新旧公路沥青路面设计规范比较

1、新规范的主要变化有六点：1）强调按实际情况做好交通荷载分析与预测，按照全寿命周期成本的理念进行路面设计；2）采取了防治早期损坏的技术措施，加强了材料、混合料和路面结构组合设计的要求，增强了柔性基层、贫混凝土基层等设计内容；3）细化了半刚性基层混合料级配类型，调整了集料级配范围，补充了二灰稳定集料的抗冻性设计要求；4）路面厚度计算方法在参数取值和旧路补强公式上有所改进；5）增加了水泥混凝土路面加铺沥青层设计内容；6）补充了水泥混凝土桥面沥青铺装设计内容等。2、轴载换算及交通分级1）原规范中，当以设计弯沉为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载小于25KN的不计；当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载小于50KN的不计。而新规范要求都要计入；2）对于轴载换算系数，当以设计弯沉为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，对于轴重小于130KN时，取n=4.35,当轴重为130～220KN时，则取n=5.0；当进行半刚性基层层底拉应力验算时，对于轴重小于130KN时，取n=8.0，当轴重为130～220KN时，取n=9.0。3）增加了交通量等级划分，根据大客车及中型以上的各种货车交通量将交通等级分为轻交通、中等交通、重交通、特种交通。但是如何将交通等级用在路面设计中并没有说明，只是提出：对原材料的技术指标、混合料设计、结构设计方面在考虑公路等级的同时，还要考虑交通等级的影响。3、设计指标及参数1）一般沥青路面设计仍然采用弹性层状体系，以设计弯沉为设计指标；贫混凝土沥青路面设计方法借鉴RCC-AC复合式路面的设计方法，荷载应力分析时，先利用三维有限元及正交异性接触单元计算无沥青层时贫混凝土基层层底的最大荷载应力（弯拉应力），再利用弹性层状体系理论分析沥青层对贫混凝土基层的影响。2）对于特殊路段或地区增加了剪应力指标，对山区高速公路或者纵坡较大、坡度较长路段，应考虑车辆荷载的水平分量所产生的路标剪应力，贫混凝土基层、旧水泥混凝土板上界面的剪应力，以及交叉口制动时剪应力等理论计算。而对于抗剪强度测定、容许剪应力等还未纳入规范。3）明确提出了加强层间各结构层之间结合的措施，主要措施有：①沥青层之间应设黏层；②各种基层上宜设置透层沥青；③在半刚性基层上应设下封层；④新、旧沥青面层之间，沥青层与旧水泥混凝土板之间应洒布黏层沥青；⑤拓宽路面时，新、旧路面接缝处，宜喷洒黏结沥青；4）结构层组合设计时，提出了模量比要求，基层与沥青面层的模量比为1.5～3之间；基层与底基层的模量比不宜大于3.0；底基层与土基模量比宜在2.5～12.5之间。5）在计算沥青混合料的抗拉强度结构系数时，原规范考虑沥青混合料类型的影响，而新规范并未考虑。计算公式为：AcNeKs/09.022.0。6)对采用柔性结构层和半刚性基层组合而成的混合式基层的路面，是从柔性向半刚性过渡的结构，设计弯沉应介于二者之间，路面结构系数可用内插法求得，具体处理方法为：半刚性基层或地基层上柔性结构层总厚度小于180㎜时，为半刚性基层路面，路面结构系数为1.0,柔性结构层大于300㎜时，路面结构系数为1.6，柔性结构层为180～300㎜时，路面结构系数可线形内插。7)实测土基回弹模量计算方法有所变化。老规范ZaSoEEo来计算路基回弹模量的代表值，当变异系数超过0.5时，容易导致代表值为负值，这显然不符合实际情况，而新规范又引入了新的计算公式：oEZEo，其中Z为考虑保证率的折减系数。对于用查表法确定量路基的回弹模量时，原规范的所用的是轻型击实得出的试验结果，新规范提出：在重型击实条件下，路基标准模量是轻型标准模量的2倍，因此用查表法预估路基回弹模量时，可将原来的模量值提高15%～30%。对于室内承载板法确定路基回弹模量时，考虑到土工试筒的筒底和筒壁的约束作用，进行了试筒尺寸约束的修正，并且确定了室内承载板法试筒尺寸的综合修正系数。8)对于材料的泊松比并为未提及。9)模量的计算方法原规范在弯沉与弯拉应指标的计算中，均采用均值减二倍均方差的方法计算模量，对弯拉应力计算偏于不安全，因此，新规范考虑模量取值的不利组合，采取计算层以上的模量用均值减二倍均方差，弯拉应力计算层的模量用均值加二倍均方差的方法，使计算获得较大拉应力。4、沥青面层原材料要求1）增加了二级公路石料的磨光值要求，并各级石料的磨光值与降雨量分区相结合具体的规定见下表：高速公路和一级公路二级公路﹥1000﹥42﹥40500～1000﹥40﹥38250～500﹥38﹥36﹤250﹥36—2）对于石料与沥青粘附性提出了更高的要求，对年平均降水量在1000㎜以上地区的高速公路和一级公路，表面层所用集料与沥青的黏附性宜达到5级，其他情况黏附性不宜低于4级。3）提出了天然砂不宜超过集料总质量的20%的要求。4）当沥青混合料不能满足水稳性的要求时，除了加入抗剥落剂，还可以加入消石灰和水泥，其掺入量由试验确定，一般掺入1.5～2%的消石灰或2～2.5%的水泥代替矿粉。5、基层半刚性基层、底基层：1）将半刚性基层、底基层按其混合料结构状态分为骨架密实型、骨架空隙型、悬浮密实型和均匀密实型；均匀密实型主要是指无机结合料稳定细粒土、如石灰土、水泥土、二灰土等；2）划分骨架密实型、骨架空隙型、悬浮密实型时，将4.75㎜作为粗、细集料的分界尺寸，根据粗集料经压实后，粗颗粒间空隙体积与压实后起填充作用的稀料的体积之间的关系来判断；3）提出了振动法成型试件的方法；4）对于水泥稳定类集料，水泥剂量不得超过6%；5）提出半刚性基层材料的抗冻设计要求；柔性基层、底基层1）基层用沥青碎石的公称最大粒径宜大于等于26.5㎜；2）沥青碎石分为三种：密级配沥青碎石（ATB），设计空隙率为3%～6%;半开级配沥青碎石（AM），设计空隙率为6%～12%;开级配沥青碎石（ATPB），设计空隙率大于18%;3）大粒径沥青碎石作为基层的最大粒径一般大于等于26.5㎜，配合比试验应采用大马歇尔设计方法。公路等PSV年降雨量刚性基层：1）贫混凝土沥青路面设计方法借鉴RCC-AC复合式路面的设计方法，荷载应力分析时，先利用三维有限元及正交异性接触单元计算无沥青层时贫混凝土基层层底的最大荷载应力（弯拉应力），再利用弹性层状体系理论分析沥青层对贫混凝土基层的影响。2）贫混凝土基层材料的配合比设计指标一般为28d抗弯拉强度；6、路基1）对于用查表法确定量路基的回弹模量时，原规范的所用的是轻型击实得出的试验结果，新规范提出：在重型击实条件下，路基标准模量是轻型标准模量的2倍，因此用查表法预估路基回弹模量时，可将原来的模量值提高15%～30%。2）对于室内承载板法确定路基回弹模量时，考虑到土工试筒的筒底和筒壁的约束作用，进行了试筒尺寸约束的修正，并且确定了室内承载板法试筒尺寸的综合修正系数。3）实测土基回弹模量计算方法有所变化。老规范ZaSoEEo来计算路基回弹模量的代表值，当变异系数超过0.5时，容易导致代表值为负值，这显然不符合实际情况，而新规范又引入了新的计算公式：oEZEo，其中Z为考虑保证率的折减系数。