资源简介
上海市工程建设规范
DG/TJ 08-2131-2022 J12442-2022
路面设计标准
Standard for pavement design of road
2022-01-05 发布 2022-06-01 实施
上海市住房和城乡建设管理委员会发布
主编单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
批准部门:上海市住房和城乡建设管理委员会
施行日期:2022年6月1日
上海市住房和城乡建设管理委员会文件
沪建标定〔2022〕10号
上海市住房和城乡建设管理委员会关于批准《路面设计标准》为上海市工程建设规范的通知
各有关单位:
由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司主编的《路面设计标准》,经我委审核,现批准为上海市工程建设规范,统一编号为DG/TJ 08—2131—2022,自2022年6月1日起实施。原 《路面设计规范》DG/TJ 08—2131—2013同时废止。
本标准由上海市住房和城乡建设管理委员会负责管理,上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司负责解释。
上海市住房和城乡建设管理委员会
二○二二年一月五日
前言
根据上海市住房和城乡建设管理委员会《关于印发(2019年上海市工程建设规范、建筑标准设计编制计划)的通知》(沪建标定〔2018〕753号)要求,由上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司组织有关单位对《路面设计规范》( DG/TJ 08—2131— 2013)进行修订。
近年来,上海积极推进绿色公路与海绵城市道路建设,一系列生态环保型路面的使用,提升了道路路面建设水平。根据绿色低碳建设要求及新技术发展,需对原规范进行补充完善。编制组在深入调查研究,认真总结近年来国内外科研成果和大量实践经验,并在广泛征求意见的基础上,完成了本标准修订。
本标准主要修订了如下内容:
1. 增加了透水路面技术,完善了桥面铺装、隧道铺装。
2. 根据公路与城市道路交通荷载不同,明确分类标准,分别提出了沥青路面结构设计要求。
3. 调整了水泥混凝土路面的使用范围。
本标准主要内容有:总则;术语和符号;基本规定;垫层和基层;沥青路面;水泥混凝土路面;其他路面;旧路改建;路面排水。
各单位及相关人员在本标准实施过程中,如有意见或建议, 请反馈至上海市交通委员会(地址:上海市世博村路300号1号楼;邮编:200125;E-mail:shjtbiaozhun@126.com), 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司(地址:上海市中山北二路901号;
邮编:200092;E-mail:zhengxiaoguang@smedi.com), 上海市建筑
建材业市场管理总站(地址:上海市小木桥路683号;邮编: 200032;E -mail:shgcbz@163.com), 以供修订时参考。
主编单位:上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司
参编单位:同济大学
上海城投研究总院
上海浦东建筑设计研究院有限公司上海公路投资建设发展有限公司
长沙理工大学
主要起草人:温学钧郑晓光张大伟苏凯孙大权钱国平胡程陈亚杰罗强黄明吴立报凌宏伟杨科炜陈宏坡任奇水亮亮徐弯弯于华南许严吴连盛
主要审查人:朱惠君曹亚东孔庆伟李青严军黄婉利应煜
上海市建筑建材业市场管理总站
目次
1 总则 1
2 术语和符号 2
2.1 术语 2
2.2 符号 4
3 基本规定 6
3.1 一般规定 6
3.2 轴载换算与设计交通量 10
4 垫层和基层 14
4.1 一般规定 14
4.2 垫层 14
4.3 基层 15
5 沥青路面 20
5.1 一般规定 20
5.2 面层材料 20
5.3 结构组合设计 29
5.4 结构设计指标与要求 31
6 水泥混凝土路面 40
6.1 一般规定 40
6.2 结构设计指标与要求 40
6.3 面层材料 42
6.4 结构组合设计 44
6.5 结构厚度计算 46
7 其他路面 55
7.1 砌块路面 55
7.2 桥面铺装 61
7.3 隧道路面铺装 63
8 旧路改建 66
8.1 一般规定 66
8.2 旧路状况评价 66
8.3 改建沥青路面设计 67
8.4 水泥混凝土路面加铺沥青面层设计 69
8.5 改建水泥混凝土路面设计 71
9 路面排水 73
9.1 一般规定 73
9.2 路表排水 73
9.3 路面内部排水 74
9.4 分隔带排水 76
9.5 交叉范围路面排水 76
9.6 桥面排水 76
9.7 广场、停车场排水 77
附录A 沥青混合料级配组成、沥青表面处治材料规格和
用量 78
附录B 沥青路面设计参数参考值 83
附录C 沥青混合料单轴贯入抗剪强度试验方法 87
附录D 水泥混凝土路面设计参数参考值 89
本标准用词说明 91
引用标准名录 92
条文说明 95
1 总则
1.0.1 为适应本市道路建设发展的需要,提高路面设计质量和技术水平,保证路面安全性、可靠性和耐久性,做到技术先进、经济合理,制定本标准。
1.0.2 本标准适用于本市各等级城市道路、公路新建和改建工程的路面设计。
1.0.3 路面设计应在满足功能要求的前提下,符合环境与生态保护要求,积极应用材料再生技术,鼓励低碳、环保和海绵型路面设计,体现本市道路特色。
1.0.4 路面设计除应符合本标准外,尚应符合国家、行业和本市现行有关标准的规定。
2 术语和符号
2.1 术语
2.1.1 沥青路面 asphalt pavement 铺筑沥青面层的路面。
2.1.2 水泥混凝土路面 cement concrete pavement 铺筑水泥混凝土面层(配筋或不配筋)的路面。
2.1.3 砌块路面 block stone pavement
用一定形状的石料或混凝土预制砌块铺筑面层的路面。
2.1.4 桥面铺装 deck pavement
铺筑在桥面板上的路面结构层,用以防止车轮直接磨耗桥面板,并扩散车轮荷载,也为车辆提供平整防滑的行驶表面。
2.1.5 隧道路面铺装 tunnel pavement 铺筑在隧道内的路面结构层。
2.1.6 透水沥青混合料 porous asphalt mixture
采用质量稳定的高粘度改性沥青与矿料等拌和而成的,设计空隙率为18%~23%的沥青混合料。
2.1.7 透水路面 permeable pavement
能使雨水通过透水性能良好的道路结构层路面,按照面层材料主要包括透水沥青路面、透水水泥混凝土路面与透水砖路面, 按照雨水渗流路径可分为表层排水式、半透式与全透式。
2.1.8 温拌沥青混合料 warm mix asphalt
在基本不改变沥青混合料的配合比以及施工工艺的前提下, 采用技术手段,使得沥青混合料的拌和温度相比同类热拌沥青混合料降低30 ℃以上,且能达到热拌沥青混合料路用性能要求的
-2
沥青混合料。
2.1.9 橡胶沥青混合料 asphalt rubber mixture
采用现场改性橡胶沥青或储存稳定型橡胶沥青生产的混合料。
2.1.10 高模量沥青混合料 high modulus asphalt mixture
通过采用外掺剂或低标号沥青等技术手段,使得动态回弹模量(15℃、10 Hz)达到14000 MPa 以上的沥青混合料。
2.1.11 环氧沥青混凝土 epoxy asphalt mixture
由环氧树脂、固化剂、沥青等与矿料拌和形成的混合料。
2.1.12 浇筑式沥青混凝土 gussasphalt
将集料、矿粉和沥青胶结料在220℃~260℃温度下拌和,依靠自身的流动性摊铺成型,无需碾压的沥青混合料。
2.1.13 沥青路面再生 asphalt pavement recycling
采用专用机械设备对旧沥青材料进行处理,并掺加一定比例的新集料、新沥青、再生剂(必要时)、温拌剂(必要时)等形成路面结构层的技术。按照再生沥青混合料施工温度的不同,沥青路面再生可分为热再生、温再生与冷再生;按照施工场合和工艺的不同,沥青路面再生可分为厂拌再生和就地再生。
2.1.14 设计工作年限 design working life
在正常设计、施工、使用和养护条件下,路面结构不需结构性维修的预期工作年限。
2.1.15 可靠度 reliability
路面结构在规定的时间内,规定的条件下,完成预定功能的概率。
2.1.16 目标可靠度 objective reliability
综合考虑工程安全度和工程经济性等方面的因素而确定的最佳可靠度。
2.1.17 可靠度系数 reliability coefficient
为保证设计的路面结构具有规定的可靠度,而在极限状态设计表达式中采用的单一综合系数。
2.1.18 容许拉应变 allowable tensile strain of asphalt layer
根据累计标准轴载作用次数,利用修正后沥青混合料疲劳方程计算确定的沥青层层底临界位置的拉应变。
2.1.19 容许拉应力 allowable tensile stress of semi-rigid base layer
半刚性材料的抗拉强度按抗拉强度结构系数折减后的拉应力值
2.1.20 容许剪应力 allowable shear stress
沥青混合料的抗剪强度按抗剪强度结构系数折减后的剪应力值。
2.1.21 抗拉强度结构系数 tensile strength structural coefficient 考虑半刚性材料疲劳破坏特性的安全系数。
2.1.22 抗剪强度结构系数 shear strength structural coefficient 考虑沥青混合料剪切疲劳破坏特性的安全系数。
2.1.23 压实度 degree of compaction
筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。
2.1.24 轻型荷载 light load
轴载小于40 kN 的车辆荷载。
2.2 符号
2.2.1 作用及作用效应
N——标准轴载作用次数;
P——标准轴载;
ε——应变;
σ——应力;
t——剪应力。
2.2.2 设计参数和计算系数
F ——弯沉综合修正系数;
— 4—
fn ——水平力系数;
t——设计工作年限;
γ——设计工作年限内交通量的平均年增长率; Ya——沥青路面可靠度系数;
Yr——水泥混凝土路面可靠度系数;
η——设计车道分布系数;
ys ——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数。
2.2.3 材料性能
E——弹性模量;
f—— 强度;
l——弯沉值;
r ——相对刚度半径;
v——泊松比。
2.2.4 材料类型
AC——密级配沥青混合料; AM——半开级配沥青碎石; AR——橡胶沥青;
AR-AC—— 密级配橡胶沥青混合料;
AR-SMA—— 橡胶沥青玛蹄脂碎石混合料; AR-OGFC— 开级配橡胶沥青混合料;
ATB——密级配沥青稳定碎石;
ATPB——开级配沥青稳定碎石; EA——环氧沥青混凝土;
GA——浇筑式沥青混凝土; HMAC ——高模量沥青混合料; OGFC——开级配沥青磨耗层;
SMA——沥青玛蹄脂碎石混合料;
WMA——温拌沥青混合料。
—5—
3 基本规定
3.1 一般规定
3.1.1 沥青路面的交通轴载作用可根据表3.1.1-1的规定进行分级,其中公路按照设计工作年限内设计车道累计大型客车和货车的交通量确定,城市道路按照设计工作年限内设计车道的累计当量轴次确定。水泥混凝土路面所承受的轴载作用,根据设计工作年限内设计车道临界荷位处所承受的累计当量轴次按照表3.1.1-2的规定分级。
表 3 .1.1-1 沥青路面交通等级
道路
类型
分级标准
极重
特重
重
中
轻
城市
标准轴载累计作用次数Ne(万次)
≥6500
2500~ 6500
1200~ 2500
300~
1200
<300
公路
大型客车和货车交通量(×10⁶,辆)
≥50
19~50
8~19
4~8
≤4
表3.1.1-2 水泥混凝土路面交通等级
交通等级
设计车道临界荷位处标准轴载累计作用次数Né(万次)
>10000
2000~
10000
100~ 2000
3~100
<3
3.1.2 沥青路面可用于各等级公路和城市道路,水泥混凝土路面可用于二级及以下公路和次干路、支路,砌块路面可用于支路与人行道,路面设计工作年限应符合表3.1.2的规定。
— 6—
表3.1.2 路面设计工作年限
道路等级
路面类型
沥青路面
水泥混凝土路面
砌块路面
高速公路、一级公路
15年
一
二级公路
12年
20年
三级公路
10年
---
四级公路
8年
快速路
—
主干路
次干路
支路
10年(20年)
注:砌块路面采用混凝土预制块时,设计工作年限为10年;采用石材时,设计工作年限为20年。
3.1.3 标准轴载应符合下列规定:
1 路面设计应以双轮组单轴载100 kN 为标准轴载,以 BZZ-100表示。标准轴载的计算参数应符合表3.1.3的规定。
表3.1.3 标准轴载计算参数
标准轴载
BZZ-100
标准轴载P(kN)
100
轮胎接地压强p(MPa)
0.70
单轮传压面当量圆直径d(cm)
21.30
两轮中心距(cm)
31.95
2 设计交通量的计算应将不同轴载的各种车辆换算成 BZZ-100 标准轴载的当量轴次。
3.1.4 路面可靠度设计标准应符合表3.1.4的规定。
—7—
表3.1.4 路面可靠度设计标准
高速公路、
一级公路、
二级公路、 次干路、支路
三级
四级公路
目标可靠度
95%
90%
85%
80%
70%
目标可靠指标β
1.65
1.28
1.04
0.84
0.52
变异水平等级
低
中~高
高
3.1.5 沥青路面可靠度系数可按表3.1.5确定,可靠度低于85% 的,按照85%的水平进行取值。
表3.1.5 可靠度系数
目标可靠度(%)
95
90
≤85
1.05~1.10
1.03~1.06
1.00~1.03
1.06~1.10
3.1.6 水泥混凝土路面各变异水平等级主要设计参数的变异系数变化范围,应符合表3.1.6-1的规定。可靠度系数依据所选目标可靠度及变异水平等级按表3.1.6-2确定;可靠度低于85%的, 按照85%的水平进行取值。
表3.1.6-1 变异系数的变化范围
水泥混凝土弯拉强度、 弯拉弹性模量
≤0.10
0.10~0.15
0.15~0.20
基层顶面当量回弹模量
≤0.25
0.25~0.35
0.35~0.55
水泥混凝土面层厚度
≤0.04
0.04~0.06
0.06~0.08
—8 —
表3.1.6-2 可靠度系数
1.20~1.33
1.09~1.16
1.04~1.08
1.33~1.50
1.16~1.23
1.08~1.13
1.23~1.33
1.13~1.18
注:变异系数在表3.1.6-1所示的变化范围的下限时,可靠度系数取低值;上限时, 取高值。
3.1.7 公路沥青路面的使用性能设计指标应符合现行行业标准 《公路沥青路面设计规范》JTG D50中的相关规定。城市道路沥青路面的结构设计应满足本标准第5.4节中的各项要求。
3.1.8 路面抗滑性能应符合下列规定:
1 高速公路、一级公路、快速路、主干路的沥青路面抗滑性能要求应符合表3.1.8-1的规定。
表3.1.8-1 沥青路面抗滑性能要求
抗滑性能指标
横向力系数SFC60
构造深度TD(mm)
高速公路、一级公路、快速路、主干路
≥54
≥0.55
注:1 应采用测定速度为60 km/h±1km/h 时的横向力系数( SFC₆) 作为控制指标。
2 路面宏观构造深度可用铺砂法或激光构造深度仪测定。
3 二级及以下公路、次干路、支路、非机动车道、人行道及步行街可按表3.1.8-1执行。
2 水泥混凝土路面抗滑性能要求应符合表3.1.8-2的规定。
表3.1.8-2 水泥混凝土面层的表面构造深度(mm)
二、三、四级公路、次干路、支路
一般路段
0.50~1.00
特殊路段
0.60~1.10
注:1 特殊路段系指急弯、陡坡、交叉口或集镇附近。
2 非机动车道、人行道及步行街可按表3.1.8-2执行。
—9—
3.1.9 水泥混凝土面层的最大温度梯度标准值( Tg) 应符合表3.1.9的规定。
表3.1.9 水泥混凝土面层最大温度梯度标准值
面层板厚度
(cm)
16
18
20
22
24
26
28
30
32
34
36
38
40
最大温度
梯度标准值
(℃/m)
101~ 108
95~
102
90~ 97
86~ 92
81~ 86
77~ 82
72~ 77
68~ 73
65~ 69
61~ 65
58~ 62
54~ 58
51~ 54
注:湿度大时,取低值。
3.2 轴载换算与设计交通量
3.2.1 公路沥青路面的交通量数据调查、车型分类与轴载换算应符合现行行业标准《公路沥青路面设计规范》JTG D50 的相关规定。
3.2.2 城市道路沥青路面轴载换算应符合下列规定:
1 沥青路面以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变为设计指标时,各种轴载换算成标准轴载P 的当量轴次Na 应按式(3.2.2-1)计算:
(3.2.2-1)
C₁=1+1.2(m—1) (3.2.2-2)
式中:Na——以设计弯沉值、沥青层剪应力和沥青层层底拉应变
为设计指标时的当量轴次(次/d);
K——轴载级别;
n; ——被换算车型的各级轴载作用次数(次/d);
C₁——轴数系数[轴间距大于或等于3 m 时,应按单轴计
算;轴间距小于3m 时,应按式(3.2.2-2)计算];
C₂——轮组系数(双轮组为1.0,单轮组为6.4,四轮组为0.38);
— 10—
P——标准轴载( kN);
P;——各级轴载(kN);
C₃——荷载系数(单轴荷载小于或等于130 kN 时,应取 4.35;单轴荷载大于130 kN时,可取5);
m——轴数。
2 沥青路面以半刚性基层层底拉应力为设计指标时,各种轴载换算成标准轴载 P 的当量轴次N 应按式(3.2.2-3) 计算:
(3.2.2-3)
C′₁=1+2(m—1) (3.2.2-4)
式中:N,—— 以半刚性基层层底拉应力为设计指标时的当量轴次(次/d);
C′—— 轴数系数[轴间距大于或等于3 m 时,应按单轴计
算;轴间距小于3 m 时,应按式(3.2.2-4)计算];
C′₂——轮组系数(双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为
0.09);
C'₃——荷载系数(单轴荷载小于或等于130 kN 时,应取8;
单轴荷载大于130 kN 时,可取9)。
3 应根据预测交通量,考虑各种车型的交通组成(或比例), 将不同车型的轴载换算成标准轴载的当量轴次,计算得到营运第一年单向日平均当量轴次。
4 设计工作年限内交通量的年平均增长率应在项目可行性研究报告等资料基础上,经研究分析确定。
5 沥青路面设计车道分布系数宜依据道路交通组成、交通管理情况,通过实地调查确定,也可按表3.2.2选定。当上下行交通量或重车比例有明显差异时,可区别对待,可按上下行交通特点分别进行结构设计。
—11—
表3.2.2 设计车道分布系数(η)
车道特征
车道分布系数
单向单车道
1.00
单向两车道
0.65~0.95
单向三车道
0.50~0.80
单向四车道
0.40~0.70
6 沥青路面设计工作年限内一个车道上的累计当量轴次应按下式计算:
(3.2.2-5)
式中:Ne——设计工作年限内一个车道上的累计当量轴次 (次/车道);
Y——设计工作年限内交通量的年平均增长率(%);
t—— 设计工作年限(年);
N₁ ——路面营运第一年单向日平均当量轴次(次/d);
η——设计车道分布系数。
3.2.3 水泥混凝土路面轴载换算应符合以下规定:
1 按疲劳断裂设计准则进行结构分析,以100 kN 单轴一双轮组荷载作为设计轴载,各级轴载作用次数N: 可按下式换算为标准轴载的当量轴次Ne:
(3.2.3-1)
式中:N.——标准轴载的当量轴次;
n——各种轴型的轴载级位数;
N; ——i 级轴载的作用次数;
P′—— 第 i 级轴载重,联轴按每一根轴载单独计; P₃——设计轴载重。
—12—
2 对极重交通荷载等级的水泥混凝土路面,宜选用货车中
占主要份额特重车型的轴载作为设计轴载。
3 设计工作年限内水泥混凝土面层临界荷位所承受的累计
当量轴次应按下式计算:
(3.2.3-2)
式中:N'′——设计工作年限内临界荷位所承受的累计当量轴次 (次);
N′—— 设计车道使用初期的当量轴载日作用次数(次/d);
ηs——临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数,可按表3.2.3选用。
表3.2.3 车辆轮迹横向分布系数(η .)
纵缝边缘处
二级及二级以下公路、 次干路、支路
行车道宽>7
m
0.34~0.39
行车道宽≤7
0.54~0.62
注:行车道较宽或者交通量较大时,取高值;反之,取低值。

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