沥青路面设计范本模板.docx
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沥青路面设计范本模板
7.1沥青路面设计
7。
1.1设计资料
本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。
交通量年平均增长率为5.5%，设计年限为15年，拟定建成通车时间为2016年末,该路段处于IV6区。
7。
1.2公路等级确定
1）交通量（pcu/d）确定:
2014年初始交通量如表7。
1。
2—1.
表7.1。
2-12011年初始交通
车型分类
代表车型
数量（辆/d）
小汽车
桑塔纳2000
12500
中型车
江淮HK6911
1500
中型车
丰田FDA110L
1000
大型车
黄海DD680
900
大型车
黄河JN253
1000
拖挂车
五十铃EXR181L
500
2）交通量年增长率:
5。
5%
3）公路等级确定:
由《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）表7.1.2-2进行车型换算
表7。
1。
2—2各汽车代表车型与车辆折算系数
车型
折算系数
车种说明
小客车
1。
0
≤19座客车质量〈2T货车
中型车
1。
5
≥19座客车和载质量2-7T货车
大型车
2。
0
载质量7—14T
拖挂车
3。
0
载质量≥14T
换算成小客车为12500+1500×1。
5+1000×1.5+900×2。
0+1000×2。
0+500×3。
0=21550PCU/d
换算成通车时间2016年末的年平均交通量约为25305辆。
由《公路工程技术标准》（JTGB01－2003）四车道高速公路应能适应将各种汽车折合成小客车的年平均日交通量25000～55000辆，为高速公路。
7。
1。
3交通分析:
轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。
1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次
（1）轴载换算见表7.1。
3-1。
表7.1.3-1轴载换算1
车型
（KN）
C1
C2
（次/日）
小汽车
前轴
16。
5
6。
4
1
14678.017
37。
060
后轴
23
6.4
1
14678.017
157。
168
江淮HK6911
前轴
28。
3
6.4
1
1761。
362
46。
484
后轴
69。
3
1
1
1761。
362
357。
304
丰田FDA110L
前轴
35
6。
4
1
1174。
241
78.097
后轴
75
1
1
1174.241
335。
949
黄河JN253
前轴
55
6。
4
1
1056.817
502.062
后轴
66
2。
2
1
1056.817
381。
451
黄海DD680
前轴
49
6.4
1
1174.241
337.513
后轴
91。
5
1
1
1174。
241
797.883
东风SP9250
前轴
50。
7
6。
4
1
587.121
195.746
后轴
113.3
1
1
587。
121
1010.712
后轴
113.3
1
1
587。
121
1010。
712
后轴
113。
3
1
1
587。
121
1010.712
6258.853
表7.1.3-1轴载换算1
（2）累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数η取0。
4～0。
5，取0.45.交通量平均增长率为5.5%。
23036478次
2）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
（1）轴载换算见表7。
1。
3—2。
表7.1。
3-2轴载换算2
车型
（KN）
C1
C2
（次/日）
小客车
前轴
16。
5
18.5
1
14678.017
0。
149
后轴
23
18.5
1
14678.017
2.126
江淮HK6911
前轴
28。
3
18。
5
1
1761。
362
1。
341
后轴
69。
3
1
1
1761.362
93.695
丰田FDA110L
前轴
35
18。
5
1
1174.241
4.892
后轴
75
1
1
1174。
241
117。
557
黄河JN253
前轴
55
18.5
1
1056.817
163.709
后轴
66
3
1
1056.817
114。
149
黄海DD680
前轴
49
18。
5
1
1174.241
72。
193
后轴
91.5
1
1
1174.241
576.934
东风SP9250
前轴
50.7
18。
5
1
587.121
47。
420
后轴
113.3
1
1
587.121
1594.288
后轴
113。
3
1
1
587。
121
1594。
288
后轴
113.3
1
1
587。
121
1594.288
5977.028
（2）累计当量轴次
根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数η取0.4～0.5，取0.45.交通量平均增长率为5.5％。
由
=21999187次
综合之前所述，以及大客车及中型以上各种货车交通量Nh=3400×0。
45=1530辆/d/车道
沥青路面等级为重交通等级。
7.1.4设计指标的确定
1）计算设计弯沉值Ld
该公路为高速公路，公路等级系数取1。
0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0,半刚性基层，基层类型系数取1.0。
设计弯沉值为:
=600
式中：
Ld――路面设计弯沉值（0。
01mm）；
Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次;
AC――公路等级系数,高速公路、一级公路为1。
0,二级公路为1.1，三、四级公路为1.2;
AS－－面层类型系数，沥青混凝土面层为1。
0；热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯入式路面（含上拌下贯式路面）、沥青表面处治为1.1；
Ab－－面层结构类型系数,半刚性基层沥青路面为1。
0，柔性基层沥青路面为1.6。
计算得到弯沉值为：
20。
21（0。
01mm）
2）抗拉强度结构系数其中（Ac=1.0）
对沥青混凝土面层
得K=3.7495
对无机结合料稳定集料类
得K=2.2477
对无机结合料稳定细粒土类
得K=2.8899
7.1.5设计计算
1）干燥状态
（1）土基回弹模量的确定
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》中表5。
1。
4—1“土基干湿状态的稠度建议值"
土质类型：
粘性土
路基干湿状态：
干燥状态
土基土质稠度：
Wc=1.10
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”
公路自然区划：
IV63区
土基回弹模量:
E0=44.0MPa
（2）路面参数设计
①确定路面等级和面层类型
由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重交通等级,高速公路路面等级为高级路面,面层类型为沥青混凝土。
②结构组合与材料选取及材料设计参数确定
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度（mm）
抗压模量（MPa）
劈裂强度
（MPa）
容许底层拉应力
（MPa）
（20℃）
（15℃）
1
SMA
40
1400
1350
1。
6
0.37
2
AC-20
70
1200
1800
1。
0
0。
27
3
ATB—25
100
1000
1200
0。
8
0.21
4
水泥稳定碎石
设计层厚度待定
1500
3600
0。
5
0.27
5
石灰粉煤灰碎石
200
1500
3600
0。
7
0.31
6
级配碎石
200
230
230
0
0
新建路面结构厚度计算
公路等级:
高速公路
新建路面的层数:
6
标准轴载：
BZZ—100
路面设计弯沉值:
20.21（0。
01mm）
路面设计层层位:
4
设计层最小厚度:
150（mm）
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=20。
21（0。
01mm）
H（4）=150mmLS=21.5（0.01mm）
H（4）=200mmLS=19.4（0.01mm）
H（4）=180mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度:
H（4）=180mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=180mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=180mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=180mm（第5层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度:
H（4）=180mm（仅考虑弯沉）
H（4）=180mm（同时考虑弯沉和拉应力）通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下：
———---—-——-————--——————---—------————---
细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA-1340mm
—--—--—-—————--—-——-—-—-——-————————-———-
中粒式沥青混凝土AC-1670mm
—---—---——————-----—-----—————--——————--
密级配沥青碎石ATB-25100mm
—-—-—-—-———-———-——-—----————-—--————----
水泥稳定碎石180mm
—--——-——--—-——---—-——-—-—-——--——-—-—-—-—
石灰粉煤灰碎石200mm
-—--—-——-—-—-————-———-----——--——--———-——
级配碎石200mm
--———-———-——-—-——————---—-—-—-----—--—-—
新建路基
2）潮湿状态
（1）土基回弹模量的确定
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》中表5。
1。
4—1“土基干湿状态的稠度建议值”
土质类型：
粘性土
路基干湿状态：
潮湿状态
土基土质稠度：
Wc=0.9
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》中附表F.0。
3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）"
公路自然区划:
IV63区
土基回弹模量：
E0=33MPa
（2）路面参数设计
①确定路面等级和面层类型
由公路沥青路面设计规范，该路交通等级为重等交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。
②结构组合与材料选取及材料设计参数确定
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》表4。
1。
3-1及附录E确定各层材料设计参数。
层位
结构层材料名称
厚度（cm）
抗压模量（MPa）
劈裂强度
（MPa）
容许底层拉应力
（MPa）
（20℃）
（15℃）
1
SMA
4
1400
1350
1。
6
0.44
2
AC—20
8
1200
1800
1.0
0。
28
3
ATB—25
10
1000
1200
0.8
0.22
4
水泥稳定砂砾
设计层厚度待定
1300
3600
0。
5
0.27
5
水泥稳定碎石
200
1500
3600
0.5
0。
11
6
水泥稳定碎石
200
1500
3600
0.5
0.11
7
级配碎石
15
230
0
0
0
③确定设计层厚度
新建路面结构厚度计算
公路等级：
高速公路
新建路面的层数:
6
标准轴载:
BZZ—100
路面设计弯沉值：
20。
21（0。
01mm）
路面设计层层位:
4
设计层最小厚度:
150（mm）
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=20。
21（0.01mm）
H（4）=150mmLS=22。
2（0。
01mm）
H（4）=200mmLS=20.1（0。
01mm）
H（4）=197mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度:
H（4）=197mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=197mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=197mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=197mm（第5层底面拉应力计算满足要求
路面设计层厚度:
H（4）=197mm（仅考虑弯沉）
H（4）=197mm（同时考虑弯沉和拉应力）通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,
最后得到路面结构设计结果如下:
--—---——----—-—-——-—--—-———----—-—-——---
细粒式沥青玛蹄脂碎石SMA—1340mm
--—-——-—-——--——--—————---—---------——-——
中粒式沥青混凝土AC—1670mm
———-———---———----—-—--—--—-———-—-—-———--
粗粒式沥青混凝土AC-25100mm
—-——---—----————--——-----—--—-——--———--—
水泥稳定碎石200mm
—-—-—------—---—----—-—--——--—-——-—-----
石灰粉煤灰碎石200mm
-———-—--——-————-—-—--————------——---—--—
级配碎石200mm
—-—---——--——-—----—-—-—--—-——--——--—---—
新建路基
7。
3确定结构层设计参数
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50—2006）》和《公路水泥砼路面设计规范（JTGD40-2011）》的建议值取定路面各结构层适宜厚度,设计沥青混凝土路面和水泥混凝土路面（隧道内）方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。
路面结构层参数与方案建议
路基状况
结构层
厚度（cm）
适用状态
干燥
细粒式沥青混凝土AC-13
乳化沥青粘层油
中粒式沥青混凝土AC-20
乳化沥青稀浆封层
水泥稳定碎石（水泥用量5%）
水泥稳定碎石（水泥用量5％）级配碎石
4
一层
6
一层
15
15
15
高填路堤
细粒式沥青混凝土AC-13
乳化沥青粘层油
中粒式沥青混凝土AC-20
同步碎石应力吸收层
乳化沥青防水层
4
一层
6
1
一层
桥梁
潮湿
细粒式沥青混凝土AC-13
乳化沥青粘层油
中粒式沥青混凝土AC—20
乳化沥青稀浆封层
水泥稳定碎石（水泥用量5％）
水泥稳定碎石（水泥用量5%）
级配碎石
4
一层
6
一层
17
17
20
路堑
水泥混凝土面层
水泥稳定碎石基层
级配碎石底基层
22
20
20
隧道
7.4原材料、混合料的技术要求，以及级配类型
7.4。
1沥青混合料
1）沥青
气候分区1-4-1
（1）基质沥青（中、下面层采用70＃A级）
7.4。
1-1道路石油沥青要求
编号
检测项目
技术指标
测试方法
1
针入度25℃（0。
1mm）
60～80
T0604
2
针入度指数PI
-1。
5～+1.0
T0604
3
延度15℃（cm）不小于
40
T0605
4
延度10℃（cm）不小于
10
T0605
5
软化点（℃）不小于
44
T0606
6
60℃动力粘度不小于
180
T0605
7
密度（15℃）（g/cm3）
实测记录
T0603
8
含蜡量（蒸馏法）（%）不大于
3.0
T0615
9
闪点（℃）不小于
260
T0611
10
溶解度（%）不小于
99.5
T0607
11
薄膜加热试验（163℃,5h）
质量损失（％）不大于
0。
8
T0610或T0610
针入度比（％）不小于
58
T0604
延度（10℃）,cm不小于
4
T0605
（2）改性沥青（上面层采用SMA,改性剂采用SBS）
7。
4.1—2改性沥青技术要求
编号
检测项目
技术指标
测试方法
1
针入度25℃（0.1mm）
80～100
T0604
2
针入度指数PI不小于
不小于-0。
8
T0604
3
延度5℃（cm）不小于
不小于40
T0605
4
软化点（℃）不小于
不小于50
T0606
5
135℃运动粘度（Pa.s）
不大于3
T0625或T0619
6
韧性（Nm）
-
-
7
黏韧性（Nm）
-
-
8
闪点（℃）不小于
不小于230
T0611
9
溶解度（%）不小于
不小于99
T0607
10
薄膜加热试验（163℃,5h）
质量损失（%）
-1.0~1.0
T0610或T0609
25℃针入度比（%）
不小于55
^T0604
延度（5℃），cm
不小于25
T0604
2）集料
（1）集料规格及质量技术要求
7。
4.1—3各集料规格表
混合料类型
集料规格
AC—13C
AC-20C
（2）粗集料
。
7.4。
1—4AC用粗集料质量技术要求
指标
要求
试验方法
磨光值（PSV）
不小于42
T0321
*压碎值（％）
不大于28
T0316
＊洛杉矶磨耗值（%）
不大于30
T0317
针片状颗粒含量（%）
粗集料
不大于18
T0312
粒径大于9.5mm部分
不大于15
粒径小于9.5mm部分
不大于20
对沥青的粘附性（级）
不小于4
T0663
表观相对密度
不小于2。
50
T0304
软弱颗粒含量（％）
不大于5
T0320
水洗法小于0.075mm的颗粒含量（％）
不大于1
T0310
坚固性硫酸钠（%）
不大于12
T0314
吸水率（％）
不大于3.0
T0304
7。
4。
1—5AC用粗集料规格要求
规格
公称粒径（mm）
通过各筛孔的质量百分率（%）
106
75
63
53
37。
5
31.5
26.5
19
13.2
9.5
4。
75
2。
36
0.6
S1
40～75
100
90～100
-
—
0~15
—
0～5
S2
40~60
100
90～100
—
0~15
—
0~5
S3
30～60
100
90~100
-
-
0～15
0
0～5
S4
25～50
100
90～100
-
—
0～15
-
0~5
S5
20～40
100
90～100
-
-
0~15
-
0～5
S6
15～30
100
90~100
—
—
0~15
-
0~5
S7
10～30
100
90～100
—
-
-
0～15
0~5
S8
10~25
100
90～100
-
0~15
—
0～5
S9
10~20
100
90~100
-
0~15
0～5
S10
10~15
100
90～
100
0～15
0~5
S11
5~15
100
90~
100
40～70
0~15
0~5
S12
5~10
100
90~
100
0~15
0~5
S13
3～10
100
90~
100
40~70
0～20
0~5
S14
3～5
100
90～100
0～15
0~3
（3）细集料
。
7.4.1—6细集料质量技术要求
指标
要求
试验方法
表观相对密度
不小于2.5
T0328
坚固性（>0.3mm部分）硫酸钠（％）
不小于12
T0340
砂当量
不小于60
T0334
亚甲蓝值（g/Kg）
不大于25
T0349
棱角性（流动时间）（s）
不小于30
T0345
7。
4。
1—7机制砂规格要求
规格
公称粒径（mm）
通过各筛孔的质量百分率（%）
9.5
4.75
2.36
1。
18
0.6
0.3
0.15
0.075
S16
0~3
100
80～100
50～80
25～60
8～45
0～25
0~10
3）填料
矿粉的技术指标应满足表7。
4。
1-8的要求。
7.4。
1—8矿粉质量技术要求
指标
要求
试验方法
表观密度（t/m3）
不小于2。
50
T0352
含水量（％）
不大于1
T0103烘干法
颗粒范围
〈0.6mm（％）
100
T0351
〈0。
15mm（％）
90~100
T0351
<0。
075mm（％）
75～100
T0351
亲水指数
小于1
T0353
塑性指数（％）
小于4
T0354
加热安定性
实测记录
T0355
外观
无团粒结块
—
4）集料级配
7.4。
1-9AC-20配合比的级配范围
规格
通过各个筛孔的质量百分率（%）
26.5
19
16
13.2
9。
5
4。
75
2.36
1.18
0。
6
0。
3
0。
15
0。
075
AC—20
100
90~
100
78～
92
62~
80
50～
72
26~
56
16～
24
12~
33
8～
24
5~
17
4～
13
3~
7
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