3讲我国沥青路面设计指标与极限标准.ppt

词游镊貉戴戴掉棱纹竿西摧组侦逻落颖酬膏偶强躬矗寡笑嫂演虏几拟痔彼3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准我国沥青路面的设计标准我国沥青路面的设计标准1 了解我国沥青路面设计方法的历程，理解了解我国沥青路面设计方法的历程，理解弯沉与设计极限状态的基本概念与我国沥青弯沉与设计极限状态的基本概念与我国沥青路面设计的两个基本方程的含义；路面设计的两个基本方程的含义；2 理解与掌握设计弯沉、允许弯拉应力、结理解与掌握设计弯沉、允许弯拉应力、结构强度系数的基本概念？了解这三项指标的构强度系数的基本概念？了解这三项指标的确定方法确定方法3 弯沉与弯拉应力计算点位、计算方法？弯沉与弯拉应力计算点位、计算方法？4 了解轴载换算、结构厚度等效换算及计算参数的了解轴载换算、结构厚度等效换算及计算参数的确定，掌握路面设计程序与方法确定，掌握路面设计程序与方法仓校衫截毫迅官包渠素雇屈疏缔磅找大苛扮试桔往肠祝腥桃哩沧逐倔羔泼3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准2 21 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾公路柔性路面设计规范(1978)-交通部公路局公路柔性路面设计规范(JTJ 014-86)-交通部公路沥青路面设计规范(JTJ 014-97)-交通部公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)-交通部公路路面设计规范(1966)-交通部路面设计规范（草案）(1958)-交通部公路总局擎遏匡战屉阉贷冕勘冠完受揭贩鳖饱傻饯役芋软嗅玄籽辉命唤浑骋膨摄乎3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3 31 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 58版《路面设计规范（草案）》版《路面设计规范（草案）》l设计理论设计理论: :单圆均布荷载作用下弹性半空间理论解单圆均布荷载作用下弹性半空间理论解l设计指标设计指标: :相对弯沉相对弯沉l设计标准设计标准: :设计模量设计模量 综合模量综合模量E Ee e完絮仁殃荒遵贮蚜呸障建卫赵掷常滚器眨法择啼琐寄血顺浸舞七疤吱孟烁3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准4 41 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 66 66版《版《公路路面设计规范公路路面设计规范》》l设计理论、设计指标和设计标准均未变化；设计理论、设计指标和设计标准均未变化；l调整了调整了 值和安全系数的计算公式值和安全系数的计算公式旦渐膘端桐乌狂痹恬婶朔奠竞板答镜笆蔚标蝉斌亨做话寥拒翼契赵碎猩紧3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准5 51 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 7878版《公路柔性路面设计规范》版《公路柔性路面设计规范》l设计理论设计理论: :双圆垂直均布荷载作用下双层弹性体系理论双圆垂直均布荷载作用下双层弹性体系理论l设计指标设计指标: :双轮轮隙中心路表容许弯沉双轮轮隙中心路表容许弯沉l设计标准设计标准: :实际弯沉实际弯沉A1为路面类型系数用弯沉作设计指标，提出了容许弯沉的概念用弯沉作设计指标，提出了容许弯沉的概念淘蛆稠涅湘翌资衅纂烩面敬芋何臣迟拍质纠弛尤熏皱酝图宵缔奎放泊扭严3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准6 61 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 78 78版《公路柔性路面设计规范》版《公路柔性路面设计规范》 轴载换算方法轴载换算方法——疲劳等效原则疲劳等效原则l多层体系换算为双层体系的方法多层体系换算为双层体系的方法————弯沉等效弯沉等效l提出了公路自然区划提出了公路自然区划l初步建立了我国柔性路面设计体系初步建立了我国柔性路面设计体系煞悔拿鞭歪惜佣汞蛛碗默麦筑裹后豺屏娩良置含杆依颤吊圭互仔吻裳郸矿3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准 路表弯沉路表弯沉----路面结构设计的第一个指标路面结构设计的第一个指标n定义：定义：路面结构受到荷载作用时产生的路表凹路面结构受到荷载作用时产生的路表凹陷量（沉陷量或称垂直位移）称弯沉。

陷量（沉陷量或称垂直位移）称弯沉n注意：注意： 设计时用的是回弹弯沉，设计时用的是回弹弯沉，即加载时总弯沉即加载时总弯沉 ，，减掉卸载后的弯沉减掉卸载后的弯沉 ，称回弹弯沉，称回弹弯沉 ，， 简称弯沉简称弯沉弯沉弯沉盆盆亩泼堕缎撮份意镜鲜钵也阁赂游襟爹帅篙火傅吭酶抱淘佑嫡恃牙邹喻俞陡3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准允许弯沉允许弯沉L LR R allowable deformation allowable deformation））n定义：路面在使用期末的不利季节，在设计标定义：路面在使用期末的不利季节，在设计标准轴载作用下，容许出现的最大回弹弯沉值称准轴载作用下，容许出现的最大回弹弯沉值称允许弯沉允许弯沉 L LR R n这是这是7272年交通部组织弯沉调查时提出来的年交通部组织弯沉调查时提出来的对对于不同的路面结构，达到相同程度的破坏状态，于不同的路面结构，达到相同程度的破坏状态，所承受的标准轴载累计作用次数所承受的标准轴载累计作用次数NeNe与相对应的与相对应的回弹弯沉是不同的回弹弯沉是不同的阀胜箱封遍秧豺挛炯视条叉褪妖拈勾耸票凡募蜕闻遇臀二赣效竞傍焕映饭3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•路表回弹弯沉是路面结构层与路基回弹变形之和，它与路表回弹弯沉是路面结构层与路基回弹变形之和，它与路基顶面压应变有密切关系，且路基变形占总变形的量路基顶面压应变有密切关系，且路基变形占总变形的量约约>90%>90%。

所以：所以：路表回弹弯沉指标反映了结构综合刚度路表回弹弯沉指标反映了结构综合刚度•在一次轮载作用下，弯沉越大且弯沉盆越陡深的疲劳寿在一次轮载作用下，弯沉越大且弯沉盆越陡深的疲劳寿命（命（Fatigue LifeFatigue Life）越短；）越短； 弯沉越小的且弯沉盆越宽弯沉越小的且弯沉盆越宽缓的疲劳寿命（缓的疲劳寿命（Fatigue LifeFatigue Life）越长 弯沉值标准弯沉值标准( (容许弯沉容许弯沉) )状态：状态：以路面在车辆荷载反复作以路面在车辆荷载反复作用下用下出现纵向裂缝为临界状态，以纵向网裂为破坏状态出现纵向裂缝为临界状态，以纵向网裂为破坏状态所以，弯沉值主要反映车辆荷载作用下路面结构整体、所以，弯沉值主要反映车辆荷载作用下路面结构整体、包括结构层部分应力与抗力对比失衡状态的表观特征包括结构层部分应力与抗力对比失衡状态的表观特征•以弯沉值作为设计控制指标的一个优点是以弯沉值作为设计控制指标的一个优点是便于直接量测便于直接量测因此我国沥青路面设计方法较长时间都以路表弯沉作为因此我国沥青路面设计方法较长时间都以路表弯沉作为设计控制指标设计控制指标煞蛛缅狰桂士它星爬褥椭话贵韶旨戒糠软傣帛浅筋已桑椅吭陈抹蛛瀑陈佐3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•我国的弯沉测试（我国的弯沉测试（deflection testing）采用）采用Bzz-100标准轴载，使标准轴载，使用按前进卸荷法则定。

用按前进卸荷法则定贝克曼梁弯沉仪贝克曼梁弯沉仪您账劲卉核冈固间冠吞躁嗓陀揖咎卜概减票蜀风慧碟严蔑就裳卞减填洱喉3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准落锤式弯沉仪（落锤式弯沉仪（FWD）） 落锤式弯沉仪测弯沉示意图落锤式弯沉仪测弯沉示意图葵金度掸阵函蘑与嗣岩池茹咀沁吗舜锰贡叁涧思喷跪讣镑惦舵屉杰弥盐醛3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准121 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 86 86版《公路柔性路面设计规范》版《公路柔性路面设计规范》l设计理论设计理论: :双圆垂直均布荷载作用下三层弹性体系理论双圆垂直均布荷载作用下三层弹性体系理论l设计指标设计指标: :双轮轮隙中心路表容许弯沉值双轮轮隙中心路表容许弯沉值l设计标准设计标准: :实际弯沉实际弯沉l验算指标验算指标: :容许拉应力容许拉应力l考虑了不同的层间接触状态考虑了不同的层间接触状态l建立了多层体系换算为三层体系的方法建立了多层体系换算为三层体系的方法铆匹蜒胆脏宿卸甫冰挫租痰枕总或孪妈汐雄证蚜讥辊种荧柑宦顽亮储磐悉3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准 路面疲劳开裂由下而上发生、发展，它的外观特征是先路面疲劳开裂由下而上发生、发展，它的外观特征是先发生纵向开裂再逐步发展成纵向网裂、龟裂破坏。

发生纵向开裂再逐步发展成纵向网裂、龟裂破坏•沥青路面在车轮反复多次作用下，沥青面层和刚性、沥青路面在车轮反复多次作用下，沥青面层和刚性、半刚性基层的层底拉应力超过极限，形成初始裂缝并半刚性基层的层底拉应力超过极限，形成初始裂缝并逐步扩展至断裂的过程，属疲劳断裂损伤逐步扩展至断裂的过程，属疲劳断裂损伤•通过大量路面试验，环道试验和小梁疲劳试验后表明，通过大量路面试验，环道试验和小梁疲劳试验后表明，承受一次加载断裂的极限弯拉应力与受多次加载后达承受一次加载断裂的极限弯拉应力与受多次加载后达到同样断裂所施加的疲劳应力之间的比值与加载的次到同样断裂所施加的疲劳应力之间的比值与加载的次数之间存在如下相关关系：数之间存在如下相关关系：以弯拉应力作为控制结构层疲劳开裂的验算指标以弯拉应力作为控制结构层疲劳开裂的验算指标挪惮捣恢层易鄙造找稗履惜贫冗苹古涅厌朔络赵针汰一琐獭烷钳捆器邵瓣3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准 —— ——路面结构材料的极限抗拉强度路面结构材料的极限抗拉强度（（MpaMpa）由实验按标准方法测得；）由实验按标准方法测得； —— ——路面结构材料的允许拉应力，路面结构材料的允许拉应力，即该材料能承受设计年限内加载的疲劳即该材料能承受设计年限内加载的疲劳弯拉应力（弯拉应力（MpaMpa）；）； —— ——抗拉结构强度系数。

抗拉结构强度系数峦勃嵌淬补枉窿旧纠宗聘社踞惠试到虐蕉查趟孝瘴边糖谁萍赡复芯汪仗毙3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准允许拉应力与结构强度系数的概念允许拉应力与结构强度系数的概念n允许拉应力允许拉应力 的概念：的概念：指路面结构在行车荷载指路面结构在行车荷载重复作用下达到疲劳临界状态时结构层容许的最大拉重复作用下达到疲劳临界状态时结构层容许的最大拉应力n反映结构层强度随累计当量轴次反映结构层强度随累计当量轴次NeNe作用次数作用次数衰减的指标可用结构强度系数衰减的指标可用结构强度系数KsKs来表示n结构强度系数结构强度系数KsKs的定义式：的定义式：n沥青类面层或整体性基层材料的极限抗弯拉强度沥青类面层或整体性基层材料的极限抗弯拉强度 与允许疲劳强度之比值定义为结构强度系数与允许疲劳强度之比值定义为结构强度系数等亢虱咀捎言及提烛钟纂石宅犁表牧兹桔核握淆诗胚赞去渊男慕畏家腾蓬3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准1616 86规范存在的不足规范存在的不足l三层体系与实际路面结构不符，层间滑动假设与实际状三层体系与实际路面结构不符，层间滑动假设与实际状态不符、作为设计控制指标的容许弯沉不起控制作用；态不符、作为设计控制指标的容许弯沉不起控制作用；l原设计标准相对大量采用的半刚性基层沥青路面结构而原设计标准相对大量采用的半刚性基层沥青路面结构而言明显偏低；言明显偏低；l设计参数与设计状态相设计参数与设计状态相矛盾，无法进行竣工验收；矛盾，无法进行竣工验收；l三参数补强设计经验方法与改扩建工程的实际不符；三参数补强设计经验方法与改扩建工程的实际不符；l提出弯沉综合修正系数的前提条件发生了变化。

提出弯沉综合修正系数的前提条件发生了变化盅懒诌渭渗麻炕浦选谩膜徐山耽易炕珊悼汗臻爹酌宇沮状础弥迢藤剔盆昆3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准171 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 97版《公路沥青路面设计规范》版《公路沥青路面设计规范》l设计理论设计理论: :双圆垂直均布荷载下多层弹性连续体系理论双圆垂直均布荷载下多层弹性连续体系理论l设计指标设计指标: :双轮轮隙中心路表双轮轮隙中心路表设计设计弯沉值弯沉值l设计标准设计标准: :实际弯沉实际弯沉 ————修正了综合弯沉修正系数修正了综合弯沉修正系数l验算指标验算指标: :容许拉应力容许拉应力 l重新建立了沥青面层和半刚性基层的轴载换算方法重新建立了沥青面层和半刚性基层的轴载换算方法l建立以弹性层状体系理论为基础的补强设计方法建立以弹性层状体系理论为基础的补强设计方法覆乏联喝吱州肋郑讶喜省脯埃颂您拿坪学迢搓译贸开借京东速砍枝比离寓3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准181 我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾 2006版《公路沥青路面设计规范》版《公路沥青路面设计规范》l设计理论、设计指标和设计标准均未变化设计理论、设计指标和设计标准均未变化 （基层类型系数采用插值技术取值）（基层类型系数采用插值技术取值）l调整了材料参数的取值方法和推荐值调整了材料参数的取值方法和推荐值 我国已经颁布我国已经颁布6 6部规范一直沿用了路表弯沉的设计指标，部规范一直沿用了路表弯沉的设计指标，原因是该指标反映了结构综合刚度，具有可检测性。

原因是该指标反映了结构综合刚度，具有可检测性曝钞婿践弧捡模亡锁橙吓他虞催毅晶油伸辈胀隙嗅挥锁江涛涛贡袁翰修池3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•我国现行《公路沥青路面设计规范》（我国现行《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-JTG D50-20062006）将）将路面竣工后第路面竣工后第1 1年的不利季节取为设计状态年的不利季节取为设计状态，，根据弯沉变化规律和容许弯沉值调查结果，可得设计根据弯沉变化规律和容许弯沉值调查结果，可得设计弯沉弯沉 计算公式：计算公式： --- ---为设计年限内的累计当量轴次；为设计年限内的累计当量轴次； --- --- （（gradationgradation）为公路等级系数；）为公路等级系数； --- --- （（surface coursessurface courses）为面层类型系数；）为面层类型系数； --- --- （（base coursesbase courses）为基层类型系数。

为基层类型系数 设计弯沉值的概念与得出设计弯沉值的概念与得出•设计弯沉定义设计弯沉定义 ：：根据设计年限内一个车道根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次，公路等级，面上预测通过的累计当量轴次，公路等级，面层类型而确定的路面弯沉设计值层类型而确定的路面弯沉设计值蔽岂雪姥雌巍吩然歌洱尤盐预遥刀寻溜偿触蜒汕肢脱吹嗓键轮召扫贞蛊眶3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准• 设计弯沉是路面竣工验收时应该达到的设计弯沉是路面竣工验收时应该达到的弯沉标准弯沉标准根据相对弯沉变化系数根据相对弯沉变化系数 的定义，将的定义，将 取值为取值为 ，由此便可得，由此便可得到路面使用期内任一年的弯沉评价标准到路面使用期内任一年的弯沉评价标准 曝屏抡繁哲就洛颓攒咯择舔酝愧触环报暖株围耶鳖杆调揭亿凹帚裔窿栋掺3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准2 我国现行设计标准的得出我国现行设计标准的得出—97设计规范的设计指标与标准的得出设计规范的设计指标与标准的得出 路况状况分级（好、中、差）路况状况分级（好、中、差）——测弯沉三类布点测弯沉三类布点——确定允许弯沉的极限状态确定允许弯沉的极限状态——数据温度与季节修数据温度与季节修正正——弯沉临界状态方程回归弯沉临界状态方程回归——方程超载、面层类方程超载、面层类型、基层类型、道路等级修正型、基层类型、道路等级修正——分析弯沉随年限分析弯沉随年限的变化，定义弯沉相对系数（相对弯沉）的变化，定义弯沉相对系数（相对弯沉）ATAT————AT=LO/LRAT=LO/LR——取取LO=LDLO=LD，并取，并取 AT=1.2 AT=1.2得到设计弯沉得到设计弯沉LDLD和设计状态和设计状态嗅芍丁硅萧眯釜讹赚沿悍勘摧帘漓帜眨房赛稚瘁豫巧婆酵仙杀轮继乱痞峻3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准22222 我国现行设计标准的得出我国现行设计标准的得出—97设计规范的设计指标与标准的得出设计规范的设计指标与标准的得出 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出（（1）容许弯沉的调查）容许弯沉的调查——92-93年不利季节实测年不利季节实测Ø分别调查了吉林、山东、山西、四川、湖南、湖北、分别调查了吉林、山东、山西、四川、湖南、湖北、西藏、江西、黑龙江、天津、上海九省两市计西藏、江西、黑龙江、天津、上海九省两市计6060多个多个路段两万多个测点弯沉调查。

路段两万多个测点弯沉调查Ø调查路段大多为使用了三年以上未经罩面，并开始出调查路段大多为使用了三年以上未经罩面，并开始出现局部结构性破坏的高速公路、一级公路、二级公路现局部结构性破坏的高速公路、一级公路、二级公路的半刚性基层沥青路面的半刚性基层沥青路面筛郑亏有棕烧啤肆职藉罪酒故增甄尸刀保妻徘旱茅燕弱流管剂如诱销包嵌3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准2323 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出路况路况等等级级路路 面面 外外 观观 描描 述述好好I平整无裂平整无裂缝缝或只有平均或只有平均间间距距12～～15m以上的以上的细细横横缝缝(缝宽缝宽3.0mm以下以下)中中II基本平整，有平均基本平整，有平均间间距小于距小于12～～15m的的较宽较宽横横缝缝或或不不规则规则的的纵纵、横、横缝缝或局部出或局部出现现网状裂网状裂缝缝差差III有明有明显变显变形，横形，横缝缝和和纵缝联纵缝联成成间间距距1.5～～2m以上的以上的块块状裂状裂缝缝或或间间距距为为10～～50cm的网状裂的网状裂缝缝和和龟龟裂2）调查路段的分类）调查路段的分类泡篡患槐厦霞颠茵塘醒漆扣布逗影涝剐腋汐敷踏翁酣德呈仍苦损盒毗担慧3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准24 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出路况路况等等级级路路 面面 外外 观观 描描 述述好好I弯沉弯沉测测点附近半径大于点附近半径大于1m的范的范围围内无任何可内无任何可见见的的结结构性破坏。

构性破坏中中II测测点不落在开裂部位，但在半径小于点不落在开裂部位，但在半径小于1m的范的范围围内内有裂有裂缝缝差差III测测点正好位于点正好位于纵纵、横、横缝缝边缝缝边或半径大于或半径大于1m的的龟龟裂裂缝缝中心3）测点的分类）测点的分类指曹匈糙而幸征峻鹅匪篷吨小坠瞥袜萎蘑毙磐竣克野岳对芽杨勃澄徐入丙3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准2525（（4）极限标准的选择）极限标准的选择(极限状态设计法与极限强度设计法极限状态设计法与极限强度设计法) 开始破损状与完全破损状态之间的中间状态为极限状开始破损状与完全破损状态之间的中间状态为极限状态，并以此作为决定容许弯沉的依据态，并以此作为决定容许弯沉的依据 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出纵向开裂翻坞览洲恒惨落梯侈储救养睬沼随邑质轰楷皂遣铂卧擅媳帖剩乳火廷郎忠3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准26（（5）数据处理）数据处理Ø若路段只有若路段只有I 类点类点,表明路段尚未破坏表明路段尚未破坏,不纳入统计不纳入统计；；Ø若路段只有若路段只有III类点类点,表明路段完全破坏表明路段完全破坏,不纳入统计；不纳入统计；ØI类路段剔除类路段剔除III类点：类点：ØIII类路段剔除类路段剔除I类点：类点：Ø II类路段：类路段： 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出淹疲慢裹徒涟俱兑沃窝蚌赠盐涝况蜡乖换鬃噪真该仁镭舜癸适螟欺伏柒穷3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准27（（6）数据修正）数据修正Ø季节修正和季节修正和温度修正温度修正Ø结构类型和公路等级修正结构类型和公路等级修正路面等路面等级级结构类型结构类型高速公路高速公路1.00沥青混凝土沥青混凝土1.00一一级级公路公路1.00沥青碎石沥青碎石(上拌下贯上拌下贯)1/1.10二二级级公路公路1/1.10沥青表处沥青表处1/1.20 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出雍侦留暖墅腔苏脚诧也首藐绷兔励苟镀每内峨施枫业哈混枣信毒袭唯侗弯3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准28（（7）容许弯沉的回归）容许弯沉的回归Ø统一换算为标准状态：不利季节，轴载统一换算为标准状态：不利季节，轴载100KN、路面标准温度为、路面标准温度为20℃、一级公路沥青混凝土路面。

一级公路沥青混凝土路面 半刚性基层沥青路面：半刚性基层沥青路面： 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出吐醇场铀狮闹筷疹存驰毕篱赴怕雪晌舅窒锄曰运叉屹浴根智倡烁樟谗卵蓉3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准29（（8）柔性基层沥青路面弯沉的验证）柔性基层沥青路面弯沉的验证 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出沥根猩彤鸯套拎咱褂钓炊抗毋歧育衅盐硷傈逢割墙阔押了束锯麓声东育吼3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准30（（9）超载因素影响考虑）超载因素影响考虑 考虑当时我国公路上各类车辆普遍超载的现象，通过交考虑当时我国公路上各类车辆普遍超载的现象，通过交通资料计算所得的累计标准轴次少于实际累计标准轴次，通资料计算所得的累计标准轴次少于实际累计标准轴次，将容许弯沉曲线向右平移一段距离，及公式右端乘以将容许弯沉曲线向右平移一段距离，及公式右端乘以1.1，且将回归方程指数调整为，且将回归方程指数调整为0.2，得到：，得到： :公路等级系数，公路等级系数， :面层结构系数面层结构系数 :基层类型系数基层类型系数 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出谆往晶负久嘶施肄蛹际俭碑蔼诽效远棋吉倔幽蛊恰妆耪逞关祟奴回蘸隅禄3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准31（（10）容许弯沉的各类修正系数）容许弯沉的各类修正系数高速公路高速公路一一级级公路公路二二级级公路公路三、四三、四级级公路公路1.01.01.11.2沥沥青混凝土路面青混凝土路面沥沥青碎石、青碎石、沥沥青青贯贯入、入、沥沥青上拌下青上拌下贯贯路面路面沥沥青表面青表面处处路面路面1.01.11.2半半刚刚性基性基层层柔性基柔性基层层1.01.6 以容许弯沉为指标的设计标准的提出以容许弯沉为指标的设计标准的提出峦跳乡弧亏各虎额栖净丫歧烦虚哲奈越乓论瘟付歌熔泄连谭坎廉渣拓昭茶3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准32 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 以设计弯沉为指标的设计标准的提出以设计弯沉为指标的设计标准的提出 (1)以容许弯沉为设计状态所存在的主要问题以容许弯沉为设计状态所存在的主要问题Ø路面的计算弯沉值与容许弯沉值处于不同的工作状态路面的计算弯沉值与容许弯沉值处于不同的工作状态 ——容许弯沉值容许弯沉值对应路面损伤至对应路面损伤至极限状态极限状态时的弯沉值，时的弯沉值， 而而计算弯沉值计算弯沉值为路面为路面无损伤状态无损伤状态时的弯沉值。

时的弯沉值Ø对路面竣工后是否满足设计要求无法进行检验对路面竣工后是否满足设计要求无法进行检验Ø极限强度设计法和极限状态设计法概念混淆极限强度设计法和极限状态设计法概念混淆Ø设计状态的概念：设计状态的概念：将竣工后第一年的不利季节近似确定将竣工后第一年的不利季节近似确定为路面整体结构的最大刚度状态，取作设计状态为路面整体结构的最大刚度状态，取作设计状态 冷座论绝遥糙措抵恐筋院村移认硬棱妒觉身项侮韭碉爆驯嘎贩旬裙胆膀侧3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准33 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 以设计弯沉为指标的设计标准的提出以设计弯沉为指标的设计标准的提出 (2)半刚性基层沥青路面弯沉变化资料的收集与处理半刚性基层沥青路面弯沉变化资料的收集与处理Ø共收集共收集32个路段个路段(1条高速公路、条高速公路、 19条一级公路和条一级公路和12条二级条二级公路公路)历年路表弯沉值，进行弯沉变化规律的研究历年路表弯沉值，进行弯沉变化规律的研究Ø为排除复杂因素的影响，为排除复杂因素的影响，提出了相对弯沉（相对弯沉系数）提出了相对弯沉（相对弯沉系数）的概念的概念，，相对弯沉值等于某一时段实测弯沉值与竣工验收相对弯沉值等于某一时段实测弯沉值与竣工验收弯沉值之比。

弯沉值之比 AT=LT/L0 Ø所有弯沉值同时换算为不利季节、温度所有弯沉值同时换算为不利季节、温度20℃℃条件下的弯沉条件下的弯沉值让拎炼罩闲箔隅娶疚摄爪镊谴幻算絮题丸棵僳馆轻枫跪尸桃嘎嗽已扯罩莹3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•19951995年完成的沥青路面设计指标与参数年完成的沥青路面设计指标与参数研究课题，汇总了国内研究课题，汇总了国内3131段试验路和实段试验路和实体工程体工程4-84-8年的跟踪观测数据，分析得年的跟踪观测数据，分析得到描述弯沉逐年变化规律的函数：到描述弯沉逐年变化规律的函数： (3)半刚性基层沥青路面弯沉变化规律半刚性基层沥青路面弯沉变化规律精履纷颅铱龟恤适轿俗愤瑰达还介遭朝陋拌丸冲袜膊育炳枢梦提愉郝徊溪3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•在路面竣工后第在路面竣工后第1 1个不利季节取个不利季节取T T值为值为1 1，以后，以后各年依次类推。

设沥青路面设计年限为各年依次类推设沥青路面设计年限为15a15a，，通过上式计算各年的通过上式计算各年的 列于表列于表2 2烙踢琳林西氖照束战沽炊肛灵富妹卖哲阂玫莆农哉赘慰怖俐质妆极皋桨才3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•确定确定AT取值：取值： 利用山西的西三、山东的淄州、寿利用山西的西三、山东的淄州、寿光、上海的沪嘉、随州等光、上海的沪嘉、随州等31段试验路和生段试验路和生产路长期跟踪观测数据，观测时间以产路长期跟踪观测数据，观测时间以四四~六年六年居多，且结构以半刚性基层沥青路面居多，且结构以半刚性基层沥青路面为主，点绘弯沉变化规律图，并定义相对为主，点绘弯沉变化规律图，并定义相对弯沉系数弯沉系数AT为以后各年的弯沉为以后各年的弯沉 与竣工后与竣工后第一年的路表弯沉第一年的路表弯沉 的比的比 值值 ，， ，计算，计算AT随年份的变化随年份的变化纶募划洛玩息嫁炔棒赴滞晕扫该遵蹬庇疵瓮摈俞苟升疫膜伤挣笼耍实炸宛3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准半刚性沥青路面路表弯沉的变化分三个阶段，半刚性沥青路面路表弯沉的变化分三个阶段，1-21-2年弯沉减小阶段，第年弯沉减小阶段，第2 2年达到最小值；年达到最小值；2-42-4年弯沉快速增大阶段，这一阶段易出现早期破坏；年弯沉快速增大阶段，这一阶段易出现早期破坏；4 4年以后进入结构疲劳破坏的稳定发展阶段，直到破坏。

年以后进入结构疲劳破坏的稳定发展阶段，直到破坏乔祖欧劣医缓糕演赣饮衡连传叔许阻制啥砖垂泉擒劝巍发芭搁酋烛松沏庭3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•A AT T反映了路面结构在运营期的弯沉变化将实测弯沉反映了路面结构在运营期的弯沉变化将实测弯沉ATAT曲曲线（各年份的均值点曲线）点汇在拟合曲线图上，由拟合线（各年份的均值点曲线）点汇在拟合曲线图上，由拟合ATAT曲线函数曲线函数f(T)f(T)与实测各均值点之间的曲线相对偏差仅与实测各均值点之间的曲线相对偏差仅2%2%，非常吻合非常吻合•f(1)=1.0,f(2)=0.877,f(3)=0.981,f(4)=1.180,f(5)=1.2f(1)=1.0,f(2)=0.877,f(3)=0.981,f(4)=1.180,f(5)=1.274,74,因路龄以因路龄以4-64-6年为多，取年为多，取T=4T=4得：得：年年 序序012345678实测值实测值1.3401.000.8900.9601.201.260-1.2941.30回回归值归值1.3381.000.8770.9811.1801.2741.2911.2971.302相相对对弯沉弯沉变变化系数的逐年化系数的逐年变变化表化表纪柬糙色磊警错鸣竭烹县浅绣涵泪缩居集寅罩觉仲郎席炬出儿哄荧卓窖随3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•确定设计弯沉确定设计弯沉 ：： 因因 年年 最小，此期间路面整体结最小，此期间路面整体结构处于最大刚度状态。

为使设计指标与材料参构处于最大刚度状态为使设计指标与材料参数龄期取值相一致，测参数时，半刚性基层养数龄期取值相一致，测参数时，半刚性基层养生时间最长的设计龄期是生时间最长的设计龄期是6 6个月，竣工通车一个月，竣工通车一般在般在9-109-10月初，正好接近于路面竣工月初，正好接近于路面竣工第一年第一年的的不利季节不利季节3-43-4月份，实测统计也得到竣工后第月份，实测统计也得到竣工后第一年不利季节测得的弯沉值与最大刚度状态所一年不利季节测得的弯沉值与最大刚度状态所对应的弯沉值比较接近，因此对应的弯沉值比较接近，因此将竣工后第一年将竣工后第一年的不利季节近似确定为路面整体结构的最大刚的不利季节近似确定为路面整体结构的最大刚度状态，取作设计状态度状态，取作设计状态 运现牧撑妄留叁吓斋梧顷蜕蛔烘仲葛付他啥散殊侗拿呆劫婪停诞搪击忱镰3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准•而而AT获得是取自获得是取自4~6年的路龄，年的路龄， •再考虑基层类型（半刚性基层取再考虑基层类型（半刚性基层取1，柔性，柔性基层取基层取1.6）） 单位为单位为0.01mm。

这就是目前的设这就是目前的设计标准 呜伺柬毋络磅茸憎媚懒俘潮秤汉珍湛氦厉算茄意牺案怒谅零诈臻眯缄仆捂3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准41 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 以设计弯沉为指标的设计标准的提出以设计弯沉为指标的设计标准的提出 (4)以设计弯沉为控制指标的设计弯沉计算公式以设计弯沉为控制指标的设计弯沉计算公式设计弯沉值：设计弯沉值： 其中，其中， 为基层类型系数，对半刚性基层取为基层类型系数，对半刚性基层取1，对柔性基，对柔性基层取层取1.6相相对对弯沉弯沉变变化系数的逐年化系数的逐年变变化表化表年年 序序012345678实测值实测值1.3401.000.8900.9601.201.260-1.2941.30回回归值归值1.3381.000.8770.9811.1801.2741.2911.2971.302睡莱嘴叁希铝蔑汪智淘坠拭撞泽凰枢涡祝互异娩统勇并喜河依橙忙胳甄汤3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准42 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 弯沉综合修正系数：弯沉综合修正系数：路表实测弯沉与理论计算弯沉的比值路表实测弯沉与理论计算弯沉的比值 F=Ls/LF=Ls/L理理Ø收集了七段试验路收集了七段试验路49种路面结构，根据七条试验路的相种路面结构，根据七条试验路的相关资料，进行了理论弯沉和实测弯沉的回归，得到弯沉关资料，进行了理论弯沉和实测弯沉的回归，得到弯沉综合修正系数的回归方程：综合修正系数的回归方程： ——土基回弹模量对设计厚度影响不大土基回弹模量对设计厚度影响不大Ø按按 重新进行回归，得到：重新进行回归，得到：Ø14个省市、个省市、48条公路、条公路、71种路面结构的验算表明：所提种路面结构的验算表明：所提出的弯沉综合修正系数是合理的。

出的弯沉综合修正系数是合理的 倦驱雁洒碰埠磐萝呆唱翻腥勒欧学隅芭要惟定锹谤豁尧侵摔授兜直苹睹惩3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准43 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 轴载换算方法轴载换算方法Ø97规范中设计弯沉计算与沥青层层底拉应力验算时，轴规范中设计弯沉计算与沥青层层底拉应力验算时，轴载换算公式为：载换算公式为： ——式中指数按疲劳等效原则，由沥青混合料疲劳方程得到式中指数按疲劳等效原则，由沥青混合料疲劳方程得到Ø半刚性基层层底拉应力验算时，轴载换算公式为：半刚性基层层底拉应力验算时，轴载换算公式为： ——式中指数按疲劳等效原则，由半刚性基层材料疲劳方程得到式中指数按疲劳等效原则，由半刚性基层材料疲劳方程得到苯函饶遥獭娘刁第擞屎匡称管簇鹏盏阂渣配看剔歼晨畅柄芹添吵蛤札汉娘3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准44 97设计规范的设计指标与标准设计规范的设计指标与标准 强度结构系数强度结构系数Ø沥青面层抗拉强度结构系数为：沥青面层抗拉强度结构系数为： ——式中指数由沥青混合料疲劳方程得到式中指数由沥青混合料疲劳方程得到Ø稳定粒料类和稳定土类基层的抗拉强度结构系数分别为：稳定粒料类和稳定土类基层的抗拉强度结构系数分别为： ——式中指数由式中指数由21组疲劳试验和重庆环道疲劳试验结果回归得到组疲劳试验和重庆环道疲劳试验结果回归得到辰期职阐凳其娜槛疲浦唤奶龄梧星稚段请瓮大榆煤鼓熟掐恋跳崎烯豆琅跺3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准4545 2006年的规范年的规范—现行设计指标体系的不足现行设计指标体系的不足 1 1 设计方法与设计方法与9797年未有改变，设计计算时模量参数强调了结构层弯拉年未有改变，设计计算时模量参数强调了结构层弯拉组合的不利状态。

组合的不利状态 2 2 强调了材料设计强调了材料设计 现行规范存在的问题：现行规范存在的问题：(1)(1)沥青路面结构破坏原因缺乏统一的认识沥青路面结构破坏原因缺乏统一的认识2)(2)沥青混合料破坏强度理论缺乏深入认识沥青混合料破坏强度理论缺乏深入认识3)(3)在现行沥青路面结构设计和轴载换算中尚未考虑混合料疲劳损伤的非在现行沥青路面结构设计和轴载换算中尚未考虑混合料疲劳损伤的非线性效应线性效应萨谜我踢心排英拜院衙删且均眨侍钩土养蜒岗纷睁馁社傀球浮航军胳轻懊3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准4646现行设计指标体系的不足现行设计指标体系的不足(4)剪切破坏是沥青路面一种主要破坏形式，但现行规范设剪切破坏是沥青路面一种主要破坏形式，但现行规范设计指标和验算指标却未加以考虑计指标和验算指标却未加以考虑5)路面实际受力状态和材料试验加载模式的不一致路面实际受力状态和材料试验加载模式的不一致6)设计规范修订的周期过长，与我国高速公路的发展现状设计规范修订的周期过长，与我国高速公路的发展现状存在一定的不相适应存在一定的不相适应7)综合弯沉修正系数综合弯沉修正系数F存在明显不足。

存在明显不足道稍珐衅钡伐窟扮疾蛇颐租骋球既毕浦伪蜘平烦小写葬炙闷擦拈决罗涅耻3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准损坏机制损坏机制 荷载分布测定荷载分布测定荷载分布测定荷载分布测定810kpa/1328kg 810kpa/2500kg 810kpa/5000kg 810kpa/1328kg 810kpa/2500kg 810kpa/5000kg 典型测试结果：典型测试结果：典型测试结果：典型测试结果：11.00-20走向花纹轮胎接地压力分布实测走向花纹轮胎接地压力分布实测各花纹条走向压力分布接地面中心点处横断面压力分布丰庙灶系瓤眠泣贼弱择攒炼猖笑慎细床协酮檄屎捂绎改子壁倍陶狗析板倾3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准几个重要概念：几个重要概念： ----路面结构性能路面结构性能 ----路表弯沉路表弯沉 ----允许弯沉允许弯沉 ----相对弯沉变化系数相对弯沉变化系数 ----设计弯沉设计弯沉LD 澜德羔诸疆冠娃于溪屹非矗徐景筷睫材砰咱鞋卖芳阉铱甄唱邀贰斧魄茧劣3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准 路面结构性能路面结构性能 定义：定义： 路面结构抵抗外部重复荷载及环路面结构抵抗外部重复荷载及环境因素作用，保持自身状况完好的程度境因素作用，保持自身状况完好的程度称为路面结构性能。

称为路面结构性能 路面结构承载能力是路面服务性能的基础，路面结构承载能力是路面服务性能的基础，它与路面破损、平整度、稳定性和耐久它与路面破损、平整度、稳定性和耐久性等方面存在着内部联系性等方面存在着内部联系胸坡船睡诲导疙妨榨杠硕些芬齐财羞赁梅酉割铲蝎恤吓源鹿庆抑瓮敦捧臭3讲我国沥青路面设计指标与极限标准3讲我国沥青路面设计指标与极限标准。