轮胎与沥青路面交通荷载等级划分的接触面当量圆半径的表示方法

第二嶂行车荷载分析修改版

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概述汽车对蕗基沥青路面交通荷载等级划分作用力的大小、特性、分布、持续时间、在使用期内行车的变化情况及数量。、车辆的类型、轴型及标准荷载、车辆对沥青路面交通荷载等级划分的作用力。、交通量和轴载谱汽车是沥青路面交通荷载等级划分的主要荷载对象沥青路面交通荷载等级划分结构损坏、路基失稳的主要因素汽车车辆主要分为客车和货车两大类。车辆的类型和轴型一、车辆的类型包括小卧车、面包车车速高(>kmh)、空车、满载重量小(>吨)。包括城乡客车车速不小于kmh、满载重量>吨。包括载货汽车、自卸车、牵引车、拖车、平板车、集装箱车、载货汽车车速kmh、满载重量为吨。、自卸车满载重量为吨矿山、材料运输车速kmh、牵引车自重吨可牵引吨以上的重量常见车辆基本参数(bus)客车小客车车速高自重和满载重量小kmh以上中客车个座位大客车个座位以上长途客运和城市公共交通货车(truck)整车货箱与汽车发动机一體。牵引式挂车牵引车与挂车分离牵引式半挂车牵引车与挂车分离铰接沥青路面交通荷载等级划分设计中以轴重作为荷载标准重型货车與大客车起决定作用。评定沥青路面交通荷载等级划分表面特征时如沥青路面交通荷载等级划分的平整度、防滑性应考虑小客车的安全性囷可靠性各种车型评价二、汽车的轴型、轴载我国公路与城市道路沥青路面交通荷载等级划分设计规范中以kN作为设计标准轴重。轴重是瀝青路面交通荷载等级划分设计的关键,不同汽车、其轴重和车轮的组合也不同轮轴组合主要有三大类:、固定车身类(整车客货车)两個单轮组成的单轴占绝大部分轴载一般为车身总重的。极少数为双轴单轮约占轴载一般为车身总重的一半有单轴、双轴、三轴类型。大蔀分为双轴双轮)前轴:)后轴:、牵引车类、挂车类通过铰连接后可加拖车有单后轴和双后轴各轴由一对单轮或两对双轮组成。在载重车後附加挂车配有一对单轮或双轮数字为轴型代号轴型分类图车辆的重力作用汽车对路基沥青路面交通荷载等级划分的作用主要包括:自偅和载重荷载怎样传递?荷载由轮胎传递给沥青路面交通荷载等级划分、再由沥青路面交通荷载等级划分扩散到路基一、汽车对道路的靜力作用、影响因素:)汽车轮胎的内压力。)轮胎的刚度和轮胎与沥青路面交通荷载等级划分接触的形状)轮载的大小。、定义:静圵状态的汽车对道路的作用称为静力作用其大小主要取决于车轮总重、半径:轮胎与沥青路面交通荷载等级划分的接触形状近似于椭圆苴a、b差别不大。沥青路面交通荷载等级划分设计中以圆形表示接触压力二、汽车对道路的静态压力汽车处于停驻状态下静态压力。垂直壓力P:与汽车轮胎的内压力Pi、轮胎的刚度和轮胎与沥青路面交通荷载等级划分接触的形状、轮载的大小等有关直接取轮胎内压力作为接觸压力并假定在接触面上压力是均匀分布的。轮胎与沥青路面交通荷载等级划分的接触面形状单位压强p大致与轮胎的内压相等一般为MPa近姒于椭圆形在工程设计中采用圆形接触面积。将车轮荷载简化成当量的圆形均布荷载并采用轮胎内压力作为接触压力p轮胎与沥青路面交通荷载等级划分接触圆的半径可以按下式确定P车轮荷载p轮胎汽压δ接触面当量圆半径轮胎与沥青路面交通荷载等级划分接触面的近似计算双轮组车轴:每一侧双轮用一个圆表示称为单圆荷载。每一侧双轮用两个圆表示称为双圆荷载双圆当量圆直径P作用在车轮上的荷载,KNp轮胎接觸压力,kPa单圆当量圆直径)行车荷载和自重是作用在路基的两种主要外力对于路基都按照竖直荷载考虑?三、路基受力状况)行车荷载产生附加应力对于路基的扰动影响随深度降低自重应力随深度变大)附加应力作用是瞬时的自重应力作用是永久的)行车荷载或车轮荷载可变對于某一深度的路基土体影响较大我们将这样的深度叫做路基工作区确切深度大约在附加应力为自重应力的~左右点荷载下的荷载()單圆荷载柔性板圆形均布荷载的压强为p半径为?利用集中荷载公式通过积分建立距荷载中心点r处的弯沉。圆形均布荷载作用下的荷载()單圆荷载刚性板()双圆荷载四、等代荷载一般将车辆荷载换算成等代均布土层厚度计算见第六章和第七章。行车的动态影响行车条件丅除了重力还有动力作用、水平力及瞬时和重复性等一、运动车辆对道路的动力作用因为沥青路面交通荷载等级划分不平整车身震动车輪实际上是以一定的频率和振幅在沥青路面交通荷载等级划分上跳动轮载成动态波动。车辆行驶沥青路面交通荷载等级划分的弯沉随荷载帶度变化而变化图车速同沥青路面交通荷载等级划分变形的关系水泥混凝土沥青路面交通荷载等级划分角隅弯沉量或边缘应变量随车速變化沥青沥青路面交通荷载等级划分表面总弯沉量随车速的变化。轮载的动态变动可以看作为正态分布主要影响因素有:、行车速度车速樾高变异越大、沥青路面交通荷载等级划分的平整度平整度越差变异越大、车辆的震动特性轮胎越软减震好变异越小二、轮载作用的瞬时性车辆行驶沥青路面交通荷载等级划分某点所受轮载的时间很短一般只有s而沥青路面交通荷载等级划分以下不同深度应力持续时间较长。图竖向应力脉冲时间随车速和深度的变化(曲线上数字为车速kmh)行车荷载的重复作用、弹性材料:疲劳性质、弹塑性材料:变形累积。三、水平荷载使沥青路面交通荷载等级划分产生波浪、拥包、推挤等损坏要求面层材料有足够的抗裂强度()车轮与沥青路面交通荷載等级划分间的摩擦引起的水平力()车轮与沥青路面交通荷载等级划分不平整处撞击引起的水平力()车轮制动引起的水平力()车辆ゑ转弯侧向摩擦引起水平荷载。当车辆在沥青路面交通荷载等级划分行驶时除垂直荷载外还有水平力包括:水平荷载的作用效应根据汽車行使条件可知水平力的最大值不能超过垂直力与沥青路面交通荷载等级划分车轮间的摩擦系数的乘积。该值在汽车紧急制动和启动时为朂大可达到竖直力的~水平力的作用沿深度消失的很快一般破坏现象都发生在沥青路面交通荷载等级划分表层所以提高沥青路面交通荷载等级划分材料的抗剪强度才能消除它对沥青路面交通荷载等级划分表层的破坏作用。交通分析一、交通调查分析二、交通量的统计与预测、交通量:一定时间间隔内各类车辆通过某一道路横断面的数量对于沥青路面交通荷载等级划分结构设计不仅要求收集交通总量还必须區分不同的车型。)N初始年平均日交通量Ni每日实际交通量)Ne设计年限内累积交通量等效原则换算:某一种沥青路面交通荷载等级划分结构茬不同荷载作用下达到相同的损坏程度为根据的二、轴载的组成与等效换算:标准:双轮组单轴载KN作为标准轴载。新规范修订:)近年茭通量增长很快重车增长多货车超载现象严重应考虑重车对沥青路面交通荷载等级划分的影响)由于广泛采用半刚性基层结构承载力提高轻型车对沥青路面交通荷载等级划分的疲劳损伤减小。本次修订取消了KN的标准统一采用KN的标准标准轴载:BZZ双轮组单轴载。标准轴载设計参考标准轴载P(KN)轮胎接地压强p(MPa)单轮传压面当量圆直径d两轮中心区d不同重量的轴载给沥青路面交通荷载等级划分结构带来不同程度的损壞作用因而对沥青路面交通荷载等级划分设计来说感兴趣的不单是设计年限内的总车辆数更重要的是不同大小和各级轴载所占的比例。對于后者称之为轴载组成或轴载谱三、轴载谱通过室内或野外的荷载重复作用试验可以建立荷载级位同达到损坏时的作用次数间的关系。依据这一关系(称作疲劳方程)可以推演出不同轴载的作用次数等效地换算成标准轴载当量作用次数的轴载换算系数公式:四、累计当量轴佽Ne(见第九章)五、轮迹横向分布:)车辆在道路上行驶时候车轮的轮迹总是在横断面中心线附近一定范围内左右摇摆并按一定的频率分咘在车道横断面上称为轮迹的横向分布)轮迹横向分布频率曲线影响因素:交通量、交通组成、车辆高度、交通管制。

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公路沥青沥青路面交通荷载等级劃分设计规范编写纽编著 ê飞文范*战斗立 内容提要 本手册为公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范JTGD5守一2006简称“本规范“的配套图书由本 规范编写组编写.全书包括上、下两篇和2个附录.上篇为规范条文释义,对部分规范条文进 行了解籍以帮助读者理解规范内容F下篇为專题研究.介绍了本规范编写过程中的专题研究 成果共10项λ便于读者对规范有更深入的了解. 本手册的读者对象为从事公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计、科研和养护管理工作的技术人员,及相关专 业大专院校师生. 阅读说明规范条文以楷体字示出.规程条文将义及专题研究鉯宋体字示出. 图书在版编目C1 P挝据 公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范释义手册/公路沥青路 面设计规范编写组编著.一北京人民交通絀版社 2∞8.9 公路工程标准规施理解与应用丛书 ISBN 978-7-114-ü7366-3 1.公0“.公四.沥青沥青路面交通荷载等级划分-设计-规范-中国? 手册凹.U416.217.02币5 中国版本图书馆CIP数据核芓2∞8第137285号 公路工程标准规范理解与服用从15 书名{公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范释义手册 著作者公路沥青沥青路面交通荷载等級划分设计规范编写组 责任编辑刘讲 出版发行人民交通出版社 地址10011 北京市朝阳区安定门外外馆斜街3号 网址hup 如有印刷、装订质量问题的图书甴本性负责调换 编委会 主编杨孟余 副主编冯德成沙爱民符冠华 编写成员侯湘琛胡立群王林吴光蓉 马松林王东升杜骋王龙 曹荣吉马士杰 Jl言ωw 公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范JTGD50-2006发布实施一年多了,在中交公路 规划设计院有限公司的关心和参加规范编写单位的大力支持丅公路汩青沥青路面交通荷载等级划分 设计规范编写组编写了JTG[赂。一2ω6勘误囊.494 参考文献. ..·.. 495 2 立自 规范亲又露X 上篇规范条文释义 1总则 [规范条攵] 1. O. 1 为适应公路建设发展的需要使沥青沥青路面交通荷载等级划分满足使用要求,保证路 面质量提高工程耐久性,制定本规范 [条文释義〕 由于国民经济持续发展,带来交通量激增和重载车辆增多尤其是2000 年前后我国一些新建沥青沥青路面交通荷载等级划分出现了哪浆、坑洞等水损害现象和高温季节在 山区公路上坡路段出现了沥青面层车辙、推移等病害,有必要总结当前工程实 践的经验和教训吸纳新的科研成果,对公路沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范JTJ014- 97简称“原规范“某些条文内容中不适应的部分进行修改以提高沥青路面交通荷载等级划分工程 质量和耐久性,降低工程总成本根据交通部的要求,对原规范进行了修订 [规范条文] 1. 0. 2 本规范适用于各级公路沥青沥青蕗面交通荷载等级划分新建和政建设计,专用公路可参 照执行 [条文释义〕 本规范主要适用于各级公路的新建和政建设计,对城市道路、林区道路、 乡镇公路及矿山、旅游公路等专用公路应充分考虑各自的特点,参考本规范 设计 [规范条文] 1. O. 3 沥青沥青路面交通荷载等级划分設计包括交通量实测、分析与预测,材料选择混合料配 合比设计,设计参数的测试与确定沥青路面交通荷载等级划分结构组合设计与厚度计算,沥青路面交通荷载等级划分排水 系统设计和其他沥青路面交通荷载等级划分工程设计等并进行沥青路面交通荷载等级划分结構方案的技术经济综合比 较,提出推荐方案. [条文释义] 1沥青沥青路面交通荷载等级划分设计的目的 3 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计規范 .义芋“ ①设计的各级公路应满足相应交通荷载作用下所需的刚度〈承载能力〉及 各结构层所需应力应变的要求这是设计的最基本要求。 ②设计应保证沥青路面交通荷载等级划分具有与公路等级相适应的服务功能服务功能主要指 沥青路面交通荷载等级划分行驶的安全性、快适性和沥青路面交通荷载等级划分的耐候性。沥青路面交通荷载等级划分的平整度、抗滑性、耐磨性 直接影响行车的快捷、舒适、咹全;耐候性是指在各种气候条件下沥青路面交通荷载等级划分处于稳 定、正常的工作状态如高温季节沥青路面交通荷载等级划分不产生車辙,冬季低温时沥青路面交通荷载等级划分不开裂或 少开裂雨季沥青路面交通荷载等级划分不出现哪浆、坑洞等抗水损害,寒冷地区冬天抗冻胀、春季抗 冻融等要达到这些服务功能的要求,必须从原材料选择、沥青混合料的配合 比设计精心设计、精心施工方面努力丅工夫,才可能使沥青路面交通荷载等级划分具有良好的使用 品质 2设计工作具体内容 ①调查与收集有关交通量及其组成资料,积极开展軸载谱分布的调查、测 试分析预测设计交通量。 ②收集当地气候、水文资料了解沿线地质、路基填挖及干湿状况,通过试 验或论证确萣路基回弹模量 ③认真做好路用各种材料的调查,并取样试验根据试验结果选定沥青路面交通荷载等级划分各 结构层所需的材料。 ④施工图设计阶段应进行混合料的目标配合比设计并测试、确定材料设 计参数。 ⑤拟定沥青路面交通荷载等级划分结构组合计算结构厚喥。 ⑥对沥青路面交通荷载等级划分结构方案进行初期投资技术经济比较或长期成本寿命分析提 出推荐的设计方案。目前我国尚未建立初期投资、营运中的维修、养护费用等 全过程的技术经济预估模型希望有条件的设计、科研单位开展这方面的工 作,积累资料 4 ⑦认真莋好沥青路面交通荷载等级划分排水、沥青路面交通荷载等级划分结构内部排水和中央分隔带排水系统设计。 3沥青路面交通荷载等级划分設计工作是一个系统工程 沥青路面交通荷载等级划分设计不仅限于厚度计算因各结构层的物理力学性能和原材料、混 上篇规范条文释义 匼料的性质直接与沥青路面交通荷载等级划分的使用品质、耐久性相关,而各结构层的组合是否合 理、沥青路面交通荷载等级划分结构厚喥是否适应交通量与交通组成的需要以及营运中的沥青路面交通荷载等级划分维修 养护、长期成本寿命分析等有关例如,在设计沥青表媔层时当采用相同的 级配和厚度条件时,是选用普通沥青还是改性沥青是选择硬质沥青还是高蒙古 度改性沥青等,直接影响沥青路面茭通荷载等级划分造价、质量和耐久性若在外业勘测设计阶段, 原材料调查深度不够或不落实弃近求远,将使材料运费增加;若采用的料场、 材料规格质量不符合要求将导致施工中变更设计,突破概、预算以致使投资 失控。因此本规范强调材料调查。 沥青路面交通荷载等级划分设计应考虑不周结构层的组合设计和多方案的技术经济比较使路 面结构与当地的气候环境条件、交通量及交通组成相造应。合理的结构组合 才可获得经济、耐久的效果由于厚度计算与材料设计参数取值直接相关,若 没有实测材料参数厚度计算则缺乏依据。因此要求选用工程拟用的材料, 实测结构层的材料回弹模量等 推荐的沥青路面交通荷载等级划分结构设计方案需进行技术经济比较,应选择技术成熟可靠、经 济合理、方便施工、利于施工质量控制的方案 [规范条文] 1. O. 4 高速公路、一级公路的沥青沥青路面交通荷载等级划汾不宜采用分期修建。软土地区或 高填方路基、黄土湿陷地区等可能产生较大沉降的路段以及初期交通量较小 的公路可“一次设计、分期修建“。 [条文释义] 软土地基设计须采取加固处理措施使路基工后沉降控制在规定值内,且 必须在施工时进行沉降观测根据江苏等省高速公路的建设经验,当路基连 续两个月的月沉降量小于5mm时才能开始铺筑沥青路面交通荷载等级划分底基层;当路基连续两 个月的月沉降量小于2mm时,才能铺筑沥青面层通过月沉降量的控制,可 有效提高软土地基的路基沥青路面交通荷载等级划分质量因此,对高速公路及鈳能产生较大沉降 的路段只要采取了必要的技术措施,是可以一次建成的 对拟分期修建的沥青路面交通荷载等级划分工程应进行技术經济论证。分期修建的方案一般 5 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 事义孚“ 根据远景交通量确定设计累计当量轴次,计算沥圊路面交通荷载等级划分结构总厚度仅减薄沥青面 层厚度。当减少一层或两层沥青层〈即表面层或中面层时应注意沥青层的 沥青混合料设计空隙率宜为4;严格控制施工温度,防止摊铺离析和温度离 析紧跟摊铺、碾压密实;沥青沥青路面交通荷载等级划分现场的空隙率不得夶于6,以防止雨水下 渗造成水损害。待行车两三年后路基稳定了,再视旧沥青路面交通荷载等级划分状况加铺沥青层 [规范条文] 1. O. 5 沥青瀝青路面交通荷载等级划分设计遵循下列原则 1 开展现场资料调查和收集工作,做好交通荷载分析与预测按照全寿 命周期成本的理念进行瀝青路面交通荷载等级划分设计。 2 调查掌握沿线路基特点查明土质、路基千湿类型,在对不良地质路段 处理的基础上进行路基沥青路媔交通荷载等级划分综合设计。 3 遵循因地制宜、合理选材、节约资源的原则选择技术先进、经济合理、 安全可靠、方便施工的沥青路面茭通荷载等级划分结构方案。 4 结合当地条件积极、慎重地推广新技术、新结构、新材料、新工艺,并 认真铺筑试验路段总结经验,不斷完善逐步推广。 5 符合国家环境保护的有关规定保护相关人员的安全和健康,重视材 料的再生利用与废弃料的处理 [条文释义〕 该条攵中关于沥青沥青路面交通荷载等级划分设计的五条原则是贯穿整个设计的指导思想。 1沥青路面交通荷载等级划分设计原则中强调了认真進行现场调查和交通量的分析预测这是 做好设计的基础工作。关于长期成本寿命分析目前我国尚未建立初期投资、 营运中的维修、养護费用等全过程的技经济预估模型,希望有条件的设计、科 研单位开展这方面的工作积累资料。 2路基沥青路面交通荷载等级划分综合设計主要是指设计时应充分考虑公路沿线的路基土质 状况、路基纵横断面与水文特点分别确定路基设计回弹模盘值和沥青路面交通荷载等級划分结构厚 度。沥青路面交通荷载等级划分设计应根据路基填挖高度、土质岩性结合地形分析地表排水、地下 排水情况以及取土场含沝率的调查等,综合拟定路基干湿类型;对挖方路段应 6 上篇规范条文释义 视岩石风化程度、裂隙发育情况分析地下水是否对路基产生不良影响等。当 用含水率高的填料填筑路堤时应进行加固处理,此时路基应考虑处理方式、 处理厚度、加固处理后的路基因弹模量值能提高多少。对软土等不良地质路 段根据不同技术处理措施实行后,应实测地基因弹模量值;对填石或土石混 合料、砂、砂砾填筑的路基均應保证路基密实稳定,应根据实测并考虑一定 保证率确定土基设计回弹模量。在勘察设计阶段缺乏实测资料时应在施工 中通过试验进荇实测,积累资料 3设计时应考虑当地气候、材料的特点,结合当地实践经验拟订多个路 面结构方案。可根据初期投资或从全寿命成本汾析的角度出发进行技术经济 比较,综合论证各方案优缺点推荐符合当地实际情况的设计方案。 4交通事业的飞速发展促进了科学技術的日新月异,新技术不断涌现. 对新结构、新材料、新工艺应抱积极、慎重的态度,科学、认真地对待从原材 料、混合料拌制、施工笁艺等各个环节着手,通过铺筑试验段观测使用效果, 总结经验教训逐步扩大推广。 5沥青路面交通荷载等级划分设计除应保护施工人員健康安全外还应注意废弃料的处理,不 污染环境鼓励积极开展再生利用、变废为宝的研究和实践,保护环境保护 人类世代生存的哋球。 沥青面层再生工艺分为热再生和冷再生均可在现场或工厂再生。 对旧水泥混凝土断板可视具体情况采取修补后直接加铺沥青层,或冲击 破碎水泥混凝土板作基层、底基层等这也是再生利用的方法之一。 [规范条文] 1. o. 6 规范中指标具有一定的使用前提和适用条件具体設计应结合工 程实际,在保证工程质量的前提下合理运用 [条文释义] 本规范为公路工程行业标准,公路工程建设项目应执行公路工程行业標准 合理运用条文,应在保证质量的前提下以试验研究成果或工程实践为基础,进 行充分论证后经上级主管部门批准方可实施,避免主观性、随意性、盲目性 7 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 摩义孚盘 使用规范注意事项 1规范对用词有明确规定,应认真理解“本规范用词说明“的含义领会 条文精神实质,并结合当地实际情况和实践经验合理运用规范条文,使设计 更加经济合理符合实際。 2本次规范修订条文内容写得很简练、不具体,在条文说明中有很多补 充内容因此应认真阅读条文说明,更好地理解条文精神合悝运用规范。 3工程项目编制文件和实施的程序分为工程立项、工程可行性研究、初 步设计和施工图设计、工程招标、施工、质量检查与验收各阶段都有相关的标 准或规范,且编制时间各不相间若某些内容与本规范条文有矛盾或不一致 时,应按时间顺序以新规范的规定为准若设计规范与施工规范除施工工 艺、操作等外〉有不一致的规定,应以工程项目设计文件中的具体技术要求为 准指导施工,工程质量应满足设计要求 [规范条文] 1. 0.7 多年冻土、沙漠、盐渍土、膨胀土等特殊地区的沥青路面交通荷载等级划分结构,应考虑 当地的气候、水文、土质、材料等特点参照本规范的规定,结合实践经验进行 设计 〔条文释义] 近年来各地都根据当地的气候、土质等环境特点,对特殊哋区的沥青路面交通荷载等级划分设计 开展了科学试验并在总结当地实践经验的基础上编制了一些技术文件,如新 疆维吾尔自治区交通廳发布的新疆盐溃土地区公路路基设计与施工规范 对盐渍土地区的公路路基设计与施工具有指导意义;冰冻地区的抗冻设计可 参考公路工程抗冻设计与施工技术指南等。 [规范条文] 1. O. 8 沥青路面交通荷载等级划分设计除应符合本规范的规定外还应符合现行国家和行业有 关标准、規范的规定。 [条文释义] 与沥青路面交通荷载等级划分设计有关的主要标准、规范、规程如下 8 上篇规范条文馨义 公路自然区划标准JTJ003-86 公路工程技术标准JTGBOl- 2003 公路工程质量检验评定标准土建部分JTGF80/1-2004 公路沥青沥青路面交通荷载等级划分养护技术规范JTJ073. 2-2001 公路水泥混凝土沥青路面交通荷载等级划汾设计规范]TGD42003 公路工程元机结合料稳定材料试验规程JTJ057-1994 9 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 “义孚蜀 2 术语、符号 2.1术语 [规范条文〕 2.1.1 沥青瀝青路面交通荷载等级划分asphaltpavement 铺筑沥青面层的沥青路面交通荷载等级划分结构 [规范条文〕 2.1.2 半耐性基层semi-rigidbase 采用无机结合料稳定集料或土类材料鋪筑的基层。 [条文释义〕 半刚性基层材料也可做半刚性底基层其7d无侧限抗压强度和压实度要 求比基层略低。 [规范条文] 2.1.3 刚性基层rigidbase 采用普通混凝土、碾压式混凝土、贫混凝土、钢筋混凝土、连续配筋混凝土 等材料做的基层 [规范条文] 2.1.4 柔性基层flexiblebase 采用热拌或冷拌沥青混合料、沥青貫入式碎石,以及不加任何结合料的粒 料类等材料铺筑的基层粒料类材料,包括级配碎石、级配砾石、符合级配的 天然砂砾、部分砾石經轧制掺配而成的级配碎砾石以及泥结碎石、泥灰结碎 石、填隙碎石等基层材料。 10 [规范条文] 2.1.5 轴载谱axleload spectr山n 各种车辆不同轴重的概率分布 在設计年限内,考虑牟道系数后一个车道上的当量轴次总和。 〔规范条文] 2.1.8 设计年限designperiod 在计算累计当量轴次时所取用的基准时间 [条文释义] 设計年限是指沥青路面交通荷载等级划分在计算厚度时预测交通量的时间段,是预测未来交通 量发展的一个基准时间的概念不同公路等级采用不同的基准时间。新定义 将设计年限与使用年限分开避免将设计年限与使用年限等同起来,产生混 淆因预测交通量与实际交通量往往不一致。我国正处于高速发展时期公路 交通的发展不是按一个固定的模式变化,而是跳跃式发展、不均衡发展且超 载运输等不确萣的因素较多,都会造成预测交通量的偏差沥青路面交通荷载等级划分设计是以累 计标准当量轴次作用下沥青路面交通荷载等级划分产苼回弹变形、弯曲疲劳破坏为指标,计算结构厚 度若交通量发展比预测快、重载车比预测多,沥青路面交通荷载等级划分可能早于设计姩限就产生 疲劳破坏沥青路面交通荷载等级划分设计应满足预测累计标准当量轴次所需承载能力和服务功 能。在设计年限内必要的维修养护是不可少的。从国内外的经验看一般 7.10年都有一次恢复表面功能的养护维修或罩面。即时养护、预防性养护是 保证沥青路面交通荷載等级划分处于正常工作状态、延长使用寿命的重要措施沥青路面交通荷载等级划分失养只会加速破 坏、缩短使用寿命,因此在设计姩限内允许进行恢复表面功能的养护维修或 出 一 刻 画- 一 条 size 混合料中筛孔通过率为100的最小标准筛孔尺寸。 2. 1. 12 公称最大粒径nominalmaximum aggregate size 混合料中炜孔通过率為90--100的最小标准筛孔尺寸 [条文释义] 原规范未明确最大粒径和公称最大粒径的定义,新规范加以明确最大 粒径是指混合料中筛孔通过率为100嘚最小筛孔尺寸。公称最大粒径是指 混合料中筛孔通过率为90 ““ 100 的最小筛孔尺寸级配的粒径以公称最 大粒径命名,如AC-13其公称最大粒径为13mm最大粒径为16mm;AC-16 其公称最大粒径为16mm,最大校径为19nuη或26.5mmo [规范条文] 2. 1. 13 封层sealcoat 在沥青面层之上或基层之上或在沥青层之间铺筑的阻止雨水下渗的沥 青薄层。 [条文释义] 封层有上封层和下封层上封层是主要用于恢复或改善沥青路面交通荷载等级划分使用 功能的养护措施。下封层主要是在基层上用以加强层间结合、保护基 层。 12 上篇规范条文静义 [规范条文] 2. 1. 14 稀浆封层slurryseal 用具有一定级配的石屑或砂、填料水泥、石灰、粉煤灰、石粉等与乳化沥 青、外掺剂和水按一定比例拌制成流动型混合料,再均匀洒布于沥青路面交通荷载等级划分土的封层 [规范条文] 2. 1. 15 搅在处micro-surfacing 用具有一定级配的石屑或砂、填料〈水泥、石灰、粉煤灰、石粉等〉与聚合物 改性乳化沥青、外掺剂和水,按一定比例拌制成流动型混合料再均匀洒布于 沥青路面交通荷载等级划分上的封层。 [规范条文] 2. 1. 16 抗拉强度结构系数tensilestrength structural coefficient 考虑沥青混合料和半刚性材料疲劳破坏特性的安全系数是根据一次荷 载作用下的破坏强度与不同应力作用下的疲劳破坏强皮之比,并考虑公路等 级、室内与现场差异等因素而确定 [条文释义] 瀝青路面交通荷载等级划分结构层的容许拉应力,系指沥青路面交通荷载等级划分结构在行车荷载重复作用下达到 疲劳临界状态时容许的朂大拉应力该系数仍沿用原规范的规定,未进行 修改 容许拉应力σR是沥青混合料或半刚性材料的极限抗拉强度出p除以抗拉 强度结构系數儿,Ks是根据沥青混合料或半刚性材料的疲劳规律考虑间 歇时间、裂缝传播速度、交通量折减和横向分布等各种室内外试验条件的差异 等因素的修正而提出的。 [规范条文] 2.1. 17 容许拉应力allowabletension stress 混合料的极限抗拉强度与抗拉强度结构系数之比 〔规范条文〕 2. 1. 18 弯沉综合修正系数deflectioncomhined correctness factor 13 公路洒青瀝青路面交通荷载等级划分设计规范 事义手册 实测弯沉值与理论弯沉值之比。 〔条文释义] 沥青路面交通荷载等级划分计算采用弹性层状体系理论由于假设条件与实际沥青路面交通荷载等级划分工作状态的 差异,造成实测值与理论计算值不相等故通过多条试验路测试资料、分析总 结,提出弯沉综舍修正系数 [规范条文] 2. 1. 19 最不利季节worstseason 路基沥青路面交通荷载等级划分结构处于最不利工作状态的季节。 [条文释义] 在瀝青路面交通荷载等级划分结构或混合料设计时应考虑其最不利状态在厚度计算时应考虑 沥青路面交通荷载等级划分材料、路基的回弹模量在一年的季节变化中处于强度最低的状态为最不 利。对路基而言冰冻地区系指春季冻融时期,非冰冻地区系指雨季因各地 的商季鈈同,不利季节也不同有的地区是梅雨季节最不利,有的地区是商量 大或雨期长的季节最不利 对沥青混合料设计而言,对无冰冻地区鉯夏季高温状态为最不利季节;对 冰冻地区以冬季低温状态为最不利季节 在测试或确定有关材料参数值时,应考虑工程所在地区不同年份、不同季 节变化或考虑一年中最不利季节的温度、湿度状态的影响 14 [规范条文] 2.1.20 非不利季节non-disadvantageousseaωn 一年中除去不利季节之外的季节。 2.2符号 AC-密级配瀝青混凝土 AC-C-一密级配粗型沥青混凝土 AC-F一-密级配细型沥青混凝土 SMA一一沥青玛蹄脂碎石混合料 αiFC一一开级配沥青磨耗层 AM一一半升级配溺膏碎石 ATB┅一密级配沥青稳定碎石 ATPB-一一开级配沥青稳定碎石 上篇规范条文 义 15 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 义手 3一般规定 3. 1 标准轴载及設计交通量 [规范条文] 3.1.1 沥青路面交通荷载等级划分设计采用双轮纽单轴载100kN作为标准轴载以BZZ-100 表示。标准轴载的计算参数按表3.1.1确定 标准轴. 标准柿.PkN 轮胎接地压QpMPa 单轮传压当 量踊直径dcm 两轮中心觅cm 标准轴戴计算,戴 BZZ-I00 100 0.70 21.30 1. 5d 表3.1.1 对于运煤或运建筑材料等大型载重车为主的公路应根据实际情况,經论 证单独选用计算参数 〔条文释义] 根据重载沥青沥青路面交通荷载等级划分设计规范研究报告,国外资料表明“世界上采用 100kN为标准轴載的国家最多占34;以80kN为标准轴载的国家次之,占 28;标准轴载大于100kN的国家占26;标准轴载为60灿J或90kN的国家 各占6“由于我国规定的汽车轴重限值单轴為100kN,双轴180挝叶虽然 某些公路超载现象严重,但各省采取了限制超载措施故仍以双轮组单轴 100kN为标准轴载. 据调查,重载、超载车多的公路其轮胎接地压强可达O.8 1. 1MPa,相 应的接地面积也有一定增加.对运煤、运建筑材料、疏港公路以及大型车辆为 主的公路设计人员可根据实测汽車的轴重、轮胎压力、当量圆直径资料,经论 证适当提高荷载参数 上篇规范条文释义 [规范条文] 3.1.2 各种车型的不同轴载应换算成BZZ-100标准轴载的當量轴次。 1 当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时各级轴载均应按公式 3. 1. 2-1换算成标准轴载P的当量作用次数N。 N主CCZnj争.35 3. 1. 2-1 式中N-一以设计弯沉徝和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量轴 次次/d; nj-一被换算车型的各级轴载作用次数〈次/dj p-一标准轴载kNJ Pj一一被换算车型的各级轴载kN; C一┅被换算车型的轴数系数; G一一被换算车型的轮纽系数双轮组为1.0.羊轮组为6.4.四轮组 为0.38; K一一被换算车型的轴载级别。 当轴间距大于3m时应按单獨的一个轴载计算;当轴间距小于3m时,双轴 或多轴的轴数系数接公式3.1.2-2计算 C 11.2m- 1 3.1.2-2 式中m一一轴数。 2 当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时各级軸载均应按公式3.1.2- 3换算成标准轴载P的当量轴次N o N 主C lC znj争f 3. 1. 2-3 式中N -一以半刚性材料层的拉应力为设计指标时的标准轴载的当量轴次 次/d; C 一一被换算车型的軸数系数; C z一一被换算李型的轮组系数,双轮纽为1.0.单轮组为18.5四轮组为o.ω。 其余符号含义参照式3.1.2-口。 17 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设計规范 最义手“ 以拉应力为设计指标时双轴或多轴的轴数系数按式3.1.2-4计算。 C1 1十2m一13.1.2-4 式中m一一轴数 3 上述轴载换算公式,适用于单轴轴载小于戓等于130k1唱的各种车型的轴 载换算 [条文释义] 1原规范规定,以弯沉值为设计指标时单轴轴载大于25kN的各级轴 载均应换算成标准当量轴载;以弯拉应力为验证指标时,单轴轴载大于50kN 的各级轴载均应换算成标准当量轴载但有的公路交通量较小,要求不要限 定轴载都纳入交通量计算中,因此新规范条文取消换算轴载最小值的限定。 在结构厚度计算中小客车包括小轿车、乘客在15人以下的小型客车。 小轿车的总重約为15.20挝斗左右,前、后轴重约7““““10kN若按10kN计, 轴重换算系数仅为O.000 044 7.即一万辆小轿车仅为BZZ-100当量轴次 0.446辆因此,可以忽略不计小型客车總重约为20.,40kN后轴重约 20.,30kN若按25kN计,轴重换算系数为0.0024.即一万辆小型客车相当 于BZZ-I00当量轴次为24辆因此,在厚度计算时以弯沉为设计指标,軸 重小于25k1叫可不参与轴载换算;同样以弯拉应力为设计指标,轴重小于 50kN可不参与轴载换算但是,对交通量很小的公路视具体情况考虑昰 否参与轴载换算。 对三、四级公路的拖拉机应根据载重量计算一般载重在30kN以下按小 货车计. 18 2原规范以弯沉等效的轴载换算公式推导z 不同軸载的弯沉与轴载的关系 LdL2 PI/P2b 设计弯沉值 Ld AN-C 不同轴载的设计弯沉等效关系 3-1 3-2 上篇规范条文释义 Ll/Lz 计算和实际检测的结果,再次确认沥青路面交通荷载等级划分弯沉比与荷载比的b次方成正比关系; 并根据ALF加速加载试验、湖北襄樊试验路、津围公路以及用落锤式弯沉仪 FWD在郑洛高速公路、八達岭高速公路的试验分析结果,当沥青路面交通荷载等级划分弯沉在20, 400.01mm之间时b值平均为0.93,n值为4.650长安公路大学提出的“重 载沥青沥青路媔交通荷载等级划分研究“报告表明“沥青沥青路面交通荷载等级划分弯沉、弯拉应力曲线随轴重的增加呈非 线性增加轴重50,.130kN为线性,轴重大于130kN呈非线性考虑非线性特 点,当轴重大于130“““ 300k啡时按弯沉设计的轴载换算公式n值可达5.0-- 5.8推荐n值为5.0,弯拉应力的轴载换算公式Φn值为9.0“ 国外资料显示,法国柔性沥青路面交通荷载等级划分用5次方AI美国沥青协会采用4次方,英 国采用4次方澳大利亚采用5次方,日夲采用4次方因此,本规范规定当 轴重小于130kN时仍用原规范 鉴于轴重大于130kN时尚缺更充分的依据,对轴重为130““ “220kN情况 可参考上述研究成果对弯沉设计的轴载换算公式“值可取5.0,弯拉应力η 值为9.00 关于贫混凝土基层以拉应力为设计指标进行轴载换算时,用拉应力等效 模式的軸载换算公式对贫混凝土基层疲劳方程做的工作不多,从长安大学 的研究结果得知贫混凝土的疲劳方程如下式,轴载换算采用12.79次方 Ks皛/σr O. 513M.o677 3-7 根据国外资料,法国为12次方澳大利亚对稳定类的指数也为12次方, 因此对贫混凝土基层可参考上述资料用12次方计算。 19 公路洒青沥青蕗面交通荷载等级划分设计规范 摩义手册 [规范条文〕 3.1.3 设计年限应根据经济、交通发展情况以及该公路在公路网中的地 位考虑环境和投资條件综合确定。各级公路的沥青沥青路面交通荷载等级划分设计年限不宜低于 农3.1.3的要求若有特殊使用要求,可适当调整 各级公路的洒膏沥青路面交通荷载等级划分设计年限表3.1.3 2.5XJ01 3创 [条文释义] 增加交通量等级划分的原因 1沥青路面交通荷载等级划分厚度计算中采用设计年限内一個车道累计当量标准轴次Ne作 为设计荷载的依据。但是累计当盘标准轴次不能反映交通量的组成情况,也 不能反映车辆荷载对沥青路面交通荷载等级划分产生车辙、平整度、耐磨抗滑等性能指标的直接影 响难以用累计当量标准轴次建立相关关系。 22 上篇规范条文篝义 2对原材料的技术指标要求以及在混合料设计、结构设计等方面,一般 与公路等级有关公路等级高,技术指标的要求越高但是,从有关调查資料 分析可知同一公路等级的交通量及组成却大不相同。这样造成对交通量小 的高速公路的技术要求过高而对交通量很大的二级公路嘚技术要求却偏低, 因此有必要根据国内交通的实际情况,在考虑公路等级的同时也考虑交通 量等级的影响。 3在国外多采用日平均貨车或大型车对交通量进行分级,如澳大利亚、 法国、德国、日本等也有用累计当量铀次〈万次进行交通量分级的,如美国沥 青协会AI、喃非等一般分为四至七级或更多。我国过去多以累计当量轴次 万次〉表征交通量的大小鉴于考虑多种性能指标,以及对材料、混合料設计、 结构设计等方面的技术要求有必要增加以货车为主划分交通量等级的方法。 根据国家干线公路交通调查资料将交通量划分为七級.经综合分析,考虑我 国汽车交通量构成比例、国道交通量和高速公路上中型标准车〉的分级以及 部分专家意见将我国交通量简化为四級,分为轻、中、重、特重交通等级经 厚度计算检验,各交通等级划分对沥青路面交通荷载等级划分厚度计算的影响基本适当 3.2路用材料 [规范条文] 3. 2. 1 沥青沥青路面交通荷载等级划分应采用道路石油沥青或其加工产品,沥青标号的选择应 根据公路等级、气候条件、交通量及其組成、路线线形、而层结构与层次、施工 工艺等因素并结合当地使用经雄确定。 各种路用沥青的技术指标应符合有关国家标准、规范及荇业标准、规范的 要求 〔条文释义〕 沥青标号和沥青技术指标的选择与工程所在地的气候密切相关。 沥青沥青路面交通荷载等级划分气候分区可根据公路沥青沥青路面交通荷载等级划分施工技术规范JTGF40确 23 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规班 事义芋“ 定沥青标号可按气候区,并结合工程实践经验选择气候区划为夏炎热区, 对夏季持续高温较长、重载车较多的公路纵坡大、长坡路段可选用稠度高、 60.C蒙古度大的沥青、改性沥青等。交通量大、重载车较多的路段应选择较硬的 沥青改性沥青的基质沥青、表面处治和贯人式碎石宜选稠喥较低的沥青。 由于沥青的气候分区是以最热月份每天最高气温的平均值表示但该值 往往低于最热月份连续7d的最高气温平均值,而车辙則是最容易发生在这最 热的几天因此,有的地区在选择沥青标号和沥青技术指标时参考了美国 Superpave的PG分级方法,用历年最高月气温中连续7d高温的平均值和 98保证率并考虑气温与沥青路面交通荷载等级划分温度的相关关系,计算沥青路面交通荷载等级划分最高温度以此选 择瀝青高温技术指标。同时以历年极限最低气温选择低温技术指标 该方法已在部分省的工程实践中运用。附录B提供了部分地区1960--- 2000年累计的气潒资料各地可根据气温资料,建立沥青路面交通荷载等级划分下2cm深处的温度 与当地的气候、地理参数等的相关关系预估沥青路面交通荷载等级划分最高温度。 [规范条文] 3.2.2 液体石油沥青宜用作透层、表面处治或冷拌沥青混合料的事结 料应视其用途、气候条件和施工情况选擇类型与标号。 [规范条文] 3.2.3 乳化沥青宜用作透层、层、稀浆封层、冷拌沥青混合料、表面处治 改性乳化沥青适用于交通量较大或重要道路嘚和层、稀浆封层、桥面铺笨 的崭层、表面处治、冷拌沥青混合料、微表处等。 [规范条文] 3.2.4 对于特重交通、重交通、重要公路或温差变化較大、气候严酷地 区,或铺筑特殊结构层以及连续长、陡纵坡段等,可选用改性沥青 改性沥青的改性剂应根据改性目的与实践效果,結合加工工艺难易、质量 稳定性等因素进行技术经济比较后选定 改性沥青的技术指标应符合现行国家标准、规范,行业标准、规范的相關 要求 上篇规范条文释义 [条文释义] 近年来,各种改性剂进入公路市场有利于沥青路面交通荷载等级划分质量提高,也有利于市 场竞争、降低造价巳广泛运用的改性剂有热塑性橡胶类〈简称SBS、热塑 性树脂类简称EVA、PE聚乙烯〉、热塑性橡胶类丁苯橡胶〈简称SBR乳 液、天然沥青、废胎胶粉〈干法或湿法等。对新的改性剂一定要通过室内 试验,对改性沥青的技术指标和沥青混合料性能指标进行测试与评价并通 過试验路铺筑,经技术经济比较选择确定。以上改性剂已有很多工程实 绩不在此多述。 1橡胶沥青技术及应用 下面仅简要介绍废胎胶粉路用的性能与效果。该材料具有改善路商使 用性能、保护环境、可再生利用的特点符合可持续发展战略,具有广泛的应用 前景 在20世紀60年代国外已开始研究和使用废轮胎粉沥青成功地铺筑路 面,并得到了推广运用我国在20世纪70年代也有试验段铺筑。但是那时 我国尚未進入汽车时代,该技术运用的时机未到橡胶沥青技术的产生是基 于废轮胎污染环境急需解决,以及废轮胎粉可改善沥青性能、提高沥青蕗面交通荷载等级划分使用品 质两方面的因素据统计,我国2002年产生的废旧轮胎达8000万条总量仅 次于美国,居世界第二位并以每年12的速喥增长,到2005年已达到1.2亿 条.如此大量的废橡胶轮胎除了污染环境以外,同时也是资源的极大浪费 制备废胎胶粉沥青AsphaltRubber是减少“黑色“环境汙染的有效办法。废 胎胶粉沥青目前在美国的亚利桑那州、加利福尼亚州等得到了较为广泛的应 用表现出理想的路用性能,尤其在防止舊路罩面反射裂缝方面的性能令人 满意 ①橡胶沥青分类 橡胶沥青按照生产工艺总体可分为“干法“和“湿法“两种。由于工艺不 同、添加剂不同、橡胶沥青的分子结构不同配制的橡胶沥青稳定性、薪性及路 用性能存在较大的差异,所以评价橡胶沥青的质量和制定橡胶沥圊的技术标 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 释义手册 准也是一个难题 a.干法 “干法“为将胶粉当作细集料的一部分,直接添加到正在搅拌的拌和楼中 生产橡胶沥青混合料,拌和工艺与常规混合料基本相同无需专用的设备,但 是拌和温度比普通的拌和温度要高一些由于拌和时间较短,橡胶与沥青之 间只能产生很少的反应这种较少的反应不能使废旧轮胎中所含的橡胶娃、紫 外线抑制剂、抗氧化剂等改性成分释放出来,胶粉也难以发生充分的熔胀作 用因此,所生产的混合料性能不及“湿法“橡胶沥青该法施工还可能会带來 对空气污染的问题。目前“干法“生产的沥青混合料一般摊铺在沥青路面交通荷载等级划分的中下面 层或更低的层位上海市政设计研究院在SBS等改性沥青混合料中掺人8 左右的胶粉代替细集料,在市政路上也修了表面层试验段对沥青路面交通荷载等级划分性能的改善 和防噪有一定作用。 交通部公路科学研究院在广东省中山市一级公路铺筑了废胎胶粉沥青表 面层重庆公路研究所曾与重庆市合作铺筑了试验蕗。这种工艺处理方式在 瑞典称之为沥青橡胶“PlusRide“。美国、加拿大和澳大利亚等国为处理废轮 胎而用6mm粒径的胶粒用量为10---20 与砂子、石料和瀝青混合搅拌 制成混合料摊铺在公路的底层及中层这样一方面消耗大量的废轮胎,另一方 面还可增加沥青路面交通荷载等级划分弹性起到一定的减震作用。20世纪90年代美国阿拉斯加 州向FHWA联邦高速公路管理机构申请将“PlusRide“从实验状态推向实 用状态,但由于缺乏足够的数据支持该申请被拒绝。20世纪90年代以前 在加利福尼亚州,“干法“和“湿法“都有应用.90年代以后绝大多数工程都采 用“湿法“橡胶沥青。整体而言干法工艺在美国没有被广泛采用,部分州偶尔 有使用但范围很小。 b.湿法 “湿法“工艺应用最为广泛目前国外应用的橡胶瀝青中大部分是采用 “湿法“生产,国内近年来也引进了废胎胶粉沥青加工设备与工艺正在开展研 究和推广。 26 上篇规范条文精义 “湿法“是将废胎胶粉添加到较高温度176 C.226.C的基质沥青中经 过机械力高速剪切、研磨作用,掺人化学添加剂泵送到反应罐中保持一定 的温度OSO C--218 Ct在此溫度下产生物理、化学反应,经过一定时间〈一般 为4S.60min的反应制成适合不同性能和使用条件的橡胶改性沥青;也有的 将橡胶粉加工制成改性沥圊颗粒而直接加人沥青.图3-1为“湿法“橡跤沥 青的典型生产流程。 图3-1“湿法“橡胶沥青的典型生产流程 ②废胎胶粉及橡胶洒青 根据交通部公路科学研究院等的研究成果以及北京市废胎胶粉沥青及 混合料设计施工技术指南t建议废胎胶粉宜选用常温研磨粉碎的汽车胎橡胶 粉,無论是干法还是湿法工艺路用橡胶粉宜选用40.80目以内的胶粉颗粒, 因太粗的废胎胶粉颗粒易产生不均匀或离析太细的废胎胶粉造价较高,宜对 废胎胶粉颗粒有一定级配要求.胶粉颗粒目数与尺寸的关系见表3-1基质 沥青可用70号或90号沥青,对湿法工艺橡胶粉的掺入量一般为沥圊质量的 15.20。在加工过程中可根据需要加入一些外掺剂以满足各种性能 要求。 目数 筛孔尺寸mrn 40 0.425 目.与尺寸的关系 40-80 0.425-0.18 表3-1 80-200 0. 18-0.075 鉴于目前尚无关于橡胶粉沥圊沥青路面交通荷载等级划分的规范出版各省在铺筑废胎胶粉沥 青时可参考表3-2选用橡胶粉。 27 公路部青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 释义手册 对橡胶粉的物理、化学指标要求表3-2 项目单位指标 相对密度 一 1. 1-1. 3 含水率 10∞ 42 40 500-1∞o 40 38 250-500 38 36 36 31 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 “义手“ [條文释义] 沥青路面交通荷载等级划分的横向力系数与沥青混合料的石料品质、构造深度以及集料的级配 密切相关。因此应认真调查沥圊表面层用粗集料,选择强度较高、磨光值大、 耐磨耗、符合石料磨光值PSV要求的碎石对三级公路线形条件较差的急弯 陡坡等行车不良路段,可参考表3.2.8的要求选用表面层的粗集料以提高其 安全性。 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、矽 质石灰岩以及经轧制破碎的砾石等。硬质石料与沥青的蒙古附性较差应掺入 耐高温的抗剥落剂。为提高沥青混合料的水稳性应掺叺一定的消石灰或水 泥代替矿粉。在年平均降雨量大于500mm的地区高速公路和一级公路抗滑 表面层所用的细集料,可掺人一定量的石灰岩石屑或其他磨光值较小的石屑; 二级公路和三级公路表面层所用的租集料可掺入一定量的石灰岩碎石或其 他磨光值较小的碎石。在年平均降雨量小于500mm的地区各级公路的表面 层粗、细集料均可掺入一定比例的石灰岩或其他磨光值较小的碎石或石屑。 [规范条文〕 3.2.9 粗集料与沥青应具有良好的和附性对年平均降雨量在1000mm 以土地区的高速公路和一级公路,表面层所用集料与沥青的和附性宜达到5 级;其他情况附性不宜低於4级。当毒占附性达不到要求时应掺入高温稳定 性好的抗剥落剂或选用改性沥青提高粗集料与沥青的和附性。 [条文释义] 为提高沥青与碎石的秸附性可在沥青中采取掺入耐高温、耐水性持久的 抗剥落剂或采用改性沥青等措施;同时,应检验沥青混合料的水稳性使其达 到本規范第7章中有关水稳性指标的要求。 [规范条文〕 3.2. 10 沥青混合料中的细集料可选用机制砂、天然砂、石屑配制。细 集料应具有一定棱角性潔净、干燥、无风化、无杂质。天然砂宜选用中砂、粗 砂天然河砂不宜超过集料总质量的20,沥青玛蹄脂碎石混合料和开级配 32 上篇规范条攵静义 抗滑表层的混合料不宜使用天然砂 [规范条文] 3.2.11 矿粉必须采用石灰石等碱性石料磨细的石粉。矿粉应干燥、洁 净、不成团块若需利鼡拌和机回收的粉尘时,其掺入比例不得大于矿粉总量 的25且混合后矿粉的塑性指数不得大于4。 [规范条文] 3. 2.12 卒刚性基层所用水泥应符合国家技术标准的要求初凝时间应 大于仙,终夜时间应在6h以上 [规范条文] 3. 2. 13石灰、粉煤灰稳定土类和石灰稳定土类的半刚性基层、底基 层,粉煤咴中Si?2、Ah03和Fez?3的总含量应大于70烧失量不宜大 于20,比表面积宜大于2500cm2/g或O.075mm筛孔通过且在应大于 60 石灰等级宜高于111级,技术指标应符合在3.2.13有关要求 石灰技术指标. 3. 2.13 U7\芝之 钙横生石灰4是.生石灰钙质消石灰银质3南石灰 有效钙加化侵4酷爱不小于70 65 55 50 未消化残渣含量5nm鹏孔串串余.不大于17 20 . 告水牟Yo不大於4 4 细 O.71mrn方孔 串的筛余5 骂王4 4 [规范条文] 3. 2.14 基层、底基层的集料压碎值应符合农3.2.14的要求。 33 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 摩义手“ 基层、底基层的集料压瓣值表3.2.14 汪-------二±1 高速公路、-级公路二级公4 三、四级公路 水泥、石灰粉煤灰稳定类30 35 35 基层30 35 石灰稳定类 底., 一一 35 银量己或天然砂砾 底Is.昼30 35 40 34 上篇规范条文释义 4 结构层与组合设计 4. 1 结构层设计 [规范条文] 4.1.1 沥青沥青路面交通荷载等级划分结构层可由而层、基层、底基层、垫层等哆层结构组成. 1 面层可为单层、双层或三层。现层结构分为表面层、下面层三层结 构分为表面层、中面层、下面层。表面层应具有平整密實、抗滑耐磨、抗裂耐久 的功能;中、下面层应具有高温抗车辙、抗剪切、密实、基本不透水的性能;下面 层应具有耐症劳开裂的性能 2 基层昰主要承重层,应具有稳定、耐久、较高的承载能力可为单层或 双层。无论是沥青混合料、拉料类柔性基层还是半刚性基层、刚性基層,均要 求具有相对较高的物理力学性能指标 3 底基层是设亘在基层之下,并与面层、基层一起承受车轮荷载反复作 用的次承重层. 4 垫层是設置在底基层与土基之间的结构层具有排水、隔水、防冻等 作用。 各级公路应根据具体情况设置必要的结构层 〔条文释义] 国外一般将瀝青面层分为双层,称为表面层、下面层另设沥青基层、底基 层等。我国因习惯将半刚性基层沥青沥青路面交通荷载等级划分中的三层瀝青层都称为面层分别 称表面层、中面层、下面层,本次仍保留此称法新规范有沥青碎石基层,可在 两层或三层沥青面层下设沥青混凝土、沥青碎石、级配碎石等柔性材料基层 此时,沥青混凝土、沥青碎石可称为上基层半刚性基层可称为下基层,改变了 原规范将沥圊层都称为面层的传统习惯d 35 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 事义孚栅 在半刚性基层上设置级配碎石层以减少反射裂缝时该層称为碎石过 渡层。 1面层 沥青面层主要起功能性作用而非承重层。就功能性作用而言各层的作 用是互不相同的,各有其主要作用目湔我国沥青沥青路面交通荷载等级划分的主要损坏形式为水 损害、抗滑性能不足、车辙类高温剪切破坏、低温收缩开裂等,实质上是沥青蕗面交通荷载等级划分使 用功能的破坏 高等级公路的面层通常分为双层或三层。表面层是直接接触车辆荷载和 大气环境影响的结构层洇此,它首先应具有良好的抗滑性能和平整度保证 行车安全舒适,其次要密实不透水保证沥青路面交通荷载等级划分结构在各种气候條件下具有稳定 的使用功能,也称为耐候性通常这样既粗糙又密水的表面层,要求混合料中 的粗集料多些以形成骨架结构,这样一来僦很难保证较小空隙率造成渗水 和耐久性问题。同时上面层直接受太阳辐射,受大气环境影响显著要求面 层材料应具有高温抗车辙囷低温抗开裂的能力,因此抗滑与防渗,抗车辙与 抗开裂这些矛盾是既对立又统一的,要求我们全面考虑工程所在地区的气候 环境、茭通条件等因素在材料设计中应使混合料的各项性能指标符合要求, 切不可片面追求某一方面的性能而忽略其他性能应在各种性能中取得平衡。 近年来各种石屑封层、微表处、超薄磨耗层层出不穷很快受到广大工程 单位的青睐,在沥青面层上加铺抗滑磨耗层的方法能夠同时满足面层密水性 和抗滑性的要求此外还可以选用新的混合料结构,如沥青玛蹄脂碎石混合 料〈简称SMA它是以间断级配为骨架,用妀性沥青、矿粉及木质素纤维组 成的沥青玛蹄脂为结合料经拌和、摊铺、压实而形成的一种构造深度较大的 抗滑面层。它具有抗滑耐磨、孔隙率小抗疲劳、高温抗车辙、低温抗开裂的优 点,是一种全面提高密级配沥青混凝土使用质量的材料适用于高速公路、一 级公路囷其他重要公路的表面层。 在公路通过居民区、学校、医院等路段表面层还应考虑减小噪声影响的 作用,修建减噪表面层一些发达国镓已十分重视表面层减小噪声的问题,我 36 上篇规范条文释义 国已有少数路段开始考虑此问题了 中、下面层普遍处在路表4--5cm深度以下,与基層结合并位于基层之 上因此,中面层应具备密实、不透水的性质以阻止雨水下渗,从而保护下面 层和基层不受水损害其次,通过对典型沥青路面交通荷载等级划分结构的力学分析可知在中面层 位置的剪应力最大,夏季高温时受沥青混合料热传递的影响,此处的温喥也 最高因此在温度场与力场捐合作用的状态下,中、下面层易产生高温流变 性、车辙病害对这部分结构层的性能要求应以高温抗车轍、抗剪切为主。同 时由于半刚性基层随着使用年限的增长,强度和模量逐渐降低或在使用沥 青碎石、粒料类等柔性基层的条件下,丅面层底部受弯拉应力作用产生疲劳 开裂。所以下面层则应具有耐疲劳开裂的性能。 2基层及底基层 沥青沥青路面交通荷载等级划分结構作为一个整体用来扩散荷载,控制传递到路基顶面的应 力使其不产生过大压应变或过大的塑性变形,而导致沥青路面交通荷载等级劃分车辙及开裂破坏 如前所述,沥青面层主要起功能性作用沥青路面交通荷载等级划分结构层中,沥青层每厘米厚度、 每平方米的造價较半刚性材料基层高4--6倍显然选用廉价的、整体性好、强 度高的半刚性材料基层作为扩散荷载的承重层是较合理的,尤其是在交通量 较夶重载、超载车较多的地区,这点更为重要 在这里需要补充一点,国外多采用柔性基层沥青路面交通荷载等级划分沥青层较厚,甚臸特殊 路段用全厚式沥青沥青路面交通荷载等级划分沥青层作为扩散荷载的承重层。而无机结合料稳定 材料主要是加强路基用于软弱蕗基、土质不良的路基.这是与各国的经济发 展水平有很大关系的。我国毕竟还是发展中国家经济承受能力有限,沥青资 源匮乏多数沥圊依靠进口,价格不断上涨就沥青路面交通荷载等级划分结构设计而言,因地制宜、 就地取材、合理选材是重要的原则半刚性基层造價低的特点仍然是其他基 层材料所无法比拟的,新规范的半刚性基层材料的结构性能有较大的改善现 行规范中仍将基层作为主要承重层の一。 基层遭受大气因素的影响虽然比面层小但是仍然有可能经受地下水和 通过面层渗入雨水的浸湿,所以多雨地区基层结构应具有足夠的水稳定性在 37 公路洒青沥青路面交通荷载等级划分设计规范 郭义手册 冰冻地区还应具有一定的抗冻性。基层表面虽不直接供车辆行驶但仍然要 求有较好的平整度,这是保证面层平整性的基本条件由于半刚性基层强度 和模量过大,会产生不利影响如使面层沥青混合料的剪应力过大,易产生流 变车辙;层

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