瀝青路面結構設計精選(九篇)
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第1篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞:瀝青；路面；彎沉值；設計
中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：
近年來，隨著地區經濟的快速發展，道路建設也進入了新的發展期，不但交通量增長快，而且軸載量也顯著增大，道路運輸中重載交通(汽車超載超限)現象越來越嚴重。這種情況也造成了瀝青路面結構的過早破壞，縮短了瀝青路面的預期使用壽命，降低了瀝青路面的服務功能，增加了路面在運營養護過程中的費用。交通狀況的這些顯著變化也給瀝青路面設計帶來了嚴峻考驗。
1 道路行駛車輛檢測內容及結果分析
1.1 交通量監測
2010年11月對某瀝青路面路段進行了72h連續交通量及交通軸載的測量監測，其結果為斷面總交通量為18520輛，其中6軸車所占比例最多達到了69.5%，小汽車、2軸車次之。
1.2 整車超載情況
(1)軸載超限峰值
根據72h連續交通量及交通軸載的測量獲得軸載超載峰值，見表1。
表1
(2)軸載超載率及超載譜(見表2，圖1、2)。
表2 軸載超載率
圖1軸載超載率
圖2軸載超載譜
2 軸載換算方法的基本理論
因為對路面實際作用的車輛種類繁多，所以必須將不同的車輛按照一定的原則進行換算。路面設計在進行軸載換算時，應遵循的原則是：不同類型軸載在同一路面結構上重復作用不同次數后，使道路表面彎沉值或底層拉應力達到同一極限狀態；對某一種交通組成，不論以何種軸載標準進行換算，由換算所得軸載作用次數計算的路面厚度是相同的。
根據該路段行駛車輛的實際情況，將各種車型按照非超載和超載兩種情況，使用不同的方法進行換算。
1)對于非超載的車型，依照軸載換算方法進行換算。
數據來源為連續72h的測量。各軸型實際作用次數與當量軸次數之間的關系見表3～5。
表3 單軸實際作用次數與當量軸次數對比
表4 二聯軸實際作用次數與當量軸次數對比
表5 三聯軸實際作用次數與當量軸次數對比
該路段斷面日交通量為6173輛/d，而換算成當量標準軸載次數為28597次/d。
2)對于超載車輛，超載相當于額定軸載累計數的增加。通過實測結果和理論計算發現，對于高等級半剛性基層瀝青路面，按軸載換算方法換算后，軸載累計數大于按規范中公式計算的軸載累計數，而更符合于(P1/P)4.35×(1+m)。根據超載車輛的檢測結果該路段的超載率m=0.12。
調整后的軸載換算公式為：
式中：N為標準軸載的當量次數，次/d；n1為被換算車型的各種軸載作用次數，次/d；P為標準軸載；Pi為被換算車型的各種軸載，kN；C1為軸數系數；C2為輪組系數；m為超載率。
通過上述調整后的公式，對未超載以及超載的各種車型進行不同的軸載換算，最后得到未超載車輛與超載車輛1d中(24h)累計標準軸載的當量軸次N=50398次。
3 路面設計
3.1 累計當量軸次計算
(1)考慮超載車輛對路面的影響
根據推算出的累計標準軸載的當量軸次，考慮高等級路面設計的使用年限為15年，結合該瀝青路面路段的交通量發展，交通平均增長率定為4%，依照方法計算累計當量軸次，最后得到Ne=128918755次。
(2)未考慮超載車輛對路面的影響
未考慮超載車輛影響，按規范的常規計算方法最后得到Ne=73151506次。
3.2 路面彎沉值的計算
依照彎沉公式計算。
經計算，求得在考慮超載車輛作用下路面設計彎沉值為14.3(0.01mm)，未考慮超載車輛作用下常規計算的路面設計彎沉值為16.04(0.01mm)。
3.3 道路結構設計
參考分析實際觀測的交通量和車輛軸載數據，為正在修建另一條瀝青路面工程的路面結構提供計算依據，其中設計標準軸載為BZZ-100，設計年限為15年。按新建路面設計。土基回彈模量為40MPa。具體計算結果如下。
(1)不考慮超載車輛對路面影響
1)新建路面結構厚度計算參數(見表6)
表6 路面結構厚度計算參數
公路等級為一級公路；新建路面的層數為6；標準軸載為BZZ-100；路面設計彎沉值為16.04(0.01mm)；路面設計層層位為4；設計層最小厚度為18cm。
2)按設計彎沉值計算設計層厚度
LD=16.04(0.01mm)；H(4)=18cm；LS=16(0.01mm)。
由于設計層厚度H(4)=Hmin時LS≤LD，故彎沉計算滿足要求。
3)路面設計層厚度
因為H(4)=18cm(僅考慮彎沉)，所以在不考慮超載車輛對路面影響的情況下，路面各層位結構厚度見表6。
(2)考慮超載車輛對路面影響
1)新建路面結構厚度計算參數(見表7)
表7 路面結構厚度計算參數
公路等級為一級公路；新建路面的層數為6；標準軸載為BZZ-100；路面設計彎沉值為14.03(0.01mm)；路面設計層層位為4；設計層最小厚度為20cm。
2)按設計彎沉值計算設計層厚度
LD=14.03(0.01mm)；H(4)=20cm；LS=14(0.01mm)。
由于設計層厚度H(4)=Hmin時LS≤LD，故彎沉計算滿足要求。
3)路面設計層厚度
因為H(4)=20cm(僅考慮彎沉)，所以在考慮超載車輛對路面影響的情況下，路面各層位結構厚度見表7。
4 結語
總之，重載瀝青路面結構設計十分復雜。在進行路面結構設計時，需要對路面結構的整體理解和整體把握。只有在不斷總結、借鑒其他先進思想的基礎上，根據自己區域的實際情況(氣候、交通、資源、技術)，因地制宜，才能得出具有一定適用性的瀝青路面結構。
參考文獻
第2篇：瀝青路面結構設計范文
【關鍵詞】重載交通；瀝青路面；軸載換算；設計方法
當前許多瀝青路面在通車時間不長就出現裂縫、車轍等早期損壞，而車輛嚴重超載是造成早期破壞的重要原因。為此，有必要深入研究重載交通瀝青路面結構設計。本文先從重載瀝青路面設計存在的問題入手，研究了重載瀝青路面標準軸載、軸載換算方法，并提出適用于重載道路的瀝青路面設計。
1 重載交通瀝青路面設計存在的問題
我國現行路面設計方法均以常規荷載為依據，僅適用于軸重 以下的情況，而大于 時尚未提及，將現行方法用于超載路面設計，從工程結構的安全性而言是不能容許的。目前瀝青路面的設計存在以下差異：
（1）軸載等效換算。規范規定，軸載等效換算公式適用 以下軸載。（2）設計標準。普通瀝青路面以路表彎沉為設計指標，以層底拉應力為驗算指標，并沒有車轍指標。（3）材料性質。當軸載很大時，材料非線性的影響非常顯著。
2 重載交通瀝青路面標準軸載
2.1 重載交通標準軸重
根據重載交通調查，大部分超載車輛在12～13t之間，雙聯軸一般超載達到20～30t，按單軸計算，軸重在10～15t范圍內，所以建議設計標準軸重取13t。
2.2 重載交通瀝青路面設計標準
對于超重載道路，其半剛性基層為承重層，多采用二灰碎石或水泥穩定碎石等材料。重載瀝青路面上車轍也是主要的破壞形式。建議對于重載交通，采用瀝青面層的車轍和土基頂面壓應變作為預防車轍破壞的設計指標。
3 重載交通瀝青路面軸載換算方法研究
3.1 軸載換算方法的基本原則
不同軸載作用次數的換算應遵循等效破壞原則，即同一路面結構在不同軸載作用下達到相同的疲勞損壞。因此，以彎沉為設計指標時，應遵循彎沉等效原則。
3.2 以路表彎沉值為設計指標的軸載換算方法
路表彎沉隨軸重的增加呈冪函數增長。假設軸重 作用下，路表彎沉分別為 ，可以得出：
（3.1）
現行規范可以得到設計彎沉值 的計算公式如下：
（3.2）
式中， 為公路等級系數， 為面層類型系數， 為基層類型系數。
式3.2為設計彎沉的壽命為 ，故可以得到不同軸載的設計彎沉值比為：
（3.3）
由式3.1得到不同軸載的設計彎沉值比為：
（3.4）
聯立式3.3和式3.4得到：
（3.5）
式中 為彎沉等效軸載換算指數。當軸載大于 時，等效換算指數取 ；而小于 時，仍按規范取值為 。
4 重載交通瀝青路面結構設計方法研究
對于超重載車輛較多的道路，按額定荷載進行路面設計，很難滿足使用壽命的要求。若按最大超載設計，會使路面過厚而不經濟。因此有必要在交通特性及軸載換算方法研究的基礎上，系統地提出適合于重載道路的瀝青路面設計方法。
4.1 設計指標
重載瀝青路面設計應采用多指標體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應力。因此仍以設計彎沉值作為路面厚度設計的控制指標，以半剛性基層和底基層層底彎拉應力、土基頂面壓應變和瀝青面層的車轍作為檢驗指標，對最大軸載進行半剛性基層和底基層極限彎拉應力驗算。設計彎沉仍采用下式：
（4.1）
4.2 交通參數
路面設計時，需采集交通量和軸載等數據，進行標準軸載作用次數計算。
（1）交通資料：設計使用期內設計車道的標準軸載累計作用次數 ，則有：
（4.2）
（2）使用期內年平均當量軸次增長率：首先估計一般車輛和重載車輛的增長率，來計算年平均當量軸次增長率 。
（3）標準軸載及軸載換算：對于 以下軸載，按照規范進行彎沉和彎拉應力等效軸載換算。對于 以上軸載，通過等效軸載換算公式：
（4.3）
土基頂面壓應變等效軸載換算公式為：
（4.4）
彎拉應力等效軸載換算公式為：
（4.5）
車轍等效軸載換算公式為：
（4.6）
式中， 為標準軸載累計當量軸次， 為換算車型各級軸載作用次數， 為標準軸載， 為換算車型各級軸載， 和 為軸數系數， 和 為輪組系數。
4.4 重載瀝青路面結構組合設計和厚度計算
需要測定土基回彈模量，對土基回彈模量乘以0.8～0.9的折減系數。通過對重載道交通特性、材料性能及使用狀況分析，擬定幾種結構組合供重載路面設計參考。利用彈性層狀體系理論確定路面厚度，進行重載瀝青路面設計。
重載路面推薦結構
4.5 設計步驟
根據前文的研究并參考規范，可歸納出重載瀝青路面設計步驟為：
（1）交通資料的收集。交通資料包括：初始年日平均交通量和軸載譜、超載方式和超載規律、歷年交通量及交通組成、方向分配系數、車道分配系數、軸載年平均增長率等，判斷是否適用于重載路面設計方法。若適用，利用研究結果進行軸載換算及使用年限內累計標準軸次的計算，最后計算設計彎沉。
（2）收集資料，并結合原有路面的使用及破壞情況，選擇適于重載道路的材料并初擬路面結構。試驗測定各結構層的抗壓回彈模量、劈裂強度等設計參數。
（3）根據設計彎沉值計算路面厚度，并進行半剛性基層、底基層容許彎拉應力、極限彎拉應力驗算及土基頂面容許壓應變和瀝青面層車轍驗算。若不滿足要求，或調整路面結構層厚度，或變更路面結構組合，然后重新進行計算。
5 結論
我國現行路面設計方法是以常規荷載為依據的，對于超重載交通，規范尚未提及，以致造成路面結構的早期破壞。在重載瀝青路面結構設計中，可采用多指標體系，包括路表彎沉、整體性基層和底基層的層底拉應力等。通過重載交通路面設計方法研究，延長路面的使用壽命，大大提高通行能力。
參考文獻
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[5] 符力國.重載交通瀝青路面設計方法研究.[D].[碩士論文].西安：長安大學.2007
第3篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞：半剛性基層瀝青路面結構設計 破壞機理
半剛性瀝青混凝土路面是由半剛性材料底基層半剛性材料基層和瀝青面層構成的路面結構形式。其特點是路面強度高、穩定性好且剛性大，已成為城市道路和公路路面結構的主要形式。客觀認識半剛性基層瀝青路面的早期破壞現象，分析其原因，研究對策是當前必須面臨的問題。
1. 半剛性基層瀝青路面的早期破壞及原因分析
半剛性基層的早期破壞首先跟基層材料不同地區的性質差異性、材料自身的溫度敏感性、干濕縮裂性等相關，同時施工過程質量達不到設計或規范要求，搶趕工期養護不足，也是引起建成后路面早期破壞的原因之一。對結構設計方面也存在一定問題，主要表現：相關規范規定模糊，設計習慣上不重視基層和底基層材料的組成設計；設計過程對使用期超載超限估計不足；規范設計控制指標的不完善。
瀝青路面結構設計規范對目前高速重載條件下的適用性及改進方法考慮不多，設計指標的確定仍是值得商榷。設計方法雖然采用了多個控制指標，但由于材料參數的選取比較寬泛，導致實際起控制作用的指標一般僅為一個，對路面結構組合設計的指導性較差。往往材料強度能夠滿足規范的要求，但路面的非正常損壞依然非常普遍。
2. 半剛性基層瀝青路面設計分析
2.1 半剛性瀝青路面設計理論
我國現行的路面結構設計理論是建立在彈性層狀體系理論的基礎上，以設計年限內的換算當量軸載作為交通量指標，按照路面損傷等效的原理確定容許彎沉和破壞應力，利用疲勞破壞的模式設計結構層厚度。在設計理論上是假定一個瀝青層厚度，以基層作為承重層設計其厚度。
2.2 半剛性瀝青路面設計理論存在的問題分析
瀝青路面設計規范在結構層設計和驗算瀝青層底拉應力時，假設路面各層面之間的界面處于完全連續狀態。而實際上層面間往往處于連續和滑動之間的一種邊界條件下，使設計和驗算力學結構失去意思。規范中彈性層狀體系理論是在完全連續狀態的假設進行計算，瀝青面層底部始終處于受壓狀態，其彎拉應力驗算失去意義，彎沉成為路面設計的唯一指標，不能正確的反映路面的使用狀況。當瀝青面層的平整度增大時，重車及超載車在行駛過程中所產生的沖擊荷載對路面的壽命影響不可忽視，按照規范的規定計算荷載應力、反算路面壽命已沒有實際意義。
2.2.1 現行瀝青路面設計方法不能控制半剛性基層瀝青路面的疲勞損壞
許多計算分析表明，應用現行規范的設計方法和參數設計的半剛性基層瀝青路面，在滿足設計彎沉要求后，瀝青面層幾乎完全處于受壓狀態，底面拉應力驗算指標幾乎都符合設計要求，設計時難起作用；而半剛性基層或底基層底面的拉應力通常都比其疲勞強度小很多，這一驗算指標在設計中也實際上不起作用。因此，表面彎沉值事實上成了唯一的設計或控制指標。然而，許多半剛性基層瀝青路面在彎沉值很小的情況下產生了早期疲勞損壞，這與設計理論相矛盾，因此，現行瀝青路面設計方法對控制半剛性基層瀝青路面的疲勞損壞還是存在一定的問題。
2.2.2 現行設計彎沉指標不能完全反映路面實際質量情況
在荷載輕、交通量小，即路面等級低、結構單一的情況下，采用路表彎沉值作為路面結構設計的指標，不失為一種簡便的對策。而對于承受重載的高等級路面來說，路面結構層組合和材料類型都可選用不同的方案，呈現出多樣化，而按現行規范，仍采用路表彎沉值作為主要設計指標，便會暴露出它的不足，并會得到矛盾或不協調的設計結果。對于不同種類的路面結構（不同的結構層組合和材料類型），路表彎沉值大的路面結構，其承載能力或使用壽命并不一定會比路表彎沉值小的路面結構差；反之亦然。因而，不能僅依據這一指標值判斷出路面結構的承載能力，或者比較出不同路面結構的承載能力的高低。
考慮瀝青路面結構體系比較復雜，是以層狀結構支撐在無限深的路基上，各層材料性質多變，實際具有彈―粘―塑和各向異性，特別還受到周圍環境的氣候、水文、地質的影響；作用在路面上汽車荷載的輕、重、多、少以及分布不均勻等。所有這些因素都造成了試圖建立一個精確的、通用的路面結構設計數學模型幾乎是不可能的，現行采用的路面設計理論是經過某些假定、簡化過程的半理論、半經驗的設計方法，在實際應用中出現偏差和問題是在所難免，需要設計過程再針對性進行修正設計。
2.2.3 難以準確預測交通量，按規范進行軸載換算無法準確定量轉換
在實際項目的設計過程中，指標的選取存在諸多問題，設計前期往往交通觀測資料不足，且基本無軸載調查資料，使目前路面結構設計難有可靠、準確的依據，而交通增長率的確定往往受當時政治、經濟環境的影響；結構計算代表車型的選定各不相同，對同一條路，不同的代表車型比例選定結果可導致計算累積軸次相差數倍；超載和實載率的影響參數往往在項目所在地缺少本地研究資料，參數難以確定。以上問題的存在往往導致路面結構計算容易變成數字游戲，很難核查路面結構的合理性，對路面建成后的使用壽命也難以正確判斷。
2.2.4 半剛性材料設計參數往往與實際材料參數不符
我國幅員遼闊，各地區路面材料性質不盡相同，公路瀝青路面設計規范中提供了材料設計參數的取值范圍，并不能完全、詳細和準確地反映各地土基回彈模量取值的實際水平。目前國內絕大多數地區在道路設計中對材料參數的選取，不是對本地區材料設計參數進行實測并在對實測數據論證后確定，而是依靠查規范推薦值來確定。因此，材料設計參數取值的準確性不能有效保證。半剛性材料設計參數推薦值與實際值不符，出現這種偏差勢必會影響到路面結構設計的整體品質，造成路面結構設計的不合理。
3. 半剛性瀝青路面設計方法改進
3.1 設計指標的補充完善
目前，半剛性基層瀝青路面的表面回彈彎沉較小，即使在路面產生損壞后其彎沉也遠小于設計彎沉，由于設計彎沉為回彈彎沉，反映了材料和結構的彈性部分。而車轍是材料的塑性變形累積，顯然僅用設計回彈彎沉是不能有效地控制路表車轍的。因此，設計過程應考慮增加瀝青路面的車轍設計指標。雙層式瀝青混凝土層主要以其車轍量作為設計指標，設計應保證其在受壓狀態(包括考慮界面滑動時)；三層式瀝青混凝土層的上兩層應處于受壓狀態，下層瀝青混凝土設計指標除考慮其對車轍的貢獻量外，應驗算其疲勞壽命。基層、底基層的結構設計指標以疲勞開裂為設計指標。土基設計指標以其對路面結構車轍貢獻量為指標，可通過土基CBR值或回彈模量與變形累積的關系推算土基車轍貢獻量與CBR 回彈模量的關系，從而將設計指標簡化為不利季節的土基CBR值或回彈模量。在計算三層式瀝青混凝土下層的拉應力或拉應變、半剛性基層底基層底的拉應力或拉應變時應假定瀝青混凝土層與基層界面滑動。
3.2 路面結構組合設計建議
（1）面層類型選擇
瀝青表面層應該具有良好的溫度穩定性、抗裂性能、抗溫度疲勞裂縫和不透水性的能力。需要采用優質瀝青和磨光值高、耐磨耗及抗壓碎能力強的碎石做表面層。結構層的厚度與最大粒徑之比應控制在大于或等于2。同時，在整個瀝青面層中，表面層的抗永久形變能力較差，而表面層對石料的要求較高，甚至要用優質石料，因而從技術和經濟兩方面考慮表面層不宜過厚，建議結構層的厚度與最大粒徑之比應控制在不大于4；細粒式瀝青混凝土層或瀝青瑪蹄脂碎石混合料層的厚度一般采用4 cm。
瀝青路面的中面層和底面層的設計應充分考慮瀝青混合料的抗永久變形能力（車轍），即瀝青混合料的高溫穩定性。這是因為車轍可能發生在表面層。也可能發生在中下面層；這與荷載的大小、厚度有很大關系。荷載越大，荷載的影響深度也越大，中下面層產生車轍的可能性就越大。尤其對重載路面，僅僅在表面層上下功夫可能達不到目的，必須重視中、下面層的設計。中面層推薦采用中粒式瀝青混凝土，建議厚度5~7cm；下面層推薦粗粒式瀝青混凝土和瀝青碎石兩種類型，經方案比較后選用，建議厚度分別為8~9cm和10cm。
（2）基層類型及材料的選擇
基層是主要承受豎直應力的承重層。基層的強弱和好壞對整個路面，特別是對瀝青路面的強度、使用品質和使用壽命都有十分重要的影響。因此，作為路面的基層，必須具備有足夠的強度和剛度、水穩定性、抗沖刷能力、收縮性小、平整度和與面層結臺良好等基本條件。瀝青路面的整體承載力完全可以通過半剛性基層材料予以滿足，瀝青面層僅起功能性作用。當半剛性基層達到一定的厚度時，增加瀝青路面的厚度對路面整體承載力提高很少。有關資料表明瀝青路面厚度從9cm增加到15cm對路面整體承載力無影響。就強度和剛度、水穩定性、抗沖刷能力、收縮性來說目前使用水泥穩定粒料較常見。
（3）底基層類型及材料的選擇
底基層是主要承受豎向應力的次承重層。底基層的強弱和好壞對整個路面，特別是瀝青路面的強度、使用品質和使用壽命都有十分重要的影響。因此，作為路面的底基層，必須具備足夠的強度、水穩定性、抗沖刷能力等基本條件。根據工程的實際情況和當地材料實際情況，建議采用水穩碎石或級配碎石做底基層，作為半剛性基層和路基的過渡層。
4. 結語
本文在對半剛性基層瀝青路面早期病害進行調研的基礎上，分析半剛性瀝青路面早期破壞的機理及原因。重點分析半剛性瀝青路面的設計規范存在的問題，提出改進設計方法，從設計角度提出預防半剛性基層瀝青路面早期破壞的措施。
參考文獻：
[1] 王敬飛. 半剛性基層瀝青路面早期破壞分析及對策，青海交通科技，2005 (2).
[2] 孫文香，厚榮，春雷.半剛性基層瀝青路面早期破壞機理及防治措施，交通科技，2005（6）
第4篇：瀝青路面結構設計范文
[關鍵詞]市政；瀝青路面結構；設計方法
中圖分類號：U415.52+8 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）33-0172-01
一、引言
我國在城市發展的過程中，對于道路工程的建設力度，一直不曾減退，但是，由于我國城市交通運輸事業的高速發展以及城市人口的不斷增多，我國城市交通的壓力也越來越大，這無疑會給城市道路帶來更多的負荷。隨著道路使用年限的增加，我國瀝青路面就會出現很多問題，并且，這些問題困多年來也一直未曾得到有效的解決，最近幾年，相關的建設技術人員，開始從瀝青路面的設計環節入手，增加設計的科學性與合理性，進而提高路面質量，延長道路使用壽命，文章從幾個方面對市政瀝青路面的設計方法進行了研究和分析，希望能夠為業內人士提供一些幫助和參考。
二、瀝青路面設計方法的形成及發展
瀝青路面設計方法隨著路面技術、交通狀況及人們對路面破壞狀態認識的變化而不斷發展，經歷了古典理論法、經驗設計法和理論分析法三個階段。瀝青路面設計法屬于古典理論法，其特點是以土基頂面的應力大小為依據設計路面厚度。隨著路面結構形式、施工技術水平、以及路面力學理論和計算手段的發展，古典理論法逐漸被淘汰。經驗法和理論分析法是目前常用的路面設計方法。經驗法是一種建立在大量實際道路和試驗路調查基礎上的設計方法，典型的有AASHTO瀝青路面設計法、CBR設計法等。經驗法通過路面調查提出路面破壞標準、設計指標以及交通作用與設計指標的關系，以此為基礎進行厚度計算。經驗法建立在實踐的基礎上，因此在路面設計因素變化不大的情況下，經驗法的設計結果比較容易接近實際要求。但是，由于經驗法設計曲線或設計公式是由一定時期的路面調查得到的，隨著路面結構、材料、施工養護以及交通情況的變化，其對以后路面設計的適用性往往受到限制，需要根據各種影響因素的變化不斷修訂，但由于其參數、指標有很大的主觀性，理論基礎模糊，修訂工作比較困難。隨著路面力學和計算技術的發展逐漸產生了理論分析法。理論分析法典型的有殼牌（SHELL）法、美國地瀝青協會（TAI）法等，我國瀝青路面設計法也屬于理論法的范疇。當然，瀝青路面設計中任何理論分析法都不是純理論的，都必須與路面調查、室內試驗結論相結合，包含有經驗法的部分成果。理論分析法的特征是通過路面力學模型計算結構層厚度，其優點是理論基礎清晰，便于修訂更新，缺點是路面模型對實際路面的大量簡化會引起一些誤差，而誤差的修正系數與經驗法的指標一樣，是比較模糊的，帶有一定的經驗性。同經驗法一樣，理論分析法也要隨著路面實踐的發展而修訂。近年來，隨著人們對路面破壞特性認識的深入，逐漸產生了長壽命路面的設計思想。長壽命路面的設計思路是：保證路面足夠的整體強度，把病害限制在路面表層，通過定期（10～20年）的表面修復，防止表面病害影響路面結構安全，保證路面在相當長的設計年限內不發生結構性損壞。以下針對國內外主流的瀝青路面設計方法做介紹和評述。
三、現有設計方法的缺陷
1.路表彎沉指標的不足
在路面結構中，彎沉是一個非常重要的指標因素，現如今，城市交通異常發達，路面負荷量越來越大，在這樣情況下，路面結構也越來越多，而經驗性的路表彎沉指標與路面結構的損毀情況無法保持一致性，因此，工作人員對于路面無法進行有效的修補和治理。路表彎沉主要來源于土基的變形，且受氣候環境條件影響頗大，尤其是路面結構內部的干濕狀況，若用該指標來對不同路面結構的強度進行評定顯得缺乏說服力。路表彎沉指標顯然已經無法適應當今重載交通時代路面設計的要求，尋求新的瀝青路面設計控制指標是擺在我國道路工作者面前的一項艱巨任務。
2.結構設計與材料設計相分離
現階段，我國的瀝青路面還存在一個非常嚴重的問題，就是人們常常將路面結構與路面材料分為兩個不同的方面來進行設計，這就會導致路面材料無法符合路面的使用要求，在長時間的外力作用下必將出現變形，裂縫，坍塌等問題。這就要求我們相關的工作人員在進行設計的時候，要將公路結構與施工材料兩者結合在一起，這樣才能夠，使路面材料的性能與路面的使用性能相統一，進而提高路面的整體質量，延長路面使用壽命，從以往的經驗中，我們得到，如果路面結構與使用材料之間的不能很到的統一和協調，那么，就無法使道路的功能被很好的發揮出來，也就是說，結構設計與材料設計能夠相互協調，相互聯系，還是非常必要的。
四、環境因素考慮比較少
瀝青路面是個開放性的系統，路面使用性能的衰減與外部荷載、溫度、降水、空氣、陽光等的作用有關，外部環境對系統的作用不能看成是簡單的干擾、攝動，而是系統自身特性的有機構成成分。因此，人們提出了永久性路面的概念。永久性路面思想包含以下一些突出的理念。
1.路面結構的壽命匹配
永久性路面的設計思想與一般的路面設計不同。一般路面的結構設計壽命是追求等壽命的，即路面面層破壞時路面基層也達到了其設計壽命。這一設計思想來源于工業產品的設計，工業產品的每個部件都有相同的設計壽命，可以降低非控制因素的性能從而減少浪費。但是永久性瀝青路面的各結構層設計壽命是不同的，路面最底層在整個設計周期是不發生或較少發生破壞的，結構層越往上，設計壽命越短，允許表面層進行階段性養護維修。
2.結構和材料功能相匹配的設計
根據路面的結構功能和受力特點，表面層主要提供路面的表面功能，即抗滑、耐磨等，可采用高性能瀝青混合料。在高壓區，選用高模量抗車轍材料。再往下，基層頂面為最大拉應力區，采用柔性抗疲勞材料。
3.路面的經濟型修復
路面設計把瀝青破壞控制在表面層，而其下的結構性能保持40年以上不發生變化。路面表層可能發生的病害為自上而下的裂縫、溫度裂縫、表面松散等。這些病害可以通過表面層簡單的銑刨、重新鋪筑得到修復，而不必像目前的大多數瀝青路面一樣，路面破壞往往就是基層疲勞破壞，必須對整個結構層采取開膛破腹式的翻修。整個結構層的維修銑刨、重鋪的費用高昂，工期長，對交通影響巨大，造成收費的巨額損失，從整個壽命經濟分析往往更不合算。在我國國民經濟飛速發展，已經能夠承受更大的初期投資的條件下，路面設計應考慮到整個運營期間的維修問題，要借鑒經濟型維修的理念。
五、結束語：
道路，是一個城市發展和建設過程中，非常重要的組成部分，城市道路的發達程度在很大程度上反映著一個城市的經濟水平，在我國，城市道路路面，多為瀝青結構，而這種結構具有一定的弊端，在長期使用后，常常出現裂縫，塌陷等情況，這不但會造成人們出行以及城市交通的不便，同時，還會增加很多修理和維護的費用，因此，相關的技術人員，一直致力于瀝青路面的研究工作中，近些年來，人們開始從瀝青路面的設計入手，最大限度的將路面材料與路面結構設計相統一，使其能夠相互促進，共同提升道路的耐久性與整體質量，進而為人們更好的服務。
第5篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞：舊水泥混凝土路面, 瀝青加鋪層, 結構設計
Abstract: in the old cement concrete pavement and paving asphalt layer, the key technical problems are old cement concrete pavement disease treatment and reflection crack the board of control.
Keywords: old cement concrete pavement, asphalt overlay, structure design
中圖分類號：TU37文獻標識碼：A 文章編號：
在舊水泥混凝土路面上直接加鋪瀝青層，不僅提高路面承載能力，消除了原有接縫處產生唧泥、斷板、脫空等多種病害的不利影響，同時也提高了路面平整度和抗滑能力，改善了路面使用性能，提高了路面服務水平。在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層，關鍵的技術問題是對舊水泥混凝土路面病害板的處治和瀝青加鋪層反射裂縫的防治。本人通過技術前輩取得的經驗知識，結合工程實例，談談自己對瀝青加鋪層設計過程的一點粗淺體會。
1 工程概況
汕頭市梅溪河金鳳大橋～西港高架橋工程是汕頭重要的過境公路，采用一級公路結合城市快速干道標準，前期工程潮汕至宕石大橋段、東廈至潮汕段已于2007、2010年陸續竣工通車，為實現全線通車的目標，現對本段天山～東廈段實施建設。本路段長1.8km，其中1.2 km為利用原有水泥路面進行加鋪，行車道路面寬2x15.5m。原水泥路面已建成通車15年，經調查評定，路面損壞狀況和接縫傳荷能力的分級標準均為優良，無板底脫空。為改善路面使用性能,提高路面承載能力，本工程項目是在舊水泥混凝土路面上進行瀝青加鋪層結構設計。
2 瀝青加鋪層結構設計主要按下述程序進行
2.1 舊水泥混凝土路面路況調查及評定
瀝青加鋪層設計首先應了解舊水泥混凝土路面的結構狀況和強度、分析路面損壞的原因及提出處理措施、評價舊路面的適應性，因此必須對舊水泥混凝土路面的破損狀況、接縫傳荷能力和板底脫空狀況等進行調查和評定。依據《公路水泥混凝土路面養護技術規范》JTJ 073.1的調查方法，按照《公路水泥混凝土路面設計規范》JTG D40的相關規定，經調查評定，路面損壞狀況和接縫傳荷能力的分級標準均為優良，無板底脫空。
2.2 加鋪前舊水泥混凝土路面病害處治
對舊水泥混凝土路面病害處治是影響工程成敗的關鍵，是保證舊路面板的穩定，使加鋪層路面處于良好穩定的工作狀態，依據實測數據和路況評定結果，針對該路段舊路面水泥混凝土主要病害，對其進行修復處理。
2.2.1 嚴重破碎、龜裂、斷裂板處理
對于局部出現嚴重破碎板、斷裂板，貫穿全板的交叉裂縫板，均采用挖除舊混凝土板，將基層整平夯實，重新澆筑與舊混凝土板塊相同強度的C35砼，其高程控制與舊混凝土板面齊平。注意挖除橫向單塊板寬的舊板時應盡可能保留原有拉桿，重澆路面板為兩塊板寬以上時縱縫應重新設置拉桿。
2.2.2 板邊、板角修補
對于板角破碎、角隅斷裂、掉邊、缺角等病害板，先用切割機按破裂面的大小確定切割范圍，將損壞破碎部分鑿除。板角斷裂切割時應盡量保留原有鋼筋，新澆的路面板與舊板之間接縫切出約寬3mm、深4mm的接縫槽，并灌入填縫材料。
2.2.3 裂縫處理
對寬度在3mm以下的裂縫，采用環氧樹脂灌注；對寬度大于3mm的裂縫，采取條帶罩面進行修補，即平行于裂縫兩側各15cm范圍切縫，深度為7cm,切割的縫內壁應鑿毛并澆筑混凝土。
2.2.4 錯臺處治
對于錯臺小于或等于1cm的板塊不作處理，對于錯臺大于1 cm的板塊，應先清除路面雜物及灰塵，在下沉混凝土板塊上按0.6kg/m2噴灑粘層瀝青，采用瀝青砂填補。
修復病害面板時，若挖開后發現基層已破碎，則應先將基層挖除，整平夯實原底基層，采用C15砼重新澆筑基層，然后再澆筑與舊混凝土板塊相同強度的C35砼。基層、面層頂面高程控制與舊基層、舊面層齊平。
3 瀝青加鋪層反射裂縫的防治
舊混凝土路面加鋪瀝青路面結構最關鍵的問題是防止和控制反射裂縫的發生。反射裂縫是由于舊面層在接縫或裂縫附近出現較大的位移，引起其上方瀝青加鋪層內出現應力集中所造成的。它包括因溫度和濕度變化而產生的水平位移，以及因交通荷載作用而產生的豎向剪切位移。結合本工程的實際情況，主要采取以下幾種措施減緩反射裂縫的產生和發展。
3.1 舊路面板的穩固處理
瀝青混合料加鋪層要求舊路面必須穩定，否則裂縫將很快反映到瀝青面層，導致路面破壞。因此，加鋪前，對舊板的主要病害已進行處理。
3.2 設置中間夾層
在瀝青下面層與瀝青調平層之間鋪設玻璃纖維格柵夾層，無論是在荷載應力或是在溫度應力的作用下，加鋪層的不利應力都大為減少。
3.3 改善瀝青加鋪層的性能
主要體現為改善瀝青加鋪層混合料級配，上、下面層均采用適合重載交通量的粗型級配。在瀝青上面層混合料中摻加SBS改性劑。
3.4 設置瀝青碎石調平層
在舊水泥路面與瀝青混凝土下面層之間設置瀝青碎石調平層，作為應力消散層，可以有效地減少路面結構中的應力集中現象，大大延緩路面反射裂縫的產生。
3.5 采用合適的加鋪層厚度
瀝青加鋪層設計沒有統一的方法，過薄的加鋪層不足以克服反射裂縫，但過厚的加鋪層又很不經濟。按規范規定，瀝青加鋪層厚度應兼顧混合料的公稱最大粒徑相匹配和減緩反射裂縫的要求確定。由于本工程為一級公路，規范中規定一級公路的瀝青加鋪層最小厚度宜為10cm，故初擬加鋪10cm厚的瀝青層。
4 瀝青加鋪層厚度的確定
當瀝青加鋪層厚度較小，加鋪層對降低舊混凝土板荷載應力的效果很有限，加鋪層下的混凝土路面仍起關鍵的承載作用，混凝土板的應力和混凝土彎拉強度在設計中起控制作用。本工程瀝青加鋪層厚度通過對該路段交通量分析、路面結構的初擬、舊路面剛度半徑的計算、荷載疲勞應力的計算、溫度疲勞應力的計算及結構極限狀態的校核,最后確定瀝青加鋪層厚度為15cm。
5加強瀝青層之間、瀝青層與水泥混凝土層的粘結
為保證瀝青加鋪層與水泥混凝土層的粘結強度，提高路面結構的整體性，避免層間滑移，采取以下措施：
對舊水泥混凝土板進行銑刨處理,銑刨深度為1cm。
瀝青面層之間粘層油采用PC-3型乳化瀝青,瀝青層與水泥砼板之間粘層油采用熱瀝青。6 瀝青加鋪層結構設計
金鳳前期工程東廈至潮汕段，起點東廈平交路段約500米長范圍均在舊水泥混凝土路面上加鋪瀝青層，舊路路面結構、路況性能與本次相同，東廈平交路段瀝青加鋪層結構組合為：5cm厚GAC-13改性瀝青砼上面層+5cm厚GAC-20瀝青砼下面層+ 4～10cm厚AM-16瀝青碎石調平層。東廈平交路段通車2年以來，路面基本無出現病害。但鑒于潮汕至宕石大橋段通車5年以來，由于重車作用較多，在該路段的平交口出現車轍、裂縫等病害，加上由于交通量的增長，本次設計對該路段路面結構層進行優化，上面層采用抗車轍能力較強的GAC-16C改性瀝青砼，其瀝青加鋪層結構組合為：5cm厚GAC-16C改性瀝青砼上面層+7cm厚GAC-20C瀝青砼下面層+ 3～10cm 厚AM-16瀝青碎石調平層。同時，為減少平交口紅燈停車產生的車轍,對平交口紅燈停車等候路段縱向100m范圍內瀝青碎石調平層上鋪設的玻璃纖維隔柵進行優化，其拉伸強度由原來的≥50KN/m提高為≥100KN/m，其它路段鋪設的玻璃纖維隔柵拉伸強度仍為≥50KN/m。
7 瀝青加鋪層材料技術要求
材料技術要求采用《公路瀝青路面施工技術規范》(JTG F40-2004)及《廣東省高等級公路瀝青路面施工技術指南》（試用-2010）的有關規定。
8 工程效果
本工程項目天山～東廈段尚未實施，但前期東廈平交路段本人基本也采用上述方法進行瀝青加鋪層設計，其采用的結構也基本相同。由于施工、管理部門都很到位，該路段質量挺好，至今路面基本無出現病害。
9結束語
在舊水泥混凝土路面上進行瀝青加鋪層設計，應考慮的主要因素是舊水泥混凝土路面結構的強度和反射裂縫的防治。因此在進行瀝青加鋪層設計時，設計部門應對舊路面性能進行認真的調查和分析，對舊水泥混凝土路面病害，采取有效的對治措施；對防止和控制瀝青加鋪層反射裂縫的發生，采取相應的防治措施。同時管理、施工、監理部門應按規范認真執行，嚴把質量關。只有各部門盡心盡力，恪守其職，才能夠有效地改造舊水泥混凝土路面，改善瀝青加鋪層使用品質，延長加鋪層使用壽命。由于水平有限，不當之處，敬請各位技術前輩指正。
參考文獻
【1】王松根、陳拴發編著《水泥混凝土路面維修與改造》， 人民交通出版社；
【2】姚祖康著《水泥混凝土路面設計》，安徽科學技術出版社；
第6篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞：瀝青混凝土；優化設計；路面結構
中圖分類號：TU37 文獻標識碼：A 文章編號：
由于瀝青混凝土路結構具有便于養護維修、平整度高、行車噪音小等多種優勢和特點，因此，其被廣泛應用到高速公路中。然而，現階段，我國的高速公路在使用過程中還存在有許多的不足之處，比如坑槽、車轍、開裂等現象，這也就大大的降低了公路的使用壽命。此外，隨著社會的不斷發展，我國的公路交通流量逐漸的增高，其行車速度也逐漸的有所提高，并且還存在有嚴重的貨車超載問題，導致高速公路瀝青混凝土路面結構在投入使用一到兩年的時間內就發生路面結構嚴重損壞的現象，因此，及時的發現問題并采取有效的措施對其設計施工進行優化就顯得至關重要。
路面結構層設計的要求
滿足高速公路行車要求及路面的使用性能是路面結構層設計的重要目標之一，其實際設計必須要滿足以下幾點要求。一是滿足高度和強度要求，瀝青混凝土路面結構只有滿足相應的強度及剛度要求才能確保公路不會在行車荷載的影響下出現較為嚴重的位移、變形現象，從而避免公路在短時間內出現路面開裂、沉陷、坑槽等問題。二是滿足耐久性及穩定性要求，瀝青混凝土路面結構只有滿足相應的耐久性及穩定性要求，才能保證公路能在凍融循環、溫度變化、水分變化等環境因素的作用下正常的使用；三是路面平整性要求，行車速度及舒適度在很大程度上是由路面平整度決定的，同時路面平整度也會在一定程度上影響路面結構的耐久性，因此，在實際的設計施工中加強對路面平整度的重視就顯得非常的重要。路面的平整度則受到施工材料、路基填料強度和穩定性及施工質量、養護狀況等多種因素的影響，此外，為了確保車輛行駛的安全，還要確保路面具有相應的粗糙度。
二．路基路面排水設計問題及優化設計
高速公路瀝青混凝土路面早期損壞的一項重要原因就是水損害。水損害即為路面在受到水浸泡及汽車行駛動荷載的影響，導致路面結構空隙中含有的水分產生相應的動水壓力及反復循環內的負壓抽吸作用，長此以往水分就會慢慢的進入到瀝青和集料的接觸面上，從而大大的降低瀝青材料的粘附性，最終導致瀝青材料失去其原有的粘結強度，瀝青膜隨之脫落，造成路面瀝青混合料出現松散、裂紋等現象，從而導致路面出現坑洞、坑槽等現象。因此，加強對路基路面排水設計的重視就顯得至關重要。
高路公路路基路面的排水設計包括路基表面的排水設計及結構內部的排水設計兩部分。對于路基路表面排水設計的優化措施主要為:首先，利用邊坡漫流方式對路基路面進行排水，其次，將縱向排水槽設置在局部超高路段的中央分隔帶位置，最后，以當地年降水量為依據，設計相應的橫向排水管進行導流，從而將水分排至邊坡處，并將急流槽設置在出口位置，從而將水分排至路基排水溝；這樣就能及時有效的將水分排出路面，防止路面由于長期受到雨水的浸泡。對于路基結構內部排水設計的優化措施則主要有為，首先，設置縱向盲溝，其設置位置為中央分隔帶、填方路基邊緣，同時為了達到匯集路基結構內部水分的目的，將縱向滲溝設置在挖方路基外側邊緣的縱向排水溝下方，其次，以當地年降水量為依據，利用相應的塑料排水管將水分由滲溝縱向開口位置排出，最后，使用強度為C20的混凝土對硬化盲溝進行硬化，從而及時的將水分排出，避免水分大量的滲入路基土體。
三．瀝青混合料配合比問題及優化
瀝青混凝土路面是通過對瀝青集料的周密配置混合而建成的路面，混合料配合比的合理性直接影響著瀝青混凝土路面的質量，然而現階段我國的公路瀝青混凝土路面在實際的設計過程中往往存在有瀝青混合料配合比不均勻及瀝青集料設計孔隙率范圍較小的現象，從而嚴重影響著公路的質量，因此，在實際的瀝青混合料配合比設計中一定要加強對其穩定性的重視，包括其高溫穩定性、水穩定性及抗滑性。嚴格按照相關規范要求進行設計，將礦料級配曲線設置成“S”形，同時要嚴格的對篩孔的孔徑進行控制，從而保證混合集料配比的合理性，防止由于混合料配比不合理而導致施工離析現象的發生。在實際的瀝青集料設計時一定要根據原材料的不同特點，并根據相關的試驗來確定配給曲線的關鍵點通過率，利用體積法對瀝青混合料進行設計，在施工期間還要嚴格的對瀝青集料的體積指標進行控制。對于由于瀝青集料設計孔隙率范圍較小而導致有效瀝青用量范圍、最佳瀝青用量敏感范圍變小的情況，可以在確保設計技術的基礎上合理的增加瀝青集料間隙率，同時合理的對瀝青施工波動規模進行壓榨，有效的對其精度進行控制，通常要將其控制在 0.2%的范圍內，此外，還要加強對其施工質量的重視。同時由于瀝青集料孔隙率范圍的減小，想要確保瀝青結構層壓實充分就要在施工期間相應的增加壓實功，壓實度指標的提高也相應的增加了對壓實工藝的要求，這就需要在優化混合料配合比設計的同時也要合理的對壓實施工進行優化。
四．施工工藝優化組合
公路瀝青混凝土路面施工環節主要包含四個方面，一是混合集料拌和，二是運輸，三是攤鋪、四是碾壓，而瀝青混合集料離析超限及路面沒有進行充分的碾壓是到導致路面結構層發生車轍、坑槽、開裂的主要原因。因此，碾壓施工期間，要加強對現場孔隙率及壓實度控制的重視，在孔隙率小于7%時，要確保下部面層的壓實度大于或者等于97%，而在現場孔隙率不到6%時，則要確保上部面層的壓實度大于或者等于98%。同時在具體的工程路面結構層中可選用AK、AC等改進型結構，這種路面結構中的混合集料的擠壓密實度更高，且具有更好的水穩定性及高溫穩定性，在使用此種結構時，確保路面結構層壓實度就能有效的避免滲水現象的發生，且能有效的對其滲水系數進行控制，往往能將其控制在每分鐘五十毫升的范圍內。
五．總結
加強對路基路面排水設計優化的重視是防止公路路面結構層發生車轍、坑槽、開裂現象的有效手段，同時，選取最為合理的路面結構并嚴格的對瀝青集料所使用的材料的質量及類型進行控制，并加強對路面結構施工質量的重視也是避免瀝青混凝土早期損害發生的有效方式，通過對這些措施的重視和運用能有效的增強瀝青混凝土路面結構的耐久性。
參考文獻：
[1]樊銳；劉振清.設ATPB的半剛性基層瀝青混凝土路面結構分析及設計[J].公路，2009，9
（02）：124-126.
[2]申魁梅.高速公路瀝青混凝土路面結構變異過程分析及控制措施探討[J].中外建筑，2010，7（02）：167-169.
第7篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞：市政工程；瀝青路面；設計；可靠性
中圖分類號：TU99文獻標識碼： A
前言
在我國市政道路建設的過程當中，瀝青路面是主要的路面結構形式。然而伴隨著瀝青路面的大量建設，由于技術、管理以及原材料選擇等原因，市政道路瀝青路面使用過程中出現的病害十分多。要提升市政道路瀝青路面建設質量水平，必須做好路面的設計工作，這是保證路面質量的根本，其次要加強其路面的可靠性分析。
一、我國市政瀝青路面設計原則和結構設計方面存在的問題
1.原則
嚴格按照國家法律法規和JTG D50-2006《公路瀝青路面設計規范》等各類高等級公路標準規范進行高速公路路面設計；應把路面使用要求與當地的氣候、土質、地形地貌等自然條件結合起來，參照當地實踐經驗，將土基穩定堅實、面層耐久等作為瀝青路面綜合設計的目標和要求；選材應本著節約投資、經濟合理和方便施工的原則，體現技術先進、科學合理，實現強度高、穩定性好等設計要求；鼓勵并積極采用和推廣新技術、新工藝、新材料，使用代表時代進步的新設備和全面推行機械化施工。特別是對于高速公路和一級公路，為確保先進設計思想的實現，保證工程質量，應采用大型、高效成套的機械設備組織施工；對可能產生或形成較大沉降的路段，或軟土地區及高填方路基，宜采用分期修建或對一次設計方案進行分期實施。對分期實施的路面工程，設計時應按公路開放使用后的遠景交通量進行路面結構層次與厚度的設計。設計與施工是不可分割的整體，修筑時應全面貫徹設計思想，將前期工程與后期工程相互銜接，避免人力物力的浪費。
2.結構設計方面存在的問題
站在設計角度來看，現行標準規范JTGD50-2006《公路瀝青路面設計規范》中，對瀝青路面結構設計材料的低溫抗裂性缺乏要求；瀝青混合料的參數取值存在一定的局限性。其結構設計中回彈模量和抗拉強度應力二項重要指標提出的前提均為靜態作用下，與實際公路行車時路面所受荷載均為動態的情況相比，有較大出入；對公路路面在車輛反復荷載作用下所出現的車轍問題，尚未從設計角度加以控制；設計彎沉值計算中，不僅是路面結構設計的唯一指標，而且取值范圍較單一，即在半剛性基層取值為1與柔性基層取值為1.6之間有著較寬的區間，而對瀝青路面基層的半剛性與柔性的判別缺乏明確的界定；彎沉綜合修正系數存在一定的缺陷，修正系數經驗公式是對某一或某些試驗路段的經驗結果的數據回歸分析和總結，所以其環境、結構設計、施工條件和方法等，與實際設計路段會有較大的差別；存在設計指標形同虛設的現象。理論上路面結構損壞情況應符合路面結構設計模型，但實際情況是，在進行路面設計中，因彎沉指標無法模擬多種破壞類型而導致現有瀝青路面的損壞與結構設計模式的大相徑庭。
二、瀝青路面設計國內外最新技術
1.全厚式瀝青路面
全厚式瀝青路面瀝青層相對較厚，是目前歐美發達國家最常用的高速公路瀝青路面結構設計方法之一。這種結構的瀝青層一般在30～50cm范圍內，相對較厚，鋪筑在天然的或經過適當處理的路基上，出現疲勞破壞的可能性較小。
2.殼牌(SHELL) 設計方法
殼牌設計方法是Shell石油公司提出的一套在當論分析中較為完善的、具有很大實用價值的、體系完整的瀝青路面設計方法。它將路面結構分為路基、基層和瀝青層，提出以標準軸載在設計年限內的累計使用次數為設計壽命的設計思想，并通過分析路面破壞狀態，以瀝青層底面的容許拉應變、路基頂面的容許壓應變等重要參數作為瀝青路面設計標準。其設計內容和步驟包括初擬瀝青層厚度、采用加權平均數的方法計算平均氣溫、確定路面的設計壽命、確定瀝青及瀝青混合料的勁度、確定路基及基層動態模量、路面結構模型及對瀝青層車轍深度進行預測等。
3.AASHTO 瀝青路面設計方法
AASHTO 瀝青路面設計方法是美國各州公路工作者協會AASHO推薦的路面設計方法。AASHO是通過修筑試驗路，將實際行車時路況發生變化的實測數據為基本依據，繪制實際行車與路面工作狀態的關系曲線，以行車的使用性能為標準制定計算公式和提出路面設計方法。AASHO試驗項目由路面結構、路肩、基層的等值關系、路面強度的季節性變化、表面處治的作用等組成，通過以下方式進行試驗：基層厚度不變，通過改變瀝青面層和砂礫料底基層厚度，組成不同強度結構形式，分別安排不同的輕、重型車輛行駛，獲取試驗數據；面層和底基層厚度不變的情況下，通過改變不同材料的基層厚度，了解不同基層厚度下，輕、重型車輛行駛時的等值關系。可以看到，AASHTO 瀝青路面設計方法是一種從路用性能方面考慮的路面設計方法，它創造性地將路面耐用性能指數融入路面設計中，因地制宜地將此作為不同路面設計的標準，使路面設計與使用要求密切地、有效地聯系起來，更具實用性。
4.CBR法
CBR法是美國加州工程師1929年提出的，目前仍使用于聯邦航空局機場瀝青路面建設中。CBR法因其采用的CBR試驗方法和指標值對路基土和路面材料的力學性質進行表征這一設計思想，而對世界各國產生了最為廣泛的影響。該設計方法認為路面的損壞多由路基土或基層承載力不足，造成的變形過大所致，所以設計強調以土基的CBR 值和各結構層材料的CBR 值為重要和關鍵的技術指標，用以控制路面各結構層的設計厚度。
三、瀝青路面設計可靠性分析
路面結構的可靠度是在規定的設計使用年限內，在一定的交通和環境條件下，路面使用性能對預定水平要求的滿足程度。早在20世紀60年代中期，世界各國就開展了道路工程不確定性對路面結構使用性能的影響的研究，并將可靠性理論成功地運用于瀝青路面的設計。我國路面可靠度研究工作起步較晚，20世紀80年代后期，以同濟大學、哈爾濱工業大學等為主的高效和科研院所先后對瀝青路面結構的可靠性進行了大量探索和研究性的工作。雖然至今除美國外，尚無任何其它國家在瀝青路面結構中采用可靠性設計方法的成功經驗，但隨著計算機技術的廣泛應用，數值模擬技術的更加準確、有限元、人工神經網絡、仿真技術以及可靠性評估技術等不斷向可靠性結構分析中的滲透，都將為瀝青路面可靠性設計提供幫助。
結語
瀝青路面因為具有維護方便、行車舒適、施工期短等優勢而在市政道路中廣泛應用，但是市政瀝青路面的建設質量也存在很多缺陷，如經濟性與適用性不足、路而病害多等。究其原因既有設計階段考慮不周詳，也有施工階段工藝不合理。因而，加強瀝青路面設計水平是十分重要的。綜上所述，只有明確了瀝青路面設計存在的問題，將可靠性設計思想融入瀝青路面設計中，采用科學合理的路面結構設計方法，才能減少隨意性和避免盲目性，并取得瀝青路面結構設計滿意的效果。
參考文獻：
[1] JTGD 50-2006公路瀝青路面設計規.[S]
第8篇：瀝青路面結構設計范文
關鍵詞：高等級公路；瀝青路面；層間
1 路面結構設計理論
1.1 路面結構設計的目標
路面結構設計的基本目標就是在道路的使用壽命期限內不發生損壞，這個目標看似簡單，實則很難做到，這就需要在路面結構設計時要充分考慮多個方面的因素，比如環境因素、材料因素、荷載因素、結構因素以及經濟因素等等，通過這些因素的綜合分析和評判，最終才可能選擇一個符合實際、性價比較高的設計方案。具體而言，路面結構設計有抗滑性、平整性和耐用性三個衡量標準，抗滑性從傳統意義上而言并不屬于路面結構設計的內容，但是隨著高等級公路的日益增多，汽車行使速度的不斷提高，抗滑性越來越受到重視，抗滑性可以通過表層材料的選擇和設計來實現；平整性可以減少因為荷載沖擊而給道路帶來的破壞性，同時可以提高行使的舒適性，由于平整性可以降低對道路的破壞，所以也間接地提高了道路的使用壽命；耐用性是路面結構設計中的核心性能，所有的設計方法都是以此為中心展開設計的，耐用性要求路面有足夠的強度已達到抗變形的目的，耐用性代表了道路的設計使用壽命。
1.2 路面結構設計的方法
路面結構設計的方法根據設計機理不同分為三類：基于經驗的設計方法、基于力學的設計方法和基于性能的設計方法：（1）經驗設計法：包括CBR設計法與AASHTO設計法，CBR的設計思想認為路面應提供足夠的質量和厚度從而防止路面層內產生壓力變形，CBR的設計簡單明確，適用于低等級公路的路面結構設計；AASHTO方法引入了PSI概念，PSI是指路面現時服務能力指數，反映了道路使用者對路面質量的評價，評價值在0到5之間；（2）力學設計法：主要包括SHELL設計法和AI設計法，SHELL設計法把路面看做路基、基層與瀝青層三層結構，以厚度、彈性模量和泊松分別表示各層的特征；AI法把路面看成多層彈性體系，各層材料采用彈性模量和泊松比來表征；（3）性能設計法：包括SUPERPAVE設計法和OPAC設計法，SUPERPAVE設計法根據道路的使用性能進行路面和材料的設計，從而達到抗低溫、抗疲勞、抗車轍的目的；OPAC法主要考慮了環境因素和交通荷載因素對路面性能的影響。
2 瀝青路面層間狀態的影響因素
2.1 結構及材料類型影響
當混合料施工不當時容易發生離析現象，特別是混合料最大粒徑較粗、瀝青層總厚度較薄并三層鋪筑時更容易發生這種情況，離析后由于形成了較大的空隙率，從而無法防止路表水下滲情況的發生，而且由于其他原因產生的裂縫無法避免（特別是半剛性基層收縮殘生的瀝青路面反射縫），所以加大了雨水滲入路面的可能性。冰凍地區的路面，冬季毛細管聚冰導致了在春融期水分過于飽和，加上半剛性基層的透油層效果較差，水分將向上移動積存在基層表面，由于半剛性基層不透水，會導致水分無法從基層排走，如果瀝青路面較薄，作用到瀝青層底部的荷載壓力較大，基層表面機會越容易破壞成灰漿，會影響瀝青層的疲勞壽命。
2.2 施工管理的影響
施工管理對間層的影響也不應忽視，有些施工單位施工質量控制不嚴格，在進行基層表面清掃時清掃得不干凈、不徹底，導致了間層的粘結不好，造成了層間容易產生相對滑動，另外由于在施工期間施工車輛通行的隨意性以及不禁止外來車輛的通行，也會對間層造成嚴重的破壞。有些施工單位為了降低工程造價，在進行面層攤鋪前不對基層進行灑粘層油的工藝處理，或者在灑粘油層的施工中計量不夠、油膜不均勻等都會造成層間的粘結出現問題。要解決上述問題，首先要確保加強對基層表面嚴格的清掃工作，對基層表面粗糙度不合格的局部路段要進行相應的處理，達到技術要求之后，才可以進行粘結層的施工，另外在施工過程中嚴格進行車輛管理，禁止車輛通行。
第9篇：瀝青路面結構設計范文
【關鍵詞】結構設計；材料設計；施工；監控
1 我國高速公路的結構與永久性路面結構
與混凝土路面相比， 瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短等優點，因而獲得了越來越廣泛的應用， 20世紀50年代以來，各國修建的瀝青路面數量迅速增長。瀝青路面結構設計初始，其主要目的就是為保護路基土不經受車輛的直接作用，通過路面傳播至土基的應力被擴散而不會造成土基過大的沉降，這點反應在設計思想及設計方法上，主要是控制土基頂面應力及垂直位移量，可以運用古典力學公式進行驗算。當古典理論公式無法客觀地描述路面結構的實際工作狀態時， 人們通過大量的野外測試， 修筑試驗路對實際車輛行駛效果進行系統觀察， 形成了以車輛荷載作用下確保路面結構承載力能力為核心的經驗設計法。現論分析設計法是以D.M.Burmister1943年發表的彈性雙層體系理論解析解為起始的。我國瀝青路面設計方法的總系統是以理論分析為基礎， 采用雙圓垂直均勻荷載作用下的多層彈性連續體系理論， 以設計彎沉值為路面整體剛度的設計指標， 對高等級公路要對瀝青面層和半剛性材料的基層、底基層進行層底拉應力的驗算。我國現行規范中雖然對路面等級、瀝青面層厚度等做了規定，但其規定的區間范圍大， 如將累計標準軸次400萬次作為高速公路、一級公路與二級公路的分界值； 高速公路瀝青層厚度為12cm～ 18cm等。
近年來在材料選擇、混合料設計、性能測試和路面結構設計等方面所做出的努力，可以使道路管理部門通過周期性地更換瀝青面層來獲得瀝青路面結構更長的服務性能（超過50年） ， 這就是所謂永久性路面的概念。這項技術的核心是按功能合理設置路面的結構層：要求路面結構的面層具有抗車轍、不透水和抗磨耗的能力；中間層具有良好的耐久性； 基層要具有抗疲勞和耐久的能力。永久性路面不僅適用于大交通量道路， 經適當的調整后也可用于中、低等級交通量的道路。
2 基于力學方法的路面結構設計
傳統的結構設計是以強度為第一設計指標， 而現代高速公路的功能設計是以變形為第一控制參數， 表面車轍和路面開裂已成為瀝青路面兩種主要的結構和功能設計標準。但現行路面標準并無切合實際的車轍深度計算方法， 一般設計規范均采用間接調控的手段來達到控制路面車轍深度的目的。如邱延峻在“ 柔性路面路基土的永久變形” 一文中指出， 路基土的永久變形直接控制柔性路面的車轍深度， 而路基土的永久變形主要是通過壓實度來加以限制。事實上除了路基土以外， 路面各結構層永久變形的大小都對車轍深度有直接的影響。以往美國采用經驗法設計瀝青路面結構， 這種方法無法考慮按功能設置路面結構層或解釋路面結構層在抗疲勞、車轍和低溫裂縫方面的作用。實際上瀝青路面的每一個結構層都有其特定的作用， 因此需要一個新的方法來評價各結構層在路面結構中的作用。實踐證明， 基于力學的設計方法可以承擔這一角色， 這個方法就是瀝青路面設計的力學經驗法。
瀝青路面設計的力學方法最早于20世紀60年代提出， 但真正在美國用于路面設計是在20世紀80～90年代， 如華盛頓州、肯塔基州和明尼蘇達州等。現公路科研院（NCHRC）正在開展研究， 并計劃將力學經驗法用于AASHTO路面結構設計指南2002。瀝青路面的力學設計非常類似于其他土木工程的設計過程， 如橋梁、樓房、水壩等。它采用力學原理分析路面與荷載間的相互作用， 針對某種路面破壞類型， 確定路面結構的臨界狀態， 通過正確選擇材料和層厚， 設計出避免破壞的路面。永久性路面所采用的設計原則為： 面層要有足夠的剛度抵抗車轍， 基層要有足夠的厚度和柔度避免出現疲勞破壞。
3 永久性路面的材料設計
永久性路面結構是按功能來設置每一個結構層， 例如面層抗車轍、基層抗疲勞， 這就要求材料的選擇、混合料設計以及性能評價試驗要有針對性地進行。混合料的剛度需要根據混合料所處的層位和功能要求（車轍或疲勞）來優化選擇。然而， 對于所有的結構層， 混合料的耐久性是一個基本要求。
3.1 瀝青混合料基層。瀝青混合料基層被指定用來抵抗交通荷載作用下路面結構的彎曲疲勞。大量研究指出： 高瀝青含量有利于防止瀝青混合料的疲勞裂縫（見圖1（ a） ）。保證瀝青路面疲勞壽命的另一個途徑是足夠的路面結構厚度， 以降低路面底層拉應變的水平（見圖1（ b） ）。
基層的瀝青含量應考慮現場壓實度為最大密度的96%～ 98%。瀝青等級應具有與上面層相同的高溫特性以及與中間層相同的低溫特性， 如果這一層在施工期間開放交通， 還應做材料的車轍性能評價。
3.2 瀝青混合料中間層。中間層或連結層必須兼顧穩定性和耐久性。這一層的穩定性可以通過粗集料間骨料的相互接觸（骨架密實型級配）以及高溫穩定性好的的膠結料來獲得。為了獲得較大的內摩阻力， 形成堅實的骨架，必須采用經破碎的集料。關于集料的最大粒徑， 一種觀點認為， 應采用較大的公稱最大粒徑（ 38.1mm） ； 另一種觀點認為， 只要確保集料顆粒間的相互接觸， 較小的集料尺寸也能達到相同的效果。中間層采用的膠結料高溫等級應該與表面層相同。低溫等級可能要低一級， 因為這一層的溫度梯度較大， 低溫也不如面層嚴酷。中間層混合料設計可以按標準Superpave方法確定最佳瀝青用量， 并應進行車轍、水敏感性等性能評價試驗。
4 永久性路面的施工
永久性路面的施工要求更加注意從底層到上層施工的質量。在道路施工過程中， 應使用現代的先進試驗方法， 以獲得材料和施工質量的連續的信息反饋。路基必須具有足夠的強度和剛度， 以支撐路面的攤鋪和碾壓操作， 因此要求路基必須壓實、平整。控制道路服務期間由于膨脹土或凍脹引起的路基體積變化是必要的， 這方面只有依靠當地的經驗。路基的季節性弱化也是一個值得重視的問題。為此，要注意排水， 通常可以考慮設置一個中間粒料層。英
國的經驗是土基的最小設計模量值應為48MPa。良好的施工才能確保良好的道路使用性能。因此在瀝青層施工時應該密切關注瀝青過量加熱、混合料離析、級配變化等問題。
