瀝青路面設計規(guī)范條文解讀

1、JTG D50-2017瀝青路面設計規(guī)范條文解讀,Haiwaii2017,1、設計標準2、結構組合設計3、材料性質要求與設計參數(shù)4、路面結構驗算5、改建設計6、橋面鋪裝設計,內容,1 設計標準,目標可靠度及目標可靠指標 設計使用年限 設計軸載與設計軸載累計作用次數(shù) 設計交通荷載等級 設計準則 使用性能設計指標要求 交工驗收抗滑指標要求,路面結構的目標可靠度及目標可靠指標不低于下表規(guī)定值。首次引入目標可靠度及目

2、標可靠指標，用于設計。,目標可靠度及目標可靠度指標,設計使用年限,新建瀝青路面結構設計使用年限（公路等級、經濟、交通荷載等級）不低于下表規(guī)定值。改建路面結構設計使用年限依據工程實踐情況確定。提高了三、四級公路的設計使用年限，原規(guī)范三級公路的為8年，四級公路的為6年。,設計軸載,設計軸載：100kN單軸雙輪荷載，按附錄A方法計算設計使用年限當量設計軸載累計作用次數(shù)。設計軸載與原規(guī)范一致，無變化。,設計交通荷載等級,設計交通荷載分級見下

3、表。重新進行了分級，新增了極重等級。交通量計量單位、劃分標準等與原規(guī)范不同。原規(guī)范，輕，25x106次。,設計準則,瀝青混合料層疲勞開裂破壞無機結合料穩(wěn)定層疲勞開裂破壞瀝青混合料層永久變形量路基頂面豎向壓應變季節(jié)性凍土地區(qū)路面低溫開裂,,,原有,新增,使用性能設計指標要求,1.疲勞開裂壽命瀝青混合料層、無機結合料穩(wěn)定層的疲勞開裂壽命不應小于按附錄A確定的設計使用年限內的當量設計軸載累計作用次數(shù)。,2.永久變形量瀝青混合料層

4、的永久變形量不應大于按附錄B.3計算的下表容許永久變形量。,3.路基頂面豎向壓應變不大于按附錄B.4計算的容許值。,4.瀝青面層低溫開裂指數(shù)按附錄B.5計算的季節(jié)性凍土地區(qū)的瀝青面層低溫開裂指數(shù)不宜大于下表所列值。,2 結構組合設計,一般規(guī)定 路面結構組合 路基 基層和底基層 面層 功能層 路肩 路面排水,一般規(guī)定,路面結構組合設計：考慮路面結構力學特性、功能特性、長期性能衰變規(guī)律、損壞特點，遵循路基-路面綜合設計理念

5、。保證路面結構安全、耐久、全壽命周期經濟合理,路面結構層：面層、基層、底基層、功能層（如必要），其中，面層：表面層、中面層、下面層。墊層不屬于路面結構層。,使用年限內要求：面層沒有疲勞結構破壞，表面功能可修復。層間結合：黏層、封層、透層。路面結構防水、排水：阻止降水滲入路面結構層。,路面結構組合,路面結構類型選擇：交通荷載等級、路基狀況、路面材料特性、路面結構特性。路面結構類型：無機結合料穩(wěn)定類基層瀝青路面、粒料類基層瀝青路面

6、、瀝青結合料類基層瀝青路面、水泥混凝土基層瀝青路面。,路面結構的選用：,路基中濕或潮濕時：粒料底基層或粒料類墊層。多雨地區(qū)的無機結合料穩(wěn)定類基層，水泥混凝土基層瀝青路面：控制唧泥、脫空等水損壞。,無機結合料穩(wěn)定類基層的收縮開裂和路面反射裂縫控制措施：1 抗裂性好的無機結合料穩(wěn)定類基層2 增加瀝青層厚度，或在基層上設瀝青碎石層或級配碎石層3 在基層上設改性瀝青應力吸收層或敷設土工合成材料,初選各結構層厚度：選定結構組合，依據交通荷

7、載等級，參照附錄C選取。,路基,路基要求：穩(wěn)定、密實、均勻，具有足夠的承載力。多雨地區(qū)土質路塹和強風化巖石路段：加強填挖交界處及路塹段的排水設計，改善路基水文狀況。,巖石或填石路基頂面：設置整平層（200~300mm）。路床要求：干燥或中濕狀態(tài)，防止地表水或地下水侵入。,基層和底基層,基層和底基層要求：足夠的承載力，抗疲勞開裂性能，足夠的耐久性和水穩(wěn)定性，足夠的抗永久變形能力（瀝青結合料類和粒料類基層）?；鶎雍偷谆鶎硬牧项愋瓦x用：

8、參照表4.4.2。,再生瀝青混合料和再生無機結合料穩(wěn)定材料：可用于各交通荷載等級的基層和底基層。廠拌熱再生瀝青混合料：宜用于極重、特重和重交通荷載等級的基層。無機結合料穩(wěn)定層與瀝青層間：可設級配碎石、半開級配或開級配瀝青碎石層。,基層和底基層厚度：符合表4.4.5規(guī)定。,瀝青路面下水泥混凝土基層：符合現(xiàn)行《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG D40）的有關規(guī)定。,面層,面層：平整、抗車轍、抗疲勞開裂、抗低溫開裂、抗水損壞。表面層混

9、合料：抗滑、耐磨。密級配瀝青混合料和SMA表面層：低透水性。,面層材料類型選用：參照表4.5.2。,對抗滑、排水或降噪有特殊要求的表面層：可采用開級配的瀝青混合料。表面層下應設防水層。防水層：可采用改性乳化瀝青或改性瀝青。,不同粒徑瀝青混合料層厚：符合表4.5.4規(guī)定。密級配瀝青混合料和SMA的結構層厚度不小于集料公稱最大粒徑的2.5倍。開級配瀝青混合料的結構層厚度不小于集料公稱最大粒徑的2.0倍。,瀝青貫入式碎石層厚度：40~80

10、mm。乳化瀝青貫入式路面的厚度：≤50mm。上拌下貫式路面的拌和厚度：≥25mm。瀝青表處：可分為單層、雙層和三層。單層表處厚度：10~15mm。雙層表處厚度：15~25mm。三層表處厚度：25~30mm。,功能層,季節(jié)性凍土地區(qū)路面厚度不滿足防凍要求時：增設防凍層。防凍層材料：粗砂、砂礫、碎石等。,地下水位高，排水不良的路段，有裂隙水、泉眼等水文條件不良巖石挖方路段，基層和底基層為非粒料類材料時：可在基層和底基層與路床之間設置粒料

11、層。粒料層應與路基邊緣或與邊溝下滲溝相連接。粒料層厚度：≥150mm。,無機結合料穩(wěn)定類或冷再生類材料結構層與瀝青類結構層之間：宜設置封層。封層：單層瀝青表面處治或稀漿封層。當設置改性瀝青應力吸收層時，可不再設封層。,瀝青混合料層之間：應設黏層。黏層材料：乳化瀝青、改性乳化瀝青、道路石油瀝青或改性瀝青等。,極重、特重、重交通荷載等級瀝青路面的黏層：改性乳化瀝青、道路石油瀝青或改性瀝青。水泥混凝土板與瀝青面層之間的黏層：改性瀝青

12、。,單層表面處治封層的結合料：改性瀝青、道路石油瀝青、乳化瀝青。改性瀝青應力吸收層：橡膠瀝青。,粒料類基層和無機結合料穩(wěn)定類基層頂面：宜設透層。透層瀝青：良好滲透性，可采用稀釋瀝青或乳化瀝青。,路肩,路肩結構組合和材料選用：與行車道路面相協(xié)調，不影響路面結構中水的排出。極重、特重和重交通荷載等級公路及凍土地區(qū)，硬路肩基層、底基層材料和厚度：與行車道路面相同。三級和四級公路硬路肩：可采用瀝青結合料類材料或粒料。,路面排水,路面結構

13、內部排水：與公路其他相關排水系統(tǒng)銜接，且應符合《公路排水設計規(guī)范》（JTG/T D33）規(guī)定。開級配瀝青混合料表面層，或設置粒料、開級配或半開級配混合料等排水層、防凍層：可采用橫貫整幅路基的形式，或設置邊緣排水系統(tǒng)。,3 材料性質要求和設計參數(shù),一般規(guī)定 路基 粒料類材料 無機結合料穩(wěn)定類材料 瀝青結合料類材料 泊松比,一般規(guī)定,路面材料：依據公路等級、交通荷載等級、氣候條件、各結構層功能要求和當?shù)夭牧咸匦缘?，經技術經濟論證

14、后設計并確定材料設計參數(shù)。原材料性質要求和混合料組成及性質要求：符合《公路瀝青路面施工技術規(guī)范》（JTG F40），和《公路路面基層施工技術細則》（JTG/T F20）的規(guī)定，結合工程特點和當?shù)亟涷灤_定。,路面結構層材料設計參數(shù)的確定： 1 水平一，室內試驗實測確定。 2 水平二，利用已有經驗關系式確定。 3 水平三，參照典型數(shù)值確定。,高速公路和一級公路的施工圖設計階段，宜用水平一；其他設

15、計階段，可采用水平二或水平三；二級及二級以下公路，可采用水平二或水平三。,路基,路基回彈模量確定：符合《公路路基設計規(guī)范》（JTG D30）的規(guī)定。路基頂面回彈模量：符合表5.2.2規(guī)定，如不滿足要求，改變填料、設粒料類或無機結合料穩(wěn)定類墊層，或用石灰或水泥處理措施提高路基頂面回彈模量。,粒料類材料,基層、底基層級配碎石的CBR值：符合表5.3.1規(guī)定。,級配碎石或天然礫石基層的CBR取值要求：,基層、底基層粒料公稱最大粒徑要求：,

16、填隙碎石公稱最大粒徑要求：,防凍層礫石、碎石材料的公稱最大粒徑要求：,級配碎石、級配礫石中0.075mm顆粒含量要求：,粒料層回彈模量計算及壓實度要求：,粒料基準回彈模量確定：,無機結合料穩(wěn)定類材料,無機結合料穩(wěn)定類材料公稱最大粒徑要求：,水泥穩(wěn)定類材料水泥劑量要求：,貧混凝土材料要求：,無機結合料穩(wěn)定類材料7d無側限抗壓強度要求：,無機結合料穩(wěn)定類材料彎拉強度和彈性模量確定：,無機結合料穩(wěn)定類結構層驗算時彈性模量修正：,凍土地區(qū)，高速

17、和一級路石灰粉煤灰類基層抗凍性能試驗：,瀝青結合料類材料,瀝青結合料要求及瀝青類型確定：,重交通等級以上公路、氣候嚴酷地區(qū)公路，以及連續(xù)長陡坡路段，中面層和表面層要求：,開級配瀝青混合料表面層要求：,瀝青混合料、瀝青碎石的公稱最大粒徑要求：,季節(jié)性凍土地區(qū)高速、一級路表面層瀝青低溫性能指標要求：,二級及二級以上公路公稱最大粒徑≤19mm的瀝青混合料要求：,高速和一級公路瀝青混合料要求：,情況1，瀝青混合料貫入強度要求：,情況2，瀝青混合

18、料貫入強度要求：,瀝青混合料檢驗指標：水穩(wěn)定性，浸水馬歇爾試驗殘留穩(wěn)定度，凍融劈裂試驗殘留強度比，兩項指標應符合表5.5.10規(guī)定。水穩(wěn)定性不滿足要求時，可采用摻消石灰、水泥或抗剝落劑，或更換集料等措施處理。,瀝青混合料動態(tài)壓縮模量：按5.1.4條規(guī)定，依相應水平定。,泊松比,材料泊松比：按下表5.6.1取值。,4 路面結構驗算,一般規(guī)定 設計指標 交通、材料和環(huán)境參數(shù) 路面結構驗算流程,一般規(guī)定,彈性層狀體系理論：,路面結構

19、方案選定：,設計指標,路面結構方案驗算設計指標選擇：,不同設計指標的力學響應點位置：,交通、材料和環(huán)境參數(shù),累計當量設計軸載作用次數(shù)計算：,結構驗算時結構層模量取值：,溫度調整系數(shù)及等效溫度：,路面結構驗算流程,路面結構驗算流程：1.調查分析交通參數(shù)（附錄A），確定交通荷載等級。2.根據路基土類、地下水位高度確定路基干濕類型和濕度狀況，按規(guī)范要求，并結合現(xiàn)行《公路路基設計規(guī)范》（JTG D30）的規(guī)定，確定路基頂面回彈模量及必要的路

20、基改善措施。3.根據設計要求，收集所在地區(qū)的常用路面結構組合和材料性質要求，分析影響路面結構設計的其他因素，初擬路面結構組合和厚度方案，選取設計指標。,4.確定各結構層模量，檢驗瀝青低溫性能要求、瀝青混合料的低溫破壞應變、動穩(wěn)定度、貫入強度和水穩(wěn)定性。5.收集工程所在地區(qū)氣溫資料，確定各設計指標相應的溫度調整系數(shù)或等效溫度（附錄G）。6.用多層彈性體系理論程序計算各設計指標的力學響應量。7.路面結構驗算（附錄B），驗算結果應符合

21、規(guī)范規(guī)定，不符時，調整路面結構方案，重新驗算，直至符合為止。8.驗算通過的路面結構技術經濟分析，選定路面結構方案。9.計算路面結構的路表驗收彎沉值（附錄B.7）。,5 改建設計,一般規(guī)定 既有路面調查與分析 改建方案 改建路面結構驗算,一般規(guī)定,改建設計要求：,改建設計方案要求：,改建設計其他要求：,既有路面調查與分析,既有路面調查與分析主要內容：,既有路面損壞狀況評定：,改建方案,既有路面處理方式：,改建方案的樣式：,有較多

22、裂縫時，需采取防反措施：,因內部排水不良引起水損壞時，需采取防排水措施，設黏層或封層：,加鋪層材料組成和技術要求：符合規(guī)范規(guī)定。再生材料技術要求：符合現(xiàn)行《公路瀝青路面再生技術規(guī)范》（JTG F41）的有關規(guī)定。,改建路面結構驗算,設計使用年限內預期的交通荷載參數(shù)：按附錄A進行調查和分析，并確定相應的交通荷載等級。加鋪層以及經處治后的既有路面結構在設計使用年限內的使用性能要求：符合規(guī)范規(guī)定。,既有路面破壞不嚴重且結構性能較好時既有路

23、面結構層和加鋪層結構驗算：,既有路面破壞嚴重或結構性能不足時加鋪層結構驗算：,再生材料設計參數(shù)確定：實測或依據工程經驗。,改建路面結構驗算流程：1.調查分析交通參數(shù)（附錄A），確定交通荷載等級。2.既有路面技術狀況調查和分析。3.據路況調查結果，既有路面分段，結合當?shù)毓こ探涷灒侄纬鯏M改建方案。4.確定驗算的結構層和設計指標，確定既有路面和加鋪層的材料模量等設計參數(shù)，檢驗瀝青低溫性能要求、瀝青混合料低溫破壞應變、動穩(wěn)定度、貫入強

24、度和水穩(wěn)定性。,5.收集工程所在地區(qū)氣溫資料，確定各設計指標相應的溫度調整系數(shù)或等效溫度（附錄G）。6.用多層彈性體系理論程序計算各設計指標的力學響應量。7.路面結構驗算（附錄B），驗算結果應符合規(guī)范規(guī)定，不符時，調整路面改建方案，重新驗算，直至符合為止。8.驗算通過的路面結構技術經濟分析，選定路面改建方案。9.計算改建路面結構的路表驗收彎沉值（附錄B.7）。,6 橋面鋪裝設計,一般規(guī)定 水泥混凝土橋面鋪裝 鋼橋面鋪裝,一般

25、規(guī)定,橋面鋪裝設計內容：橋面板處理、防排水、鋪裝結構層、路緣帶、伸縮縫接觸部位的填封設計等。設計及應考慮因素：橋梁類型、公路等級、交通荷載等級、氣候條件等。,橋面鋪裝層結構要求：與公路主線路面結構相協(xié)調。鋼橋面、大橋和特大橋的水泥混凝土橋面的瀝青混凝土鋪裝：專項設計。橋面防水體系：足夠的耐久性。,水泥混凝土橋面鋪裝,水泥混凝土橋面鋪裝前橋面板表面處理：銑刨、拋丸打毛，處理后橋面板構造深度0.4~0.8mm。水泥混凝土橋面調平層要

26、求：厚度≥80mm，設鋼筋網，調平層混凝土強度等級與梁體一致，與橋面板結合緊密。,水泥混凝土橋面防水層材料性能要求：足夠的黏結強度、防水能力、抗施工損傷能力、耐久性。防水材料：熱瀝青、涂膜。熱瀝青防水層材料：橡膠瀝青、SBS改性瀝青。瀝青膜厚度：1.5~2.0mm。熱瀝青防水層上撒布覆蓋率60%~70%的單粒徑碎石。,水泥混凝土橋面瀝青混凝土層鋪裝厚度要求：高速、一級公路，宜≥70mm，用兩層或兩層以上的結構，上層厚度宜≥30m

27、m。二級及二級以下公路，宜≥50mm。特大橋面鋪裝砂粒式混凝土層性能要求：具有足夠的高溫穩(wěn)定性、密水性、抗施工損傷能力。可用改性瀝青膠砂、澆注式瀝青混凝土等。,橋面瀝青混凝土鋪裝結構層要求：較小的空隙率，良好的高溫穩(wěn)定性和抗滑性能。宜用密級配瀝青混合料或瀝青瑪蹄脂碎石等。路緣帶、護欄、伸縮縫與瀝青混凝土鋪裝層的接觸部位封縫防水處理：熱瀝青、貼縫條、封縫料。,縱向盲溝位置：設在橋面鋪裝邊緣帶瀝青混凝土鋪裝下層。盲溝寬度：100~20