第二十一講-新建路面厚度設(shè)計與竣工驗收彎沉

第二十一講_新建路面厚度設(shè)計與竣工驗收彎沉第一頁，共20頁。講兩個問題新建瀝青路面厚度設(shè)計的過程與方法；竣工驗收的指標(biāo)如何確定。新建瀝青路面厚度設(shè)計有幾個參數(shù)？如何判斷設(shè)計的結(jié)構(gòu)合理性？竣工驗收的指標(biāo)如何確定?第二頁，共20頁。新建瀝青路面厚度設(shè)計步驟

（1）根據(jù)設(shè)計任務(wù)書的要求按設(shè)計回彈彎沉和容許彎拉應(yīng)力兩個設(shè)計指標(biāo)，分別計算設(shè)計年限內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計當(dāng)量軸次，確定交通量等級、面層類型、并計算設(shè)計彎沉值和容許彎拉應(yīng)力。第三頁，共20頁。當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)N：當(dāng)以彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時當(dāng)以半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時當(dāng)以貧混凝土基層層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時第四頁，共20頁。

設(shè)計年限累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)：

路面設(shè)計彎沉值：第五頁，共20頁。結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力：瀝青混凝土層抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)無機結(jié)合料穩(wěn)定集料類抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)無機結(jié)合料穩(wěn)定細粒土抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)第六頁，共20頁。（2）按路基土類與干濕類型及路基橫斷面形式，沿線將路基劃分為若干路段，確定各路段的土基回彈模量。（3）參考本地區(qū)工程經(jīng)驗，擬定若干個路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，根據(jù)選用的材料進行配合比設(shè)計，測定各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓回彈模量、彎拉模量與抗拉強度，確定各結(jié)構(gòu)層的設(shè)計參數(shù)、。第七頁，共20頁。（4）計算路面結(jié)構(gòu)表面彎沉值以及結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力。第八頁，共20頁。（5）根據(jù)設(shè)計指標(biāo)，采用多層彈性體系理論設(shè)計程序計算路面結(jié)構(gòu)設(shè)計層的厚度，即

第九頁，共20頁。兩個設(shè)計指標(biāo)不能滿足，則可以調(diào)整路面結(jié)構(gòu)組合，更換強度更高的結(jié)構(gòu)層或更換材料及配合比，重新試驗確定各項參數(shù)，再由下兩式

作驗算，直至滿足兩式的要求為止。第十頁，共20頁。（6）對于季節(jié)性冰凍地區(qū)，應(yīng)驗算防凍層厚度是否滿足要求。若不能滿足，則可增加防凍層厚度，達到規(guī)定厚度，以滿足防凍要求。（7）進行技術(shù)經(jīng)濟比較，選定最佳路面結(jié)構(gòu)方案。（8）新建瀝青路面厚度設(shè)計可按下圖所示程序框圖逐步完成設(shè)計最優(yōu)方案。第十一頁，共20頁。路面設(shè)計流程圖

沒有

有滿足

否

是

否

是

否驗算驗算收集或調(diào)查交通量并計算累計標(biāo)準(zhǔn)軸次根據(jù)公路等級、面層，基層類型及計算設(shè)計彎沉值和結(jié)構(gòu)強度系數(shù)K氣象資料、材料調(diào)查及混合料試驗土基類型劃分，確定土基回彈模量擬定路面結(jié)構(gòu)方案確定材料模量E，確定抗拉強度確定容許拉應(yīng)力計算路表彎沉和層底拉應(yīng)力設(shè)計計算路面厚度

是否驗算防凍厚度是否有下一個結(jié)構(gòu)方案進行技術(shù)經(jīng)濟比較，確定采用的最優(yōu)路面結(jié)構(gòu)驗算防凍厚度是否增加厚度變更路面結(jié)構(gòu)是否調(diào)整材料配比，降低或提高不滿足

是

否第十二頁，共20頁。JTJD50-2006規(guī)范關(guān)于路面結(jié)構(gòu)計算的參數(shù)確定當(dāng)采用回彈彎沉設(shè)計結(jié)構(gòu)厚度時，所有結(jié)構(gòu)層的回彈模量均采用抗壓回彈模量。瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的抗壓回彈模量，測定抗壓回彈模量的標(biāo)準(zhǔn)試驗溫度為20℃

回彈模量E:E=E-ZaS（a）（1）當(dāng)以瀝青層或半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計或驗算指標(biāo)時，瀝青層應(yīng)采用瀝青混合料15℃時的抗壓模量；半剛性材料：水泥類齡期90d，二灰類180d，水泥粉煤灰類120d。（2）計算層底應(yīng)力時應(yīng)考慮模量的不利組合，計算層以下各層的模量采用（a）式計算其模量設(shè)計值；計算層及以上各層模量應(yīng)采用（b）式計算其模量設(shè)計值?；貜椖Ａ縀:E=E+ZaS（b）

E-各試件模量的均值；Za-保證率，按95%保證率取2；S-各試件模量的標(biāo)準(zhǔn)差。第十三頁，共20頁。h1h2En-1hn-1E2E1En=E0E=E-ZaSE=E+ZaS路面結(jié)構(gòu)計算的參數(shù)——模量確定方法第十四頁，共20頁。2路面竣工驗收完沉路面竣工驗收時，驗收彎沉值是工程驗收的重要指標(biāo)，它是以不利季節(jié)，BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下，輪隙中心處實測路表彎沉代表值進行評比的。即式中：——實測某路段的代表彎沉值（0.01mm）；

——路表面彎沉檢測標(biāo)準(zhǔn)值（0.01mm），按最后確定的路面結(jié)構(gòu)厚度與材料模量計算的路表面彎沉值。

第十五頁，共20頁。路面的代表彎沉值檢測通常在竣工后第一年的不利季節(jié)，用標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100的汽車實測路表彎沉值。檢測時，若不是在不利季節(jié)進行測定，還應(yīng)考慮季節(jié)修正。對于瀝青厚度小于或等于5cm時，不考慮溫度修正，若厚度大于5cm，應(yīng)進行溫度修正。第十六頁，共20頁。通常以瀝青層的溫度為20℃作為標(biāo)準(zhǔn)溫度，其余不在20℃標(biāo)準(zhǔn)溫度下測得的路表彎沉應(yīng)做如下修正：式中：——瀝青層處于標(biāo)準(zhǔn)溫度20℃下的彎沉值；

——瀝青層處于T穩(wěn)定下的彎沉值；

——溫度修正系數(shù)。第十七頁，共20頁。

（T20℃）

（T20℃）

T=a+b

式中：T——測定的路面瀝青層平均溫度（℃）；

——測定時路表溫度與前5h平均氣溫之和（℃）；

a——系數(shù)，a=-2.65+0.52h；

b——系數(shù)，b=0.62-0.008h；

h——瀝青面層厚度（cm）。第十八頁，共20頁。取經(jīng)過季節(jié)修正和溫度修正后得到的路表彎沉值作為驗收評定的實測彎沉指標(biāo)，并考慮一定的保證率，按式（a）計算路面竣工驗收彎沉值，代入式（b），作驗收評定。

=+S（a）