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01 力学-经验设计法利用推广

我国的新版公路沥青路面设计规范
，自2017年9月起正式执行
。这本规范的颁布标志取我国的沥青路面设计步骤正式进入多指标系统的力学-经验法设计实际阶段
。

与2006年版设计规范相比
，2017版规范带来了这些变动：

• 路面败坏由单一指标节造向多指标节造转变
  ；
• 路面结构由单一结构组合向多元化结构组合转变
  ；
• 路面资料参数由静态参数向动态参数转变
  ；
• 设计参数输入由单一水平向多水平转变
  ；
• 设计理想由仅思考建设期向全性命期经济技术分析转变
  。

 

02 路面设计的流程

 

03 路面资料设计参数的变动

沥青面层的设计参数：

静态单轴抗压回弹模量→单轴压缩动态模量

无机结合料不变类基层的设计参数：

单轴压缩弹性模量（顶面位移→中段位移）

粒料类资料底基层/路基的设计参数：

查表→三轴压缩回弹模量

 

01 沥青混合料动态模量

 

加载波形：半正弦波轴向加载

试验频率：0.1-25Hz

试验温度：-10℃, 5℃, 20℃, 35℃, 50℃

位移丈量：3个LVDT丈量中段变形

试验仪器：UTM | AMPT | AST

试验规范：JTG E20 T0738/AASHTO T378

 

 

02 无机结合料弹性模量

 

加载波形：1mm/min轴向加载至粉碎

试验频率：/

试验温度：正常室温/未特殊要求

位移丈量：3个LVDT丈量中段变形

试验仪器：600kN压力试验机

试验规范：JTG D50-2017 附录E

03 粒料类资料回弹模量

 

加载波形：半正弦波轴向加载
，径向阶梯围压

试验频率：0.1s加载
，0.9s卸载

试验温度：正常室温/未特殊要求

位移丈量：2个LVDT丈量顶面变形/侧面变形

试验仪器：UTM | 土三轴仪

试验规范：JTG D50-2017 附录D

 

 

 

04 沥青混合料试验的配套辅助工具

实现沥青混合料的动态模量试验的一个沉要前提前提是造备状态规定
，密度散布均匀的试件
，从而在加载过程中能够使得试件能够均匀受力
，得到梦想的试验了局
。

旋转压实仪

01 马歇尔试件与旋转压实试件对比

试件类型	马歇尔试件	旋转压实试件
级配类型	AC-13C	AC-13C
面空地率最大值%	12.60	12.19
面空地率最幼值%	1.98	2.85
面空地率均匀值%	4.53	4.42
尺度差%	1.72	1.46
变异系数	0.38	0.33

 

取芯机

02 主题利用：从旋转压实成型试件中钻取尺度动态模量芯样

扩大利用：从路面芯样中钻取幼直径（直径38/50mm）动态模量和委顿试件

切割锯

03

	AASHTO TP131间接拉伸动态模量 EN 12697-24E IDT 间接拉伸委顿 EN 12697-26C IDT 间接拉伸模量
	ASTM D8044 SCB路易斯安那 AASHTO TP105 SCB明尼苏达 AASHTO TP124 SCB伊利诺伊 EN 12697-44 SCB
	AASHTO T342 AASHTO T378 JTG E20 T0738-2011 EN 12697-25A&B 公路沥青路面设计规范附录F 单轴贯入
	EN 12697-24D/ASTM D7460 AASHTO T321/EN 12697-26B JTG E20 T0739-2011 4PT JTG E20 T0715-2011 3PT JTG E20 T0728-2011 Bending Creep
	Tex-248-F Overlay ASTM WK26816 Overlay
	EN 12697-24A & 26A 2PT 法国尺度

 

05 沥青面层委顿验算

在多多的委顿试验步骤中
，我国的规范选择的是棱柱体四点幼梁弯曲的试验步骤
，试验步骤为JTG E20-T0739
。

委顿方程：

  

  

  

试验了局示例（模量降落50%）

 

规划：四点幼梁弯曲委顿试验  

规划一

 

独立式四点幼梁系统+温控箱| UTM

表接空压机动力

5kN-底部加载

 

规划二

 

四点弯曲夹具+ASTQube

电作为动器加载

15kN-底部加载

 

规划三

 

四点弯曲夹具+UTM30 | UTM130

液压作动器加载

30kN/100kN-顶部加载

06 无机结合料不变层委顿验算

无机结合料不变层的委顿试验与沥青混合料层的步骤类似
，都是使用三分点加载的四点梁弯曲委顿试验步骤
，参考的规范是JTG E51-T0856尺度
。

委顿方程：

尝试规划

 

通用四点弯曲夹具+UTM30 | UTM130

液压作动器加载

30kN/100kN-顶部动态加载

07 永远变形验算

思考到试验必要单一易用
，与现场持久观测指标有关性好以及设备易于推广的前提
，新规范依然选用车辙试验动不变度指标作为尺度试验步骤
。

 

沥青混合料层永远变形量验算公式：

 

基层类型	沥青混合料层答理永远变形量
	高速 一级公路	二级 三级公路
无机结合料不变类基层 水泥混凝土基层 底基层为无机结合料不变类资料的沥青混合料基层	15mm	20mm
其他基层	10mm	15mm

 

  

 

08 沥青面层低温开裂指数验算

选取经验法
，对沥青混合料层的开裂情况调查
，并对沥青的性质（劲度模量）
，路面结构（沥青混合料层厚度）和路基土类型进行了测试
。

沥青面层低温开裂指数：

St为在路面低温设计温度加10℃试验温度前提下
，表表层沥青弯曲梁流变试验加载180秒时的蠕变劲度（MPa）
，因而为了进行沥青面层的低温开裂指数验算
，我们必必要增长低温弯曲梁流变试验
，凭据尺度JTG E20-T0627
。

BBR弯曲梁流变仪丈量低温时沥青的弯曲蠕变劲杜酌于开裂指数推算

 

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	3	5	7

 

09 沥青混合料机能

除了以上的验算要求表
，还必要对沥青混合料的机能进行一些机能检测
。

高温机能

 

单轴压缩贯入强度试验

初始荷载：0.05kN

加载速度：1mm/min
，至应力值降为应力极值点90%时终场

试验温度：+60℃（尺度）

试验仪器：UTM | 各类资料试验机

推算指标：贯入强度

试验规范：JTG D50-2017 附录F

 

低温机能

 

三点弯曲试验

加载速度：50mm/min
，直至试件粉碎

试验温度：-10℃±0.5℃

试验仪器：UTM | 各类资料试验机

推算指标：抗弯拉强度
，粉碎时的梁底最大弯拉应变和粉碎时的弯曲劲度模量

试验规范：JTG E20-2011 T0715

 

抗水侵害

 

劈裂试验

加载速度：50mm/min
，直至试件粉碎

试验温度：25℃

试验仪器：马歇尔试验机 | 各类资料试验机

推算指标：冻融劈裂抗拉强度比TSR

试验规范：JTG E20-2011 T0729

10 沥青机能

直接拉伸仪DT

 

 

当BBR试验了局不通过期
，通过DT直接拉伸试验共同确定低温临界开裂温度
。

 

 

动态剪切流变仪DSR

 

 

丈量剪切模量用于动态模量推算：

压力老化仪PAV

 

 

对沥青进行高温高压老化
，仿照几年的路用老化
。

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