美国与欧洲沥青混凝土路面设计方法介绍.ppt

国外沥青路面结构设计 简 介; 国外沥青路面结构设计简介;丰富我国现有路面结构类型的必要性; 张春贤部长 在全国交通工作会议上指出;20～40; ;※;国外常见沥青路面结构组成;国外常见沥青路面结构组成; 永久性沥青路面;永久性沥青路面产生的背景 ;永久性路面的特点;沥青路面周期费用经济分析;永久性沥青路面经济性;; 永久性沥青路面对结构层材料的要求; ◎ 沥青路面较厚 = 应变较小 ◎ 应变低于疲劳阈值 = 疲劳寿命无限长; ◎ 有效沥青含量较高的混合料= 混合料具有较高的应变能力 ◎ 改性沥青 =混合料具有较高的应变能力; 影响永久性路面抗车辙性能的因素; 沥青层厚度 (mm);永久性沥青路面设计方法;;; 国外沥青路面设计方法介绍; CBR设计法 ; AASHTO方法 ; 路面现时服务能力指数PSI（路面耐用性指数）; 结构数——表示路面结构强弱的指标，反映了路面各结构层层位、材料及厚度与路面结构强度之间对应关系; 1．基本设计条件 最终耐用性指数，主要干线公路p=2.5 轻交通公路 p=2.0 设计交通量 设计期（20年）换算为18千磅轴载累计作用 次数;2．路面结构数确定 路面设计方程;3．路面结构厚度确定 由 根据得到几种路面结构组合，最后根据地区条件、施工条件及经济分析确定路面结构;路面设计方程; MR——有效路基土回弹模量 按下列方法加权处理 1．划分季节段（一般按月划分） 2．计算每月模量的损坏值;考虑路面排水的结构数;路基膨胀或冻胀考虑——路基膨胀或冻胀造成PSI的损失。 每一个特定地区给出了膨胀或冻胀造成的PSI损失随时间的变化曲线（△PSISV~t △PSIFH ~t ） 设计方法： 估计路面使用年限（年） 查图得出相应△ PSI SV、FH 从设 计总服务能力损失(△PSI ）中扣除△ PSISV、FH，得到完全由 交通荷载引起的△PSITR △PSIIR查AASHTO路面设计图得到 累计交通量（ESAL） 根据交通量随时间变化图得到允许的使 用年限 ,与初始估计的使用年限相比，两者相差1年则可，否 则重新计算，直至收敛。; 分期修建： 关键是根据总可靠度的要求，分别计算分期修建的可靠度。 例如：总可靠度为95%，则每一期的可靠度为; AASHTO设计指南存在问题 ; AASHTO设计指南存在问题; AASHTO设计指南存在问题; AASHTO设计指南存在问题;AASHTO（200x修订版）的修订要点 ;AASHTO（2002修订版）的内容; 交通量分析; 1．输入参数 ※ 交通量：考虑了各类货车的轴载类型和出现频率及其交通量的增长率。 ※ 材料：实测或按经验公式得到沥青混合料的动弹模及无结合料基层与路基的弹性模量。 ※ 气候：路面处于不同气候条件（温度、湿度），荷载对路面造成的损伤是不相同的，其破坏程度按Miner累计损伤原理计算。;例如疲劳损伤;2．损坏预估模型 损坏类型：永久变形（车辙）、疲劳开裂、温度开裂、平整度 (1)永久变形（车辙）预测模型 路面总车辙量PD=PDAC+PDGB+PDSG 沥青层车辙计算模型;K1——考虑沥青层总厚度ha与计算点深度z的系数; ——实验室的回弹应变 h——层厚（in） ——由力学模型得到的平均竖向回弹应变 ——材料属性参数 UB ——修正系数，粒料层2.0，路基8 （2）疲劳开裂预测模型 沥青混合料疲劳方程;式中： C——沥青体积率Vb和空隙率Va的系数， C=10M;自上而下开裂（Top-Down Crack）;（4）平整度（IRI）预测模型 路面平整度很大程度上受车辙、车辙深度和疲劳开裂的影响，其它一些破坏，例如坑洞、网裂、纵向裂缝等对平整度也都有影响。 预测平整度（IRI）的模型按不同类型基层而不一样。 例如：沥青稳定基层 IRI= IRI0 +0.0099947(Age)+0.00051(FI);式中： IRI0——初始IRI（m/km） Age——使用年限（年） FI——年冰冻指数平均值 （℃—