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,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,凌天清 教授,重庆交通大学,沥青路面结构设计方法要点,2,2,内容提要,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,97,设计规范的设计指标与标准,现行沥青路面设计指标体系的不足,3,3,1,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,4,4,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,1.1 58,版,路面设计规范（草案）,设计理论,:,单圆均布荷载作用下弹性半空间理论,设计指标,:,相对弯沉,设计标准,:,设计模量,综合模量,E,e,5,5,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,66,版,公路路面设计规范,设计理论、设计指标和设计标准均未变化；,纠正了一个公式的错误；,调整了 值和安全系数的计算公式,6,6,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,78,版,公路柔性路面设计规范,（,1/2,）,设计理论,:,双圆垂直均布荷载作用下双层弹性体系理论,设计指标,:,双轮轮隙中心路表容许弯沉,设计标准,:,实际弯沉,A,1,为路面类型系数,7,7,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,78,版,公路柔性路面设计规范,（,2/2,）,轴载换算方法,疲劳等效原则,多层体系换算为双层体系的方法,弯沉等效,提出了公路自然区划,初步建立了我国柔性路面设计体系,8,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,86,版,公路柔性路面设计规范,设计理论,:,双圆垂直均布荷载作用下三层弹性体系理论,设计指标,:,双轮轮隙中心路表容许弯沉值,设计标准,:,实际弯沉,验算指标,:,容许拉应力,考虑了不同的层间接触状态,建立了多层体系换算为三层体系的方法,9,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,1.5 97,版,公路沥青路面设计规范,设计理论,:,双圆垂直均布荷载下多层弹性连续体系理论,设计指标,:,双轮轮隙中心路表设计弯沉值,设计标准,:,实际弯沉,修正了综合弯沉修正系数,验算指标,:,容许拉应力,重新建立了沥青面层和半刚性基层的轴载换算方法,建立以弹性层状体系理论为基础的补强设计方法,10,1,我国沥青路面结构设计方法发展历史回顾,1.6 2006,版,公路沥青路面设计规范,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）,调整了材料参数的取值方法和推荐值,我国已经颁布,6,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。,11,11,2 97,设计规范的设计指标与标准,2.1,86,规范存在的不足,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；,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；,设计参数与设计状态相矛盾，无法进行竣工验收；,三参数补强设计经验方法与改扩建工程的实际不符；,提出弯沉综合修正系数的前提条件发生了变化。,12,12,2 97,设计规范的设计指标与标准,沥青路面设计计算力学模型的完善,力学理论的发展已使得多层体系的求解成为可能,传递矩阵法,计算机技术的发展使得多层体系理论的数值求解成为可能,施工技术的进步保证了路面结构层之间不会产生相对位移,建立了多层完全连续弹性体系的计算模型,13,13,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,1,）容许弯沉的调查,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,60,多个路段两万多个测点弯沉调查。,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、二级公路的半刚性基层沥青路面。,14,14,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,2,）调查路段的分类,路况,等级,路 面 外 观 描 述,好,I,平整无裂缝或只有平均间距,12,15m,以上的细横缝,(,缝宽,3.0mm,以下,),中,II,基本平整，有平均间距小于,12,15m,的较宽横缝或不规则的纵、横缝或局部出现网状裂缝。,差,III,有明显变形，横缝和纵缝联成间距,1.5,2m,以上的块状裂缝或间距为,10,50cm,的网状裂缝和龟裂。,15,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,3,）测点的分类,路况,等级,路 面 外 观 描 述,好,I,测点附近半径大于,1m,的范围内无任何可见的结构性破坏。,中,II,测点不落在开裂部位，但在半径小于,1m,的范围内有裂缝。,差,III,测点正好位于纵、横缝缝边或半径大于,1m,的龟裂缝中心。,16,16,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,4,）极限标准的选择,(,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态，并以此作为决定容许弯沉的依据。,17,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,5,）数据处理,若路段只有,I,类点,表明路段尚未破坏,不纳入统计,；,若路段只有,III,类点,表明路段完全破坏,不纳入统计；,I,类路段剔除,III,类点：,III,类路段剔除,I,类点：,II,类路段：,18,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,6,）数据修正,季节修正和,温度修正,结构类型和公路等级修正,路面等级,结构类型,高速公路,1.00,沥青混凝土,1.00,一级公路,1.00,沥青碎石,(,上拌下贯,),1/1.10,二级公路,1/1.10,沥青表处,1/1.20,19,2 97,设计规范的设计指标与标准,2.3,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,7,）容许弯沉的回归,统一换算为标准状态：不利季节，轴载,100KN,、路面标准温度为,20,、一级公路沥青混凝土路面。,半刚性基层沥青路面：,20,2 97,设计规范的设计指标与标准,2.3,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,8,）路面结构类型系数的验证（沥青混凝土路面、沥青碎石路面、沥青表处路面，以沥青碎石路面为例）,21,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,9,）公路等级系数的验证（一级公路、二级公路，以二级公路为例）,22,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,10,）柔性基层沥青路面弯沉的验证,23,2 97,设计规范的设计指标与标准,2.3,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,11,）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，且将回归方程指数调整为，得到：,:,公路等级系数，,:,面层结构系数,:,基层类型系数,24,2 97,设计规范的设计指标与标准,以容许弯沉为指标的设计标准的提出,（,12,）容许弯沉的各类修正系数,高速公路,一级公路,二级公路,三、四级公路,1.0,1.0,1.1,1.2,沥青混凝土路面,沥青碎石、沥青贯入、沥青上拌下贯路面,沥青表面处路面,1.0,1.1,1.2,半刚性基层,柔性基层,1.0,1.6,25,2 97,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,(1),以容许弯沉为设计状态所存在的主要问题,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,对应路面损伤至,极限状态,时的弯沉值，,而,计算弯沉值,为路面,无损伤状态,时的弯沉值。,对路面竣工后是否满足设计要求无法进行检验,极限强度设计法和极限状态设计法概念混淆。,设计状态的概念,26,2 97,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,(2),半刚性基层沥青路面弯沉变化资料的收集与处理,共收集,32,个路段,(1,条高速公路、,19,条一级公路和,12,条二级公路,),历年路表弯沉值，进行弯沉变化规律的研究。,为排除复杂因素的影响，提出了相对弯沉的概念，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。,所有弯沉值同时换算为不利季节、温度,20,条件下的弯沉值。,27,2 97,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,(3),半刚性基层沥青路面弯沉变化规律,28,2 97,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,(4),以设计弯沉为控制指标的设计弯沉计算公式,设计弯沉值：,其中，为基层类型系数，对半刚性基层取,1,，对柔性基层取,相对弯沉变化系数的逐年变化表,年 序,0,1,2,3,4,5,6,7,8,实测值,1.340,1.00,0.890,0.960,1.20,1.260,-,1.294,1.30,回归值,1.338,1.00,0.877,0.981,1.180,1.274,1.291,1.297,1.302,29,2 97,设计规范的设计指标与标准,弯沉综合修正系数,收集了七段试验路,49,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,按 重新进行回归，得到：,14,个省市、,48,条公路、,71,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。,30,2 97,设计规范的设计指标与标准,轴载换算方法,97,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：,式中指数按疲劳等效原则，由沥青混合料疲劳方程得到,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,31,2 97,设计规范的设计指标与标准,2.7,强度结构系数,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,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,21,组疲劳试验和重庆环道疲劳试验结果回归得到,32,2 97,设计规范的设计指标与标准,改建路面设计,建立弹性理论体系为基础的理论设计方法，形成与新建路面统一的设计方法,统一了标准轴载,采用,BZZ-100,；,用弯沉测定结果反算原路面当量回弹模量的方法，替代原承载板试验确定当量回弹模量的方法；,参照水泥路面确定土基与基层综合模量方法提出,(,曾提出过适用于改建的弯沉综合修正系数,),33,33,3
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