《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)宣贯

《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）宣贯用张起森教授长沙理工大学目录五、材料性质要求和设计参数二、符号三、设计标准六、路面结构验算七、改建设计四、结构组合设计八、桥面铺装设计一、术语一、术语解释（2.1.11~2.1.17）2.1.11结构的设计期（设计基准期）在预计的累计当量轴次和环境条件作用下，路面不发生结构性破坏的时间长度。与工程结构可靠度设计中的“设计基准期”同2.1.13轴载谱各种车辆不同轴重的分布概率图。正态分布，对数正态分布。2.1.14当量轴次分别按不同的破坏指标（五个指标），按当量损坏原则（mimer假定）将不同轴载的作用次数换算为设计轴载（100kN）的当量作用次数。2.1.15累计当量轴次概念与老规范同，但这里指客车和货车的交通量（指2类~11类车型）。不考虑轻型车的作用。2.1.16路基平衡湿度公路通车后，路基湿度在地下水、大气降雨与蒸发等因素作用下达到平衡状态，湿度相对稳定，此时的路基湿度定义为路基平衡湿度。2.1.17裂缝指数表征横向裂缝密集程度的指标，反映沥青层低温开裂程度。（DTT直接拉伸试验）二、符号说明（15个符号）R—沥青混合料的抗剪强度，分析沥青层永久变形，用贯入法测定。—目标可靠度指标，反映结构可靠性的大小。S—标准差，又称均方差.NiixxNS12)(1动态剪切流变仪*G—动态剪切系数模量，采用动态剪切流变仪（DSR），60℃，10rad/s（约为1.59HZ），试验确定，maxmax*rGtS—沥青劲度模量，采用弯曲量流变仪（BBR）,10℃，加载180秒确定的劲度模量值（MPa）.3.0ma300，MPSt弯曲梁流变仪三、设计标准3.0.1目标可靠度和可靠度指标3.0.2路面结构设计使用年限表3.0.2路面结构设计使用年限（年）3.0.3设计轴重100kN，单轴，双轮组（与老规范同），技术参数表3.0.3设计轴承的参数表3.0.1目标可靠度和目标可靠度指标公路等级高速公路一级公路二级公路三级公路四级公路可靠度（%）9590858070可靠度指标β1.651.281.040.840.52公路等级设计使用年限公路等级设计使用年限高速公路15三级公路10二级公路12四级公路8设计轴载(kN)轮胎接地压强（MPa）单轮接地当量圆直径（mm）两轮中心距（mm）1000.70213.0319.53.0.4设计交通荷载等级△累计轴重为大型客车和货车交通量（2类~11类车）△增加了“极重”等级，≥50×106辆，分为五级（老规范四级）表3.0.4设计交通荷载等级设计交通荷载等级极重特重重中等轻设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（×106，辆）≥50.050.0-19.019.0-8.08.0-4.04.0注：大型客车和货车为本规范附录A中表A.1.2所列的2类~11类车。沥青层疲劳开裂；无机结合料层疲劳开裂；沥青层永久变形；路基顶面层竖向压应变；路面表面低温开裂（季节性冰冻地区）3.0.5沥青路面设计控制指标五个，取消了表面弯沉指标五个指标：3.0.6设计指标应满足（验算指标）1.按本规范附录B.1和B.2计算的沥青层和无机结合料层的疲劳开裂寿命（次），[容许的]均应大于附录A确定的设计年限内当量轴载累计作用次数；2.按附录B3计算的沥青永久变形量，应小于表3.0.6-1容许的变形量值；表3.0.6-1沥青混合料层容许永久变形量（mm）某层类型沥青混合料层容许永久变形量高速、一级公路二级、三级公路无机结合料稳定类基层、水泥混合凝上基层和底基层为无机结合料稳定类的沥青混合料基层1520其他基层10153.路基顶面竖向压应变应小于附录B4的容许值；4.按照附录B5计算的沥青面层低温开裂指数不大于表3.0.6-2；3.0.7对于高速公路、一级公路等提出抗滑技术指标横向力系数SFC60，测试标准车60km/h；TD—铺砂法构造深度（mm），与旧规范一样表3.0.6-2低温开裂指数要求公路等级高速、一级公路二级公路三级、四级公路低温开裂指数CI，不大于357四、结构组合设计注意以下几点4.4.5基层和底基层厚度，突出了集料公称最大粒径的关系4.5.2面层材料类型适用的交通荷载等级与层位，表4.5.2。表4.5.2面层材料的交通荷载等级和层位材料类型适用交通荷载等级和层位连续级配沥青混合料各交通荷载等级的表面层、中面层和下面层沥青玛蹄脂碎石混合料极重、特重和重交通荷载等级的表面层、对抗滑有特殊要求的表面层厂拌热再生沥青混合料各交通荷载等级的表面层、中面层和下面层上拌下贯沥青碎石中等、轻交通荷载等级的面层沥青表面处治中等、轻交通荷载等级的表面层4.5.4不同粒径的沥青厚度符合表4.5.4的规定连续级配沥青混合料和沥青玛蹄脂碎石混合料(SMA)的结构层小厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.5倍；开级配沥青混合料厚度不宜小于集料公称最大粒径的2.0倍。沥青混合料类型以下集料公称最大粒径沥青混合料的厚度（mm），不小于4.759.513.216.019.026.5连续级配沥青混合料152535405075沥青玛蹄脂碎石-30405060-开级配沥青混合料-202530--表4.5.4不同粒径沥青混合料的最小层厚（mm）4.6功能层：粘层、封层、透层、隔离层、防水（排水）层、防裂层、取消了老规范中的垫层！编制中表面，表4-1，列出了沥青路面主要损坏类型。五、材料性质要求和设计参数Yourtexturtextourtext利用已有经验关系式确定参照典型数值确定通过室内试验实测确定水平一水平二水平三5.1.3路面结构层材料设计参数的确定可分为3个水平（准）：高速公路和一级公路的施工图设计阶段宜用水平一；其他设计阶段使用二级和二级以下。5.2.2路基顶面回弹模量（MPa）路基平衡湿度状态，并考虑干湿与冻融循环作用后的模量值，这个值比现有采用的25~40MPa大了许多。5.3粒料类材料粒料类在最佳含水率与压实要求的干密度条件下，试验水平1按附录D采用重复加载三轴压缩试验测定，取其均值。在进行结构验算时，比值还应乘以湿度调整系数1.6~2.0。交通荷载等级极重特重重中等、轻回弹模量，不小于70605040表5.2.2路基顶面回弹模量（MPa）在水平三，可取表5.3.8的值表5.3.8粒料回弹模量取值范围（MPa）材料类型和层次最佳含水率和与压实度要求相应的干密度条件下经湿度调整后级配碎石基层200~400300~700级配碎石底基层180~250190~440级配砾石基层150~300250~600级配砾石底基层150~220160~380未筛分碎石层180~220200~400天然砂砾层105~135130~240注：材料性能好、级配好或压实度大时取最高值，反之取低值。5.4无机结合料稳定材料5.4.1~5.4.3对于无机结合料类材料的集料最大粒径、水泥剂量，贫混凝土等做了相关规定，表5.4.4给出了无机结合料材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）可供参考。表5.4.4无机结合料稳定类材料7d无侧限抗压强度标准（代表值）（MPa）材料结构层公路等级极重、特重交通重交通中等、轻交通水泥稳定类基层高速公路、一级公路5.0~7.04.0~6.03.0~5.0底基层二级及二级以下公路4.0~6.03.0~5.02.0~4.0高速公路、一级公路3.0~5.02.5~4.52.0~4.0二级及二级以下公路2.5~4.52.0~4.01.0~3.0水泥粉煤灰稳定类基层高速公路、一级公路4.0~5.03.5~4.53.0~4.0二级及二级以下公路3.5~4.53.0~4.02.5~3.5底基层高速公路、一级公路2.5~3.52.0~3.01.5~2.5二级及二级以下公路2.0~3.01.5~3.51.0~2.0注：a在低塑性土（塑性指数小于7）地区，石灰稳定砂砾和碎石的7d龄期无侧限抗压强度应大于0.5MPa（100g平衡锥测液限）b低限用于塑性指数小于7的黏土，高限用于塑性指数大于或等于7的黏土续表5.4.4材料结构层公路等级极重、特重交通重交通中等、轻交通石灰粉煤灰稳定类基层高速公路、一级公路≥1.1≥1.0≥0.9二级及二级以下公路≥0.9≥0.8≥0.7底基层高速公路、一级公路≥0.8≥0.7≥0.6二级及二级以下公路≥0.7≥0.6≥0.5石灰稳定类基层二级及二级以下公路--≥0.8a底基层高速公路、一级公路--≥0.8二级及二级以下公路--0.5~0.7b5.4.5对无机结合料稳定类材料弯拉强度和弹性模量按三个水平作出了规定。1.水平一，按附录E，采用中段法单轴压缩试验测定，水泥稳定类，水泥粉煤灰类龄期90d，石灰类180d。弯拉强度和弹性模量取测试值的均值。2.水平三，参照表5.4.5确定。表5.4.5无机结合料稳定类材料的弯拉强度和弹性模量取值范围（MPa）结构验算时，无机结合料的弹性模量应乘以结构层模量调整系数0.5。材料弯拉强度弹性模量水泥稳定粒料、水泥粉煤灰稳定粒料、石灰粉煤灰稳定粒料1.5~2.018000~280000.9~1.514000~20000水泥稳定土、水泥粉煤灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土0.6~1.05000~7000石灰土0.3~0.73000~5000注：结合料用量高、材料性能好、级配好或压实度大时取高值，反之取低值5.5沥青混合料类材料5.5.1~5.5.4为一般规定5.5.5季节性冰冻地区高速公路和一级公路表面层沥青低温性能应满足下列指标要求：1.连续10年最低气温平均值作为路面低温设计温度，低温设计温度提高10℃的试验条件下，弯曲梁流变（BBR）试验蠕变劲度St≤300MPa，蠕变曲线斜率m≤0.3)(4)(33tbhPLtSsttS60:)(实时蠕变劲度，式中：sttmmhmmbmmLmNgP60:)(25.6:5.2:102:)998(100:实施挠度，梁厚度，梁宽度，梁支点间的距离，恒定加载，2.当蠕变劲度S在300~600MPa之间，且m＞0.3，增加沥青直接拉伸试验（DTT），其断裂应变不宜小于1%（10000με）直接拉伸试验（DTT）3.以上都不满足时，由沥青弯曲梁流变试验和直接拉伸试验确定的沥青临界开裂温度。5.5.6给出了沥青混合料低温弯曲试验破坏应变要求。表5.5.6沥青混合料低温弯曲试验破坏应变技术要求气候条件与技术指标技术指标相应下列气候分区所要求的破坏应变（με）试验方法年极端最低气温（℃）及气候分区-37.0-37.0~-21.5-21.5~-9.0-9.01.冬严寒区2.冬寒区3.冬冷区4.冬温区1-12-11-22-23-21-32-31-42-4普通沥青混合料，不小于260023002000T0715改性沥青混合料，不小于300028002500注：气候分区的确定应符合现行《公路沥青路面施工技术规范》（JTGF40）的有关规定。5.5.7沥青混合料车辙动稳定度要求变化不大（表5.5.7）。5.5.8用单轴贯入试验方法测定沥青混合料贯入强度（附录F）无机结合料基层沥青路面、底基层采用无机结合料基层用沥青类材料的沥青路面，水泥混凝土基层沥青路面的沥青混合料用贯入强度，宜满足式（5.5.8-1）。注意：权重，涉及到各层剪应力计算！is5.5.9粒料基层沥青路面和粒料底基层、沥青类基层的沥青路面，沥青贯入强度宜满足式（5.5.9-1）。沥青混合料贯入强度表示沥青混合料抗剪切变形的能力，旨在控制路面车辙。交通部“沥青路面荷载标准”项目，研究了贯入强度和沥青混合料永久变形的关系模型。38.15g76.2lglg62.1lg16.1lg35.0gdaeTRNR5.5.10沥青混合料水稳定性技术要求：浸水马歇尔试验残留稳定度，冻融劈裂试验残留稳定度。5.5.11沥青混合料动态压缩模量沥青混合料动态压缩模量采用单轴压缩动态模量试验法确定(“公路工程沥青及沥青混合料试验规程”（JTGE20）T0738），温度20℃，面层沥青混合料加载频率10HZ，基层5HZ。试