1、 新疆公路沥青路面设计指导手册 2013-01-01 发布 2013-01-01 实施 新疆 维吾尔 自治区交通运输厅发布新疆公路沥青路面设计指导手册 参编单位： 新疆维吾尔自治区交通建设管理局 新疆交通科学研究院 交通运输部公路科学研究院 江苏省交通科学研究院 江苏省交通规划设计院 批准部门： 新疆维吾尔自治区交通运输厅 批准日期： 2013 年 01 月 01 日 前 言 按照新疆“ 三年攻坚 ，五年跨越，加快新疆交通运输发展 ”的总体要求，“十二五”期间，新疆维吾尔自治区交通运输厅 将承担 4000 多公里公路建设任务 ，工期之紧张，任务之艰巨，是自治区历史上前所未有的。为了认真贯彻和落
2、实好 “精细化管理”的项目管理思想和理念，争创精品工程，确保公路建设质量目标的全面实现， 新疆维吾尔自治区交通运输厅 根据近年来新疆公路建 设中路面设计工作中的经验教训、科研成果， 组织 编制了新疆公路 沥青路面设计指导手册。本手册依据现行设计规范及 新疆维吾尔自治区交通运输厅 相关文件要求，就筑路材料选取、设计指标参数 、路面典型结构 等 做出了详细具体的规定和要求，特别注重了理论与实践的结合，具有很强的实用性、指导性和可操作性。 限于编著者的学识水平和实践经验，手册中难免有疏漏和错误之处，在具体施工过程中各单位和个人对本技术手册有何意见或建议，可与新疆交通建设管理局 总工程师办公室 联系
3、（地址：乌鲁木齐市延安路 1006号，邮编 830049，电话： 0991-5283093，E-mail： ） ，以便修订时参考。 新疆维吾尔自治区交通运输厅 二一三 年一月一日 一 、 手册 审定工作委员会 主 任： 里加提 苏里堂 副主任： 李学东 李志农 张德华 燕宪国 宋学艺 陈发明 委 员： 郝永峰 高仙桂 何 勇 王 成 阿合买江 尤努斯 郑明权 雒江生 孙泽强 张尚昆 杜洪烈 陈建壮 刘茹吟 周鹏海 张 毅 李重阳 陈晓光 陈文友 许忠良 二 、 手册 编写工作委员会 主 任： 张德华 副主任： 高仙桂 孙泽强 委 员： 刘 涛 王旭东 谢海巍 王廷武 孙 进 傅 航 赵尔胜 包
4、卫星 陈文友 陈晓光 曾 峰 周兴业 刘 伟 凌九忠 何连明 冯 立群 胡光伟 曹荣吉 王 峥 张志祥 韩志强 贾 渝 张永华 杨传萍 顾迎春 热孜万古丽 沙塔尔 刘尊青 I 目 录 1 总 则 . 1 2 术语、符号、代号 2 2.1 术语 2 2.2 符号及代号 5 3 设计依据 7 3.1 设计原则 7 3.2 交通等级 7 3.3 路基等级 8 3.4 地区分类 9 3.5 设计可靠度 9 4 结构组合设计 11 4.1 一般规定 11 4.2 结构组合 11 4.3 功能层设置 14 4.4 强度标准及设计参数 . 15 4.5 结构内部排水设计 . 16 5 路基与垫层 18 5.
5、1 路基 18 5.2 垫层 19 6 基层与底基层 20 6.1 一般规定 20 6.2 技术要求 20 II 7 沥青面层 24 7.1 一般规定 24 7.2 原材料 24 7.3 混合料 29 7.4 沥青表面综合处治 . 31 7.5 沥青表面处治 32 8 透层、粘层及封 层 33 8.1 透层 33 8.2 粘层 33 8.3 封层 33 9 桥面沥青混凝土铺装结构 . 35 附录 A 新疆公路沥青路面气候分区 37 A.1 一般规定 37 A.2 指标选择 37 A.3 计算方法 37 A.4 气候分区 38 A.5 防冻验算 39 附录 B 推荐路面典型结构图示 42 附录
6、C SUPERPAVE 指标推荐 46 1 1 总 则 1.1 为指导新疆公路沥青路面的设计和施工，确保沥青路面 设计 质 量，制定本细则 。 1.2 本 细则 适用于新疆维吾尔自治区各等级新建公路的沥青路面 设计 ，改建公路的沥青路面 设计 可参考本 细则 。 1.3 沥青路面建设应 结合地方性筑路材料 及 公路交通 荷载 的需要，新疆公路 沥青路面使用性能气候分区 按附录 A 进行。 1.4 本 细则 未涉及到的地方应符合现行国家和行业有关标准、规范的规定。 2 2 术语、符号、代号 2.1 术语 2.1.1 沥青路面 Asphalt pavement 铺筑 一定厚度的 沥青 混凝土 面层
7、的路面结构。 2.1.2 基层 Base 直接位于沥青面层下、用 高质量材料铺筑的主要承重层称做基层。基层可以是一层或两层，也可以是一种或两种材料。 2.1.3 半刚性基层 Semi-rigid base 采用无机结合料（水泥等）稳定集料或土类材料铺筑的基层。 2.1.4 沥青表面处治 Bituminous surface treatment 用沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑沥青路面，厚度一般为 1.53.0cm。层铺法可分为单层、双层、三层。单层表处厚度为 1.01.5cm，双层表处厚度为1.52.5cm，三层表处厚度为 2.53.0cm。沥青表面处治适用于三级 、四级公路的面层、旧沥青面层
8、上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。 2.1.5 累计当量轴次 Cumulative equivalent single axle loads 在设计年限内，考虑车道系数后，一个车道上的当量轴次总和。 2.1.6 设计年限 Design period 在计算累计当量轴次时所取用的基准时间。 2.1.7 沥青混合料 Bituminous mixtures（英）， Asphalt mixtures（美） 由矿料与沥青结合料拌和而成 ，满足一定路用性能 的混合料的总称。 3 2.1.8 密 级 配 沥 青 混 合 料 Dense-graded bituminous mixtures( 英 ) ，Dense
9、-graded asphalt mixtures(美 ) 按密实级配原理设计组成的各种粒径颗粒矿料与沥青结合料拌和而成，设计空隙率较小（ 空隙率一般不大于 6%）的沥青混合料。 2.1.9 改性沥青 Modified bitumen（英）， Modified asphalt cement（美） 掺加橡胶、树脂、高分子聚合物、天然沥青、磨细的橡胶粉或者其他填料等外掺剂（改性剂），或采取对沥青轻度氧化加工等措施，使沥青或 沥青混合料性能得以改善的沥青结合料。 2.1.10 下 封层 Lower seal coat 为封闭 基层 表面空隙、防止水份侵入 ，改善层间结合状态， 铺筑在基层表面的 功能层
10、，一般采用乳化沥青、改性乳化沥青或者热沥青、热改性沥青等材料铺筑，为了便于施工，其上通常撒布一定规格和数量的碎石。 2.1.11 水泥稳定天然砂砾 Cement stabilized natural gravel （ CNG） 将满足一定级配要求的天然砂砾，掺入足量的水泥和水，经拌合得到的混合料。 可用于二级及其以下公路的基层和底基层。 2.1.12 水泥稳定砂砾 Cement stabilized gravel （ CCS） 将不同规格（一般 34 种规格）的砂砾、破口砂砾，按照一定的级配要求掺配而成，并与一定的水泥和水拌合得到的混合料。 根据新疆经验，用 不同规格的砂砾掺配得到的混合料，可
11、称为水泥稳定砂砾 ；由不同规格的砂砾、破口砾 石 掺配得到的混合料，可称为水泥稳定破口砂砾 ； 由不同规格的砂砾、碎石掺配得到的混合料，可称为水泥稳定掺配砂砾。 2.1.13 水泥稳定级配碎石（ 级配砾石 ） Cement stabilized graded gravel （ CBG） 具有严格级配要求的，由不少于 4 种规格的碎石、破口砾石、砂砾掺配而成，并与一定的水泥和水拌合得到的混合料。一般用于高速公路、一级公路的基层。 4 根据新疆经验， 由 具有严格级配要求的 、 不少于 4 种规格的碎石 掺配得到的混合料，可称为水泥稳定级配碎石； 由具有严格级配要求的、不少于 4 种规格的砂砾、
12、破口砾石 掺配得到的混合料，可称为水泥稳定级配破口砂砾；由具有严格级配要求的、不少于 4 种规格的砂砾、碎石掺配得到的混合料，可称为水泥稳定级配 掺配砂砾 。 2.1.13 级配 砂砾 Graded gravel 粗、 中、细砾石和砂各占一定比例的混合料，当其颗粒组成符合规定的级配要求且塑性指数和承载比均符合规定要求时，称为级配 砂砾 。 2.1.14 （改性）沥青防水粘结层 (Modified) Waterproof bitumen-bonded layer 为加强路面沥青层 与沥青层 之间 、 沥青层与基层之间 的粘结 ，在结构层上面洒铺一定剂量 的（改性）沥青材料 ，同时撒布一定规格和数
13、量的碎石，经碾压而形成的结构功能层 。 2.1.15 （改性）乳化沥青粘层 (Modified) Emulsified bitumen-bonded layer 为加强路面沥青层与沥青层 之间的粘结而洒铺 的 一定剂量的 （改性）乳化沥青材料 的结构功能层 。 2.1.16 相对变形 Relative deformation 按规定条件进行沥青混合料车辙试验时，在规定作用次数、时间下所产生的变形与试件总厚度的比值。 2.1.17 冻结指数 Freezing index 一年中日平均负温度的累积值（ ）。 2.1.18 公称最大粒径 Nominal maximum aggregate size
14、混合料中筛孔通过率为 90%100%的最小标准筛孔尺寸。 5 2.1.19 设计弯沉值 Design deflection 根据设计年限内一个车道上预测通过的累积当量轴次、公路等级、路面结构类型而确定的路表设计弯沉值。 2.1.20 最不利季节 Worst season 路基路面结构处于最不利工作状态的季节。 2.1.21 非不利季节 Non-disadvantageous season 一年中除去不利季节之外的季节。 2.1.22 路面结构可靠度 Pavement reliability 在规定的时间内，在规定的条件下，路面使用性能满足预定水平要求的 概率。 2.1.23 设计基准期 Des
15、ign reference period 计算路面结构可靠度时，考虑各项基本度量与时间关系所取用的基准时间段 。 2.1.24 安全等级 Safety classes 根据路面结构的重要性和破坏可能产生后果的严重程度而划分的设计等级 。 2.2 符号及代号 本 细则 各种符号、代号及意义详见表 2.2。 表 2.2 符号及代号 编号 符号或代号 意义 2.2.1 AC 密级配沥青混凝土混合料 2.2.2 AM 半开级配沥青碎石混合料 2.2.3 SMA 沥青玛蹄 脂碎石混合料 2.2.4 AR 橡胶沥青 2.2.5 CBG 水泥稳定级配碎石 （ 级配 砾 石 ） 2.2.6 CCS 水泥稳定砂
16、砾 2.2.7 CNG 水泥稳定天然砂砾 6 2.2.8 GS 级配碎石（砂砾） 2.2.9 NG 天然砂砾 2.2.10 SBS 苯乙烯 丁二稀橡胶 苯乙烯嵌段共聚物 2.2.11 Eo 土基回弹模量 2.2.12 Ei 结构层材料回弹模量 2.2.13 DS 动稳定度 2.2.14 相对变形 7 3 设计依据 3.1 设计 原则 3.1.1 沥青路面结构应与 公路等级、气候、水文、土质条件及交通组成相适应。 3.1.2 沥青路面结构应具有足够的强度，保证路面在设计年限内不发生结构性破坏。 3.1.3 沥青 路面 面层要满足最小厚度的要求。 3.1.4 半刚性基层应有足够的厚度 ，保证结构承
17、载力及整体性 。 3.1.5 路面基层和 底 基层厚度的取值应考虑施工的 可操作性 。 3.1.6 沥青路面结构应满足防冻要求。 3.1.7 在保证路面具有良好的使用性能的前提下，应结合当地的自然资源，就地取材，合理调整面层、基层和底基层的厚度，降低工程造价。 3.2 交通等级 3.2.1 交通量 根据单车道设计年限内累计标准轴载作用次数 Ne和大客车及中型以上货车交通量双重标准进行分级 ， 分为轻交通、中等交通、重交通和特 重 交通四个等级 ，见表 3.2-1。 3.2.2 对于特重交通根据大客车及中型以上货车的交通量划分为 T4-I和 T4-II两个等级 , 主要用于高速公路和资源公路的交
18、通等级的划分。 8 表 3.2-1 交通量等级 交通等级 BZZ100 累计标准轴次 Ne （次 /车道） 大客车及中型以上货车交通量 辆 /（ d 车道） 轻交通 T1 2.510 7 20003000 特 重交通 T4- 3000 注： 1.高速公路的交通等级包括特重、重、中等三级 ； 2.一级公路的交通等级包括特重、重、中等、轻四级 ； 3.二级路分为两 类，一类是一般的二级路，交通荷载等级一般为重交通 以下 ； 另一类为资源运输的二级公路，据测算，这种公路的交通等级至少为重交通，一般为特重交通，甚至高于绝大部分的高速 公路和一级公路。 3.3 路基等级 3.3.1 路基 根据回弹模量和
19、弯沉数值分为四个等级，见 表 3.3-1。 表 3.3-1 路基等级分级表 等级 回弹模量（ MPa） 弯沉 数值 （ 1/100mm） S1 3045 200160 S2 4575 160100 S3 75120 10060 S4 120 200 100150 150200 200 CBR 160200 100 100160 160200 24 7 沥青面层 7.1 一般规定 7.1.1 根据公路等级、气候环境和交通条件选择沥青混合料的原材料类型。 7.1.2 应本着技术经济最优化的原则，选择合理的沥青混合料类型； 7.1.3 在经过室内外试验论证的基础上，积极推广新 材料的应用。 7.2
20、原材料 7.2.1 沥青及改性沥青 1） 公路沥青路面施工技术规范 (JTG F40-2004)把道路石油沥青按照路用技 性能分为 A、 B、 C 三个等级， 各等级沥青的适用范围见表 7.2-1。 表 7.2-1 道路石油沥青的适用范围 沥青等级 适用范围 A 级沥青 各个等级的公路，适用于任何场合和各层 B 级沥青 1.二级及二级以下公路的各个层次； 2.用做改性沥青、乳化沥青、改性乳化沥青基质沥青。 C 级沥青 三级及三级以下公路的各个层次 2） 沥青混合料可使用改性沥青和普通重交通道路 沥青 。普通重交通沥青包括 110号、 90 号、 70 号 、 50 号 和 30 号 ， 改性沥青可以选择 SBS 改性沥青、橡胶沥青。必要时，根据工程需要可掺加岩沥青和抗车辙剂等材料。 3）不同等级公路、不同气候片区、不同层位沥青混凝土的推荐沥青品种见表7.2-2。 4） 110、 90、 70、 50 号沥青的技术标准应满足现行规范公路沥青路面施工技术规范（ JTG F40 2004）的要求。对于高速公路和特重交通公路，应补充 60的动力粘度的评价指标，见表 7.2-3 中的要求。
