DB13T 1790-2013 公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范

—2013公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范2013-11-04发布2013-11-30实施河北省质量技术监督局发布—2013I目次前言................................................................................II1总则..............................................................................12规范性引用文件....................................................................13术语、定义和符号..................................................................14设计参数..........................................................................35结构组合及材料组成设计............................................................46结构层厚度设计....................................................................87排水设计..........................................................................9附录A（规范性附录）公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面典型结构.....................10附录B（规范性附录）标准小梁断裂力采集方法.........................................12附录C（规范性附录）基层厚度h设计表...............................................14附录D（规范性附录）基层厚度h设计图...............................................15附录E（规范性附录）基层厚度设计案例...............................................16附录F（规范性附录）改性沥青碎石应力吸收系数试验...................................18条文说明............................................................................22—2013II前言等粒径多孔改性水泥混凝土（简称多孔改性水泥混凝土）是一种透水性大、承载力高、韧性好、施工简便、经济耐久的新型路面基层材料。它适用于新建和改建公路道路及停车场基层。随着研发的深入和实体工程跟踪、监测、分析，对多孔改性水泥混凝土用作路面基层有了一个全面的了解，它的骨架结构特点、结构力学特性、路用性能、路面结构组合及施工技术不同于常规无机结合料或水泥混凝土路面基层的沥青路面。本规范力求设计科学、验证直观，便于采集参数和验证力学性能，确保结构设计的可靠性、安全性、耐久性，同时为减少交通事故、提高路面行车安全性，做到技术先进安全可靠，增强实用性，并力求与相关标准协调一致，在广泛征求意见的基础上，编制了《公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范》。请有关单位在执行中，将发现的问题和建议函告邢台路桥建设总公司（地址：河北省邢台市高庄桥路79号，邮编：054001）以便修订时参考。主编单位：邢台路桥建设总公司参编单位：西安科技大学主要起草人：李来宾、李晓军、霍玉娴、付智、王中合、石晨英、高磊、石敬辉、王凤彩、郭红军、王栋梁、陈大伟、邢照辉、马焱。—20131公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计规范1总则1.1为了推广使用公路多孔改性水泥混凝土基层沥青路面，满足社会车辆轴载对公路承载力的要求，促进运输节能减排，保证结构工程安全可靠、延长道路结构寿命、降低维护成本、节约资源、提高路面行车的安全性，制定本规范。1.2本规范适用于新建和改建公路道路及停车场的多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计。1.3多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计方案应根据公路功能和承载力等级，结合当地气候、水文、地质、材料、建设和养护条件、工程实践经验及环境保护等，通过综合分析确定。1.4多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计包括设计参数、结构组合及材料组成设计、结构层厚度设计、排水设计等。1.5多孔改性水泥混凝土基层沥青路面设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。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，凡注明日期的引用文件，仅注明日期的版本适用于本文件；凡不注明日期的文件，其最新版本（包括修订版本）适用于本文件。JTGD30公路路基设计规范JTG/TD33-2012公路排水设计规范JTGD40-2011公路水泥混凝土路面设计规范JTGD50公路沥青路面设计规范CJJ37-2012城市道路工程设计规范JTGE20-2011公路工程沥青及沥青混合料试验规程JTGE30公路工程水泥及水泥混凝土试验规程JTGF30公路水泥混凝土路面施工技术规范JTGF40公路沥青路面施工技术规范DB13/T1419-2011公路路面多孔改性水泥混凝土施工技术规程DB13/T1506-2012公路沥青路面防水抗裂层设计施工技术规范3术语、定义和符号3.1术语和定义下列术语和定义适用于本规范。3.1.1—20132标准小梁断面尺寸为150mm×150mm，长为550mm的多孔改性水泥混凝土长方体试件。3.1.2标准小梁断裂力采用标准小梁，在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加的极限压力值，kN。3.1.3设计轮载是指单条轮胎接地时对基层板体施加的允许极限静压力值，kN。3.1.4设计轴载是指单轴双轮组的允许极限荷载重量，kN。3.1.5承载力等级是指公路不同承载能力的等级，依设计轴载划分为：一、二、三、四、五，五个等级，并对应着五个不同设计轮载。3.1.6非标小梁长为550mm，宽度和高度相同，断面尺寸大于150mm的多孔改性水泥混凝土长方体试件。3.1.7非标小梁断裂力采用非标小梁在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加的极限压力值，kN。3.1.8挠度值采用标准小梁，在支点间距450mm，顶面双压头间距150mm施加至极限压力，试件顶面中心处最大垂直位移值，（0.01mm）。3.1.9面层排水是指路面表面层为透水结构，路面水可通过面层结构排出路外。3.1.10基层排水是指路面的面层和基层均为透水结构，路面水可通过路面基层结构排出路外。3.1.11路基渗水—20133是指路面、基层和路基均为透水结构，路面水可通过路面、基层直接渗透到路基中，再通过路基渗入地下或排出路外。3.1.12应力吸收层是指采用单一粒径碎石、改性沥青及掺和料经加热拌合、摊铺、碾压成型的，具有阻断基层裂缝反射功能的沥青混合料结构层。3.2符号F1—标准小梁断裂力，kNP—设计轴载，kNPr—设计轮载，kNF—基层承载力，kNh—基层设计厚度，cmbo—项目所在地十年一遇最低气温下基层裂缝最大宽度，mmH应—应力吸收层厚度，mmK—应力吸收系数。gc—项目所在地十年一遇的最高气温值，℃dc—项目所在地十年一遇的最低气温值，℃4设计参数4.1设计年限路面结构设计年限为40年。4.2基层承载力以设计年限内2倍设计轮载作为基层承载力的最低控制标准。见式（1）。F≥2Pr……………………………………………………（1）式中：Pr——设计轮载，kN；F——基层承载力，kN。4.3基层承载力等级划分依照设计轴载，基层承载力划分为5个等级，见表1。表1基层承载力等级基层承载力等级一二三四五设计轴载（kN）300250200150100设计轮载（kN）7562.55037.5254.4非标小梁断裂力与标准小梁断裂力关系非标小梁断裂力与标准小梁断裂力关系公式见式（2）：—20134F=2.25e-6×F1×h2.6…………………………………………（2）式中：F——非标小梁断裂力（基层承载力），kN；h——非标小梁厚度，cm；F1——标准小梁断裂力，kN。5结构组合及材料组成设计5.1一般规定5.1.1结构组合设计，应使各个结构层的力学特性及其组成材料性质满足相应的功能要求。5.1.2应充分考虑各相邻结构层的相互作用、层间结合条件和要求，以及组合结构的协调与平衡。5.1.3多孔改性水泥混凝土基层沥青路面按排水方式分为四种典型结构：表面排水、面层排水、基层排水和路基渗水，见附录A。5.1.4路面各结构层组成材料的原材料品质和技术指标要求，以及混合料组成设计方法，应符合JTGF40、DB13/T1419—2011和DB13/T1506—2012中有关条款的规定。5.2路基5.2.1路基应稳定，对路面结构提供均匀的支撑。5.2.2挖方段路基的处理岩石路基开挖后，顶面平整度不满足要求时，应采用水泥稳定级配碎石、无砂水泥混凝土填平压实。土路基挖方段，路床顶面以下开挖深度应大于80cm，填前压实后，再分层回填压实。5.2.3特殊路基处理a)渗水路基处理路基为砂砾、炮渣石等岩石材料，且填石厚度大于120cm，当地基渗透性、水稳性较好时，可以采用路基渗水结构。b)寒冷地区的路基处理当路面设计厚度不能满足冰冻深度要求时，应采用砂砾、炮渣石、碎石等颗粒材料替换路基土。c)其它特殊路基处理依照JTGD30特殊路基要求设计。5.3垫层5.3.1当路基为渗水结构时，应采用透水的无砂混凝土、多孔水泥稳定级配碎（砾）石等做为垫层，具有相应的抗水浸、抗冻融能力，最小厚度16cm。5.3.2当路基为非渗水结构时，垫层宜为低剂量的石灰稳定土、石灰粉煤灰稳定土、水泥稳定级配碎（砾）石等。7d无侧限抗压强度大于0.5MPa，最小厚度18cm。5.3.3垫层层顶容许弯沉值不大于100（0.01mm）。—201355.4防水层除路基渗水结构外，在垫层与基层之间均应铺设防水层。防水层材料宜采用纤维防水卷材，防水卷材的技术指标及施工工艺满足DB13/T1419-2011的要求。5.5路面基层5.5.1基层采用多孔改性水泥混凝土，设计厚度小于36cm的一次摊铺成型；设计厚度大于36cm的允许分层摊铺，每层厚度不小于18cm。施工工艺应满足《DB13/T1419-2011的要求。5.5.2旧路加宽采用多孔改性水泥混凝土路面基层，拼接处应设置应力吸收带。应力吸收带的厚度与多孔改性水泥混凝土基层厚度相同，采用倒梯形槽，上口宽30cm～50cm，下口宽15cm～25cm，槽内采用改性沥青碎石混合料分层填压。5.5.3基层材料5.5.3.1多孔改性水泥混凝土基层材料，以标准小梁7d龄期的断裂力控制。各承载力等级的标准小梁断裂力不小于15kN，不大于30kN；混合料孔隙率不小于23%；标准小梁的挠度值大于65（0.01mm）。5.5.3.2严格控制水泥用量、集料规格和改性剂用量。各种材料的技术指标应满足DB13/T1419-2011的相关要求。集料、水泥等材料用量范围，见表2。表2多孔改性水泥混凝土基层材料用量范围集料粒径（mm）水泥用量(kg／m3)改性剂用量（液体）(kg／m3)水用量(kg／m3)37.5最大360