公路沥青路面设计规范征求意见稿0616.docx

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公路沥青路面设计规范征求意见稿0616

中华人民共和国行业标准

公路沥青路面设计规范

SpecificationsforDesignofHighwayAsphaltPavement

（征求意见稿）

中交路桥技术有限公司

前言

《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2006）（以下简称原《规范》）自颁布实施以来，对提高公路沥青路面设计质量发挥了重要作用。

随着公路建设的发展、沥青路面技术水平的提高、新材料的出现以及工程经验的积累，规范部分内容需修订完善，以更好地满足工程建设需要。

根据交通运输部《关于做好2011年度公路工程行业标准制修订项目准备工作的通知》（交公便字〔2011〕3号）要求，由中交路桥技术有限公司作为主编单位，对原《规范》进行修订。

编写组在总结近年来工程实践经验和科研成果的基础上，通过大量调研，充分吸收了沥青路面的建设经验，广泛征求了业内有关单位和专家的意见，完成了《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-？

）（以下简称《规范》）修订工作。

修订后的《规范》由八章、七个附录构成，主要内容包括设计依据、结构组合设计、材料性质要求和设计参数、路面结构分析、加铺设计和桥面铺装设计等。

较原《规范》主要变化有：

1采用针对具体损坏的设计指标体系。

增加了路基永久变形、沥青层永久变形和路面低温开裂设计指标，改进了沥青层和无机结合料层疲劳开裂预估模型，取消了路表弯沉值指标；

2改变了路面材料和路基的设计参数，调整了测试方法，规定了确定路面材料和路基设计参数的三个层次；

3规范了轴载谱及交通参数的调查分析方法；

4调整了路基湿度状况分类指标及标准，引入了温度调整系数和等效温度；

5梳理了章节安排，突出了结构组合设计要求，规范了术语和符号。

请有关单位在执行中，将发现的问题和建议函告中交路桥技术有限公司（地址：

北京市东城区安定门外大街丁88号江苏大厦，邮编：

100011），以便下次修订时参考。

主编单位：

中交路桥技术有限公司

参编单位：

交通运输部公路科学研究院

同济大学

江苏省交通科学研究院股份有限公司

重庆交通大学

华南理工大学

大连理工大学

山东公路科学研究所

中交公路规划设计院有限公司

哈尔滨工业大学

山西交通科学研究院

中交第一公路勘察设计研究院有限公司

主要起草人：

刘伯莹孟书涛牛开民孙立军谈至明曹荣吉唐伯明

白琦峰虞将苗赵延庆王林杨学良冯德成赵队家台电仓

1.总则

1.0.1为适应交通运输行业发展和公路建设的需要，提高沥青路面的技术水平、使用品质和设计质量，保证工程安全可靠、经济合理，制定本规范。

1.0.2本规范适用于各等级新建和改建公路的沥青路面设计，专用公路可参照执行。

1.0.3沥青路面设计应根据公路路面的功能和要求，结合当地气候、交通、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验，以及环境保护要求等，通过技术经济分析确定。

1.0.4沥青路面设计应遵循如下原则：

1注重交通荷载资料的现场调查、收集和交通参数分析。

2在调查掌握沿线路基特点，查明土质、路基干湿类型基础上，进行路基路面综合设计。

3遵循因地制宜、合理选材、节约资源的原则，按照全寿命周期成本的理念，选择安全可靠、经济合理、技术先进、施工方便的路面结构方案。

4结合当地条件和工程经验，积极、稳妥的选用新技术、新结构、新材料和新工艺。

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。

1.0.5多年冻土、沙漠、盐渍土、膨胀土等特殊地区，可结合实践经验进行路面结构设计。

1.0.6沥青路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准、规范的规定。

2.术语、符号

2.1术语

2.1.1沥青路面asphaltpavement

铺筑沥青面层的路面。

2.1.2表面层surfacecourse

铺筑在沥青路面表面，承担抗磨耗功能的结构层。

2.1.3联结层bindercourse

铺筑在表面层与基层之间，承担承上起下功能和加强共同作用的结构层。

2.1.4基层basecourse

铺筑在表面层或联结层之下起承重作用的结构层。

2.1.5底基层subbase

当基层需分层铺筑时，下层称为底基层。

2.1.6封层sealcoat

铺筑在结构层之间用以阻止水下渗的功能层。

2.1.7粘层tackcoat

洒布在沥青层之间或沥青层与水泥混凝土结构层之间，起粘结作用的功能层。

2.1.8透层primecoat

为使沥青层与非沥青材料基层（底基层）结合良好，在基层上喷洒的能透入基层（底基层）表面一定深度的功能层。

2.1.9排水层drainagelayer

具有较大空隙率，起排除进入路面结构的雨雪水、层间水等作用的功能层。

2.1.10防冻层antifreezelayer

铺筑在路基之上防止路基冻融的功能层。

2.1.11路面结构的设计期designperiodofpavement

在预计的累计当量轴次和环境条件作用下，路面不发生结构性破坏的时间长度。

2.1.12设计轴载designaxleload

路面设计时采用的计算轴载。

2.1.13轴载谱axleloadspectrum

各种车辆不同轴重的分布。

2.1.14当量轴次equivalentsingleaxleloads

分别按沥青结合料层层底拉应变、无机结合料层层底拉应力、沥青层竖向压应力和剪切应力、路基顶面压应变引起路面相应损伤等效的原则，将不同车型、不同轴载的作用次数换算为与设计轴载相当的轴载作用次数称为当量轴次。

2.1.15累计当量轴次cumulativeequivalentaxleloads

在设计期内，考虑车道系数后，一个车道上的累计当量轴次总和。

2.1.16路基平衡湿度subgradeequilibriummoisture

公路通车后一段时间后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发等因素作用下达到平衡的状态，湿度相对稳定，此时的湿度定义为路基平衡湿度。

2.1.17裂缝指数crackingindex

表征横向裂缝密集程度的指标，定义为100米区间内单方向路面全幅横向裂缝数量加上长度超过单车道宽度但未贯穿全幅的横向裂缝数量的一半，长度小于单车道宽度的裂缝不计入。

2.2符号

N——轴载的作用次数

P——轴载

Rs——无机结合料稳定材料的弯拉强度

Rc——无机结合料稳定材料的抗压强度

Rτ——抗剪强度

ε——应变

σ——应力

E——回弹模量

β——可靠度指标

h——厚度

T——温度

I——裂缝指数

VFA——沥青混合料的沥青饱和度

f——试验频率

G*——沥青剪切回弹模量

Pa——沥青混合料的油石比

V——沥青混合料空隙率

VCADRC——捣实状态下粗集料的松装间隙率

TMI——路基的湿度指标

D60——60%通过百分率对应的粒径

St——沥青劲度模量

Sr——土的饱和度

s——标准差

3.设计依据

3.1安全等级和可靠度

各级公路路面结构的安全等级及相应的可靠度、可靠度指标应不低于表3.1的规定。

表3.1设计安全等级、可靠度和可靠度指标

公路等级

高速公路

一级公路

二级公路

三级公路

四级公路

设计安全等级

一级

二级

三级

可靠度（%）

可靠度指标β

1.65

1.28

1.04

0.84

0.52

3.2路面结构的设计期

路面结构的设计期应根据经济、交通增长以及公路在路网中的地位，考虑环境和投资条件等综合确定。

各级公路的新建沥青路面结构的设计期不宜低于表3.2的要求。

表3.2各级公路新建路面结构的设计期

公路等级

设计期（年）

公路等级

设计期（年）

高速公路、一级公路

三级公路

二级公路

四级公路

3.3设计轴载、轴载换算

交通荷载参数的数据调查和计算分析，参照附录A进行，分为三个层次：

第一层次，根据实测数据分析确定交通参数；

第二层次，采用项目所在地区的交通参数默许值；

第三层次，采用附录A推荐的交通参数默许值。

高速公路路面加铺设计应采用第一层次，高速公路和一级公路新建路面设计应采用第一层次或第二层次，其他情况可采用第二或第三层次。

采用单轴－双轮组100kN作为设计轴载，其计算参数如表3.3所示。

表3.3设计轴载的参数

设计轴载（kN）

轮胎接地压强（MPa）

单轮接地当量圆直径（mm）

两轮中心距（mm）

100

0.70

213

319.5

对于专用公路和以特重或特种车辆为主的公路，可根据实际情况经论证后采用适宜的设计轴载和参数。

按附录A将各类车辆的作用次数换算为设计轴载的作用次数，并计算设计期累计当量轴载作用次数Ne。

3.4交通荷载分级

路面所承受的交通荷载作用，按设计期内设计车道所承担的累计货车交通量分为5个等级，分级范围参照表3.4。

其中极重交通主要适用于以集装箱车辆为主的货运干线公路，以及运送大宗散装货物为主的货运专用公路。

表3.4交通荷载分级

交通荷载等级

极重

特重

重

中等

轻

设计车道

累计货车交通量（×106）

≥20

20~9

9~5

5~1.5

<1.5

注：

货车是指附录A中表A.1-2所列的2类~11类车。

【条文说明】

3.4作为对累计当量轴载作用次数的补充，原规范增加了交通荷载等级划分。

以累计当量轴载作用次数和日平均货车交通量为指标，划分为4个交通荷载等级。

本规范采用多项设计指标，分别对应不同的累计当量轴载作用次数，采用累计当量轴载作用次数划分交通荷载等级应用不便，以货车交通量划分更为合适。

同时，不同等级公路的设计期不同，日平均货车交通量与设计期内累计交通量之间没有对应关系，因此，以日平均货车交通量进行交通荷载等级划分欠合理。

故本规范以路面结构设计期内累计货车交通量划分交通荷载等级。

考虑到集装箱运输道路及以运煤道路为代表的货运通道等在轴载、交通组成等方面的特殊性，在原规范4个交通荷载等级基础上，增加了极重等级。

3.5路面性能设计指标

路面结构设计应保证设计期内路面结构在环境条件和交通荷载作用下，路面使用性能满足要求。

路面性能指标包括沥青层疲劳开裂、无机结合料层疲劳开裂、路基永久变形、沥青层永久变形、低温开裂、抗滑性能和平整度。

以上各指标的设计要求如下：

沥青层疲劳开裂：

沥青层疲劳寿命Nf1不小于按照沥青层疲劳等效换算得到的设计车道累计当量轴载作用次数Ne1。

无机结合料层疲劳开裂：

无机结合料层疲劳寿命Nf2不小于按照无机结合料层疲劳等效换算得到的设计车道累计当量轴载作用次数Ne2。

路基永久变形：

路基顶面的最大竖向压应变应不大于容许压应变值εz。

沥青层容许永久变形：

沥青路面的车辙深度宜符合表3.5-1的要求。

表3.5-1各等级公路路面容许车辙深度（mm）

公路等级

高速、一级公路

二级公路

三级、四级公路

容许车辙深度，不大于

低温开裂：

对于高速公路和一级公路，裂缝指数I宜不大于3.0。

抗滑性能：

抗滑性能以横向力系数SFC60和宏观构造深度TD为主要指标。

高速公路、一级公路路面在交工验收时，其抗滑技术指标宜符合表3.5-2的技术要求。

二级及以下等级公路可参照执行。

表3.5-2沥青路面抗滑技术指标

年平均降雨量

（mm）

交工检测指标值

横向力系数SFC60

构造深度TD（mm）

>1000

≥54

≥0.55

500~1000

≥50

≥0.50

250~500

≥45

≥0.45

平整度：

对于高速公路和一级公路，国际平整度指数IRI≤2.0m/km，σ≤1.0mm。

3.6设计流程

路面设计流程如图3.6所示。

图3.6沥青路面设计流程图

4.结构组合设计

4.1一般规定

4.1.1沥青路面结构层自上而下可由面层、基层、底基层和必要的功能层组成，面层可分为表面层和联结层。

【条文说明】

4.1.1表面层直接承受交通荷载作用和气候因素影响，并保证行车安全和舒适性。

联结层承上启下，联结表面层与基层。

基层是路面结构的主要承重层，当基层较厚时，可分层填筑，最下一层称为底基层。

其它功能层包括防冻层、排水层、粘层、封层和透层等。

4.1.2路面结构组合应与交通条件、路基的承载能力、环境条件、材料性能和施工水平相适应。

4.1.3路面结构组合设计应注重路面功能设计与结构性能设计相协调，尽可能提高路面结构性能的耐久性。

4.1.4路面在设计期内不应发生结构性破坏。

基层、底基层等结构层在路面设计期内应保持良好的结构性能，表面层在路面结构设计期内可进行周期性养护、维修。

【条文说明】

4.1.4适当的养护、维修工作是保证路面处于良好状态的必要条件。

相当一部分工程在路面设计期内需要进行1次或多次针对车辙、抗滑、横向裂缝等损坏的维修工作，这些维修工作多采用路表处理方式，因此对于表面层，可允许进行周期性的养护、维修，其使用年限可比路面结构的设计期短。

对于无机结合料稳定类基层、底基层的疲劳开裂，以及沥青面层、基层的疲劳开裂，往往需要对路面进行自下而上的“翻修”，意味着路面结构的破坏，因此联结层及以下的结构层应在路面设计期内保持良好的结构性能，其使用年限应与路面结构设计期相当或更长。

4.1.5根据路面结构组合设置适当的粘层、封层和透层等措施，增强路面结构层间的结合。

4.1.6结构组合设计时应考虑路面结构的防水、排水，减少水进入或滞留于路面结构内。

4.2路面结构组合

4.2.1沥青路面结构组合按基层材料类型分为四类：

无机结合料类基层沥青路面、沥青稳定类基层沥青路面、粒料类基层沥青路面、水泥混凝土做基层的复合式路面。

复合式路面的水泥混凝土基层按《公路水泥路面设计规范》（JTGD40）进行设计。

4.2.2应充分考虑各种路面结构组合的技术特性、主要损坏类型及性能衰变规律，不同结构组合沥青路面的损坏特点如表4.2.2所示。

表4.2.2不同结构组合沥青路面的主要损坏类型

结构类型

粒料类基层沥青路面、底基层采用粒料的沥青结合料类基层沥青路面

无机结合料类基层沥青路面、底基层采用无机结合料类材料的沥青结合料类基层沥青路面

沥青层厚度

（mm）

≥150

<150~>50

≤50

≥150

<150

主要损坏类型

沥青层永久变形

沥青层疲劳开裂

沥青层疲劳开裂沥青层永久变形

永久变形

面层永久变形

基层疲劳开裂

面层反射裂缝

基层疲劳开裂

面层反射裂缝

季冻地区

面层低温开裂

复合式沥青路面的主要损坏类型为设传力杆水泥混凝土板的疲劳开裂、沥青表面层的反射裂缝以及由于沥青表面层与水泥混凝土板之间的层间结合不良而产生的剪切推移变形。

对于季节性冰冻地区，还需考虑沥青表面层的低温开裂。

4.2.3应根据交通荷载等级、沥青层厚度和气候条件等选择路面结构组合，组合的原则宜符合表4.2.3的规定。

表4.2.3沥青路面结构组合设计参考表

结构组合

交通荷载等级与年平均降雨量（mm）

面层厚度（mm）

基层

底基层

极重

重、特重

中等

轻

＞1000

＜1000

＞1000

＜1000

＞1000

＜1000

＞1000

＜1000

＜50

无机

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

√

沥青

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

√

粒料类

无机结合料类

√

粒料类

√

水泥混凝土

无机结合料类

√

粒料类

√

50~150

无机

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

○

√

沥青

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

√

粒料类

无机结合料类

√

○

粒料类

○

√

水泥混凝土

无机结合料类

√

粒料类

√

＞150

无机

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

√

沥青

结合料类

无机结合料类

√

粒料类

√

粒料类

无机结合料类

√

粒料类

√

注：

√表示推荐采用，×表示不推荐采用，○表示在论证的基础上可酌情采用。

4.3路基

4.3.1路基应稳定、密实和均匀，具有足够的承载能力。

4.3.2路床顶面回弹模量值的确定应与交通荷载等级相适应，并应符合表4.3.2的规定。

路床顶面回弹模量值不满足要求时，应采取改变填料、增设粒料层或采用无机结合料改善等措施。

表4.3.2路床顶面回弹模量要求（MPa）

交通荷载等级

极重

特重

中等、重

轻交通

回弹模量，不小于

120

【条文说明】

4.3.2原规范路床顶面回弹模量的最低要求为30MPa，对于重交通、特重交通最低要求为40MPa。

原规范路床回弹模量测试是采用室内小型承载板、现场承载板或路表弯沉值反算；本规范以三轴试验测试路基土的回弹模量来确定路床顶面回弹模量值。

本规范测试方法得到的回弹模量约为原规范的2~3倍。

同时，原规范采用最不利季节路基的湿度，本规范采用路基平衡状态的湿度，后者通常比前者的湿度低，也会导致后者的路床顶面回弹模量值高。

综上，提高了路床顶面回弹模量值的最低要求。

4.3.3岩石或填石路床顶面应铺设整平层。

整平层可采用碎石、石屑或低剂量水泥稳定粒料，其厚度视路床顶面平整程度而定，一般为100~150mm。

4.4基层和底基层

4.4.1基层和底基层应具有足够的承载能力和抗疲劳开裂性能、足够的耐久性和水稳定性；对于沥青稳定类和粒料类材料还应具有足够的抗永久变形的能力。

4.4.2依据交通荷载等级、材料供应情况和结构层组合要求，参照表4.4.2选用基层和底基层的组成材料种类。

表4.4.2基层和底基层组成材料种类选用

类型

材料类型

适用场合

无机结合料类

水泥稳定碎石

石灰-粉煤灰稳定碎石

各交通荷载等级的基层和底基层

贫混凝土

特重或极重交通的基层

水泥稳定开级配碎石

多雨地区、特重或重交通的排水基层

水泥稳定未筛分碎（砾）石

石灰-粉煤灰稳定未筛分（砾）石

石灰稳定未筛分（砾）石

轻交通的基层

各交通荷载等级的底基层

水泥土、石灰土、石灰-粉煤灰土

轻交通的基层

中等交通和轻交通的底基层

沥青结合料类

密级配沥青碎石

半开级配沥青碎石

特重和重交通的基层

开级配沥青碎石

多雨地区、特重或重交通的排水基层

沥青贯入碎石

中等和轻交通的基层

粒料类

级配碎石

重交通、中等交通和轻交通的基层和底基层

级配砾石

未筛分碎石

填隙碎石

轻交通的基层

各交通荷载等级的底基层

再生类材料

厂拌热再生混合料

特重、重交通的基层

乳化沥青冷再生混合料

泡沫沥青冷再生混合料

无机结合料冷再生混合料

各交通荷载等级的基层和底基层

4.4.3各种基层和底基层的结构层最小厚度，按所选集料的公称最大粒径和压实效果的要求而定，可参照表4.4.3选用。

再生类材料结构层的最小厚度要求参照《沥青路面再生应用技术规范》（JTGF41）的规定。

基层或底基层的设计层厚超出施工条件所具备的压实能力时，需分层铺筑，且最小厚度不宜小于表4.4.3的规定。

表4.4.3基层和底基层材料的结构层最小厚度

材料种类

集料公称最大粒径（mm）

最小层厚（mm）

密级配沥青碎石

半开级配沥青碎石

开级配沥青碎石

37.5

100

31.5

26.5

19.0

沥青贯入碎石

贯入式沥青碎石40mm，上拌下贯沥青碎石为60mm

贫混凝土

31.5

120

无机结合料稳定类

26.5、31.5

150

级配碎石

19.0、26.5

100

未筛分碎石

31.5

级配砾石、级配碎砾石

31.5

填隙碎石

53（基层）63（底基层）

100

4.4.4选用无机结合料类材料做基层或底基层时，应控制其与下卧层的相对刚度，且下卧层宜选用细料含量少的材料，以防止产生唧泥病害。

4.4.5无机结合料类基层或底基层的上层可选用由半开级配沥青碎石或开级配沥青碎石层作为反射裂缝减缓层。

采用此类结构时，必须设置路面边缘排水系统，将渗入水排引出路基。

4.4.6年降水量大于1000mm的潮湿多雨地区，路基为低透水性细粒土的高速公路和一级公路，可在沥青面层下设置沥青碎石排水基层，并设置路面边缘排水系统。

排水基层下应设置不透水的结构层次。

4.5表面层与联结层

4.5.1表面层应具有平整、抗滑、耐磨损、抗车辙、抗疲劳开裂、抗低温缩裂和抗水损害等性能。

4.5.2根据公路等级、交通荷载等级、特定使用要求的不同，选择表面层的材料类型。

密级配沥青混合料可适用于各种交通荷载等级。

极重、特重交通或重交通的表面层，可选用沥青玛蹄脂碎石混合料。

对雨季抗滑或降低交通噪音有特殊要求的路段，可选用开级配沥青混合料。

轻交通或中等交通的三级和四级公路，可选用沥青表面处治或沥青贯入碎石作为表面层。

长隧道内沥青路面表面层应注意防水粘结、阻燃、降噪等性能要求，必要时采取改善沥青铺装施工环境的技术措施。

4.5.3联结层应具有平整、抗车辙、抗疲劳开裂和抗水损害等性能。

联结层宜选用密级配沥青混合料，极重、特重交通可选用沥青玛蹄脂碎石混合料。

4.5.4各沥青层中应设置至少1层密水性好的密级配沥青混合料或沥青玛蹄脂碎石结构层。

4.5.5密级配沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料的结构层最小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5~3.0倍。

开级配沥青混合料的结构层最小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.0~2.5倍。

表面层和联结层的最小厚度不宜小于表4.5.5的规定。

表4.5.5不同类型沥青结构层的最小层厚（mm）

沥青混合料类型

集料公称最大粒径（mm）

4.75

9.5

13.2

16.0

19.0

26.5

密级配沥青混合料（细型）

密级配沥

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