DB14 T 851-2014 公路沥青路面大修设计规范.pdf
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1、ICS 93.080P 66DB14山西省地方标准DB 14/T 8512014公路沥青路面大修设计规范2014-03-15 发布2014-04-15 实施山西省质量技术监督局发 布DB 14/T 8512014I目 次前言.II1范围.12规范性引用文件.13术语和定义及符号.14总体要求.35交通量调查.36路况调查与评价.37路面设计.68桥梁、隧道铺装设计.89路基病害处治设计.910排水设计.1011交通组织设计.1012其它设计.1013设计文件.12附录 A(规范性附录)交通量调查.13附录 B(资料性附录)钻芯取样调查.16附录 C(资料性附录)排水设施调查记录表.17附录 D
2、资料性附录)沥青路面大修设计典型结构组合.18DB 14/T 8512014II前 言本标准按照GB/T 1.1-2009规则编写。本标准由山西省交通运输厅提出并归口。本标准起草单位:山西省交通科学研究院、山西交科公路勘察设计院。本标准主要起草人:孔繁盛、张晓燕、韩萍、段丹军、牛玺荣、李智慧、苏蓉、王国忠、张宏武、贠建斌、王维平、睢向国、李志强、王瑞林、梁斌、常爱国、祝海折。DB 14/T 85120141公路沥青路面大修设计规范1范围本标准规定了公路沥青路面大修设计的总体要求、交通量调查、路况调查与评价、路面设计、桥梁与隧道铺装设计、路基病害处治设计、排水设计、交通组织设计、其它设计及设计
3、文件。本标准适用于山西省境内不同等级公路沥青路面大修设计工程。2规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。JTG B01公路工程技术标准JTG D20公路路线设计规范JTG D30公路路基设计规范JTG D50公路沥青路面设计规范JTG/T D33公路排水设计规范JTG F40公路沥青路面施工技术规范JTG F41公路沥青路面再生技术规范JTG F80/1公路工程质量检验评定标准 第一册 土建工程JTG H10公路养护技术规范JTG H20公路技术状况评定标准JTG
4、 H30公路养护安全作业规程JTJ073.2公路沥青路面养护技术规范DB14/T 160公路改性沥青路面施工技术规范DB14/T 647公路沥青铺装层层间结合质量技术要求DB14/T 677公路抗车辙沥青混合料设计与施工技术规范DB14/T 678沥青路面冷再生技术规范交公路发2007358号公路工程基本建设项目设计文件编制办法3术语和定义及符号下列术语、定义和符号适用于本标准。3.1术语和定义3.1.1沥青路面大修工程对公路沥青路面强度不足或严重损坏进行周期性的补强、维修,以全面恢复至不低于原技术标准的工程。DB 14/T 851201423.1.2轴型组成各类卡车载重轴的组合形式,一般包括
5、单轴单胎、单轴双胎、双联轴、三联轴等。3.1.3车道系数设计方向上不同车道上卡车数量占该方向卡车数量的百分比。3.1.4卡车类型分布系数各类卡车数量在总卡车数量中所占的百分比。3.1.5方向系数某一个行驶方向上的卡车数量在双向卡车交通量中所占的比例。3.1.6评价单元进行路面技术状况评定的最小路段长度。3.1.7设计路段将具有相似或相近承载力水平、病害类型及交通量情况的评价单元进行合并,形成满足最小施工长度要求的大修路段。3.1.8设计年限从大修后通车时间开始计算累计当量轴次时所取用的基准时间。3.2符号本标准各种符号、代号及意义详见表1。表 1符号及意义编号符号意义3.2.1PCI路面损坏状
6、况指数3.2.2RQI路面行驶质量指数3.2.3RDI路面车辙深度指数3.2.4SRI路面抗滑性能指数3.2.5PSSI路面结构强度指数3.2.6N1设计车道日平均当量轴次3.2.7EALFmm 类卡车的当量轴载换算系数3.2.8NAPTmim 类卡车的 i 种轴型的平均轴数3.2.9ALDFmijm 类卡车 i 种轴型在 j 级轴重区间轴重分布系数3.2.10EALFmijm 类卡车 i 种轴型在 j 级轴重区间当量轴载换算系数3.2.11AADTT双向年平均日卡车交通量3.2.12DDF方向系数3.2.13LDF车道系数3.2.14VCDFmm 类卡车类型分布系数DB 14/T 85120
7、1434总体要求4.1公路沥青路面大修工程一般应采用一阶段设计,必要时可增加技术(方案)设计阶段。4.2沥青路面大修设计应遵循以下原则:a)科学调查、分析。应充分对现有路面结构进行病害、使用状况的调查、分析,使用先进的路面检测仪器与方法,用科学的数据指导设计,保证设计质量。b)充分利用现有路面强度。充分、合理利用现有路面强度,使大修方案更为经济可行。c)分车道初拟方案、全断面综合设计。在保证大修质量的基础上,便于机械化施工和交通分流。d)环保、节能、循环利用。尽可能减少废弃材料,合理采用冷再生、热再生等技术。e)全寿命周期经济效益最大。路面结构既能满足相关技术规范、交通等级和气候特点的要求,又
8、要满足后期交通增长的要求,同时还应保证长期良好的使用性能。f)路面为主,统筹兼顾。以恢复和提升路面性能为主,同时兼顾路基、防护、排水、交安等工程的病害处治及改造。4.3沥青路面大修设计应遵循“全过程动态设计”理念。路面技术状况、病害发展水平、使用性能均随时间变化,在设计阶段制定的方案可能会出现不适应或不匹配的情况,因此需加强大修工程中各阶段的检测、调查、评估等工作,随时根据路况的变化调整设计方案,确保大修质量。5交通量调查5.1一般规定5.1.1可采用连续式交通量调查与间隙式交通量调查两种方式获得行驶车辆的车型、轴数、轴型、轴载、数量等数据。连续式调查参照相关规范进行数据收集,间隙式交通量调查
9、参照附录 A 进行数据收集。间歇式交通量调查可采用人工调查、全自动(摄像、轴重扫描)设备调查两种方式,优先选择全自动设备调查方式,轴载数据应采用计重收费系统收集。当不具备上述条件时,也可按照相关规范要求进行交通量调查。5.1.2间隙式交通量调查时,应选择交通量、轴载组成典型代表路段进行调查,断面交通调查连续观测时间不少于 72 小时。5.1.3除收集固定观测站点的交通量数据外,对沿线出入口较多,车流量相差悬殊路段,应在车流量不同路段设置典型断面进行交通量调查。5.2交通量分析5.2.1结合原设计文件的初始年交通量及实际交通增长率,计算到拟大修年时的累计轴载作用次数,与设计之初确定的路面应能承受
10、的累计轴载作用次数比较,分析路况与实际交通量的关系。5.2.2根据当地经济发展、公路布局等因素,综合确定大修后交通量年增长率。6路况调查与评价6.1一般规定6.1.1路况调查深度应能满足设计要求。DB 14/T 851201446.1.2调查与评价的内容主要包括公路建设与养护历史、路面技术状况、路面结构层状态、路基使用状况、排水设施等。6.1.3高速公路、一级公路路况调查应以自动采集设备调查为主,人工调查为辅的方式进行,其他等级公路可根据实际情况采用人工或自动采集设备调查。6.2调查步骤应按照以下步骤进行调查:a)制定调查计划;b)确定详细调查方案;c)调查实施;d)数据整理;e)补充调查;f
11、)路况评定与分析。6.3公路建设与养护历史调查主要调查内容如表2所列。表 2公路建设与养护历史调查内容调查项目具体内容原设计资料设计交通量、设计弯沉、路面结构与材料、平纵线形、勘察资料等养护信息养护历史、历年路况调查资料、病害类型、养护时间与方案、路面结构现状、路基、排水等现状沿线自然条件地形、地质、气候、水文等6.4路面技术状况调查与评价6.4.1路面破损、平整度、车辙、抗滑能力(横向力系数)、结构强度(弯沉)等指标应根据公路等级确定调查范围及频度,具体要求如表 3。表 3路面技术状况检测要求技术状况指标高速公路、一级公路其他等级公路检测需求检测范围频率检测需求检测范围频率破损状况必需每车道
12、连续必需每车道连续平整度必需每车道连续必需每车道连续车辙必需每车道连续可选每车道或抽检连续抗滑能力必需每车道连续可选每车道或抽检连续结构强度必需每车道连续必需每车道连续6.4.2路面技术状况评定宜以200 m或500 m 为一个评定单元,当路面各项指标分布均匀时可取500m,路况变化较大时取 200 m。较短的路况突变段和较长的路况均匀段可作为一个单独的评定单元。DB 14/T 851201456.4.3按照 JTG H20 计算路面损坏状况指数 PCI、路面结构强度指数 PSSI、路面行驶质量指数 RQI、路面车辙深度指数 RDI、路面抗滑强度指数 SRI,按照表 4 将上述指数分为足够、临
13、界、不足三个等级。表 4沥青路面技术状况评价指数界限值公路等级高速、一级公路二级公路三、四级公路足够临界不足足够临界不足足够临界不足PCI857585758575857580708070PSSI857585758575857580708070RQI857585758070807075657565RDI857585758070807075657565SRI9075907585708570806580656.5路面结构层状态调查与评价6.5.1选择典型位置采用钻芯或挖探坑的方式对路面所有结构层进行调查,主要调查:结构层厚度、层间结合状况、损坏类型、病害发展层位及破坏程度等,频度应根据附录 B 或实
14、际情况确定。6.5.2对所取芯样(探坑取样)材料应进行沥青老化程度、混合料级配、基层劈裂强度等试验,评价结构层材料的实际状况。6.5.3根据结构层状况调查结果,综合分析路面病害的原因,评价路面病害发展程度、材料性能衰减情况,评估现有结构和材料可利用的程度。6.6路基使用状况调查与评价6.6.1通过目测、仪器测量等方法对路基沉降、开裂进行调查,确定沉降范围、沉降量、开裂长度、裂缝宽度等,描述病害的程度。6.6.2通过养护记录或定期观测,判断路基沉降或开裂等病害是否仍在持续发展,必要时采取钻探等勘察手段对路基或地基土体进行物理、力学性能试验与分析。6.7排水设施调查与评价6.7.1应对公路现有的边
15、沟、排水沟、拦水带、急流槽、截水沟、涵洞等排水设施的使用状态进行详细调查,记录病害的位置、规模等。6.7.2根据养护资料和沿线踏勘,对存在路面积水、路基冲刷等情况的路段进行调查。6.7.3对现有的综合排水系统进行评估、分析,详细列出需要增加和修复排水设施的路段和类型。6.7.4利用对路面病害的调查及分析结果,评估现有路面结构内部排水情况,大修设计时应予以充分考虑。6.8其它应对与路面大修有一定联系或可能受影响的交通工程及沿线设施、防护工程、桥梁伸缩缝、路缘石和路边石等设施进行调查与评价。DB 14/T 851201467路面设计7.1一般规定7.1.1在满足 JTG D50 相关要求的基础上,
16、应加强结构组合设计和结构力学验算,利用实地调查和相关试验结果确定相关设计参数。7.1.2路面设计阶段应对新铺路面结构的下承层局部病害提出有针对性的处治方案。7.1.3方案设计环节应至少提出 2 个设计方案,并在全面比选论证的基础上明确推荐方案。7.2设计年限各等级公路沥青路面大修设计年限不宜低于表5的要求,如有特殊要求,可适当调整。表 5各等级公路沥青路面大修设计年限公路等级设计年限(年)公路等级设计年限(年)高速公路、一级公路12三级公路8二级公路10四级公路67.3设计年限内累计当量轴次7.3.1根据调查到的交通量数据,分别计算方向系数、车道系数、卡车类型分布系数以及各类卡车的当量轴载换算
17、系数。其中当量轴载换算系数计算公式如式(1)。按照公式(2)确定设计车道的日平均当量轴次1N。ijmijmijmimALDFEALFNAPTEALF(1)式中:mEALF m 类卡车的当量轴载换算系数;miNAPT m 类卡车的 i 种轴型的平均轴数;mijALDFm 类卡车中 i 种轴型在 j 级轴重区间的轴重分布系数;mijEALFm 类卡车的 i 种轴型在 j 级轴重区间的当量轴载换算系数;m取值为从 2 类车到 11 类车;i 分别为单轴单胎、单轴双胎、双联轴、三联轴。112mmm1EALFVCDFLDFDDFAADTTN(2)式中:1N 设计车道的日平均当量轴次(辆/日);AADTT
18、 双向年平均日卡车交通量(辆/日)(包括车辆类型 2 到类型 11);DDF 方向系数;LDF 车道系数;mVCDF m 类卡车的类型分布系数。7.3.2利用预测的交通量增长率,按照 JTG D50 中提供的公式计算设计年限内累计当量轴次,以此作为设计弯沉计算和结构设计的依据。DB 14/T 851201477.4设计路段划分7.4.1将路面技术状况、现有承载能力水平、主要病害类型及成因、交通量水平等接近的相邻评价单元进行合并,作为 1 个设计路段,设计路段一般不小于 1 km,但存在需要特殊处理的路段时,设计路段可不受上述限制。7.4.2同一评定单元内,若局部弯沉过大,可将弯沉值较大的单点进
19、行剔除后进行代表弯沉值计算,根据计算结果进行合并,但应在旧路病害处治时予以重点考虑局部补强方案。7.4.3当相邻评价单元路段差异较大无法进行合并时,应按照就重避轻的的原则,将病害程度轻的评价单元划入病害重的评价单元中,保证设计路段的最小长度要求。7.4.4将具有相似性的设计路段作为同一类型进行路面设计,并以适当的编号将不同设计类型路段加以区分。7.5结构组合设计7.5.1应根据路面技术状况指数评价等级、病害成因、养护投资计划、本地区成功经验进行结构组合设计,并积极采用新材料、新技术、新工艺。7.5.2沥青路面大修结构组合方案主要包括直接加铺和翻修两种类型,具体结构组合方式可根据成功经验或参照附
20、录 D 确定。7.5.2.1路面直接加铺方案可分为直接加铺沥青层和直接加铺半刚性基层、沥青面层两种形式,当采用路面直接加铺方案时应符合下列要求:a)标高不受限制的大修路段,可采用直接加铺方案;b)加铺前应对原路面病害进行彻底处治。对于路表开裂严重的路段应采取必要的防止病害反射的措施,包括增加沥青层厚度、设置柔性基层、选择性能好混合料类型、增设应力吸收层等;c)高速公路、一级公路采用直接加铺方案时应考虑路面标高变化对上跨桥梁、隧道建筑界限、交安设施、排水设施、桥梁伸缩缝等的影响,从技术、经济、安全等方面进行综合论证后慎重采用。7.5.2.2路面翻修方案分为面层翻修和面层、基层一并翻修两种形式。当
21、采用翻修方案时应符合下列要求:a)根据路面破损状况、承载能力、病害发展程度、路面功能需求确定路面翻修深度及层位。当标高允许适当抬高时,也可采用翻修与加铺的组合方式;b)采用铣刨重铺的翻修方式时,宜至少保留底基层,作为新铺路面的下承层,确保路基不会在大修期间因降雨、重载运输而导致承载能力降低和翻浆等病害发生;c)采用就地冷再生工艺进行翻修面层或基层时,应根据冷再生类型确定重铺结构组合方式,当采用半刚性类冷再生后,可加铺沥青层或加铺半刚性基层、沥青层方式;当采用沥青类就地冷再生后,应加铺沥青类结构层。冷再生材料技术要求、混合料设计及施工工艺应参照 DB14/T678执行;d)新铺基层可采用柔性结构
22、半刚性结构或者两种结构的组合形式。DB 14/T 851201487.6设计弯沉计算应根据加铺层或重铺层的结构类型、设计年限内累计当量轴次及公路等级按照JTG D50的方法计算路面设计弯沉。7.7当量回弹模量计算7.7.1采用直接加铺方式时,应利用各设计路段弯沉检测结果,按照 JTG D50 相关要求计算原路面顶面当量回弹模量。7.7.2采用翻修方案时,新铺结构下承层和就地再生结构下承层顶面当量回弹模量应采用开挖探坑后承载板实测或采用路面弯沉盆结果反算(FWD 法)并经论证后确定。7.8材料设计7.8.1按照 JTG D50 相关要求结合试验成果及当地的经验确定材料设计参数。原材料技术指标、
23、配合比设计、混合料类型及施工工艺应按照 DB 14/T160 要求执行。7.8.2高速公路和一级公路上、中面层宜采用改性沥青;重交通、特重交通、气候严酷地区的其他等级公路应至少在上面层使用改性沥青。7.8.3特重交通路段、长大纵坡路段应参照 DB 14/T 677 相关要求进行抗车辙沥青混合料专项设计。7.8.4旧路材料应进行循环利用,就地再生、厂拌再生材料设计参数应根据试验结果经论证后确定或参照 JTG D50 推荐的同类材料设计参数范围的下限取值。7.9病害处治设计应对拟利用的路面结构层病害进行彻底处治,处治方案应参考 JTG H10、JTJ073.2 及当地的成功经验确定。7.10层间结
24、合设计7.10.1路面结构层间应按照 JTG D50、JTJ F40 合理选择设置透层、粘层、封层。7.10.2透层、粘层、封层所用材料技术指标、施工工艺及质量控制应符合 DB 14/T 160、DB 14/T647相关要求。7.10.3对新旧结构层之间的层间结合设计应在参考上述规范的基础上结合成功经验确定。7.11结构厚度设计与验算对设计路段拟定的具体路面结构组合均应按照 JTG D50 相关要求,采用专用设计程序计算设计层的厚度和进行结构验算。8桥梁、隧道铺装设计8.1一般规定8.1.1桥梁、隧道铺装层路面技术状况应在路况调查中一并进行检测、评定。8.1.2考虑桥梁结构自重和隧道净空的要求
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