aashto柔性路面設(shè)計(jì)方案-全文預(yù)覽
【正文】 瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法這是美國(guó)各州公路與運(yùn)輸官員協(xié)會(huì)（AASHTO）根據(jù)AASHTO道路試驗(yàn)結(jié)果而制訂的方法[4]一、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)考慮AASHTO設(shè)計(jì)方法采用現(xiàn)時(shí)服務(wù)能力指數(shù)（PSI）作為衡量路面使用性能的指標(biāo)，其值可通過對(duì)路面的使用性能進(jìn)行客觀量測(cè)和主觀評(píng)價(jià)相結(jié)合的方法確定。根據(jù)這些所得的ESAL。這些用于主要公路設(shè)計(jì)是合適的。AASHTO設(shè)計(jì)方法應(yīng)用可靠度概念，對(duì)所有變量，包括有效路基土回彈模量在內(nèi)，都采用平均值。由式（）,Y=。由式（），Y=。由式（），Y=，該值比假設(shè)的13年小很多。然而，若服務(wù)能力的減小是由于交通荷載和路基膨脹和凍脹環(huán)境影響兩方面造成的，則對(duì)于某一最終服務(wù)能力的使用期只能迭代法確定，下面舉例說明。從壽命周期的費(fèi)用分析來看，選用薄的初始結(jié)構(gòu)，其將會(huì)縮短使用期，對(duì)于同樣的分析年限結(jié)束之前，需要更厚的加厚層。此外，從交通的角度考慮，為了穩(wěn)定起見，也要求采用某些最小厚度。應(yīng)注意，式()并不是只有一個(gè)唯一解。和粒料基層一樣，粒料底基層的K1和K2值也可用回彈模量試驗(yàn)(AASHTO T274)確定。基層的應(yīng)力狀態(tài)值隨路基土回彈模量值和面層的厚度而變化。如式()所示，未處理粒狀材料的回彈模量與應(yīng)力狀態(tài)θ有關(guān)，重新寫成： E2=K1θK2基層材料常用K1值在3000~8000之間，~。(450000psi)的層位系數(shù)應(yīng)當(dāng)謹(jǐn)慎，因?yàn)椴捎眠@樣大的模量將增加溫度和疲勞開裂的可能性。確定某一種材料回彈模量的方法與材料的種類有關(guān)。 四、 結(jié) 構(gòu) 數(shù)結(jié)構(gòu)數(shù)為層厚、層位系數(shù)和排水系數(shù)的函數(shù)，可用式()計(jì)算。在上例中，月回彈模量變化很大。這些季節(jié)模量可根據(jù)與土的溫度和濕度狀況相關(guān)的公式或者根據(jù)非破損彎沉測(cè)試來確定。式()可寫成： 若WT為預(yù)期的總交通量，損傷率為預(yù)期的和允許的荷載重復(fù)作用數(shù)之比，可用下式表示：若WT在n個(gè)時(shí)期均勻分布，累積損傷率為 令式()與()式相等，得 式()可用于確定用季節(jié)模量MRi表示的有效路基回彈模量MR。由式()，log W18=+(5+1)+log()/[+1094/(6)]+(5000)]=,即W18=106，該值與前例中的5106吻合。解：，由R=95%開始，通過S0=,W18=510MR=(5000psi)和△PSI=，因此SN=。不同可靠度水平的標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏移 可靠度（%）標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏移（ZR）可靠度（%）標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)偏移（ZR）50607075808590919293949596979899將式()和()合并，并以△PSI代換()得log W18=ZRS0+(SN+1) 式()為柔性路面的最終設(shè)計(jì)方程式。若考慮當(dāng)?shù)氐慕邓团潘畻l件，式()修正為 SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3式中m2為基層的排水系數(shù)，和m3為底基層的排水系數(shù)。將式()、()和()合并，并令L1=18和L2=1，可得如下方程： （）式中Wt18為t時(shí)間內(nèi)80kN單軸荷載的作用次數(shù)而pt為最終服務(wù)指數(shù)。對(duì)于較次要的公路，要求初期基建投資最少，建議減少設(shè)計(jì)年限或者總交通量。（五）服務(wù)能力必須確定初始和最終的服務(wù)能力指數(shù)，以便計(jì)算用于設(shè)計(jì)方程的能力變化值△PSI。這些曲線的形狀表明，隨著因環(huán)境產(chǎn)生的服務(wù)能力降低量的增加，增長(zhǎng)率隨之減小。環(huán)境引起的降低量為膨脹和凍脹兩者降低量的總和。當(dāng)考慮分期修建時(shí)，各時(shí)期的可靠度組合起來必須滿足總的可靠度： R期=（R總）1/n式中n為所考慮的期數(shù)。設(shè)計(jì)所用的可靠度水平應(yīng)隨交通量、交通疏散的難度和公眾對(duì)預(yù)期效率的增加而提高。若路面設(shè)計(jì)采用的分析年限內(nèi)沒有任何大修或重新罩面，則所需要的是整個(gè)分析年限內(nèi)的總ESAL。過去，路面常按20年工作年限進(jìn)行設(shè)計(jì)和分析。工作年限的選定受如下因素的影響：路面的功能等級(jí)，維護(hù)的類型和水平，用于初期修建的資金，壽命周期費(fèi)用和其它工程上的考慮。因而，分析年限應(yīng)等于或大于工作年限，如下所述。平均冰凍深度約為711mm(28in)。1984~1985年，路面設(shè)計(jì)委員會(huì)和顧問小組根據(jù)NCHRP項(xiàng)目207/24的研究情況對(duì)指南作了修訂和擴(kuò)大，并于1986年出版了現(xiàn)行指南。AASHTO設(shè)計(jì)委員會(huì)于1961年第一次出版了暫行設(shè)計(jì)指南，1972和1981年又作了修訂。試驗(yàn)地點(diǎn)氣候溫和，年降水量約為864mm(34in)。（一）時(shí)間約束為了充分利用可能獲得的資金，AASHTO設(shè)計(jì)指南鼓勵(lì)對(duì)交通量大的工程采用較長(zhǎng)的分析年限，至少包括一次大修期。設(shè)計(jì)者必須在部門的經(jīng)驗(yàn)和政策所規(guī)定的最小和最大允許范圍內(nèi)選定工作年限。然而，由于實(shí)際工作制約，對(duì)所需的分析年限，可能要考慮分期修建或者計(jì)劃大修。（EALF）的確定方法?？偟膩碚f，可靠度是將某種可靠度引入設(shè)計(jì)過程的方法，保證各種設(shè)計(jì)方案在分析年限內(nèi)一直有效。例如，預(yù)計(jì)分兩期修建，要求的總可靠度為95%，各期的可靠度必須為（）1/2,%。此曲線圖可用于計(jì)算任意中間時(shí)刻服務(wù)能力的降低量。這對(duì)于分期修建是有利的，因?yàn)榇蟛糠纸档桶l(fā)生在前期，而在后期可以以少量的附加降低量予以調(diào)正。初始服務(wù)能力指數(shù)為路面類型和施工質(zhì)量的函數(shù)。 二、 設(shè)計(jì)方程式 最初的方程式是完全基于AASHTO道路試驗(yàn)的成果，而后考慮到土基和氣候條件與試驗(yàn)路不同，通過理論和經(jīng)驗(yàn)對(duì)此作了修正。式()僅適用于AASHO道路試驗(yàn)，(3000psi)的柔性路面。式()為性能方程式，它給出了PSI使
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