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山东省高速公路沥青路面
优化设计方案








山东省交通规划设计院
长安大学
二零零六年二月
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目录
1 概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯1
2 沥青路面早期破坏防治措施调查⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
沥青路面抗裂措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯2
沥青路面抗车辙措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4
沥青路面抗水损害措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5
3 山东省高速公路沥青路面结构设计组合设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
国内高速公路沥青路面结构总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
国外高速公路沥青路面结构总结⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯7
沥青混合料类型选择⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11
高速公路沥青路面土基回弹模量要求⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯13
山东省高速公路沥青路面结构组合设计⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯14
4 交通量分析及轴载计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16
山东省高速公路车辆组成及实际轴重分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16
标准轴载累积作用次数计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19
5 路面结构厚度计算与验算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 23
柔性和组合式基层沥青路面国内设计方法厚度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯23
刚性基层沥青路面厚度计算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯28
柔性和组合式基层沥青路面 AI 法厚度验算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯30
最终确定的沥青路面结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯36
6 经济分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 38
新建高速公路造价比较⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
路面结构全寿命周期成本分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
附录 1 国内高速公路沥青路面结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
附录 2 国外高速公路沥青路面结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯
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1 概述
随着我国经济的迅速发展,高等级公路的里程不断增加,我国已成为世界高
等级公路第二大国。但应该看到,很多沥青路面发生了不同程度的早期破坏。作
为全国公路第一大省的山东省情况也不乐观。相当一部分沥青路面在通车时间不
长就出现了较多的裂缝、车辙、拥包、表面松散、剥落和坑洞等早期损坏,路面
使用性能衰减过快,使用寿命大大缩短,远远达不到设计使用年限。
2005 年 7 月 2 日,在南京召开的全国沥青路面技术研讨会上,交通部公路司
张剑飞司长针对我国沥青路面设计做了重要讲话,指出应用全寿命周期成本理念
选择路面建设方案;沥青路面设计应考虑超载的影响,按实际轴载进行路面设计。
2005 年 11 月 9 日,交通部以交公路发〔2005〕523 号文发布了《关于防治公路
沥青路面早期损坏指导意见》,要求设计单位要树立全寿命成本理念,加强路面
结构设计方案比选,借鉴国外成熟的设计方法,强化系统综合设计。
根据交通部对公路沥青路面设计的要求,结合我省的设计情况,省交通厅公
路局委托我院对在建的高速公路路面建设方案进行优化设计。我院接受任务后,
非常重视,成立项目组,并与长安大学合作完成该任务。
在设计过程中,调查和搜集了国内外高速公路路面的设计和使用情况、山东
省高速公路的交通量和实际轴载情况。通过对国内外高速公路路面设计和使用情
况的调查和分析,拟定路面结构方案;通过对目前山东省高速公路上实际轴载的
调查和分析,结合项目预测交通量数据,拟定用于路面计算使用的累计标准轴载
作用次数。采用国内现行设计规范的设计方法和国外的设计方法进行结构层的计
算,并进行了经济技术比较。

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2 沥青路面早期破坏防治措施调查
调查发现,国内沥青路面早期破坏主要有开裂、车辙和水损害三种形式,因
此本章对于沥青路面抗这三种病害的措施进行总结,以期对后文高速公路沥青路
面典型结构的推荐提供借鉴。
沥青路面抗裂措施
裂缝主要考虑低温开裂、疲劳裂缝和反射裂缝。防治沥青路面开裂的措施主
要有:
(1)增加沥青面层厚度
有学者研究表明,厚度超过 15cm 的面层可以有效防止反射裂缝的扩展
(2)提高沥青及沥青混合料抗裂性能
①注意沥青的油源。在严寒地区采用针入度较大、