沥青混混凝土路面面都称为高高级路面,表表面处治为为次高级路路面,泥结结碎石、级级配碎砾石石等为过渡渡式路面,砂砂石路面为为低级路面面。由于
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 公路 沥青路面 设计规范 17017
限制150内