美國(guó)地瀝青學(xué)會(huì)AI瀝青路面設(shè)計(jì)方法.doc

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1、第七篇AI瀝青路面設(shè)計(jì)方法選擇基層瀝青混合料類型或集料基層厚度MS-l（ThicknessDesign-AsphaltPavementforHighwaysandStreets）是美國(guó)地瀝青學(xué)會(huì)(AI)出版公路及城市道路瀝青路面厚度設(shè)計(jì)方法手冊(cè)，自1955年以來(lái)，出版了九個(gè)版本的MS-l系列手冊(cè)。MS-l的第七和第八版是以AASHO道路試驗(yàn)、WASHO道路試驗(yàn)和一些英國(guó)試驗(yàn)路的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，1981年出版的MS-l的第九版本與前面的版本不同，第九版以前的MS-l手冊(cè)中瀝青厚度設(shè)計(jì)方法都是采用經(jīng)驗(yàn)方法，第

2、九版本以力學(xué)一經(jīng)驗(yàn)法為基礎(chǔ)，應(yīng)用彈性多層體系理論以及經(jīng)驗(yàn)的破壞準(zhǔn)則確定路面的厚度。1983年進(jìn)行了MS-1修訂，提出了專門的設(shè)計(jì)程序CP-1DAMA，并研制了能覆蓋三個(gè)不同溫度范圍的系列設(shè)計(jì)圖表,然而代表美國(guó)很大一部分地區(qū)的只有一張圖表。1991年又提出了MS-l第九版的修正版本和新的CP-1DAMA程序（以下簡(jiǎn)稱DAMA），包括了三個(gè)不同溫度區(qū)范圍的路面厚度設(shè)計(jì)。圖8.1是AI厚度設(shè)計(jì)法流程圖。確定路基回彈模量交通量預(yù)估選擇設(shè)計(jì)溫度設(shè)計(jì)厚度組合分期修建不分期修建經(jīng)濟(jì)比較最終設(shè)計(jì)圖8.1AI厚度設(shè)計(jì)法

3、流程圖第一章交通分析1.1計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)的設(shè)計(jì)ESAL在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，必須首先對(duì)設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通狀況進(jìn)行預(yù)測(cè)。AI對(duì)交通量的預(yù)測(cè)是以80KN作為當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載為基礎(chǔ)的。為了得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)的設(shè)計(jì)車道上當(dāng)量軸載的ESAL，首先必須將各種荷載組下的作用次數(shù)換算為對(duì)應(yīng)的80KN的當(dāng)量軸載次數(shù)。對(duì)應(yīng)80kN當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)單軸荷載的(n0)i為i荷載組每天的初始重復(fù)作用次數(shù)，可用下式計(jì)算:(n0)i=(piFi)(ADT)0(T)(A)(8-1-1)式中:(n0)i為i荷載組每天的初始重復(fù)作用次數(shù)；pi為i荷載組占

4、總重復(fù)作用次數(shù)的百分?jǐn)?shù)；(ADT)0為設(shè)計(jì)年限開始時(shí)的日均交通量；T為貨車在ADT中的百分?jǐn)?shù)；A為每輛貨車的平均軸數(shù)；Fi為i荷載組的當(dāng)量軸載系數(shù)（EALF）,是根據(jù)pt=2.5、SN=5時(shí)的AASHTO當(dāng)量系數(shù)。對(duì)應(yīng)的當(dāng)量軸載系數(shù)F計(jì)算公式：（8-1-2）其中：Gt=log[（4.2-2.5）/（4.2-1.5）]bx=0.4+0.081(Lx+L2)3.23/[(5+1)5.19L23.23]Lx為作用在一組單軸、一組雙軸、一組三軸上的荷載,單位為kip,L2為軸的編號(hào),單軸為1,雙軸為2,三軸為

5、3。設(shè)計(jì)車道設(shè)計(jì)年限內(nèi)的當(dāng)量軸載的ESAL計(jì)算公式：ESAL=(?piFi)(ADT)0(T)(A)(G)(D)(L)(365)(Y)（8-1-3）式中：G為增長(zhǎng)系數(shù)；D為方向分布系數(shù)，通常假設(shè)為0.5，除非兩個(gè)方向的交通量不同；L為車道分布系數(shù)，它隨交通量和車道數(shù)目而變化；Y為設(shè)計(jì)年限，單位為年。其中式（8-1-3)中右邊第一項(xiàng)和第四項(xiàng)合并，稱之為貨車系數(shù)。Tf=(?piFi)(A)（8-1-4）式中：Tf為貨車系數(shù)，或每輛貨車的8OkN單軸荷載作用次數(shù)。式（8-1-3）改寫為：ESAL=(ADT)

6、0(T)(Tf)(G)(D)(L)(365)(Y)（8-1-5）路面設(shè)計(jì)所需最基本的交通消息是設(shè)計(jì)年限初的貨車日均交通量ADTT，ADTT可以用ADT的百分率或?qū)嶋H值表示，這一初始日均交通量，可以通過(guò)交通特性與設(shè)計(jì)項(xiàng)目相類似的道路實(shí)際交通統(tǒng)計(jì)得到。確定設(shè)計(jì)ESAL應(yīng)采用以下具體步驟。（1）預(yù)測(cè)擬建工程可能行駛的不同類型車輛的數(shù)量，如客車、單車廂貨車(含公共汽車)以及各種類型的多車廂貨車等。若可以預(yù)測(cè)貨車總數(shù)，但不知其類型，則可用表8.1.1作為參考，查表得出各貨車百分?jǐn)?shù)。表8.1.1美國(guó)不同等級(jí)公路的

7、貨車分布情況車輛類型貨車百分?jǐn)?shù)州際其它主干線次要主干線集散道路主要次要郊區(qū)路網(wǎng)單車箱貨車2軸，4輪 2軸，6輪 3軸或以上 全部單車廂貨車 半拖掛牽引車 4軸或以下 5軸 6軸或以上 全部多車廂牽引車 全部貨車4382554114710060103733251271007111486311<1141007310487210113100801029226<18100市區(qū)路網(wǎng)單車廂貨車2軸，4輪 2軸，6輪 3軸或以上 全部單車廂貨車半拖掛牽引車4軸或以下 5軸 6軸或以上 全部多車廂牽引車 全部貨車52

8、122665281341006612482513<118100671585312<11510084929523<151008611<19712<13100（2）確定每種車輛的貨車系數(shù)。對(duì)于所有貨車采用相同的貨車系數(shù)，也可以對(duì)不同等級(jí)的貨車采用各自的貨車系數(shù)。表8.1.2給出了常用的貨車系數(shù)。若只知道貨車的總數(shù)，則不需要按表1將其細(xì)分為不同車型，只要將貨車總數(shù)乘以表2底部所示的全部貨車系數(shù)，即可得到當(dāng)量8OkN(l8kip)單軸荷載作用次數(shù)。表8.1.2美