公路沥青路面设计规范修订项目编制大纲(会后 修改稿).docx

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1、交通运输部公路行业标准制修订项目公路沥青路面设计规范编制大纲中交路桥技术有限公司二一一年六月- 1 -目 次第一部分 工作大纲1、编制背景与必要性52、编制目的、指导思想和原则62.1编制目的62.2指导思想72.3编制原则73、已有工作基础83.1国内已有工作基础83.2主编单位已有工作基础94、主要工作内容94.1 主要调研内容及调研方法94.2 专题研究144.3 主要修订内容194.4规范主要设计要求和内容204.5规范配套计算软件开发204.6 路面结构试算和设计指标协调与平衡215、工作方案245.1技术路线245.2与“沥青路面荷载标准”项目协作245.3与其他相关规范修订工作协

2、同255.4 组织宣贯和培训工作266、成果体现形式和预期目标276.1成果体现形式276.2预期目标277、编制组成员及分工277.1编制单位277.2编制组人员组成288、详细工作进度计划308.1组织管理308.2主要工作步骤318.3进度计划32第二部分 编写大纲1. 总则342. 术语、符号342.1 术语342.2 符号363. 设计依据383.1 沥青路面结构的安全等级和保证率系数383.2 设计轴载和轴载换算383.3 交通荷载分级393.4 使用性能要求和设计标准403.5 气候因素(等效温度、湿度指数等)分区403.6 路基湿度状况分类413.7 交通荷载参数和材料性质参数

3、采集要求414. 材料性质要求和设计参数434.1 一般规定434.2 路基444.3 粒料类材料454.4 无机结合料类材料464.5 沥青结合料类材料484.6 其它材料495. 结构组合设计505.1 一般规定505.2 路面结构组合原则525.3 路基535.4 基层和底基层555.5 面层575.6 特设结构与功能层605.7 路肩605.8 路面排水615.9 桥面铺装626. 路面结构性能分析636.1 一般规定636.2 路面结构力学模式636.3 路面疲劳开裂预估646.4 沥青面层低温开裂预估676.5 路面抗永久变形预估686.6 路面结构设计流程697. 改建路面设计7

4、17.1 一般规定717.2 原路面状况调查与评价727.3 原路面分段737.4 原沥青路面上沥青加铺层结构设计737.5 原水泥混凝土路面上沥青加铺层结构设计76附录A 交通荷载分析方法78A.1 车型分类78A.2 交通荷载数据的调查方法79A.3 交通荷载参数的分析与确定80A.4 当量轴载换算公式84A.5 设计轴载累积当量轴载作用次数的确定84附录B 材料性质参数86B.1 土和粒料回弹模量86B.2 无机结合料稳定类材料的弹性模量90B.3 沥青混合料动态压缩模量91B.4温度当量系数94B. 5其它性质参数(泊松比,热特性参数等)94附录C 材料性质试验方法94C.1 土和粒料

5、回弹模量试验方法(重复加载三轴压缩)94C.2 沥青结合料弯曲蠕变劲度试验方法(弯曲梁流变仪)94C.3 沥青结合料断裂性质试验方法(直接拉伸)94C.4 沥青混合料动态压缩模量试验方法(周期加载单轴压缩)94C.5 沥青混合料抗剪强度试验方法(单轴贯入试验)94C.6 落锤式弯沉仪(FWD)检测方法94附录D 设计结构的路表弯沉值94附录E 新建沥青路面结构层组合建议95附录F 改建沥青路面结构层组合建议95附录G 沥青路面结构设计计算软件简要说明95附件:相关规范清单9697公路沥青路面设计规范(修订)工作大纲1、编制背景与必要性公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)(以下简称“

6、现行规范”)自发布施行已近五年,对规范和指导我国公路沥青路面设计发挥了重要作用。近年来,我国公路沥青路面特别是承受重交通和大交通量的高速公路沥青路面出现了较多损坏,除施工质量和超载原因外,设计规范的不完善也是主要因素之一,这些不完善主要表现在:设计指标不完善现有沥青路面结构设计采用路表弯沉指标,设计结果不能真实反映沥青路面结构的实际使用性能和损坏状况,有必要选用能与沥青路面损坏类型(开裂、永久变形)直接对应的设计指标,如沥青层弯拉应变、半刚性层弯拉应力、车辙、路基顶面压应变和低温性能指标等,而沿着以路表弯沉作为主要设计指标的路线继续向前发展,很难再取得实质性的突破和改进。2 设计参数与实际状况

7、对应性差现有沥青路面材料设计参数均为静态参数,与实际行车荷载作用下材料的动态响应不符,且没有充分考虑温度、湿度和应力状态等对材料性能的影响。一些主要材料性质参数的测试方法和指标值存在不少问题有待改进,有些甚至是空白需要补充,因而,应选择合理的材料设计参数、试验方法及材料组成性质要求。3 结构组合需要优化现有沥青路面结构大多沿用半刚性基层沥青路面,在路面结构组合方面,欠缺对交通状况、环境条件和结构层材料性能适应性和协调性的考虑,需要研究提出适合我国各种交通荷载状况、气候条件和材料性能的合理结构组合原则。国际上沥青路面设计方法趋向于采用力学经验法,针对永久变形和开裂两种主要损坏类型,选用沥青面层底

8、面拉应变、基层底面拉应力(半刚性基层时)、低温收缩应力、路基顶面竖向压应变、沥青面层永久变形等作为设计指标,目前很少有设计方法采用路表弯沉作为主要设计指标。对我国现行沥青路面设计规范的设计指标进行分析和评价的结果表明,路表弯沉设计指标存在着诸多不足,使设计结果不能真实反映沥青路面结构的实际使用性能和损坏状况;而沿着以路表弯沉作为主要设计指标的路线继续向前发展,很难再取得实质性的突破和改进。国外对沥青路面结构设计方法和指标的研究已开展了近半个世纪,取得了丰硕的经验和成果,虽然尚存在不少问题有待进一步探讨和解决,但现有的认识和经验仍足以供我们学习和借鉴。我国近年来对沥青路面设计指标、参数和方法进行

9、了较为系统的研究,已经为我国沥青路面设计规范的修订奠定了坚实的基础。因此,修订公路沥青路面设计规范的条件已成熟。2、编制目的、指导思想和原则2.1编制目的建立适合我国特点、具有发展前景且与国际融合的沥青路面结构设计方法,修订公路沥青路面设计规范,尽快将行业的研究成果转化成生产力,以促进我国公路沥青路面的使用性能和使用寿命的提高。 2.2指导思想此次公路沥青路面设计规范修编的指导思想是:严格贯彻国家法律、法规和方针、政策,充分考虑我国国情,做到安全可靠、技术先进、经济合理、利于环保、便于实施。以国内外最新研究成果和工程实践为依托,广泛征求各方意见,集思广益、博采众长,发挥行业合力和技术优势,如期

10、、保质地完成此次公路沥青路面设计规范的修订工作。2.3编制原则此次沥青路面设计规范修订将遵循如下编制原则: 先进性原则。紧密结合中国国情,充分吸纳国内外沥青路面最新研究成果和设计经验,既坚持中国特色,又与国际融合,保证其先进性和前瞻性,利于设计创新。针对性原则。针对我国公路沥青路面的结构、材料、环境和交通荷载特性,以及路面使用性能要求和损坏特征,突出针对性,做到有的放矢。继承与创新相结合原则。现行规范是新中国50余年路面技术发展的总结和体现,此次规范修订是在现行规范取得的正反两方面宝贵经验的基础上完善和提升,处理好继承与创新相辅相成的关系。开放性原则。鉴于沥青路面技术的复杂性,不能指望通过一次

11、规范修订解决所有的问题,但是,新修订的沥青路面设计规范应是一个开放的设计体系,具有较强的包容性、拓展性和可修正性,有利于不断吸纳更多的研究成果和工程实践,规范本身便于完善。可操作性原则。新规范应理论正确,依据充分,验证可信,条文明晰规范,简便易用,可操作性强。3、已有工作基础3.1国内已有工作基础2002年交通部公路司针对当时我国沥青路面技术发展状况,专门立项沥青路面设计指标体系课题进行关于沥青路面设计方法的先期研究。该项研究已于2003年12月27日在北京通过了交通部公路司组织的验收。该课题对国外沥青路面设计方法及指标和我国现行沥青路面设计方法及指标进行全面的分析和评述,并在此基础上构筑了沥

12、青路面设计指标体系。2004年交通部西部交通建设科技项目 “沥青路面设计指标和参数研究(2004-318-000-04)”,在总结和吸收国内外沥青路面力学经验法设计指标和参数的研究成果和使用经验的基础上,遵循沥青路面设计指标体系课题引导的方向,初步建立了沥青路面指标和参数体系。2008年立项开展的交通运输部西部交通建设科技项目 “基于多指标的沥青路面结构设计方法研究(2008-318-000-99)”,旨在建立适合我国特点、具有发展前景且与国际融合的沥青路面结构设计方法,为开展新一轮沥青设计规范修订工作提供基础依据和核心内容。2010年底已陆续完成课题组预定各项研究目标和研究内容;2010第三

13、季度开始以国内江苏、山东、辽宁、山西、陕西、上海、黑龙江、广东等省的实际路段数据和长期性能观测路段数据进行设计方法的验证分析工作;该研究课题进展总体顺利,拟于2011年底结题验收,提交研究总报告、沥青路面设计指南和计算软件。国内近十年相关路面技术研究成果。3.2主编单位已有工作基础主编单位目前正在承担交通运输部重大科技项目“基于多指标的沥青路面结构设计方法研究” 工作,该课题旨在建立适合我国特点、具有发展前景且与国际融合的沥青路面结构设计方法,为开展新一轮沥青路面设计规范修订工作提供基础依据和核心内容。主编单位拥有交通运输部甲级试验检测中心和中交集团的路面结构与材料重点实验室,以及超3500万

14、元的试验检测仪器设备,同时有一支由教授级高工、博士后、博士和硕士等组成的知识与年龄结构合理的科研团队,长期系统地开展了与本次规范修订相关的前期准备工作,具备完成该项工作的研究条件和技术积累。4、主要工作内容4.1 主要调研内容及调研方法为进一步梳理现行沥青路面常用结构及其使用效果,提炼典型沥青路面结构组合,拟分区域开展典型沥青路面结构调研,为规范中沥青路面结构组合设计提供依据;在前期研究课题取得的成果基础之上,继续拓展部分省份的交通荷载参数调查,以建立能基本覆盖全国范围的交通荷载参数;系统收集全国各地开展的长期试验性能观测路段及典型路段的相关资料,用以验证和修正拟建立的沥青路面设计方法。典型路

15、面结构调研计划按照东北季节性冰冻地区、华北与西北干旱地区、华东、华南及西南高温多雨地区,选择典型省份开展我国沥青路面常用结构形式和路面材料的调研;收集典型路段的环境条件和路基状态资料、交通量资料,按照不同技术等级的路面结构形式,系统分析各地区沥青路面常用结构组合的使用性能、损坏特性及工程经验,为规范中沥青路面结构组合设计提供依据。调研的省份考虑按照气候区划选取代表省区或典型公路。气候分区考虑高温、低温和降雨三个因素,分别选定相应省区,如下表:表4.1-1 路面性能调研拟选择的省区气 候 区 名调研省份部分已实施调研的公路名称1-1夏炎热冬严寒新疆北部待定1-2夏炎热冬寒内蒙古西部、新疆东部待定

16、1-3夏炎热冬冷江苏、山东、河南沪宁扩建苏州柔性基层试验段、汾灌高速、沪宁高速、沪宁高速镇江支线济德高速公路、济泰高速公路、烟青一级路1-4夏炎热冬温(多雨)福建、广东、浙江甬金高速公路义乌段、杭千高速公路桐庐段、金丽温高速公路温州段2-1夏热冬严寒黑龙江、内蒙古东部哈尔滨西环公路2-2夏热冬寒山西、吉林、甘肃太旧高速公路、运三高速公路、祁临高速公路平遥段2-3夏热冬冷(多雨)四川南广高速公路广安段2-4夏热冬温贵州、云南凯三高速公路3-2夏凉冬寒青海马平高速公路乐都段注:1、降雨对路面结构的影响主要为多雨地区的路面水损害,上表中已包含广东、四川、福建等几个多雨省份(潮湿区),其他三个雨量分区

17、未进一步细化;2、除表中所列具体工程项目外,调研中也将包括其他不同等级公路的性能数据。调研的沥青路面结构形式无机结合料类基层沥青路面结构;沥青稳定类基层沥青路面结构;粒料类基层沥青路面结构;沥青路面改建结构;其他沥青路面结构。调研的主要技术参数和指标沥青层厚度及发展历程(过去十年内);区域温度和降雨资料等;路基状态资料;典型路段交通量轴载组成、轴载以及增长率;常用沥青混合料类型;常用基层材料类型;不同技术等级公路的典型沥青路面结构。调研方法采用收集以往资料、填写调查表和分地区召开座谈会等多种形式开展沥青路面结构调研活动。交通轴载参数调研在“基于多指标的沥青路面结构设计方法研究”课题中,在山东、

18、江苏和山西收集了计重收费站的动态称重数据,并在山东、江苏、山西和辽宁的25条不同等级的道路上进行了现场交通摄像,根据对所收集数据的分析得到了相关交通荷载参数的特征值。考虑研究课题中所收集的省份偏少,此次拟在交通运输部公路局的协调下,组织在黑龙江、内蒙古、青海、贵州、四川、湖北、广东、陕西、河南等9个省、自治区开展交通荷载数据的收集,包括车辆类型、轴载数量及类型、各轴型轴重数据、车辆到达时间和行驶方向等。希望通过此次计重收费数据和现场摄像数据的收集,获得能基本覆盖全国情况的交通荷载参数。典型路段资料收集及设计方法验证沥青路面长期使用性能研究在我国虽刚刚起步,但在部分省区的公路上已经开展相关研究,

19、包括材料性能研究,不同结构组合的使用性能加速加载试验验证以及长期性能跟踪观测。本次修订将在结合已有验证资料的研究成果基础上,再系统收集全国各地长期试验性能观测路段及典型路段的相关资料,以进一步验证和修正拟建立的沥青路面设计方法。收集的主要研究成果除了表4.1-1中相关路段路面性能用于设计方法验证外,还将收集以下几个方面的成果:各相关省区开展的典型沥青路面结构形式研究成果;各相关省区开展的提高沥青路面长期性能的技术措施;各相关省区开展有关沥青路面设计方法与设计指标参数的研究成果;各相关省区开展的交通量、交通组成以及轴载与胎压方面的研究成果;有关沥青混合料、基层材料改进的或创新的研究成果;具有足尺

20、路面特点的试验验证方面的研究成果。收集的主要技术资料验证设计方法所需要技术资料还包括:通车时间;路面结构;材料及施工数据:原材料技术指标、配合比设计数据、施工质量数据(级配控制、压实度、弯沉);气候:最热月平均最高气温、极端最低气温、年降雨量,附近的气象站数据或路面温度场数据;路基资料;交通:计重收费数据或轴载谱;养护维修历史;历史检测数据(尽量齐全)。用于验证性能模型的数据如下表:表4.1-2 用于具体模型验证验证的性能数据损坏预估模型性能验证数据沥青层疲劳开裂预估模型沥青混合料体积指标、动态模量、疲劳开裂数据无机结合料类层疲劳开裂预估模型无机结合料层的弯拉强度、疲劳开裂数据低温开裂模型磨耗

21、层沥青BBR试验劲度模量、温缩裂缝数据沥青层抗永久变形预估模型各层沥青混合料轮辙试验数据、车辙深度数据粒料层抗永久变形预估模型粒料类基层永久变形数据路基抗永久变形预估模型粒料类基层沥青路面路基永久变形数据4.2 专题研究由于此次沥青路面设计规范修订所需的绝大部分专题研究已通过交通运输部西部交通科技项目“沥青路面设计指标和参数研究”项目和“基于多指标的沥青路面结构设计方法研究”项目陆续完成,此次规范修订只针对沥青面层剪切破坏进行专题研究,提出沥青路面抗剪切指标、标准、计算方法和抗剪强度的标准试验方法,供规范修订采用。专题研究将在2011年11月份前完成。主要研究内容如下:1、抗剪切试验方法研究按

22、照新规范参数检验试验方法路面结构剪应力计算与抗剪参数的确定按照新规范参数,建立路面结构三维有限元计算模型,和单轴贯入试验的有限元计算模型,通过变换压头尺寸及试件尺寸,使得单轴贯入试验中的应力分布与荷载作用下的实际道路中的应力分布相同。试验参数的确定包括试验温度和加载速率等。参考道路上的常用试验温度,采用与车辙试验同样的温度60。通过不同条件下的试验分析,确定出合适的加载速率。编写沥青混合料抗剪切强度试验规程,具体内容如下:试验目的与适用范围;仪器与试验条件;方法与步骤;抗剪强度计算;结果修正。2、路面剪应力的简化计算方法研究按照新规范材料参数(动参数)进行剪应力分析新规范采用了材料的动态参数作

23、为计算参数,所以有必要根据新的材料参数对路面结构的剪应力进行分析。主要的研究工作有:选取典型的路面结构,建立路面结构的有限元模型。进行行车荷载对路面内剪应力的影响分析分析不同荷载工况下(考虑荷载和胎压的变化,以及水平力的影响)路面内的剪应力沿深度方向的分布规律,确定最大剪应力的大小和深度位置。分析不同层间接触条件(沥青层和基层之间)对路面内剪应力的影响。路面结构参数的敏感性分析:包括面层厚度和模量、基层厚度和模量、土基模量的变化对路面内剪应力的影响。以上四项研究工作的研究对象为柔性基层沥青路面和典型半刚性基层沥青路面两种最主要的典型结构。不同温度下典型结构内的剪应力分析。沥青层的模量会随着温度

24、发生变化,所以在不同的温度条件下沥青路面内会产生不同剪应力,通过分析可以确定温度对路面内剪应力的影响。路面剪应力简化计算方法为便于计算分析,研究以路面内剪应力计算为目的的多层沥青路面结构换算方法,此方法需要将多层路面简化为三层路面结构,换算前后沥青层内部剪应力大小和分布规律的偏差在工程精度可接受的范围内。3、模型的标定和简化具体的工作内容包括:按照新规范参数对已有数据重新进行分析;新规范采用了动态参数作为结构分析的计算参数,因此必须对受参数变化影响的数据进行重新计算分析。这里受影响的数据主要是路面结构内的剪应力。建立相应于新规范参数的车辙计算模型;新参数的采用带来了已有数据的更新,在新数据的基

25、础上,综合考虑累计轴载作用次数、温度、路面各分层的剪应力及混合料抗剪切强度、侧向隆起系数值等建立车辙计算模型;扩大范围,进行实际路面的调查及数据采集,标定模型;提出便于工程使用的简化模型,如下式: (4.2)式中:a, b, c, d回归系数;T车辙等效温度();N荷载作用次数;抗剪强度(MPa)。4、考虑温度影响的抗剪强度标准等效温度确定方法对各地区的历年气象资料进行调查整理,并分类汇总。气象资料转化为路面的代表温度,选取路表以下一定厚度路面为代表厚度(如可取路表50mm厚度作为代表厚度,考察路面的代表温度),将分析期(一般为1年)内各小时的平均气温和太阳辐射强度,通过已有路面温度场预估模型

26、计算得到路面的代表温度。确定达到破坏时的荷载作用次数基于已有的温度对车辙影响模型,在给定的车辙临界深度情况下,将各个分析期内各小时路面代表温度代入模型,从而计算出相应的路面达到破坏时的荷载作用次数。等效荷载作用次数的确定将分析期内各小时在相应温度条件下车辙深度达到临界值时的荷载作用次数转化为荷载等效作用次数。确定车辙预估等效温度将温度对车辙的影响模型形式变换为温度对于临界车辙深度及等效荷载作用次数的函数,就可以计算出相应于给定的临界车辙深度及荷载作用次数的等效温度。不同交通、不同层位的抗剪切标准通过对3中简化的车辙模型变形,得到抗剪强度关于荷载作用次数、等效温度及允许车辙深度的计算关系式,进一

27、步得到的抗剪强度值即为路面结构的抗剪强度标准。采用平均抗剪安全系数(各材料层抗剪强度与该层平均剪应力的比值即为平均安全系数)来反映各结构层的抗剪要求。对路面各结构层平均剪应力进行计算,在确定了各结构层平均抗剪安全系数之后,便可对路面结构不同层位的抗剪强度标准进行规定。5、设计轴载荷载影响研究荷载影响的试验研究。通过变换车辙预估模型形式,得到荷载作用次数的计算公式。在给定的路面结构情况下(确定路面结构类型、设计温度、抗剪强度等设计参数),将由临界车辙深度计算得到的荷载作用次数作为轻、重交通的分界,累计轴次低于该值时为轻交通,当累计轴次高于该值时即为重交通。荷载换算对实际荷载做轴载谱,得到各级轴重

28、的分布频率及该级轴重下主要轮胎接地压力。计算各级位荷载作用下的车辙,对轴重分布和车辙特征进行分析。在给定的路面结构及设计参数条件下,计算各轴载下的车辙。综合考虑车辙峰值和轴次峰值确定设计轴载。从车辙的角度来考虑标准轴载,设计轴载应能代表大部分荷载对车辙的贡献,应当确定为该级位轴重下车辙量最大的轴载。因而需综合考虑车辙峰值和轴次峰值确定设计轴载。4.3 主要修订内容采用力学经验方法和弹性层状体系理论建立沥青路面设计方法。沥青路面设计方法拟选用以下设计指标:沥青层疲劳寿命:层底拉应变;无机结合料稳定层疲劳寿命:层底拉应力;路基永久变形:基顶压应变;沥青层永久变形:沥青混合料蠕变率、沥青层剪应力;沥

29、青层低温缩裂:沥青蠕变劲度、劲度曲线斜率、断裂应变。其中新引入的设计指标有:沥青层底拉应变、路基顶压应变、沥青的蠕变劲度、劲度曲线斜率、断裂应变、沥青层剪应力。不同的路面结构,将根据其主要损坏型式选择各自主要设计指标。拟采用的主要设计参数有:路基和粒料回弹模量、回弹模量湿度调整系数;无机结合料弹性模量、模量折减(衰减)系数;沥青混合料动态模量、温度当量系数。其中新引入的材料参数:土和粒料重复加载回弹模量、沥青混合料周期加载动态模量、湿度调整系数、温度当量系数。需新制定的试验规程有:沥青(弯曲梁流变、直接拉伸、动态剪切流变);沥青混合料(疲劳、轮辙、周期加载动态压缩、抗剪切强度);土和粒料(重复

30、加载三轴压缩试验);路面弯沉(落锤式弯沉仪(FWD)检测方法)。4.4规范主要设计要求和内容(1)设计要求在设计基准期内承受设计交通荷载和环境因素的作用;满足预定使用性能要求(平整、抗滑、开裂、永久变形等);规定的安全等级和保证率。(2)设计内容结构组合设计(性能要求、材料类型选择、层适宜厚度、水稳性考虑、层次组合、层间结合、路肩、排水等);材料组成要求和性质参数;设计结构的使用性能分析及厚度设计;路面改建设计。4.5规范配套计算软件开发此次规范修订在现行规范的基础上增加了设计参数,且气候、交通及材料参数的输入较现行规范复杂,所以预计的计算工作量较大,因此,计算软件编制是本次规范修编的重要工作

31、内容之一。计算软件拟满足以下的要求:能方便的为设计参数提供三个输入层次;具有友好的用户界面;为用户提供材料库、第三输入层次的推荐值,以及第二输入层次的相关关系等;能及时的用图或表的方式向用户显示分析的中间或最终结果,以方便用户对拟定的路面结构作出评价;软件需要有输入参数的自我检测功能,以及错误提示及解决方案提示功能;软件要有批处理的功能,能一次分析多个结构设计;编写详细的软件使用手册。4.6 路面结构试算和设计指标协调与平衡路面结构试算包括力学计算模块、性能分析模块和设计方法验证三个方面的试算与验证。力学计算模块的验算路面结构与输入参数分别考虑气候、交通荷载、结构、材料四个方面的参数变化,进行

32、力学计算模块的试算。路面结构分别考虑本规范所涉及的所有结构形式,各结构层在可能的厚度范围内,以1cm为步长递进取值。气候条件气候条件主要考虑温度(影响沥青层模量)和湿度(影响路基模量)两个因素。温度考虑各气候分区低温和高温极限确定温度范围,在此范围内按2为步长递进取值。湿度主要影响土基模量,因此考虑不同土质条件,土质从潮湿到干燥状态时可能的模量范围,按照2MPa为步长递进取值。交通荷载条件力学分析模型中,交通荷载通过轴重反映,分别计算单轴双轮轴型,轴重由20KN(接近空载)到200KN(超载1倍),按照10KN为步长递进取值。材料参数路面结构层材料参数在其合理的取值范围内,按照合适的步长分别取

33、值(步长随材料参数的范围大小而定)。软件验算时,考虑以上是个方面的因素的各种组合,分别计算分析。验算的力学指标力学指标包括各结构层层底、层顶和1/4层厚、1/2层厚及3/4层厚处,在水平位置上,考虑双轮组轮中心、1/2半径、轮载边缘、轮隙中点等位置的应力、应变。计算结果的分析将力学分析模块的计算结果与国际上应用较多的成熟软件,如BISAR软件等的计算结果进行对比,分析计算精度。性能分析模型的验算和指标的协调与平衡性能分析模型的验算和指标的协调与平衡两项工作结合进行,采用经过验算的力学分析模块。参照力学分析模块所考虑的气候、交通荷载、结构及材料因素,并选择各参数的合理范围,计算分析对应的路面性能

34、指标。通过以下两个方面评价性能分析模块的分析精度,并进行必要的设计指标协调与平衡:对于特定的工程环境和路面结构,计算分析得到主要病害类型与通常所认识的以及通过广泛调研(4.1节)所得到主要病害类型是否一致;各性能指标的分析结果是否与工程常识相矛盾。设计方法验证设计方法验证采用所调研的典型路段和长期性能观测路段资料进行验算。工作人员和时间安排本项工作采用集中办公的方式,由中交路桥、公规院、大连理工和山东所等几家参编单位的人员集中地点和时间,联合进行路面结构试算和设计指标协调与平衡。时间自7月下旬至11月初,共计3个半月。5、工作方案5.1技术路线采取的技术路线如下:在借鉴国外沥青路面设计指标、参

35、数和方法的基础上,结合我国沥青路面的使用特点和工程经验,特别是近十年来国内沥青路面的研究成果,依据主要道路材料类型,制定材料标准试验方法,考虑影响材料参数的材料性质、环境和交通荷载因素;针对常用路面结构形式,选择主要损坏指标和成熟损坏模型,采用室内试验结果和ALF试验结果相结合的方法建立和标定模型及参数,并辅以通过对实际典型路面结构的力学分析及对各损坏状况的对比进行各设计指标及标准的协调与平衡,最终建立沥青路面设计方法,并通过观测资料和工程实践的积累,不断验证和修正模型参数和设计方法。修订后的沥青路面设计规范应能与沥青路面材料试验规程、现场测试规程、路基设计规范、沥青路面基层施工技术规范、沥青

36、路面施工技术规范以及公路工程质量检评标准相协调。5.2与“沥青路面荷载标准”项目协作交通运输部公路局先期立项的由同济大学承担的专题项目路面荷载设计标准可作为此次沥青路面设计规范修订的专题研究,其研究工作与沥青路面设计规范修订工作协同安排,该专题的主要研究内容如下:沥青路面交通荷载分析方法及参数的验证;沥青路面面层剪切指标、标准、计算方法以及抗剪强度的测试方法;组织12次规范修订工作会议。5.3与其他相关规范修订工作协同与此次沥青路面设计规范修订相关的规程或规范主要有:沥青及沥青混合料材料试验规程、无机结合料稳定材料试验规程、土工试验规程、公路路基路面现场测试规程、公路工程质量检评标准、沥青路面

37、基层施工技术规范、沥青路面施工技术规范、公路路基设计规范和公路水泥混凝土路面设计规范等,其中牵扯到的有关内容均可妥善解决。关于各种材料试验和现场测试规程,由于此次沥青路面设计规范修订中的相关材料试验方法已经提出并经验证,同期修订的材料试验规程直接纳入即可;未能同期修订的,则可暂作为附件列入修订后沥青路面设计规范,待相关材料试验规程修订时再行纳入。关于公路工程质量检评标准,主要涉及弯沉指标检验,新沥青路面设计方法中已建立基于FWD的路面结构评定方法,能够满足质量检评要求,此次公路工程质量检评标准修订时可经验证后纳入。关于与沥青路面基层施工技术规范和沥青路面施工技术规范的关系,要重点做好名词术语的

38、统一和呼应、沥青路面基层和面层材料性质要求的一致、交通荷载分级及气候分区的协调等。基层材料和面层沥青混合料的组成设计均归入施工技术规范中,加之两本规范的主编参加编写组或担任审查专家,有助于及时沟通和相互了解,能够确保设计规范与施工技术规范的协调一致。关于与水泥混凝土路面设计规范的关系,此轮修订公路水泥混凝土路面设计规范修订时已进行了协调处理。关于与正在编制的公路沥青路面大中修养护设计规范的关系,除在名词术语、材料设计、气候及交通荷载等方面的协调外,二者要在罩面厚度设计方面保持协调一致。养护设计规范不提供厚度的计算方法,而是根据以往积累的工程经验推荐罩面厚度;设计规范提出罩面厚度计算的力学经验方

39、法,在具体设计工作中,可根据养护规范初步提出罩面厚度,再根据设计规范验算是否满足力学经验法的要求。5.4 组织宣贯和培训工作新的沥青路面设计方法改换了现行设计体系的损坏模型,增加了新的设计参数,改变了各项参数的性质、测定方法和仪器以及数值。这些改变会给与路面设计和研究有关的各方面人员带来一些不适应和不习惯。好改的是沥青路面设计规范和设计体系,不好改的是观念!这确实需要一个认识和接受的过程。同时也需要进行系统和细致的宣贯和针对性的培训工作。为使新旧设计方法和规范能够平稳衔接过渡,必须高度重视和认真组织新设计方法和规范的宣贯和推广应用工作。修订组必须同期制订宣贯培训计划,及时通过各种媒介和时机,以

40、及技术刊物、技术会议和专题会议进行宣贯,有目的、有步骤地对行业相关技术人员开展培训工作。因此,宣贯和培训工作是此次沥青路面设计规范修订工作的重要组成部分。6、成果体现形式和预期目标6.1成果体现形式此次规范修订的主要成果以新的公路沥青路面设计规范报批稿的形式提交,专题研究的成果以专题研究报告的形式提交,并附与规范配套的设计软件。6.2预期目标在已有前期工作的基础上,利用两年左右的时间完成此次公路沥青路面设计规范的修订工作。新修订的公路沥青路面设计规范应适应我国特点、具有发展前景且与国际融合;体现我国路面技术的继承与发展;同时能与相关试验与检测规程、设计规范、施工技术规范以及公路工程质量检评标准

41、等相协调。7、编制组成员及分工7.1编制单位主编单位:中交路桥技术有限公司参编单位:交通运输部公路科学研究院 同济大学 江苏省交通科学研究院 重庆交通大学大连理工大学华南理工大学 山东省公路科学研究所 中交公路规划设计院 哈尔滨工业大学 山西省交通科学研究院中交第一公路勘察设计研究院7.2编制组人员组成此次规范编制组分设技术顾问组和编写组。技术顾问组:组长:李华副组长:成平成员:杨盛福、姚祖康、王秉纲、钱国超、王哲人、张肖宁、郑健龙编写组:姓 名 年龄 职称、职务 本项目职责 工作单位刘伯莹 46 教高 主编 中交路桥孟书涛 46 研究员 参编 公路院牛开民 47 研究员 参编 公路院孙立军

42、47 教授 参编 同济大学曹荣吉 40 研究员 参编 江苏交科 唐伯明 47 教授 参编 重庆交大白琦峰 38 高级工程师 参编 中交路桥赵延庆 40 副教授 参编 大连理工王 林 47 研究员 参编 山东所虞将苗 35 副教授 参编 华南理工 杨学良 35 高工 参编 公规院冯德成 45 教授 参编 哈工大 赵队家 47 研究员 参编 山西交科台电昌 45 教高 参编 一公院编写组具体分工: 刘伯莹,主编,负责编写总则、术语和设计依据; 孟书涛,负责编写结构组合设计; 牛开民,负责编写材料性质要求、设计参数及试验方法; 孙立军,负责起草与面层剪切相关的规范条文; 曹荣吉,负责编写改建路面设计

43、部分; 唐伯明,负责起草落锤式弯沉仪(FWD)检测规程; 白琦峰,负责起草路面性能分析部分;赵延庆,负责起草荷载分析方法部分;王林,负责起草无机结合料稳定材料和沥青混合料设计参数部分;虞将苗,负责起草附录路面结构组合建议部分;杨学良,负责起草原水泥混凝土路面上沥青加铺层结构设计部分;冯德成,负责起草与沥青层低温开裂相关的条文和试验方法;赵队家,负责起草材料性质试验方法部分;台电昌,负责起草土和粒料回弹模量部分。8、详细工作进度计划8.1组织管理鉴于公路沥青路面设计规范的重要性和复杂性,此次规范修订工作拟组建技术顾问组和编写组共同开展工作。技术顾问组由交通运输部公路局李华局长担任组长,成平副局长

44、任副组长,聘请交通运输部专家委员会委员杨盛福、同济大学姚祖康教授、浙江大学王秉纲教授、江苏交通运输厅钱国超副厅长、哈尔滨工业大学王哲人教授、华南理工大学张肖宁教授和长沙理工大学郑健龙教授等组成,负责规范修订过程中技术咨询和方向把握,并对重大技术问题审查把关。编写组由中交路桥技术公司刘伯莹担任主编,联合行业内交通运输部公路科学研究院、同济大学、江苏交通科学研究院、重庆交通大学、大连理工大学、山东公路科学研究所、华南理工大学、中交公路规划设计院、哈尔滨工业大学、山西交通科学研究院和中交第一公路勘察设计研究院等单位路面领域专家组建编写组协同工作。根据整体工作进度,技术顾问组和编写组主要会议节点如下:(1)第一次工作会议:2011年5月19日,大纲评审;(2)第二次工作会议:2011年8月下旬,验收交通轴载及路面典型结构及性能验证数据调研结果、计算软件;(3)第三次工作会议:2011年11月上旬,评审性能预估模

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