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1、,美国AASHTO沥青路面设计方法,高坤201321606015道路与铁道工程,Contents,1,AASHTO设计方法简介,2,设计指标和基本方程,3,简明设计流程,4,AASHO试验路,目录,AASHTO路面设计方法是美国各州公路工作者协会AASHO所推荐的设计法，是根据20世纪50年代末60年代初在渥太华和伊利诺斯州的大规模试验路成果得到的。AASHO设计委员会于1961年先提出暂行设计指南，现已有1972年修订、1986年版和1993年版。,AASHTO设计方法简介,1,设计指标和基本方程,2,现有耐用性能指数 PSI,AASHTO设计方法采用现有耐用性指数( PSI)作为衡量路面使
2、用性能的指标，并将使用性能期内路面耐用性指数的变化量( PSI) 作为路面设计的使用性能标准，并以AASHO试验路的观测资料为基础，建立了路面现有耐用性指数的变化量( PSI) 在路面使用性能期内同路面结构数SN及标准轴载ESAL( 80kN) 作用次数N18的经验关系式,路面结构数SN,主要方程式,现有耐用性能指数 PSI,单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容 单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容 单击此处输入内容单击此处输入内容单击此处输入内容,SV为轮迹带纵断面的平均坡度方差,是运用CHLOE断面仪量测的结果;C为已发展成网状裂缝的裂缝面积,以m292.9m2路面
3、计;f为修补的面积，包括表面修补和补坑,以m292.9m2路面计;RD为平均车辙深度，这是用1.2m长的直尺从车辙最深处的点量出的，每隔7.62in测一点,然后取其平均值。,设计的主要方程式,AASHO试验路的基本方程：,1.根据道路等级交通量及气候水文土质等自然条件，结合当地实践经验确定出相应的路面结构组合,2.进行路面结构尺寸计算，计算时选择结构层的某一层作为目标计算层,3.根据交通量情况计算出累计标准轴载作用次数，再根据累计标准轴载作用次数计算出设计路面结构数SN,4.根据路面结构数函数( 路面结构层厚度层位系数和排水系数的函数) 计算出目标结构层厚度,基本设计思路,3,简明设计流程,1
4、 土基条件修订,4 结构组成设计,简明设计流程,1 在AASHTO设计法中，土基支承值S并没有测定方法，因此只好依靠当时比较成熟的土基强度测定方法。有了土基CBR值，即可确定S值，求得不同Pt时Ns与SN的关系；2 找到适用于不同地区、不同土基支承值的实际轴载通过次数累计数N与结构数SN的关系式；3 绘制列线图，得出路面结构数SN；4 合理安排各个结构层的具体厚度。,简明设计流程,车辆试验：1958年10月至1960年11月,专门研究：1961年春季和初夏,施工：1956年8月至1958年9月,目标:路面性能中的数量、种类和荷载大小车轴、车辆总载对桥梁的影响,有关专项研究:路肩铺装路基类型轮胎
5、尺寸和压力重型军用车辆路面养护效果试验仪器、试验程序、图表、配比等试验段特征,美国AASHO试验路,AASHO试验路,4,试验地点,环境条件,平均气温(七月) 24.5(华氏76度) 平均气温(一月) -2.8(华氏27度) 年平均雨量 837毫米(34英寸) 平均霜冻深度 711毫米(28英寸) (水温条件良好),设计要点(柔性路面):,面层厚度(3级)基层厚度(3级)垫层厚度(3级)333 (3-6环道)柔性路面结构总数:468,柔性路面材料及结构组合,面层材料,面层：HMA，密级配沥青混凝土，85-100 pen 沥青基层:石灰石，200mm筛孔通过率10%，平均 CBR=107.7底基
6、层:砂石混合料，200mm筛孔通过率6.5%，CBR = 28 51路基:A-6 土(粉性土/粘性土)，200mm筛孔通过率82%，平均CBR=2.9，最佳含水量=13%,结构组合,基层：09英寸厚底基层：016英寸厚最厚结构：6英寸 HMA+9英寸 基层+16英寸底用于重载交通，试验结束时2.6-3.6 PSI最薄结构：1英寸 HMA，用于轻交通,柔性路面最终试验结果：,大多数结构均有不同程度的损坏，包括最厚结构部分也连续损坏；大部分损坏出现在春融期，可见冰冻是主要的破坏原因；试验结果表明，较厚的基层及底基层有助于减轻冰冻的损害程度。,AASHO试验路的意义,加速路面研究的发展,荷载和层厚呈线性关系，施工变异可以量化；提出承受大交通量的重荷载的路面设计；影响了早期的路面设计计算公式；揭示了冻融现象对路面结构的影响；,提出控制荷载数据,提出PSI和SN的概念,AASHTO 1993Flexible Pavement Design Equation,YOU,FOR WATCHING,THANK,
