加鋪層設(shè)計(jì)內(nèi)容.ppt

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1、加鋪層設(shè)計(jì)袁銀峰sx1201176JTGD40-2011《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》宣講1、加鋪層類型2、加鋪層設(shè)計(jì)方法3、地瀝青協(xié)會(huì)法4、波特蘭水泥協(xié)會(huì)法5、AASHTO法提綱隨著公路達(dá)到使用年限逐漸產(chǎn)生破壞，最終需要做某些處理，為使用者提供安全和適用的條件。對于承受中等和繁重交通的路面，最普遍的處理方法是在舊路面上設(shè)置加鋪層。1加鋪層類型加鋪層類型1、瀝青路面上的HMA加鋪層2、PCC路面上的HMA加鋪層3、瀝青路面上的PCC加鋪層4、PCC路面上的PCC加鋪層--------(HotMixtureAsphaltPortlandcementconcrete)HNA加鋪

2、層是瀝青路面翻修的主要形式。由于舊路面和加鋪層都采用柔性類材料，加鋪層設(shè)計(jì)可以應(yīng)用彈性層狀體程序。1.1瀝青路面HMA加鋪層1.2PCC路面上的HMA加鋪層從理論上講，可以用板的有限元板體程序程序，把HMA看作上層，PCC為底層。然而，由于舊混凝土板有裂縫，因此下層版很難模擬。如果已知板邊荷載和板角荷載的應(yīng)力修正系數(shù)，這種加鋪層也可以用彈性層狀理論體系來分析。PCC路面的HMA覆蓋上的設(shè)計(jì)的一個(gè)主要問題是反射裂縫，它是由下層裂縫或接縫的反射引起的加鋪層或面層的斷裂。一般認(rèn)為，在PCC路面上的HMA加鋪層產(chǎn)生反射裂縫的主要機(jī)理是因?yàn)闇囟群蜐穸鹊淖兓a(chǎn)生的水平位移，以及因?yàn)榻?/p>

3、通荷載作用而產(chǎn)生的豎向位移差。減少PCC路面上HMA加鋪層反射裂縫的方法：1、設(shè)計(jì)較厚HMA加鋪層。2、將舊PCC板斷開成小塊并穩(wěn)固。3、采用設(shè)置排水系統(tǒng)的裂縫松弛層。4、在HMA加鋪層鋸縫和灌縫。5、加鋪層中采用應(yīng)力吸收薄膜夾層。6、加鋪層中應(yīng)用纖維薄膜夾層。1.3瀝青路面上PCC加鋪層可用于凈空高度不成問題的地方，一般不常見。設(shè)計(jì)方法與新路面一樣，將舊地面作為低級(jí)。有限元板體理論可用于力學(xué)設(shè)計(jì)方法。為了防止反射裂縫，對舊瀝青路面所有嚴(yán)重的裂縫，應(yīng)予補(bǔ)修并灌縫。由于舊瀝青路面可看作是不易沖刷的底基層，在確定加鋪層厚度時(shí)只需考慮疲勞開裂。1.4PCC路面上的PCC加鋪層主要

4、有三種形式：分離式，結(jié)合式和部分結(jié)合式。其中分離式加鋪層通常用于嚴(yán)重開裂的路面上；結(jié)合式用于舊路面處于良好的狀況，或?qū)?yán)重?fù)p壞已做過修補(bǔ)的情況；部分結(jié)合式則是新混凝土直接鋪設(shè)在較為完整和干凈的舊路面板上。2設(shè)計(jì)方法主要有三種設(shè)計(jì)方法：1、有效厚度法2、撓度法3、力學(xué)——經(jīng)驗(yàn)法2.1有效厚度法加鋪層所需厚度=新路面所需厚度-舊路面有效厚度(13.1)所有新的和舊的材料厚度必須根據(jù)其類型和狀況換算成HMA或PCC當(dāng)量厚度。地瀝青協(xié)會(huì)（3.1節(jié)）和AASHTO（5節(jié)）均采用這一方法。美國工程兵為PCC機(jī)場道面上PCC加鋪層設(shè)計(jì)，對（13.1）作了修正。（13.2）式中，舊路面厚度

5、代替原來的舊路面有效厚度；對分離式加鋪層n=2,直接式加鋪層n=1.4,完全結(jié)合的加鋪層n=1；C為狀況系數(shù)。2.2撓度法這一方法的基本概念是：路面表面撓度較大，說明路面和土基強(qiáng)度較弱，因而需要厚一些的加鋪層。加鋪層必須有足夠的厚度使撓度減少到允許的限度。2.3力學(xué)——經(jīng)驗(yàn)法需要用力學(xué)方法確定路面中的不利應(yīng)力、應(yīng)變或撓度，和用一些經(jīng)驗(yàn)破壞準(zhǔn)則預(yù)估產(chǎn)生的損傷。首先，必須評定舊路面的狀況或剩余壽命。對柔性加鋪層，最常用的破壞準(zhǔn)則為疲勞開裂和永久變形，而對剛性加鋪層，只考慮疲勞開裂。對PCC加鋪層設(shè)計(jì)，一般不考慮沖刷準(zhǔn)則，而且舊路面可以看作是不沖刷的地基。若舊路面有剩余疲勞壽命，

6、可以采用以下方法：(1(13.3)式中ni為i組荷載重復(fù)作用次數(shù)，Ni為i組荷載的允許荷載重復(fù)作用次數(shù)，而m為荷載組數(shù)。若舊路面沒有剩余壽命，加鋪層應(yīng)作為雙層體系的上層考慮，土基模量則取決于舊路面的狀況。舊路面的剩余壽命計(jì)算式為：（13.4）式中nr為加鋪后，舊路面能承擔(dān)的荷載重復(fù)作用次數(shù)，Na為舊路面加鋪前允許荷載重復(fù)作用次數(shù)，ne為舊路面加鋪前實(shí)際荷載重復(fù)作用次數(shù)。由于是舊路面剩余壽命為nr/Na，所以允許重復(fù)作用次數(shù)必須乘以比值nr/Na，得到加鋪后的允許重復(fù)作用次數(shù)。若加鋪層與舊路面是分離式的，也應(yīng)校核新加鋪層的疲勞損傷。若舊路面有車轍存在，假設(shè)在加鋪面層時(shí)被回填，

7、則車轍的發(fā)展與過去的交通無關(guān)，而只是作用在加鋪層的新路面結(jié)構(gòu)上附加交通的函數(shù)。如果用土基頂面豎向壓應(yīng)變來控制永久變形，則加鋪前土基的應(yīng)變不考慮，只用加鋪后的應(yīng)變來確定允許的附加交通。3地瀝青學(xué)會(huì)法對瀝青路面上的瀝青加鋪層和混凝土路面上的瀝青加鋪層采用不同的設(shè)計(jì)方法。3.1瀝青路面上的瀝青加鋪層有兩種可用的方法：有效厚度法和撓度法。1、有效厚度法為確定HMA的厚度表示的舊路面有效厚度，必須求出一個(gè)或多個(gè)換算系數(shù)。如果舊路面為全厚式，可根據(jù)舊路面現(xiàn)實(shí)服務(wù)能力指數(shù)（PSI）應(yīng)用方法1確定換算系數(shù)。否則根據(jù)每一層的狀況，應(yīng)