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道路瀝青路面設計規范范文1
關鍵詞：重載交通；瀝青路面；設計方法
中圖分類號：TU535文獻標識碼： A
引言
近幾年，隨著我國公路交通事業的快速發展，新、改建公路工程項目在數量上比以往任何時候都有了大幅度的增加，但是，由于地理位置(重載車輛經過此處較多)以及設計、施工等方面的原因，使得投入巨額資金修建的公路不到設計年限就過早的發生破壞，增加了維修次數和維修費用，影響了車輛行使的舒適性及通行能力，造成了巨大的經濟損失。調查表明，瀝青路面發生早期破壞的原因是多方面的，但非常重要的一個因素就是路面設計對車輛超載超限估計不足，現行的瀝青路面設計方法不適宜重載交通瀝青路面設計。
1 傳統瀝青路面設計方法的缺陷
1.1 設計指標單一
雖然瀝青路面結構設計中包含彎拉與彎沉應力驗算指標，然而在瀝青路面實際結構設計中，彎沉成為路面結構設計的唯一指標，也就是說根據現有規范方法，在路面設計彎沉符合條件的情況下，彎拉應力驗算一定是通過的，致使其成為唯一的設計指標。
1.2 設計指標不可控制
設計指標應該是路面結構可能發生破壞的控制指標，就是路面結構損壞模型和設計模型一致。然而實際情況是彎沉指標不能和很多破壞標準與破壞類型相統一、協調。目前的瀝青路面的損壞和設計模式很不一致，設計指標形同虛設。
1.3 實際交通荷載與設計荷載出入較大
依據交通荷載情況的調查，當前我國汽車后軸軸重通常在60~150kN，但是設計標準軸載為單軸雙輪胎100kN。近年來超載車、重載車大量增加，有的標定30t的車輛，實際達到150t以上，雖然相關部門對其進行了超載超限治理，車輛超載的現象還是經常發生，導致了路面早期破壞，大大縮短了路面使用壽命。
2 車輛超限超載的界定
車輛超重包括軸載超過公路限值和裝載質量超過額定噸位兩種情況，具體定義如下：
超限主要指公路上行駛的車輛、工程機械，其總質量、軸載質量、外型尺寸三者之一超過限值標準的情況。目前我國規定車貨總質量的最大限值為40t，單軸、雙聯軸和三軸的限值分別為10t、18t和22t；外型尺寸包括對車貨長、寬、高的限制，我國的標準分別為25m、3.5m和4.3m，主要在于保障公路運輸的凈空要求[1]。針對道路設施的損壞，公路部門最關心的是總重或軸載超限。
超載指運輸車輛裝載質量超過額定噸位的現象。超載的方法包括將汽油發動機改裝成柴油機，改善動力性能；或者把常規輪胎更換成大規格或鋼絲子午線輪胎，提高內壓；另外可采用增加鋼板彈簧片數、攔板高等等手段。超載車輛行駛不僅影響道路行車安全，尤其對道路結構及橋涵等構筑物產生很大的危害，使其過早損害，功能衰退。因此道面結構設計中應考慮超載車輛的影響。
3 重載交通瀝青路面設計方法
3.1 重載交通瀝青路面設計標準
依據分析，在標準軸載作用下，應用現行規范設計指標體系進行瀝青路面結構厚度計算時，路表彎沉指標起控制作用，整體性結構層(包括基層與面層)的層底拉應力驗算指標在厚度設計時通常起不到作用。然而路表彎沉指標而且存在顯著的缺陷。大量的計算分析表明，土基頂面壓應變與路表彎沉之間具有很好的相關關系。經過相關關系可以由路表彎沉推算到土基頂面壓應變，把路表彎沉與土基頂面壓應變準則結合起來，就能夠一起利用土基頂面壓應變準則非常合理與方便路表彎沉量測的優點。所以，建議仍將路表彎沉作為一個設計指標。
在重載車輛作用下，疲勞破壞是瀝青路面最容易出現的病害之一。疲勞破壞主要和路面各層的應力有關，所以，瀝青路面各結構層層底拉應力仍需要作為設計指標。超重車對瀝青路面的車轍破壞影響較大，與疲勞破壞相同，重載瀝青路面上車轍也是主要的破壞形式。盡管規范設計指標沒有考慮車轍，然而依據重載瀝青路面的受力特征，需要考慮車轍破壞。所以，建議將車轍作為重載瀝青路面的一個設計指標[2]。
3.2 重載交通瀝青路面軸載換算方法
在進行路面結構設計中，交通軸載是路面厚度設計的一個重要參數[3]。目前，我國現行瀝青路面設計規范，用于設計的標準軸載為100kN，進行軸載換算采用的公式為：
N=C1C2ni()4.35 （1）
式中：P、N標準軸載或指定軸載的軸載重和當量作用次數；
Pi、ni被換算軸載的軸載重和作用次數；
C1軸數系數；
C2輪組系數。
現行公路瀝青路設計規范運用彎沉計算時的軸載換算公式只適合軸載小于 130kN的各級軸載。根據研究表明，當軸載大于130kN時，隨著軸載增大，彎沉增大較大，其關系具有明顯的非線性，由此公式推導重載、超載車輛的當量軸載換算系數不太合理。因此，軸載換算時需對某些系數進行修正。
3.2.1 彎沉等效的軸載換算方法
根據彎沉等效關系={}n1及設計彎沉Ld=AN-c，可得 （2）
式中：L為彎沉，P為軸載，N為軸載作用次數，A、c、n、n1為系數。一般情況下n=4.0~4.8，現行瀝青路面設計規范取4.35，超載時取n=5.0~5.8。
3.2.2 彎拉等效的軸載換算方法
按荷載應力和溫度和溫度應力綜合疲勞損耗等效關系，可得
（3）
式中：σ為荷載作用在路面產生的拉應力。經過研究分析，一般半剛性基層路面ns=8.0，超載時ns=9.0。
3.2.3 車轍等效的軸載換算方法
國內曾通過室內車轍試驗、現場實測數據，根據車轍等效原則，對軸載進行了換算。
3.2.4 AASHTO的軸載換算方法
建議采用美國州公路與運輸官員協會（AASHTO）按現時服務能力指數等效原則得到的軸載換算公式：
（4）
式中：α，ρ-路面結構參數（面層類型、面層厚度、基層厚度）和荷載參數（軸重等）的函數；
PSI0路面剛修好時的初始服務能力指數，瀝青路面取4.2；
PSIt-路面需大修時的終端服務能力指數，對于特重交通道路取3.0，主要道路取2.5，輕交通道路取2.0。分析超載車輛對路面結構的作用時，可取為PSIt為3.0進行軸載當量換算系數計算。
3.3 厚度設計
國外的瀝青路面設計通常以瀝青混凝土面層的彎拉應力作為設計控制指標，并且以路標彎沉與基層底面拉應力作為驗算指標，例如AI設計法、Shell設計法等，這些方法都是符合國外的粒料基層結構或全厚式結構的特征。路面設計彎沉是我國瀝青路面設計規范的主要控制指標，對高等級路面的半剛性基層與面層驗算其層底拉應力。然而按照相關研究，在當前半剛性基層應用非常普遍的情況下，基層的層底拉應力能夠比較好反映荷載對結構的疲勞損耗要求，同時在進行高等級的路面結構設計時，常常是路標彎沉值滿足要求，而基層底面拉應力驗算無法通過，所以基層底面拉應力指標更具有控制意義。
依據國內外經驗，在重載瀝青路面設計中，通常采取半剛性基層厚度增加、瀝青面層強度改變、瀝青面層厚度增加與土基增強等方法。
4 結束語
綜上所述，對重載交通瀝青路面的進行改進設計，通過幾種軸載換算方法與瀝青路面厚度設計，來滿足瀝青路面在超載、重載的作用下，瀝青路面的質量不被破壞。在設計時，設計師可以依據國內外的經驗，對重載瀝青路面進行設計。
參考文獻
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[2]季新友,席華琳,任勇.重載交通條件下交通參數分析及瀝青路面設計[J].交通標準化,2013(03).
道路瀝青路面設計規范范文2
關鍵詞：典型瀝青路面、破損、調查、分析
中圖分類號：U416.217文獻標識碼：A 文章編號：
Abstract: As for the asphalt pavement damage condition of Jinhua city with detailed investigation, through the damaged condition of the asphalt pavement of questionnaire, the paper draws the corresponding damaged condition index PCI value, and assesses the asphalt pavement quality grade. At the same time, each survey has an analysis of the main causes of damage of road pavement.
Key Words: typical asphalt pavement, damaged, investigation, analysis
1 前言
為了分析金華市瀝青路面的破損狀況及引起破損的原因，對北二環、環城西路典型路段的路面損壞情況進行了人工調查，分析其路面狀況指數PCI，得出路面損壞的主要原因。
2 典型瀝青路面破損狀況調查
2.1北二環浙師大路段，是城市快速路，分南、北兩側行車道進行調查，行車道寬度為16m，調查長度為2km。
道路標準橫斷面具體布置如下：5.0米（人行道）+6.0米（非機動車道）+8.0米（綠化帶）+16.0米（機動車道）+10.0米（中央分隔帶）+16.0米（機動車道）+8.0米（綠化帶）+6.0米（非機動車道）+5.0米（人行道）=80.0米
通過路面損壞狀況評價公式計算得，DR=5.143，路面狀況指數PCI=70.5，瀝青路面質量為良。
3典型瀝青路面破損分析
通過以上調查結果分析，計算出兩條路的路況指數PCI，評定其路面質量質量，需要采用怎樣的養護對策。
3.1北二環道路，該道路是雙向八車道，通行的車輛較多，尤其是貨車為主。從調查情況分析，南、北兩側車道來看，南側車道路況明顯比北側路況要差，出現的破損主要有：龜裂、縱橫裂縫、車轍、沉陷。從現場的交通組織分析，南側車道的貨車都以滿載為主，如從蘭溪、龍游方向運輸到義烏方向的水泥、砂石料，相當一部分的貨車，都是超載的。因此，造成南側車道瀝青路面損壞較嚴重的情況。南側車道，建議應立即進行大修并進行交通超載治理等相關工作。
3.2環城西路，該道路是雙向六車道，通行的車輛也較多，以轎車和貨車為主，瀝青路面狀態也不是太好，出現的主要破損有：龜裂、縱縫、車轍、沉陷。局部路段相關市政部門都已進行修復，但一段時間后，又出現了不同程度的破損。
4結語
從以上路破損調查情況分析，金華市的城市道路破損形式主要有龜裂、縱橫裂縫、車轍和沉陷等損壞類型。根據瀝青路面出現不同破損類型，找出其影響因素，以及根據成因應分別采取的防治措施。
參考文獻：
[1] CJJ 37-90,城市道路設計規范.
[2] GB 50092- 96,瀝青路面施工及驗收規范.
[3] JTG F40- 2004,公路瀝青路面施工技術規范.
[4]沙慶林.高速公路瀝青路面早期破壞現象及預防.北京：人民交通出版社，2001.
[5] JTG H10-2009,《公路養護技術規范》
[作者簡介]周敏，男，漢族，1977年12月出生，工程師/講師，浙江金華人，金華職業技術學院建筑工程學院，國家一級注冊建造師(市政專業)，主要從事道路橋梁施工管理與研究。
道路瀝青路面設計規范范文3
關鍵詞：瀝青路面；柔性基層；半剛性基層；疲勞性能。
中圖分類號：U416.217 文獻標識碼：A 文章編號：
前言
半剛性基層被廣泛用于修建公路瀝青路面的基層或底基層。在我國已建成的高速公路路面中就有90%以上是半剛性基層瀝青路面,在今后的國道主干線建設中,半剛性基層瀝青路面仍將是主要的路面結構形式。半剛性基層瀝青路面其優點主要表現在:強度高、承載力大、整體性好、剛性大。但半剛性基層也有自身不足之處,其抗溫、抗濕變形能力較差,易形成干縮裂縫及濕縮裂縫,進而使路面產生反射裂縫,導致瀝青面層開裂,影響路面使用質量,縮短路面使用壽命。
由于國內高等級的公路基本上都采用半剛性基層瀝青路面，而對柔性基層瀝青路面采用較少。但是從世界各國高等級公路路面結構來看，以柔性基層瀝青路面為主，對路面基層要求較高，一般用瀝青穩定碎石做基層的上層，而且用瀝青做結合料的結構層的總厚度常大于 20cm。國外的使用經驗表明，柔性基層瀝青路面使用性能良好。
根據國內外使用經驗，柔性基層瀝青路面主要病害有疲勞開裂、車轍和低溫開裂，其中車轍和低溫開裂均可以通過選擇合適的瀝青結合料和合理的混合料設計加以解決。疲勞開裂是唯一可以通過路面結構設計進行控制的破壞模式。
綜上所述，對兩種不同基層瀝青路面的疲勞性能差異的分析，對我們進行路面設計及工程應用都具有相當大益處。
1.瀝青路面面層疲勞損傷機理
瀝青路面的疲勞性是指在汽車輪載作用下，路面在長期使用過程中均存在壓應力、拉應力,且處于兩種應力交迭變化狀態,當荷載重復作用超過路面面層材料所能承受的疲勞次數后,就會使結構強度抵抗力下降,產生疲勞破壞的性能。
在行駛車輪的荷載作用下,路面結構內各點均處于復雜的應力應變狀態中,圖1中面層底部B點的應力、應變隨著車輪滾動而變化。當車輪作用于B點正上方時,B點受到三向拉應力作用;當車輪行駛過后B點應力方向轉變,數值變小,并有剪應力產生;當車輪駛過一定距離后,B點則承受主壓應力作用。路面表面A點則相反,車輪駛近時受拉,車輛直接作用時受壓,長期處于應力(應變)交替循環變化的狀態。
路面材料的抗壓強度遠大于其抗拉強度,而且B點在車輪下所受的拉應力遠大于A點在車輪駛近或駛過后產生的拉應力,因此路面疲勞裂縫通常從面層底部開始。所以路面疲勞設計也應該以面層底部的拉應力、拉應變作為控制指標。
2.采取兩種不同基層對瀝青路面的水平應力分析
本文將以彈性層狀體系為基礎，分析在標準荷載（BZZ-100）作用下，兩種基層瀝青路面在水平應力方面的不同。
表1 兩種基層的路面結構參數
計算的軸載采用現行規范規定標準：標準軸載為雙輪組單軸重P—100kN，輪胎接地壓強p—0.7MPa，單輪傳壓面當量圓直徑d—21.3 cm，兩輪中心距為1.5 d。
由于水平應力在當量圓中心比雙輪論析中心處大，考慮水平應力的顯著性，本文取當量圓中心處點厚度0，2，5，8，10，15，20，25，30，40cm時，利用BISAR 3.0程序計算出相應點的水平應力如表2。
表2 兩種基層在不同厚度的水平應力值
由BISAR 3.0程序所得的數據得出各深度的水平應力分布圖 圖3
從圖3可知，柔性基層的水平應力隨深度的變化率比半剛性基層的要大，即柔性基層的水平應力對路面厚度的敏感性更高。柔性基層在層底拉應力取得最大值。
對于半剛性基層瀝青路面，瀝青面層處于受壓狀態，因此可以不考慮瀝青面層的彎拉疲勞，只考慮半剛性基層層底受拉，在汽車荷載反復作用下，可能產生疲勞斷裂，且在基層斷裂后，裂縫逐漸向瀝青層擴展直至路表。
對于柔性基層瀝青路面， 瀝青混凝土面層和瀝青穩定基層的上部受壓， 瀝青穩定基層下部受拉，且層底承受最大的彎拉應力，因此在重復荷載作用下，瀝青層層底可能首先產生疲勞開裂，裂縫逐漸向上延伸，直至路面出現疲勞裂縫。
3.柔性基層與半剛性基層瀝青路面疲勞設計方法
我國瀝青路面設計規范采用層底拉應力指標進行驗算,充分考慮結構層材料的疲勞性,利用結構強度系數Ks與材料的劈裂強度得出結構層底面的容許拉應力,具體如下:層底拉應力≤容許拉應力,則滿足要求。
其中,為瀝青穩定基層材料的容許拉應力;為瀝青穩定基層材料的劈裂強度;為抗拉強度結構系數; Ac為公路等級系數;Ag為瀝青混合料級配系數;為標準軸載當量軸次。
根據我國瀝青路面設計規范,在計算瀝青混合料與半剛性材料的結構強度系數KS=B0Nc時,采用的系數c分別為0.22和0.11。
瀝青混合料疲勞壽命為:
半剛性材料疲勞壽命為:
根據此公式可以得到由各層層底拉應力值來確定不同基層瀝青路面的疲勞壽命。
4.不同基層瀝青路面疲勞壽命對軸重的敏感性分析
由路基路面設計理論分析得知,單后軸雙輪組不同軸載應力比的簡化公式為:
其中,、均為基層底面拉應力; P1,P2均為軸載重量。
聯系基層材料的疲勞規律,其疲勞規律為:
其中, 為該材料的抗拉強度;σ為某軸載作用N次的疲勞拉應力。B、c為材料常數。
由上面兩個式子可以得到以基層底面拉應力等效時的軸載換算公式為：
對瀝青穩定基層中b=0.84,c=0.22；半剛性基層中b=0.84,c=0.11,則有：
瀝青穩定基層：
半剛性基層：
由以上計算公式計算標準軸載作用一次為1次,其他軸載重分別相當于標準軸載次數N,其結果見表3
表3當量軸載作用次數
由表3可以看出：半剛性基層的疲勞壽命較柔性基層對軸載更加敏感。即半剛性基層路面上的超載車輛增多,導致路面很快損壞;而瀝青穩定基層路面軸載敏感性小,對超載車輛的適應性較強,適合于超載較多的道路。
結論
綜上所述，半剛性基層和柔性基層瀝青路面在抗疲勞性能方面存在著以下一些不同：
（1） 由于半剛性基層的水平應力對路面厚度的敏感性較差，所以可以通過增加半剛性基層厚度來有效增加其疲勞壽命。而柔性基層厚度對路面厚度的敏感性較好，增加柔性基層厚度對其疲勞壽命的增加較小。
（2） 由于瀝青路面疲勞性能由層底拉應力作為控制指標，在基層材料和結構參數等不同的情況下，柔性基層與半剛性基層瀝青路面的疲勞壽命不同。
（3） 由于半剛性基層的疲勞壽命較柔性基層對軸載更加敏感，所以當道路上交通量以小型車輛為主時(占交通量80%以上),宜采用半剛性基層路面,其疲勞壽命更長。相反，柔性基層路面則更適合超載較多的道路。
參考文獻：
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作者簡介：
羅大波（1986-）重慶交通大學碩士研究生主要從事路基路面設計與災害治理的研究。
道路瀝青路面設計規范范文4
關鍵詞：低量交通；路面設計；軸載換算
中圖分類號：C913.32 文獻標識碼：A 文章編號：
1 交通量較大的低交通量道路路面設計
交通量較大的低交通量道路是指： 可以通過理論計算得出路面結構的低交通量道路。
設計方法： 與高等級道路路面設計步驟相同， 通過理論計算確定路面結構厚度， 但是軸載換算公式、設計指標、荷載應力公式、交通分級等應采用前文所述的研究結論。
2 交通量極小的低交通量道路路面設計
交通量極小的低交通量道路是指： 交通量小到無法按照現有的疲勞破壞設計方法計算出路面結構的道路。
設計方法： 無需根據理論計算確定路面結構層的厚度， 除面層采用水泥混凝土或瀝青混合料以外， 基本利用當地筑路材料鋪筑路面結構基層和墊層， 結構層厚度在滿足最小施工厚度的前提下稍作調整。結構層材料與厚度的選擇方法為： a）面層選用18cm的混凝土板（彎拉強度標準值為4.0MPa）或2.5cm～3.0cm的瀝青表處、3.0cm～5.0cm的瀝青貫入式，潮濕多雨地區必須設置≥0.5cm的下封層； b）石料豐富地區可采用10cm～15cm天然級配的碎石、砂礫作基層， 缺少石料的地區可采用15cm～20cm石灰穩定土、石灰穩定礦渣等作基層； c）當需要設置排水或防凍墊層時， 有條件的地區可采用碎石、砂礫鋪筑，無條件的地區可采取其他路基排水措施， 以降低路基土含水量。
3 低交通量道路路面設計的要點
3.1 臨界荷載的確定
臨界荷載是指路面結構設計時納入考慮范圍的最小荷載。低交通量道路上包括很多像摩托車、畜力車等對路面結構幾乎不產生破壞作用的輕型荷載，若在路面設計時不作考慮， 可以減小交通調查的工作量。因此，需要確定臨界荷載值。
3.1.1 水泥路面結構設計的臨界荷載
目前， 相關研究中采用了50%的應力水平（荷載應力與溫度應力之和與混凝土彎拉強度的比值）作為確定水泥路面設計臨界荷載的依據。選取低交通量道路水泥路面結構中整體剛度偏小的作為計算應力水平的典型結構： 18cm混凝土面板（彎拉強度為4.0MPa） +15cm 天然砂礫（180MPa）+土基（25MPa）。
3.1.2 瀝青路面結構設計的臨界荷載
低交通量道路瀝青路面面層基本不產生拉應力， 只有半剛性瀝青路面的半剛性基層、底基層才會出現較大的拉應力。因此，以半剛性基層、底基層的層底拉應力水平作為研究臨界荷載的依據。
研究表明， 當應力水平為50%左右時， 即使在半剛性材料層底面產生了微小裂縫， 仍能承受的荷載反復作用次數為106次。考慮到低交通量道路上的交通量大小， 將50%作為確定低交通量道路瀝青路面設計臨界荷載的應力水平。選擇典型的半剛性瀝青路面結構， 計算不同軸載作用下的應力水平。典型結構為：3cm 瀝青面層（750MPa ） +20cm石灰土（400MPa）+土基（30MPa）。
3.2 軸載的換算
標準軸載采用《公路工程技術標準》中規定的我國路面結構設計標準軸載單軸雙輪組軸載100kN， 以BZZ-100表示。
軸載換算是否準確直接決定著設計結構是否合理。本文對低交通量道路路面典型結構進行研究， 得出低交通量道路路面設計時， 應采用如下的軸載換算公式。
3.2.1 水泥路面軸載換算公式
(1)
式中： NS———100kN的單軸-雙輪組標準軸載的作用次數；
Pi———單軸-單輪組、 單軸-雙輪組、雙軸-雙輪組軸型i級軸載的總重（kN）；
n———軸型和軸載級位數；
Ni———各類軸型i級軸載的作用次數；
αi———軸-輪型系數， 單軸-雙輪組時， αi=1； 單軸-單輪組時， αi =1.06 ×103×r -0.62×Pi-0.82；雙軸-雙輪組時， αi=1.66×10-7×r-0.61×Pi0.14。
3.2.2 瀝青路面軸載換算公式
以路表彎沉為指標：
(2)
以層底拉應力為指標：
(3)
式中： N———標準軸載的當量軸次（次/日）；
n1———被換算車型的各級軸載作用次數（次/日）；
P1———被換算車型的各級軸載（kN）；
C1———軸數系數， 當軸間距大于3m時取軸數m， 當軸間距小于3m時取1+1.2×（軸數-1）；
C2———輪組系數， 單輪組為6.4， 雙輪組為1， 四輪組為0.38；
K， n———車輛載重次數。
3.3 設計標準的確定
低交通量道路路面設計時，除考慮規范現有的設計標準以外， 更要著重考慮以控制極限荷載作用下路面結構發生一次性破壞為目的的控制標準。
3.3.1 水泥路面設計標準
對低交通量道路中交通量較大的道路， 應首先以疲勞破壞的原則設計路面結構厚度， 然后，用極限荷載的一次性破壞原則進行驗證。
3.3.1.1 以控制疲勞破壞為目的的設計標準
以控制標準荷載應力和溫度應力綜合作用下混凝土面層出現疲勞斷裂為目的的設計標準， 其表達式為：
(4)
式中： σpr———標準軸載在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力（MPa）， 按式（5）計算；
σtr———臨界荷位處的溫度疲勞應力（MPa）；
γr———可 靠 度 系 數 ， 取1.04～1.11；
fr———水泥混凝土彎拉強度標準值（MPa）。
路面設計時， 首先選擇路面結構組合（包括墊層、基層和面層的材料和厚度）。然后， 依據公式（4）驗算混凝土板的厚度是否滿足要求。如果不滿足， 就要改變混凝土板厚度， 重新計算，直到滿足為止。
3.3.1.2 以控制一次性破壞為目的的設計標準
以控制極限軸載應力與溫度應力綜合作用下混凝土面層出現一次性斷裂為目的的設計標準，其表達式為：
(5)
式中： σpm———極限軸載在臨界荷位處產生的荷載應力（MPa）；
σtm———最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力（MPa）。
其余變量意義同前。
3.3.2 瀝青路面設計標準
低交通量道路瀝青路面設計仍以設計彎沉作為主要控制標準， 但對半剛性瀝青路面， 必須進行半剛性層層底拉應力驗算。根據設計彎沉計算路面厚度的方法可參照《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50－2006）執行， 等外級公路暫時可按四級公路標準執行。下面主要介紹半剛性瀝青路面設計中對半剛性層層底拉應力的驗算方法。
半剛性瀝青路面的半剛性層層底拉應力驗算包括兩方面： a）驗算標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足容許拉應力要求； b）驗算極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足材料劈裂強度要求。
3.3.2.1 疲勞抗裂要求
驗算標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足容許拉應力要求的公式為：
(6)
式中： σm———標準軸載在半剛性層層底產生的拉應力（MPa）；
σR———半剛性結構層材料容許拉應力（MPa）；
Ks———抗拉結構強度系數， 根據《公路瀝青路面設計規范》（JTG D50－2006）相關規定取值；
σsp———半剛性材料的劈裂強度（MPa）。
3.3.2.2 極限抗裂要求
驗算極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力是否滿足材料劈裂強度要求的公式為：
（7）
式中： σ′m———極限軸載在半剛性層層底產生的拉應力（MPa）；
σsp———半剛性材料的劈裂強度（MPa）。
其中， 式（6）和式（7）中的σm和σ′m可利用成熟的電算程序計算。
3.4 季凍區道路的抗凍設計
在季節性冰凍地區， 由于低交通量道路路面結構厚度一般較小， 容易不滿足結構抗凍厚度要求， 因此， 必須做好路面結構的抗凍設計?？赏ㄟ^采取以下措施來達到抗凍設計需要：
a）增設抗凍墊層當路面總厚度小于規范推薦的最小防凍厚度要求時， 其差值可用墊層厚度補足， 墊層材料宜采用碎石、砂礫等顆粒材料；
b）選擇抗凍穩定性較好的材料填筑路床如礦渣、爐渣、粉煤灰、礫石及碎石等， 填筑完成后必須將水及時排出路基；
c） 改善路基土當用粉質土、粘質土填筑路堤時， 可用石灰、水泥、粉煤灰、礦渣、固化劑等單獨或混合進行改善處治；
d）充分做好排水設計降低路基土的含水量， 使路基干濕類型達到中濕及以下。
當上述措施實施存在困難時， 應盡量避免修筑半剛性瀝青路面和水泥混凝土路面， 而改修柔性路面， 但受凍害以后， 路面的平整度會下降， 影響行車速度和舒適性。
道路瀝青路面設計規范范文5
1.緒言
我國北方一些冰凍地區，冬季冰凍時，會使道路路基產生不同程度的凍脹，尤其是在冰凍深度較大、路基潮濕的地區，凍脹更為嚴重；春季解凍融化后會產生沉降。隨路面積雪清除程度不同，路基受凍害的程度也不相同（如沒有清除積雪的路面，積雪起到隔溫的作用，因而路基受凍害的程度得以減輕，道路的凍脹就會減少）；隨路基中部與邊緣的含水量不同，道路橫斷面的凍結深度也不相同。為了保證路面的整體強度，防止卿泥，提高路面的平整度，延長路面的使用壽命，一般必須設置基層。而在冬季冰凍地區，則必須設置防凍層。
2.凍結深度的確定
目前，我國及世界上寒冷地區的一些國家，在確定冰凍地區路面防凍層時，皆以當地地面凍深作為主要依據。例如，我國的公路柔性路面及水泥混凝土路面兩本設計規范則以當地凍深為主要依據，結合路基潮濕類型及土質情況來確定路面的抗凍厚度。
3. 防凍層厚度設置
3.1防凍層作用。防凍層包括道面及非凍脹性墊層。它的作用，一方面依靠道面及墊層的重量抑制以下土層聚冰的速度，以減少路床的凍脹；另方面提供一個具有一定厚度和均勻的非凍脹墊層，拉開道面板和凍脹土的距離，減輕土層可能產生的不均勻凍脹對道面板的不利影響。從這個意義來說，防凍層主要是為了解決凍脹和不均勻凍脹的向題。但全靠道面及非凍脹墊層來解決這個問題是不盡合理的，所以防凍層還要考慮水、土等因素在內。
3.2 按凍結深度確定防凍層厚度
1.瀝青路面防凍厚度設計
在試驗研究工作的基礎上獲得了兩種確定防凍厚度的方法，即計算法和按道路凍深的查表法。此處由于篇幅，只介紹計算法。路面防凍厚度與道路凍深有直接關系，為了確定防凍厚度，首先要確定道路凍深h道路。為此，我們根據熱傳導理論建立了土基凍深計算式：
推薦的土基容許凍深列于下表。
表3.1 土基容許凍深推薦值（cm）
式（3-6）中，α――防凍墊層系數，取值如表4.2；λ防凍――采用的防凍墊層材料導熱系數，取值如表4.3。
表3.2 瀝青路面防凍墊層系數
表3.3 常用墊層材料導熱系數
現行規范《公路瀝青路面設計規范（JTG D50-2006）》中，防凍厚度的規定如下表3.4。
表3.4瀝青路面最小防凍厚度推薦值（cm）
2.水泥混凝土路面防凍厚度
現行的規范《公路水泥混凝土路面設計規范（JTG D40-2002）》關于水泥混凝土路面的防凍厚度規定如下：在季節性冰凍地區，路面的總厚度不應小于表3.0.7（表4.4）規定的最小防凍厚度。
表3.5 水泥混凝土路面最小防凍厚度（m）
《水泥混凝土路面抗凍厚度的確定》中用理論推導進行驗算，最后提出在季節性冰凍地區水泥混凝土路面抗凍厚度的建議值，如下表：表3.6 水泥混凝土潞面抗凍厚度建議值
4.小結
本文結合相關文獻，簡述了冰凍深度的計算方法，土的凍深與凍脹的關系（包括土的冰凍作用下聚冰現象）。按一般傳統觀念，不論土層含水量如何，總是認為凍層愈深的地區防凍層也應愈厚。但按土層濕度確定防凍層厚度時，除過潮土層外，在其余幾個濕度等級中，路床濕度相同時，甚至出現偏南的地區防凍層愈厚的現象。冰凍深度并不是決定防凍層厚度設計的唯一因素，防凍層綜合考慮凍結深度與按容許凍脹這兩種因素，取較保守的防凍層厚度設計方案。
參考文獻：
[1]賀元勇.在冰凍作用下土基中水分聚流的規律[J].土木工程學報，1964.3.
[2]邴文山，周軍，王新發.道路凍深計算方法的研究[J].哈爾濱建筑大學學報.1995.4.
[3]趙繼志.季節性冰凍地區道路的計算凍深深度[C].全國城市道路與交通工程學術會議論文集.1991.
道路瀝青路面設計規范范文6
[中圖分類號]P632+.6 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158（2013）06-0205-01
我國現行的瀝青路面設計理論為雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論，既然是連續體系，就要求各結構層之間保持連續狀態，在基層表面以及面層間應用瀝青材料形成層間功能層，避免層間滑動位移產生，保持路面結構的整體性。這些功能結構層雖然不作為路面力學計算模型中的結構層，路面計算時不計算其厚度，但這些層在路面結構中起特定的功能作用，如封層可以起防水、吸收應力及承擔臨時交通作用；而表面封層則用于預防性養護，可以改善路面的表面服務功能；黏層使路面面層間黏結成一體，更符合設計理論；透層則可以加強半剛性基層、無結合料基層與瀝青面層之間的黏結。這些層不同于路面的結構層，因此把它們歸為功能層。本文結合某高速公路支線工程，對透層油在瀝青路面施工中的應用作了比較詳細的闡述。
1 透層的概念及作用
1.1 透層的概念
《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG？F40-2004）中規定，為使瀝青面層與非瀝青材料基層結合良好，在基層上噴灑液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青而形成的透入基層表面一定深度的薄層稱為“透層”。
1.2 透層的作用
透層一般采用乳化瀝青或煤油稀釋瀝青為材料。特別是煤油稀釋瀝青，因其細度為分子量級，在黏度適當的情況下，無論任何非瀝青材料基層，都可以在其表面實現理想的滲透。透層的關鍵是“透”。噴灑的透層油要滲透下去，基層頂面不殘留油膜，也就是說透層只有滲透深度，而沒有獨立厚度。透層油的滲透深度應該不小于5mm（半剛性基層）～10mm（無結合料基層）。透層油的主要作用具體體現為，a）透入基層表面孔隙，增強了基層和瀝青面層間的黏結，b）有助于結合基層表面集料中的細料；c）經過透層油滲透成型的基層表面，其開口空隙被填充，從而得到一個滲透深度上的防水層；d）完成基層的鋪裝后，適時噴灑透層油可以減少基層的養生費用，提高養生質量；e）由于某種原因推遲鋪筑面層的情況下，透層可向基層提供臨時性防護，防止降雨和臨時行車的破壞。
2 透層材料的選擇
透層材料一般稱為透層油。應根據基層類型選擇滲透性好的液體石油瀝青、乳化瀝青、煤瀝青做透層油。級配砂礫級配碎石等粒料基層宜采用較稠的透層瀝青，而表面致密的半剛性基層宜采用滲透性好的較稀的透層瀝青。
a）乳化瀝青是將通常高溫使用的道路瀝青。來源：考試大
b）煤瀝青的滲透效果最好，但是煤瀝青的毒性較強。
c）液體瀝青是采用汽油、煤油、柴油等稀釋劑摻配到石油瀝青中得到的，液體瀝青作透層油在國外最普遍，用量比乳化瀝青大得多，其中煤油回配的AL（M）-1、2效果最佳，可透入半剛性基層5～10mm的深度。
工程實踐中一般常用液體瀝青和乳化瀝青兩種，該支線工程透層油采用AL（M）1煤油稀釋瀝青，基質瀝青采用道路石油瀝青。制作時，在常溫下按規定的摻配比例將熔化的瀝青加入煤油中，人工攪拌20min，再用瀝青泵自循環57min即可，如果用膠體磨粉碎，后者質量更好。本工程采用了后者制作方式。
3 透層油材料的技術指標
使用煤油稀釋瀝青的目的是要降低瀝青黏度，以利于透層油的滲透。因此，煤油的摻配比例要適中。煤油比例過大，瀝青含量就偏低，即使有足夠的滲透深度，也不能達到透層油應有的黏結效果。煤油比例過低，稠度大、黏度高，不利于滲透，殘留于基層表面，這些浮油由于煤油的存在而軟化點較低，將會在結合層間產生不良影響。摻配比例應通過試驗確定，通常通過檢測黏度指標來控制煤油摻配比例的比較容易。
4 透層的施工技術
4.1 透層的施工技術指標
4.1.1 噴灑時機
無結合料基層的透層油，在噴灑時間上要求不高，鋪筑瀝青層前1～2d噴灑即可。而對于半剛性基層的透層油的噴灑時機則很重要，宜緊接在基層碾壓成型后表面稍變干燥，但尚未硬化的情況下噴灑。實踐表明，這個時機噴灑透層油的滲透深度最深，而隨著齡期的增長，強度增長，透層油會越來越難以滲透。
4.1.2 噴灑溫度
噴灑溫度一般應控制在80～120℃，噴灑溫度過低，不利于透層油的滲透。
4.1.3 噴灑量
對于半剛性的封閉式結構基層，用于透層油的液體瀝青用量《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F41-2004）規定為0.6～1.5L/m2（指包括稀釋劑和水分等在內的液體瀝青的總量）。該支線工程采用0.8～1.0L/m2的用量。透層施工時，應保證噴灑均勻，透入效果良好，滲透深度滿足要求。
4.1.4 滲透深度
《公路瀝青路面施工技術規范》（JTG F40-2004）中明確要求透層油的滲透深度應該不小于5 mm（半剛性基層）～10mm（無結合料基層）。如果不能透人基層，只灑在表面形成了一層油膜，它并不能起到固結、穩定、聯結、防水等作用。因為黏結層太薄，在路面使用過程中，油膜很容易與基層脫開，或被下面結構層的粗集料刺破。由于該支線工程的基層為基本封閉式結構的半剛性基層，因此取規范的最低值5mm。
4.2 透層油的施工技術
傳統的瀝青灑布車操作麻煩，噴灑量不準，灑布不均，特別是在噴灑起步和結束時效果更差，然而過量噴灑或噴灑不足會造成路面泛油或透水，嚴重影響路面的施工質量。因此，本工程透層油施工作業選用具備強噴功能、罐內循環功能、準確計量功能、噴頭組合調整功能及帶手動噴槍的智能型瀝青灑布車噴灑，克服了舊式設備靠車速控制灑布量，在起步時灑布量過多、行進中花白、結束時灑布量過少的現象，保證了灑布量的均勻性。
噴灑透層油后進行嚴格的交通管制，嚴禁車輛通行，直至透層油全部滲透。
4.3 透層油的施工注意事項
a）施工前，應徹底清除基層表面浮灰，確保透層油透入基層一定深度，使下封層與基層粘結牢固。由于本工程在基層施工較短時間內即對基層進行透層噴灑，基層面比較潔凈，無需較大工作量的清掃。
b）透層油噴灑前應對人工構造物（如路緣石）進行適當防護，以防污染?？荚嚧笳搲?/p>
c）在噴灑透層油之前，應預熱并疏通油嘴，保證透層油噴灑的均勻性。噴灑時如有遺漏，應及時采用人工進行補灑。噴灑過量的立即撒布石屑或砂吸油，必要時作適當碾壓。
d）透層油噴灑過程中應確保透層油灑布量，噴灑人員不得隨意調整或更改。
e）灑完透層油后的養生時間應確保液體瀝青中的稀釋劑全部揮發，然后盡早鋪筑瀝青面層。為了保護透層油不被運輸車輛破壞，通?？稍谏厦嫒鲆粚邮蓟虼稚?。
f）如遇大風或即將降雨時，不得噴灑透層油，并應及時對基層進行薄膜養生，待天氣條件較理想時，再進行透層油的噴灑，噴灑前應對路面進行清理，清除基層表面浮灰和泥漿，盡量使基層頂面集料顆粒部分外露。
5 結束語
我國現行的瀝青路面施工規范中，對于透層的具體說明相對較少。但是，為了使瀝青路面多層組合體具有更好的結構承載力、耐久性和抗水害能力，必須對透層的設計、施工給予足夠的重視，從材料選用、用量、施工要求及工藝進行科學分析和詳細設計，才能達到預期的效果，使其真正起到功能層的作用。
參考文獻
[1]公路瀝青路面施工技術規范（JTG？F40-2004）
[2]廠礦道路設計規范（GBJ22-87）
