國(guó)內(nèi)瀝青路面設(shè)計(jì)理論與方法演講人：日期：CATALOGUE目錄02設(shè)計(jì)方法分類與特點(diǎn)01瀝青路面設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)03瀝青路面設(shè)計(jì)核心步驟04關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容與技術(shù)要點(diǎn)05案例與規(guī)范應(yīng)用06前沿發(fā)展與挑戰(zhàn)01PART瀝青路面設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ)多層彈性層狀體系理論彈性層狀體系的基本假設(shè)把路面視為多層彈性體系，各層材料具有不同的彈性模量和泊松比，層間完全連續(xù)或滑動(dòng)。層狀體系受力分析彈性層狀體系的應(yīng)用通過(guò)求解多層彈性體系在荷載作用下的應(yīng)力、應(yīng)變和位移，得到路面各層的應(yīng)力分布和變形情況。多層彈性層狀體系理論為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)，可以計(jì)算路面各層的厚度和模量，以滿足不同的使用要求。123雙圓垂直均布荷載作用模型該模型將車輪荷載簡(jiǎn)化為雙圓垂直均布荷載，更符合實(shí)際車輪與路面的接觸情況。雙圓垂直均布荷載模型簡(jiǎn)介研究雙圓垂直均布荷載作用下，路面各層的應(yīng)力分布規(guī)律，包括豎向應(yīng)力、水平應(yīng)力和剪應(yīng)力等。荷載作用下的應(yīng)力分布分析荷載大小、輪胎間距、路面結(jié)構(gòu)層參數(shù)等因素對(duì)應(yīng)力分布的影響，為路面設(shè)計(jì)提供依據(jù)。模型參數(shù)的影響分析路表彎沉是指路面在荷載作用下產(chǎn)生的豎向變形，是路面使用性能的重要指標(biāo)之一。通過(guò)計(jì)算路表彎沉值，可以評(píng)估路面的承載能力和使用壽命。設(shè)計(jì)指標(biāo)：路表彎沉與層底拉應(yīng)力路表彎沉的定義與計(jì)算層底拉應(yīng)力是路面結(jié)構(gòu)層底部產(chǎn)生的拉應(yīng)力，是導(dǎo)致路面開(kāi)裂和損壞的主要原因之一。通過(guò)計(jì)算層底拉應(yīng)力的大小和分布，可以判斷路面結(jié)構(gòu)的合理性和耐久性。層底拉應(yīng)力的意義與計(jì)算將路表彎沉和層底拉應(yīng)力作為路面設(shè)計(jì)的關(guān)鍵指標(biāo)，通過(guò)調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度、材料性能等參數(shù)，使設(shè)計(jì)滿足規(guī)定的指標(biāo)要求，從而確保路面的使用性能和耐久性。設(shè)計(jì)指標(biāo)的應(yīng)用02PART設(shè)計(jì)方法分類與特點(diǎn)通過(guò)力學(xué)分析和計(jì)算，建立路面結(jié)構(gòu)參數(shù)與路面性能之間的關(guān)系，從而指導(dǎo)路面設(shè)計(jì)。理論法（如SHELL設(shè)計(jì)法）基于理論公式和數(shù)學(xué)模型需要大量的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，設(shè)計(jì)精度較高，但成本也較高。精確度高可適用于不同氣候、交通和地質(zhì)條件下的路面設(shè)計(jì)。適用性強(qiáng)通過(guò)長(zhǎng)期觀測(cè)和實(shí)驗(yàn)，總結(jié)路面使用性能與各種因素之間的關(guān)系，建立經(jīng)驗(yàn)公式或模型。基于經(jīng)驗(yàn)公式和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不需要復(fù)雜的計(jì)算和分析，只需要根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)和公式進(jìn)行計(jì)算，使用方便。簡(jiǎn)單易行受地域、氣候、交通等條件的影響較大，適用范圍有限。局限性大經(jīng)驗(yàn)法（如CBR法、AASHTO法）010203力學(xué)-經(jīng)驗(yàn)法（我國(guó)主流方法）既考慮了力學(xué)原理，又結(jié)合了實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)力學(xué)分析和經(jīng)驗(yàn)修正相結(jié)合的方式進(jìn)行路面設(shè)計(jì)。結(jié)合力學(xué)理論和經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)可根據(jù)我國(guó)的氣候、交通和地質(zhì)條件進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，提高路面的適應(yīng)性和耐久性。針對(duì)性強(qiáng)可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)效率和經(jīng)濟(jì)性。靈活性高03PART瀝青路面設(shè)計(jì)核心步驟交通荷載分析：累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次計(jì)算交通荷載是路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要基礎(chǔ)通過(guò)對(duì)交通荷載的分析，可以了解車輛對(duì)路面的壓力分布和頻次，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次計(jì)算是重要方法考慮交通增長(zhǎng)和道路使用情況通過(guò)計(jì)算不同車型、不同載重和不同輪胎壓力下的當(dāng)量軸次，可以得到累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次，作為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。在交通荷載分析中，還需要考慮交通增長(zhǎng)和道路使用情況，以保證路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有長(zhǎng)期穩(wěn)定性。123路基參數(shù)確定：土基回彈模量設(shè)計(jì)值路基是路面結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)確定土基回彈模量設(shè)計(jì)值路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性直接影響路面結(jié)構(gòu)的性能和使用壽命。土基回彈模量是關(guān)鍵參數(shù)土基回彈模量反映了土基的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，是路基設(shè)計(jì)的重要參數(shù)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和理論計(jì)算，可以確定土基回彈模量設(shè)計(jì)值，為路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供依據(jù)。每個(gè)層次都有其特定的功能和設(shè)計(jì)要求。結(jié)構(gòu)組合擬定：面層、基層、底基層選型面層、基層、底基層是路面結(jié)構(gòu)的三個(gè)主要層次面層直接與車輪接觸，需要具有較好的耐磨性和防滑性。面層選型考慮耐磨性和防滑性基層和底基層主要承受荷載和傳遞應(yīng)力，需要具有較高的承載能力和穩(wěn)定性。基層和底基層選型考慮承載能力和穩(wěn)定性厚度計(jì)算與驗(yàn)算：防凍厚度與拉應(yīng)力校驗(yàn)通過(guò)計(jì)算各層次的厚度，可以確保路面結(jié)構(gòu)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。厚度計(jì)算是路面設(shè)計(jì)的重要環(huán)節(jié)在寒冷地區(qū)，需要考慮路面材料的防凍厚度，以防止路面因凍脹而破壞。防凍厚度是必要的考慮因素在路面結(jié)構(gòu)中，拉應(yīng)力是引起路面裂縫和破壞的主要原因之一，需要進(jìn)行校驗(yàn)以保證路面耐久性。拉應(yīng)力校驗(yàn)保證路面耐久性04PART關(guān)鍵設(shè)計(jì)內(nèi)容與技術(shù)要點(diǎn)材料選擇與配合比設(shè)計(jì)瀝青混合料類型根據(jù)道路等級(jí)、交通量、氣候條件等因素，選擇合適的瀝青混合料類型，如AC、SMA、OGFC等。原材料質(zhì)量控制對(duì)瀝青、集料、填料等原材料進(jìn)行質(zhì)量檢查，確保其符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求。配合比設(shè)計(jì)通過(guò)馬歇爾試驗(yàn)、Superpave試驗(yàn)等方法，確定瀝青混合料的最佳配合比，包括油石比、級(jí)配等。抗壓模量測(cè)試通過(guò)彎曲試驗(yàn)、劈裂試驗(yàn)等方法，測(cè)定瀝青混合料的彎拉強(qiáng)度，以評(píng)估其抗裂性能。彎拉強(qiáng)度測(cè)試測(cè)試結(jié)果分析與應(yīng)用根據(jù)測(cè)試結(jié)果，調(diào)整配合比設(shè)計(jì)，選擇符合要求的瀝青混合料，并應(yīng)用于實(shí)際工程中。采用無(wú)側(cè)限抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)、間接拉伸試驗(yàn)等方法，測(cè)定瀝青混合料的抗壓模量，以評(píng)估其抵抗變形的能力。設(shè)計(jì)參數(shù)測(cè)試（抗壓模量、彎拉強(qiáng)度）排水系統(tǒng)與功能層設(shè)計(jì)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)道路橫坡、縱坡等參數(shù)，設(shè)計(jì)合理的排水系統(tǒng)，包括排水溝、雨水口等，確保路面排水暢通。功能層設(shè)計(jì)厚度與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)根據(jù)道路使用功能和要求，設(shè)計(jì)不同功能層，如防水層、粘結(jié)層、封層等，以提高路面的耐久性和使用性能。綜合考慮道路等級(jí)、交通量、地基條件等因素，確定各功能層的厚度和結(jié)構(gòu)形式，確保路面整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。12305PART案例與規(guī)范應(yīng)用瀝青層厚度選擇根據(jù)道路等級(jí)、交通量、氣候條件等因素綜合考慮，選擇適當(dāng)?shù)臑r青層厚度，以保證路面的使用壽命和性能。典型結(jié)構(gòu)組合方案示例基層與墊層設(shè)計(jì)根據(jù)道路等級(jí)和地基情況，選擇適當(dāng)?shù)幕鶎雍蛪|層材料，以提高路面的承載能力和穩(wěn)定性。排水設(shè)計(jì)考慮道路排水需求，設(shè)計(jì)合理的排水系統(tǒng)，以避免路面積水和降低路面使用壽命。季節(jié)性冰凍地區(qū)設(shè)計(jì)要點(diǎn)冰凍深度確定根據(jù)當(dāng)?shù)貧庀筚Y料，確定季節(jié)性冰凍深度，從而選擇合適的路面結(jié)構(gòu)和材料。防凍措施采用抗凍性好的材料和結(jié)構(gòu)，如設(shè)置防凍層、加強(qiáng)層等，以提高路面的抗凍性能。排水與防滑設(shè)計(jì)在冰凍季節(jié)，路面易積水和結(jié)冰，需設(shè)計(jì)合理的排水系統(tǒng)和防滑措施，以確保行車安全。技術(shù)經(jīng)濟(jì)比選與推薦方案對(duì)不同的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行技術(shù)比較，包括路面性能、使用壽命、施工難易度等方面，選擇最優(yōu)方案。技術(shù)比較對(duì)不同設(shè)計(jì)方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析，包括初期投資、后期維護(hù)費(fèi)用等，選擇經(jīng)濟(jì)合理的方案。經(jīng)濟(jì)分析綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等因素，推薦最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案，并給出具體的實(shí)施建議和注意事項(xiàng)。推薦方案06PART前沿發(fā)展與挑戰(zhàn)采用高耐久性的瀝青混合料，如SMA、Superpave等，提高路面的抗車轍、抗老化能力。長(zhǎng)壽命瀝青路面設(shè)計(jì)趨勢(shì)耐久性材料通過(guò)調(diào)整路面結(jié)構(gòu)層厚度、層間結(jié)合方式等，提高路面整體承載力和耐久性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化實(shí)施定期檢測(cè)、維護(hù)，及時(shí)修復(fù)路面早期病害，延長(zhǎng)路面使用壽命。預(yù)防性養(yǎng)護(hù)策略低碳環(huán)保材料實(shí)現(xiàn)廢舊瀝青材料的再生利用，降低對(duì)石油資源的依賴。資源循環(huán)利用生態(tài)友好設(shè)計(jì)結(jié)合自然環(huán)境，采用生態(tài)透水性路面設(shè)計(jì)，提高路面的雨水滲透能力。推廣使用再生瀝青、溫拌瀝青等低碳環(huán)保材料，減少碳排放和環(huán)境污染。