沥青路面设计规范条文解读.ppt

1、JTG D50-2017沥青路面设计规范条文解读,Haiwaii2017,1、设计标准2、结构组合设计3、材料性质要求与设计参数4、路面结构验算5、改建设计6、桥面铺装设计,内容,1 设计标准,目标可靠度及目标可靠指标 设计使用年限 设计轴载与设计轴载累计作用次数 设计交通荷载等级 设计准则 使用性能设计指标要求 交工验收抗滑指标要求,路面结构的目标可靠度及目标可靠指标不低于下表规定值。首次引入目标可靠度及目标可靠指标，用于设计。,目标可靠度及目标可靠度指标,设计使用年限,新建沥青路面结构设计使用年限（公路等级、经济、交通荷载等级）不低于下表规定值。改建路面结构设计使用年限依据工程实践情况确定

2、。提高了三、四级公路的设计使用年限，原规范三级公路的为8年，四级公路的为6年。,设计轴载,设计轴载：100kN单轴双轮荷载，按附录A方法计算设计使用年限当量设计轴载累计作用次数。设计轴载与原规范一致，无变化。,设计交通荷载等级,设计交通荷载分级见下表。重新进行了分级，新增了极重等级。交通量计量单位、划分标准等与原规范不同。原规范，轻，25x106次。,设计准则,沥青混合料层疲劳开裂破坏无机结合料稳定层疲劳开裂破坏沥青混合料层永久变形量路基顶面竖向压应变季节性冻土地区路面低温开裂,原有,新增,使用性能设计指标要求,1.疲劳开裂寿命沥青混合料层、无机结合料稳定层的疲劳开裂寿命不应小于按附录A确定的

3、设计使用年限内的当量设计轴载累计作用次数。,2.永久变形量沥青混合料层的永久变形量不应大于按附录B.3计算的下表容许永久变形量。,4.沥青面层低温开裂指数按附录B.5计算的季节性冻土地区的沥青面层低温开裂指数不宜大于下表所列值。,2 结构组合设计,一般规定 路面结构组合 路基 基层和底基层 面层 功能层 路肩 路面排水,一般规定,路面结构组合设计：考虑路面结构力学特性、功能特性、长期性能衰变规律、损坏特点，遵循路基-路面综合设计理念。保证路面结构安全、耐久、全寿命周期经济合理,路面结构层：面层、基层、底基层、功能层（如必要），其中，面层：表面层、中面层、下面层。垫层不属于路面结构层。,使用年限

4、内要求：面层没有疲劳结构破坏，表面功能可修复。层间结合：黏层、封层、透层。路面结构防水、排水：阻止降水渗入路面结构层。,路面结构组合,路面结构类型选择：交通荷载等级、路基状况、路面材料特性、路面结构特性。路面结构类型：无机结合料稳定类基层沥青路面、粒料类基层沥青路面、沥青结合料类基层沥青路面、水泥混凝土基层沥青路面。,路面结构的选用：,路基中湿或潮湿时：粒料底基层或粒料类垫层。多雨地区的无机结合料稳定类基层，水泥混凝土基层沥青路面：控制唧泥、脱空等水损坏。,无机结合料稳定类基层的收缩开裂和路面反射裂缝控制措施：1 抗裂性好的无机结合料稳定类基层2 增加沥青层厚度，或在基层上设沥青碎石层或级配碎

5、石层3 在基层上设改性沥青应力吸收层或敷设土工合成材料,初选各结构层厚度：选定结构组合，依据交通荷载等级，参照附录C选取。,路基,路基要求：稳定、密实、均匀，具有足够的承载力。多雨地区土质路堑和强风化岩石路段：加强填挖交界处及路堑段的排水设计，改善路基水文状况。,岩石或填石路基顶面：设置整平层（200300mm）。路床要求：干燥或中湿状态，防止地表水或地下水侵入。,基层和底基层,基层和底基层要求：足够的承载力，抗疲劳开裂性能，足够的耐久性和水稳定性，足够的抗永久变形能力（沥青结合料类和粒料类基层）。基层和底基层材料类型选用：参照表4.4.2。,再生沥青混合料和再生无机结合料稳定材料：可用于各交

6、通荷载等级的基层和底基层。厂拌热再生沥青混合料：宜用于极重、特重和重交通荷载等级的基层。无机结合料稳定层与沥青层间：可设级配碎石、半开级配或开级配沥青碎石层。,基层和底基层厚度：符合表4.4.5规定。,沥青路面下水泥混凝土基层：符合现行公路水泥混凝土路面设计规范（JTG D40）的有关规定。,面层,面层：平整、抗车辙、抗疲劳开裂、抗低温开裂、抗水损坏。表面层混合料：抗滑、耐磨。密级配沥青混合料和SMA表面层：低透水性。,面层材料类型选用：参照表4.5.2。,对抗滑、排水或降噪有特殊要求的表面层：可采用开级配的沥青混合料。表面层下应设防水层。防水层：可采用改性乳化沥青或改性沥青。,不同粒径沥青混

7、合料层厚：符合表4.5.4规定。密级配沥青混合料和SMA的结构层厚度不小于集料公称最大粒径的2.5倍。开级配沥青混合料的结构层厚度不小于集料公称最大粒径的2.0倍。,沥青贯入式碎石层厚度：4080mm。乳化沥青贯入式路面的厚度：50mm。上拌下贯式路面的拌和厚度：25mm。沥青表处：可分为单层、双层和三层。单层表处厚度：1015mm。双层表处厚度：1525mm。三层表处厚度：2530mm。,功能层,季节性冻土地区路面厚度不满足防冻要求时：增设防冻层。防冻层材料：粗砂、砂砾、碎石等。,地下水位高，排水不良的路段，有裂隙水、泉眼等水文条件不良岩石挖方路段，基层和底基层为非粒料类材料时：可在基层和底

8、基层与路床之间设置粒料层。粒料层应与路基边缘或与边沟下渗沟相连接。粒料层厚度：150mm。,无机结合料稳定类或冷再生类材料结构层与沥青类结构层之间：宜设置封层。封层：单层沥青表面处治或稀浆封层。当设置改性沥青应力吸收层时，可不再设封层。,沥青混合料层之间：应设黏层。黏层材料：乳化沥青、改性乳化沥青、道路石油沥青或改性沥青等。,极重、特重、重交通荷载等级沥青路面的黏层：改性乳化沥青、道路石油沥青或改性沥青。水泥混凝土板与沥青面层之间的黏层：改性沥青。,单层表面处治封层的结合料：改性沥青、道路石油沥青、乳化沥青。改性沥青应力吸收层：橡胶沥青。,粒料类基层和无机结合料稳定类基层顶面：宜设透层。透层沥

9、青：良好渗透性，可采用稀释沥青或乳化沥青。,路肩,路肩结构组合和材料选用：与行车道路面相协调，不影响路面结构中水的排出。极重、特重和重交通荷载等级公路及冻土地区，硬路肩基层、底基层材料和厚度：与行车道路面相同。三级和四级公路硬路肩：可采用沥青结合料类材料或粒料。,路面排水,路面结构内部排水：与公路其他相关排水系统衔接，且应符合公路排水设计规范（JTG/T D33）规定。开级配沥青混合料表面层，或设置粒料、开级配或半开级配混合料等排水层、防冻层：可采用横贯整幅路基的形式，或设置边缘排水系统。,3 材料性质要求和设计参数,一般规定 路基 粒料类材料 无机结合料稳定类材料 沥青结合料类材料 泊松比,

10、一般规定,路面材料：依据公路等级、交通荷载等级、气候条件、各结构层功能要求和当地材料特性等，经技术经济论证后设计并确定材料设计参数。原材料性质要求和混合料组成及性质要求：符合公路沥青路面施工技术规范（JTG F40），和公路路面基层施工技术细则（JTG/T F20）的规定，结合工程特点和当地经验确定。,路面结构层材料设计参数的确定： 1 水平一，室内试验实测确定。 2 水平二，利用已有经验关系式确定。 3 水平三，参照典型数值确定。,高速公路和一级公路的施工图设计阶段，宜用水平一；其他设计阶段，可采用水平二或水平三；二级及二级以下公路，可采用水平二或水平三。,路基,路基回弹模量确定：符合公路路

11、基设计规范（JTG D30）的规定。路基顶面回弹模量：符合表5.2.2规定，如不满足要求，改变填料、设粒料类或无机结合料稳定类垫层，或用石灰或水泥处理措施提高路基顶面回弹模量。,粒料类材料,基层、底基层级配碎石的CBR值：符合表5.3.1规定。,级配碎石或天然砾石基层的CBR取值要求：,基层、底基层粒料公称最大粒径要求：,填隙碎石公称最大粒径要求：,防冻层砾石、碎石材料的公称最大粒径要求：,级配碎石、级配砾石中0.075mm颗粒含量要求：,粒料层回弹模量计算及压实度要求：,粒料基准回弹模量确定：,无机结合料稳定类材料,无机结合料稳定类材料公称最大粒径要求：,水泥稳定类材料水泥剂量要求：,贫混凝

12、土材料要求：,无机结合料稳定类材料7d无侧限抗压强度要求：,无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量确定：,无机结合料稳定类结构层验算时弹性模量修正：,冻土地区，高速和一级路石灰粉煤灰类基层抗冻性能试验：,沥青结合料类材料,沥青结合料要求及沥青类型确定：,重交通等级以上公路、气候严酷地区公路，以及连续长陡坡路段，中面层和表面层要求：,开级配沥青混合料表面层要求：,沥青混合料、沥青碎石的公称最大粒径要求：,季节性冻土地区高速、一级路表面层沥青低温性能指标要求：,二级及二级以上公路公称最大粒径19mm的沥青混合料要求：,高速和一级公路沥青混合料要求：,情况1，沥青混合料贯入强度要求：,情况2，沥青混

13、合料贯入强度要求：,沥青混合料检验指标：水稳定性，浸水马歇尔试验残留稳定度，冻融劈裂试验残留强度比，两项指标应符合表5.5.10规定。水稳定性不满足要求时，可采用掺消石灰、水泥或抗剥落剂，或更换集料等措施处理。,沥青混合料动态压缩模量：按5.1.4条规定，依相应水平定。,泊松比,材料泊松比：按下表5.6.1取值。,4 路面结构验算,一般规定 设计指标 交通、材料和环境参数 路面结构验算流程,一般规定,弹性层状体系理论：,路面结构方案选定：,设计指标,路面结构方案验算设计指标选择：,不同设计指标的力学响应点位置：,交通、材料和环境参数,累计当量设计轴载作用次数计算：,结构验算时结构层模量取值：,

14、温度调整系数及等效温度：,路面结构验算流程,路面结构验算流程：1.调查分析交通参数（附录A），确定交通荷载等级。2.根据路基土类、地下水位高度确定路基干湿类型和湿度状况，按规范要求，并结合现行公路路基设计规范（JTG D30）的规定，确定路基顶面回弹模量及必要的路基改善措施。3.根据设计要求，收集所在地区的常用路面结构组合和材料性质要求，分析影响路面结构设计的其他因素，初拟路面结构组合和厚度方案，选取设计指标。,4.确定各结构层模量，检验沥青低温性能要求、沥青混合料的低温破坏应变、动稳定度、贯入强度和水稳定性。5.收集工程所在地区气温资料，确定各设计指标相应的温度调整系数或等效温度（附录G）。

15、6.用多层弹性体系理论程序计算各设计指标的力学响应量。7.路面结构验算（附录B），验算结果应符合规范规定，不符时，调整路面结构方案，重新验算，直至符合为止。8.验算通过的路面结构技术经济分析，选定路面结构方案。9.计算路面结构的路表验收弯沉值（附录B.7）。,5 改建设计,一般规定 既有路面调查与分析 改建方案 改建路面结构验算,一般规定,改建设计要求：,改建设计方案要求：,改建设计其他要求：,既有路面调查与分析,既有路面调查与分析主要内容：,既有路面损坏状况评定：,改建方案,既有路面处理方式：,改建方案的样式：,有较多裂缝时，需采取防反措施：,因内部排水不良引起水损坏时，需采取防排水措施，设

16、黏层或封层：,加铺层材料组成和技术要求：符合规范规定。再生材料技术要求：符合现行公路沥青路面再生技术规范（JTG F41）的有关规定。,改建路面结构验算,设计使用年限内预期的交通荷载参数：按附录A进行调查和分析，并确定相应的交通荷载等级。加铺层以及经处治后的既有路面结构在设计使用年限内的使用性能要求：符合规范规定。,既有路面破坏不严重且结构性能较好时既有路面结构层和加铺层结构验算：,既有路面破坏严重或结构性能不足时加铺层结构验算：,再生材料设计参数确定：实测或依据工程经验。,改建路面结构验算流程：1.调查分析交通参数（附录A），确定交通荷载等级。2.既有路面技术状况调查和分析。3.据路况调查结

17、果，既有路面分段，结合当地工程经验，分段初拟改建方案。4.确定验算的结构层和设计指标，确定既有路面和加铺层的材料模量等设计参数，检验沥青低温性能要求、沥青混合料低温破坏应变、动稳定度、贯入强度和水稳定性。,5.收集工程所在地区气温资料，确定各设计指标相应的温度调整系数或等效温度（附录G）。6.用多层弹性体系理论程序计算各设计指标的力学响应量。7.路面结构验算（附录B），验算结果应符合规范规定，不符时，调整路面改建方案，重新验算，直至符合为止。8.验算通过的路面结构技术经济分析，选定路面改建方案。9.计算改建路面结构的路表验收弯沉值（附录B.7）。,6 桥面铺装设计,一般规定 水泥混凝土桥面铺装

18、 钢桥面铺装,一般规定,桥面铺装设计内容：桥面板处理、防排水、铺装结构层、路缘带、伸缩缝接触部位的填封设计等。设计及应考虑因素：桥梁类型、公路等级、交通荷载等级、气候条件等。,桥面铺装层结构要求：与公路主线路面结构相协调。钢桥面、大桥和特大桥的水泥混凝土桥面的沥青混凝土铺装：专项设计。桥面防水体系：足够的耐久性。,水泥混凝土桥面铺装,水泥混凝土桥面铺装前桥面板表面处理：铣刨、抛丸打毛，处理后桥面板构造深度0.40.8mm。水泥混凝土桥面调平层要求：厚度80mm，设钢筋网，调平层混凝土强度等级与梁体一致，与桥面板结合紧密。,水泥混凝土桥面防水层材料性能要求：足够的黏结强度、防水能力、抗施工损伤能

19、力、耐久性。防水材料：热沥青、涂膜。热沥青防水层材料：橡胶沥青、SBS改性沥青。沥青膜厚度：1.52.0mm。热沥青防水层上撒布覆盖率60%70%的单粒径碎石。,水泥混凝土桥面沥青混凝土层铺装厚度要求：高速、一级公路，宜70mm，用两层或两层以上的结构，上层厚度宜30mm。二级及二级以下公路，宜50mm。特大桥面铺装砂粒式混凝土层性能要求：具有足够的高温稳定性、密水性、抗施工损伤能力。可用改性沥青胶砂、浇注式沥青混凝土等。,桥面沥青混凝土铺装结构层要求：较小的空隙率，良好的高温稳定性和抗滑性能。宜用密级配沥青混合料或沥青玛蹄脂碎石等。路缘带、护栏、伸缩缝与沥青混凝土铺装层的接触部位封缝防水处理：热沥青、贴缝条、封缝料。,纵向盲沟位置：设在桥面铺装边缘带沥青混凝土铺装下层。盲沟宽度：100200mm。盲沟填充材料：开级配沥青混凝土或单粒径碎石。盲沟应与桥梁泄水孔相连。,钢桥面铺装,钢桥面处理：抛丸处理，除锈（不低于Sa2.5级），及时涂刷防锈层或黏结层。,钢桥面防水材料选择：与铺装层材料类型区配。,钢桥面铺装材料选择：浇筑式沥青混凝土、环氧沥青混凝土、热拌沥青混合料、沥青玛蹄脂碎石或多种混合料组合。,谢谢！,