美國AASHTO混凝土路面設(shè)計步驟

趙 飛

(黑龍江省公路勘察設(shè)計院)

1 確定各項設(shè)計參數(shù)

(1)選定使用性能期，分析使用性能期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載的累計作用次數(shù)N18。

(2)選定目標(biāo)可靠度(目標(biāo)可靠度指數(shù)β)，確定總標(biāo)準(zhǔn)偏差Sz。

(3)確定使用性能下降量ΔPSI。

(4)確定混凝土彎拉強(qiáng)度fr和彈性模量值Ec。

(5)選取接縫傳荷系數(shù)Cj和路面排水系數(shù)Cd。

2 確定地基的設(shè)計反應(yīng)模量k

地基設(shè)計反應(yīng)模量k 的分析計算過程，列于表1。

(1)路基土回彈模量值ES——由路基土濕度和溫度的季節(jié)變化以及濕度—回彈模量關(guān)系，確定各月的回彈模量值，列于表1 第2 欄。

(2)基層回彈模量值ESb——如果基層模量對濕度敏感，應(yīng)按路基濕度變化相應(yīng)地變化其模量值;如果不敏感，則統(tǒng)一采用一個值;模量值列于表1 第3 欄。

(3)地基綜合反應(yīng)模量值k∞——利用圖1，按路基和基層的模量及基層厚度，轉(zhuǎn)換成地基綜合反應(yīng)模量，列于表1第4 欄。

(4)進(jìn)行剛性基礎(chǔ)影響的修正kc——路基頂面下3.0 m范圍內(nèi)有基巖或其他剛性基礎(chǔ)時，利用圖2 對上述地基反應(yīng)模量進(jìn)行修正，得到修正后綜合反應(yīng)模量值，列于表1 第5 欄。

(5)等效反應(yīng)模量值ke——預(yù)估面層厚度，利用圖2 ，估算每個月地基綜合反應(yīng)模量對路面結(jié)構(gòu)的相對損壞Ur，其結(jié)果列于表1 第6 欄;累加各月的相對損壞并取平均值，再由圖2 確定相應(yīng)的等效反應(yīng)模量值ke。

(6)板底脫空修正——按基層材料類型，由表1 選取相應(yīng)的板底脫空系數(shù)LS，再利用圖3 對等效反應(yīng)模量進(jìn)行修正，得到地基設(shè)計反應(yīng)模量k。

表1 確定地基設(shè)計反應(yīng)模量匯總計算表

續(xù)表1

表2 不同基層類型混凝土板底脫空系擻LS

3 確定所需面層厚度h

利用下述路面結(jié)構(gòu)、服務(wù)能力指數(shù)下降ΔPSI 與標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)N18的經(jīng)驗關(guān)系式或者由此關(guān)系式繪制的諾漠圖，將前面1 和2 兩步得到的各項設(shè)計參數(shù)代入，計算確定所需的混凝土面層厚度h。

AASHTO 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計方法(包括厚度和其他設(shè)計內(nèi)容)，可應(yīng)用計算機(jī)軟件DARWinTM進(jìn)行。