美国地沥青学会AI沥青路面设计方法

{工程设计管理}美国地沥青学会AI沥青路面设计方法DOC47页)预测。AI对交通量的预测是以80KN作为当量标准轴载为基础的。为了得到设计年限内的设计车道上当量轴载的ESAL荷载组下的作用次数换算为对应的80KN的当量轴载次数。对应80kN当量标准单轴荷载的(n0)i为i下式计算:(n0)i=(piFi)(ADT)0(T)(A)(8-1-1)式中:(n0)i为i荷载组每天的初始重复作用次数；pi为i荷载组(ADT)0T为货车在ADT中的百分数；A为每辆货车的平均轴数；Fi为i荷载组的当量轴载系数（EALF）,是根据pt=2.5、SN=5时的AASHTO当量系数。对应的当量轴载系数F计算公式：（8-1-2）其中：Gt=log[（4.2-2.5）/（4.2-1.5）]x=0.4+0.081(Lx+L2)3.23/[(5+1)5.19L23.23]Lx为作用在一组单轴、一组双轴、一组三轴上的荷载,单位为kip,L2为轴的编号,单轴为1,双轴为2,三轴为3。设计车道设计年限内的当量轴载的ESAL计算公式：ESAL=(piFi)(ADT)0(T)(A)(G)(D)(L)(365)(Y)（8-1-3）式GD为方向分布系数，通常假设为0.5，除非两个方向的交通量不同；L为车道分布系数，它随交通量和车道数目而变化；Y为设计年限，单位为年。其中式（8-1-3)中右边第一项和第四项合并，称之为货车系数。Tf=(piFi)(A)（8-1-4）式中：Tf为货车系数，或每辆货车的8OkN单轴荷载作用次数。式（8-1-3）改写为：ESAL=(ADT)0(T)(Tf)(G)(D)(L)(365)(Y)（8-1-5）路面设计所需最基本的交通消息是设计年限初的货车日均交通量ADTT，ADTT可以用ADT的百分率或实际值表示，这一初始日均交通量，可以通过交通特性与设计项目相类似的道路实际交通统计得到。确定设计ESAL应采用以下具体步骤。（1）预测拟建工程可能行驶的不同类型车辆的数量，如客车、单车厢货车(含公共汽车)8.1.1分数。表8.1.1美国不同等级公路的货车分布情况车辆类型货车百分数州次要主集散道路其它主干线际干线主要次要郊区路网单车箱货车2轴，4轮2轴，6轮43607173803轴或以上810111010全部单车厢货23442车573868792半拖挂牵引车533224轴或以下4125111065轴111116轴或以上472714138全部多车厢牵100100100100100引车全部货车市区路网单车厢货车2轴，4轮2轴，6轮3轴或以上5266848667全部单车厢121291115货车242185半拖挂牵引668295973车5521124轴或以下28133215轴1111156轴或以上341853100全部多车厢牵100100100100引车全部货车（2）确定每种车辆的货车系数。对于所有货车采用相同的货车系数，也可以对不同等级的货车8.1.21以表2底部所示的全部货车系数，即可得到当量8OkN(l8kip)单轴荷载作用次数。表8.1.2美国不同等级公路和车辆的货车系数分布情况货车系数车辆类型其它主干次要主集散道路州际线干线主要次要郊区路网单车箱货车2轴，4轮2轴，6轮0.000.0030.0030.0170.0033轴或以上30.250.280.410.19全部单车厢货0.210.861.061.260.45车0.610.080.080.120.03半拖挂牵引车0.060.920.620.370.914轴或以下0.621.251.051.671.115轴1.091.541.042.211.356轴或以上1.231.210.971.521.08全部多车厢牵1.040.380.210.300.12引车0.52全部货车市区路网单车厢货车2轴，4轮2轴，6轮0.003轴或以上0.0150.0020.006-2全部单车厢0.130.240.230.130.17货车0.741.020.760.720.61半拖挂牵引0.062.090.040.160.05车0.480.710.460.400.984轴或以下1.170.970.770.631.075轴1.190.900.64-1.056轴或以上0.960.910.670.531.05全部多车厢牵0.230.210.070.240.39引车全部货车（3）确定车道分布系数，即设计车道总货车交通量的百分数。对于可以用表8.1.3确定车道分布系数。表8.1.3车道分布系数两个方向车道数车道分布系数250445（3548）6或6以上40（2548）(4)种货车分别选用不同的增长率。增长系数={(1+）n-1}/其中，010%n为设计年限135年,一般20年。(5)将每种货车的车辆数乘以货车系数和增长系数，再将这些值加起来即为设计ESAL。1.2设计ESAL的简化确定方法在缺乏详细的交通数据时，AI法建议用表8.1.4预测设计ESAL。这一简化方法将交通量划分为6个等级，每一等级与公路或街道的类型相对应，表中有在设计年限内预期行驶的重型货车平均数。重型货车定义为有2轴6轮或者更大的货车，小型货车、箱式货车和轻型4轮货车不包括在内。所示各个等级的ESAL可以用于设计。表8.1.4交通分类设计使用期交通等限内预期行街道或公路类型ESAL级驶的重型货车范围停车场、汽车道；I车型住宅区道路；71035103轻型农场道路。住宅道路；71031510II104郊区农场和住宅区道路。3市区次要支线道路；71041510III105郊区主要支线道路。4市区次要干线和轻工业道路；71051510IV106郊区主要支线和次要干线5公路。市区高速公路和其它主要21064.51V3106干线公路；06郊区州际和其它主要干线公路。市区州际公路；71061510VI107一些工业用路。6注：只要可能，应对IV和IV级以上的道路作精确的交通分析。第二章各结构层材料控制及基本试验内容2.1路基土表8.2.1路基土基本试验试验试验内容应用AASHTOASTM备注频率1筛分析T27C136材液限T89D4231000m3料塑限用于路基T90D424或生塑性指数土分类T90D4241500m3产含水量T208D2216做一次阶密度T100D854段土壤分类M145D24872确定路基CBRT193D1883土强度，或T190D2844作为厚度R-value施工前设AASHTOT274或

或回弹模一次或

计参数AIMS-10量Mr材料发3得出密实度生变化试验-含水量关时系曲线，得T180D1557出最大干密度和最佳含水量。41000m2现场灌砂法现场施工T191D1556或施工或核子仪碾压控制T238、D2922、1500m2阶段法T239D3017做一次路基土现场压实控制：（1）塑性土壤路基顶面至深度30cm内压实度，最少要压实度要求达到AASHTOT180D法所求得最大干密度的95%以上，30cm以下为不小于90%。如果是膨胀土，含水量宜控制在较最佳含水量大12%范围内，非塑性土的含水量宜控制在较最佳含水量小12%范围内。（2）非粘性土壤路基顶面至深度30cm内压实度，最少要压实度要求达到AASHTOT180D法所求得最大干密度的100%以上，30cm以下为不小于95%。2.2粒料基层、底基层当采用末处治的集料基层和底基层时，其材料技术要求需满足ASTM2940。1）ASTM2940材料技术要求粗集料：即4.75mm以上的集料，可以采用轧制碎石、轧制砾石甚至可以采用较好质量的矿渣。大于9.5mm集料至少有75%以上颗粒具有两个或两个以上的破裂面。细集料：即4.75mm以下的集料。最终级配中0.075mm筛通过率不能超过0.6mm通过率的60%以上。对于基层，通过0.425mm以下的集料液限不大于25，塑性指数不大于４。砂当量不小于35。对于底基层，而且深度大于冰冻深度，塑性指数不大于6，砂当量不小于30。表8.2.2级配范围和允许偏差0.07550mm37.5mm19mm9.5mm4.75mm0.6mmmm10095-10070-9250-7035-5512-250-8基层（-2）（5）（8）（8）（8）（5）（3）底基10090-10030-500-12---层（-3）（5）（10）（5）注：１、允许偏差指现场混合料级配可以超出本规范的范围；２、0.075mm采用水筛。如果当地冰冻害较严重，0.075mm通过率可以取较低的值，同时注意0.02mm通过率不要大于3%。2）末处治的集料基层和底基层混合料性能要求表8.2.3（1991版）末处治的集料基层和底基层质量要求底基试验基层试验底基层基层层CBR（最无塑2080塑性指数（最大）6小）性R5578砂当量（最小）2535液限0.075mm通过率2525127（最大）（最大）3）现场压实控制现场压实度要求达到AASHTOT180DT224修正所求得最大干密度的100%以上。含水量应控制在最佳含水量的1.5%范围内。4）试验内容表8.2.4粒料底、基层基本试验试验比试验内容AASHTOASTM备注频率1600m3材料筛分析T27C136生磨耗值T96C131产阶安定性T104C88段5000m3做砂当量T176D2419一次液限T89D423塑限T90D424塑性指数T90D4242CBRT193D1883施工前一或T190D2844次或材料R-value发生变化或回弹模量AASHTOT274或AIMS-10时Mr3T180D1557试验4现场1000m2做灌砂法T191D1556施工一次或核子仪法T238、D2922、D3017阶段T2392.3沥青混凝土1）集料技术要求沥青混凝土集料必须符合AISS-1规定，级配可以参考ASTM3515。沥青混凝土的材料可以采用碎石、碎矿渣、碎砾石以及自然、人工砂，对于轧碎砾石一般要求4.75mm筛上不少于40%，具有至少一个破碎面，对于高速公路不小于90%；对于OGFC混合料，4.75mm筛上不少于90%具有至少一个破碎面、不少于70%具有两个或以上的破碎面。粗集料的磨耗值，对于面层40%，沥青混凝土基层50%。采用硫酸钠作试验时不大于12%、采用硫酸镁作试验时不大于18%。细集料要求不含有害物质，0.425mm筛下料的塑性指数不大于4。基质沥青可以按照表8.5.3的推荐情况采用。表8.2.5密级配沥青混凝土混合料级配要求筛密级配孔D-1D-2D-3D-4D-5D-6D-7D-8D-95037.5251912.59.54.752.3611100003790-1100.5002560-890-11000001956-890-11000001235-656-890-1100.550009.56-890-110050004.17-423-529-535-644-755-880-110075739545002.10-315-419-423-428-532-665-195-13661598700001.40-885-1180000.25-670-96550.3-154-165-175-195-217-237-4045-7350.3-2020-41500.00-50-61-72-82-102-102-109-2075沥青用量2-73-83-94-104-115-126-127-128-12注：0.075mm以下塑性指数不大于4%。同时矿粉规格必须符合AISS-11992年版要求，即ASTMD242要求。表8.2.6AISS-11992年版矿粉要求筛孔通过率0.61000.395-1000.07570-1002）沥青混合料配合比设计及技术要求沥青混合料的设计按照MS-2中规定的马歇尔方法进行设计配合比设计。表8.2.7AIMS-2（1995年第6版）沥青混合料马歇尔方法设计指标交通量等级重交通中交通轻交通适合结构层面层、基层击实次数755035稳定度（N）800653383336流值814816818（0.01英寸）空隙率353535VMA见表8.2.8VFA6575%6578%7080%交通量大于106104~106小于104表8.2.8VMA规定值VMA规定值筛孔空隙率空隙率空隙率3%4%5%1.1821.522.523.52.361920214.751617189.514151612.5131415191213142511121337.5101112509.510.511.56391011注：不同的空隙率下的VMA可以采取插值获得同时，提出对于大粒径的沥青混合料采用大Marshall为了获得与标准Marshall相同的压实效果，大Marshall的双面击实次数由以前的50、75次相应提高为75、112次，其体积参数不变，依然要求符合上表的要求。但是稳定度和流值的标准由以前的数值分别相应提高2.25、1.5倍，同时对于非标准高度的试件的要求按下表8.2.9调整为标准高度95.2mm下的标准值。表8.2.9大马歇尔校正系数（单位：mm）试验高度试验体积校正系数88.91608-16261.1290.51637-16651.0992.11666-16941.0693.71695-17231.0395.21724-17521.0096.81753-17810.9798.41782-18100.951001811-18390.92101.61840-18680.903）沥青混合料现场控制表8.2.10现场混合料配合比允许偏差12.5mm以上89.54.75mmmm72.361.18mm60.60.3mm50.075mm3沥青用量0.5流值（1/100in）3空隙率，%1稳定度1KN或20%注：VMA、VFA可以自行控制现场压实度要求：每天生产的沥青混凝土为一批，每一批试验室必须击实6个试件，现场钻芯5个试件。现场5个试件的平均密度应该达到室内6个试件密度的96%以上，而任何一个试件的压实度不得低于94%。如果采用最大理论密度，则平均压实度达到92%以上，单个压实度达到90%。4）基本试验内容表8.2.11沥青混合料基本试验试验内容试验方法试验频率AASHTASTMO1、沥青混凝土材料检验粗、细集料的坚固性T104C88粗集料的磨耗值T96C1311次/5000m3细集料的砂当量T146D2419粗细集料的密度、吸水率沥青检验开工前一次2、沥青混凝土配合或材料发生比设计变化时级配密度试验VFAVMA稳定度T245D1559流值空隙率VMA矿分残留马歇尔稳定度3内试验）抽提试验确定沥青用量材料级配马歇尔试验D4125稳定度T164或流值D2172试件密度1～2次/天空隙率VFA、VMA冷料筛分、热料仓筛分4场试验）D1188现场压实度T230或钻芯D2726核子仪D2950平整度按AISS-1厚度D3549第三章结构设计的力学图式荷载图式为双圆垂直荷载，不考虑水平荷载，以80KN单轴荷载为标准轴载，单圆当量圆半径δ=11.43cm，两轮中心间距为3δ，力学计算须计算各层沥青层底、路基土顶面以下单圆中心点1、单圆内侧边缘2、双圆间隙中心点3三个点的位置最大应力、应变值。20KN20KN

34.3cm0.587Mpa图8.2AI力学图式沥青层泊松比0.35E1逐月变化123第四章设计标准粒料层泊松比0.35E2逐月变化123路基泊松比0.45Mr逐月变化Al设计方法采用两种应变作为破坏准则。因此有两个设计标准：一个是沥青层底部的水平拉应变，控制疲劳开裂；另一个是土基表面的竖向压应变z，控制永久变形，即车辙。4.1疲劳准则AI法建立了标准混合料(沥青体积为11%5%)的疲劳方程见式（4-1Nf=0.00115（）-3.291|E*|-0.854(8-4-1)式中：Nf为控制疲劳开裂的允许荷载重复作用次数，|E*|为沥青混合料的动模量（MpaAASHO道路试验所选路段的观察表明，应用式（8-4-1）所得到的疲劳开裂占总面积的20%。对于非标准混合料，根据实验室的疲劳试验结果，式（8-4-1）可表示为：Nf=0.00115（）-3.291|E*|-0.854.C(8-4-2)式中：C为空隙率Va和沥青Vb的函数。C=10M（8-4-3）式中：M=4.84[Vb/（Va+Vb）-0.6875]4.2永久变形准则根据AASHO作用次数可用下式表示:Nd=1.36510-9（z）-4.477（8-4-4）认为只要路面压实良好，且沥青混合料设计得当，式（8-4-4算的设计交通荷载作用下的车辙不会大于12.7mm。第五章各结构层材料特性及材料强度的确定材料特性主要包括土基、粒料基层和沥青层的回弹模量和泊松比。路基土的泊松比假设为0.45，其他材料的泊松比假设为0.35。5.1路基土自从1981版开始采用路基土的回弹模量，即标准回弹模量Mr作为路基土强度指标，不包括土基冻融时的模量值。路基土Mr试验值的确定方法：①路基土模量的确定可以通过AASHTOT274或AIMS-10中规定试验直接确定，试验时的轴向压力为6psi，径向压力2psi，在确定Mr时还需考虑材料的饱和度和干密度。如果不能实测，也可以通过换算得到：②CBR换算得到，Mr=10.3CBR（CBR10%③R-value换算得到：Mr=8+3.8R（R-value的水压力为240psi④Platebearing（K）换算。第九版MS-1中主要采用前三种方法确定路基强度的试验值，已经取消了Platebearin（K）换算为回弹模量的方法。为了确定回弹模量试验值具有代表性，必须确定路基土取样位置：路堤：取土区取样路堑：在挖方后断面上取土原有地面：在地面下50～100cm内取样。假若试验值变异性很大，应随机取样，确定控制作用的土的类别，和不同土类的边界。若土的类别相差很远，且每一种土覆盖的面积很大，应考虑将工程项目分开，单独设计。一般至少有6～8个试验值，采用累积曲线来确定土基的设计回弹模量。首先确定交通量的大小，确定土基设计回弹模量保证率。然后按从大到小的顺序排列土基模量，计算各值与各测量值总和，在图中作出试验值的累积曲线。最后从图中读出保证率百分数对应的路基土设计回弹模量值。表8.5.1按交通量大小选定的土基设计回弹模量保证率交通水平ESAL104104~106106（80kN）设计回弹模量保证60%75%87.５%率实例：设计交通量1百万次。路基强度试验值44.8、58.6、67.6、68.3、68.3、80、106.9Mpa。累计百分率计算结果见表8.5.3。绘制试验值与累计百分率曲线图见图8.3。根据表8.5.1得出路基土设计回弹模量百分率为87.5%，查图8.3，得出该交通量下的路基土设计回弹模量为56.9Mpa。表8.5.2累计百分率计算试验值试验数百分率量106.91(1/7)100=14802(2/7)100=2968.368.34(4/7)100=5767.65(5/7)100=7158.66(6/7)100=8644.87(7/7)100=1005.2未处治的粒状材料粒料材料的模量是与应力水平相关，应力对回弹模量的影响为：E=K1K2（8-5-1）式为第一应力不变量，一般取19.5psi。K1、K２为实验得到的系数；系数K1选用的范围为5.2至82.8Ｍpa；幂指数K２等于0.5。在DAMA设计程序中，将土基和所有沥青稳定层作为线弹性，将未经处治的粒料基层作为非线性弹性。因为由土基应力变化产生的模量变化通常很小，假设土基线弹性是合理的。粒料基层的模量根据多变量回归的预测方程计算：E2＝10.44h1-０.471h2-0.041E10.139E30.287K10.868(8-5-2)式E１、E２和E３分别为沥青层、粒料基层和土基的模量；h1、h2分别为沥青层和粒料基层的厚度；K1同式(8-5-1)。5.3热拌沥青混合料沥青混合料的动模量由一个计算公式确定，该公式由室内60种不同的沥青混合料试验得到，方程也被DAMA程序所应用。热拌沥青的动模量|E*|用下式确定：|Ｅ*|＝105101(8-5-3-1)1=3+0.0000052-0.0018921.1(8-5-3-2)2=40.5T53=0.553833+0.028829(200-0.1703)-0.03476Va+0.070377+0.-0.02774(8-5-3-3)4=0.483Vb(8-5-3-4)5=1.3+0.49825log(8-5-3-5)式1与５为中间常数；为荷载频率(Hz)T为沥青混合料温度(F)；200为集料通过200号筛的重量百分率；Va为空隙体积(%)；为沥青在21.1C的粘度(106泊)，若无足够的粘度数据，可以按=29508.2P25C-2.1939计算，P25C为25C的针入度；Vb为沥青体积（％）。制作图表时式(8-5-3)采用如下参数值：200=5%；＝10Hz；对于面层Va＝４％、Vb＝11％，基层为7％、11％。以纽约州、南卡罗来州和亚利桑那州为代表的三个地区温度，分别用年平均气温（MAAT）为7、15.5、24C来考虑。用于研制设计图表的沥青结合料种类及其粘度见下表8.5.3。在寒冷地区，月平均温度低于7C，为了防止因温度应力而产生路面横向开裂，采用较软的沥青。在炎热地区，月平均温度大于24C，采用较硬的沥青。表8.5.3不同温度地区沥青的等级和粘度州MAAT沥青等级21.1C粘度（106泊）纽约州7AC-50.6南卡罗来州15.5AC-10、AC-201.6亚利桑那州24CAC-405.0表8.5.3所示为三个温度代表地区的月均气温，式（8-5-3）温度T为中路面平均温度Mp，按下式计算：Mp=Ma[1+1/（Z+4）]-34/（Z+4）+6（8-5-4）其中Mp为路面平均温度，Z为表面下深度（inMa为月平均温度。5.4乳化沥青混合料基层允许采用乳化沥青混合料。根据集料的种类，规定了三种混合料：I型：用经过加工、混合料厂拌拌和密级配混合料，具有与HMA类似的性质。II型：用部分加工过的轧制碎石、料场或河岸的天然集料拌制的混合物。III型：含有砂或粉砂的混合料。在23C、38C温度下对32种不同混合料进行了试验，得出每一种混合料在铺设期间和养护完成以后的劲度模量代表值，其它温度时的模量可用线性插入得到。养护时间对劲度模量得影响可用下式表示：Et=Ef-（Ef-Ei）(RF)（8-5-5）式中：Et为养护时间t的模量；Ef为养护完成后的模量，Ei为未养护、初始时的模量；而RF为养护时间t时的折减系数。图8.4六个月养护期的折减系数制备设计图表采用6个月的养护期，因为更长的养护期直至30个月对于图表所得的厚度的影响不大。表8.5.5给出了各类乳化沥青混合料的劲度。表8.5.5乳化沥青混合料劲度（kPa）初始模量最终模最终模量类型VaVb（73F）73F）（100F）I10345171172489II793275886289III414103434589第六章环境影响设计图表除了考虑一年中月温度变化对HMA和乳化沥青混合料劲度模量的影响外，还应考虑冻融对土基和粒料材料回弹模量的影响。设计时在冰冻时期用高一些的模量，在冻融时期用低一些的模量，对于MAAT为7C或15C的地区进行修正，而对于MAAT为24C的地区不作修正。6.1土基图8.5所示为一年中土基模量的变化情况。该图显示了一年中土基强度的变化的4个时期，即冰冻、融化、恢复和正常四个时期，每个时期路基土回弹模量不同。土基模量在融化时期可能会降低为正常模量的几分之一。用于两个温度地区的融化模量值和每个时期的持续时间见表8.6.1。若已经知道每个时期开始和终了时的回弹模量，该时期中任意月份的模量值可由图8.4插值得到。表8.6.1DAMA程序所用路基土模量（103psi）MAA正常各月路基土模量T模量1212345678910114.4.15.27.38.1.62.33.03.74.4.500.95593724685521.40.9.610.7C1212315067.28.4121255082222.29.36.43.15.17.18.19.21.22.22.50.5543181582554.4.27.1.32.12.93.74.4.4.4.4.5505535431555510.15C12121231507.28.49.61212121282222.38.19.20.21.22.22.22.22.22.5018.55313455555开始正图8.5土基回弹模量的季节变化常6.2未处置的粒料基层可以采用同样的方法，来修正未处治的粒料模量。式9中系数K1在冰冻状态为正常模量的300%，春融时降至正常模量的25%。下表为所用的月K1值变化情况。K2保持不变，为0.5。表8.6.2DAMA程序所用粒料材料基层K1（103psi）各月粒料基层K1值正常MAAT111K11234567892014.5.6.881216202423884687C14.6.8.1011121824303632864.2223.6.88816242588885515C15.7.9.11111212243632255752222第七章结构厚度设计DAMA程序是AI专门开发用于多层弹性路面结构分析的，它采用了累积损伤技术。AI法采用DAMA计算机程序可以同时计算满足疲劳开裂和车辙准则要求的最小厚度。对于任何给定的材料和环境条件，根据每个准则，可以得到两个厚度，将其中较大的值用于设计图表，由于这个原因，AI许多设计曲线的形态反映了这两个不同的准则。7.1Al法MS-l手册的设计用图Al法MS-l手册的设计用图可以见图8.6～8.15采用的年均气温为15C(60F)，该气温可以覆盖美国大陆的大部分地区。假设选用的沥青结合料符合表8.5.3的要求，即使温度略有不同，但是HMA模量不会有很大变化而明显影响厚度设计。1982年MS-1手册得研究报告还提供了年平均气温为7.0C和24C的设计图。这些图也列入了1991年版的手册中。1）全厚式HMA图8.6为全厚式沥青路面设计用图。已知土基回弹模量MR和当量单轴荷载ESAL，可以从图中直接获得包括面层和基层两者在内的HMA总厚度。2）乳化沥青基层上的HMA图8.7～8.10分别为I、II和III型乳化沥青混合料的设计用图。图中给出了HMA面层和乳化沥青基层的总厚度。乳化沥青基层上HMA的最小厚度随交通水平而变化。见表8.7.1。表8.7.1乳化沥青基层上HMA的最小厚度（单位：in）I型II、IIII型IIIII型ESALHMA厚度型HMA厚ESALHMA厚HMA厚度度度10412107241051.5210725106233）未处治的集料基层上的HMA图8.11～8.15分别为102、152、203、254、305和475mm末处治的集料基层上HMA面层的设计用图。应用这些图时，设计者首先必须确定采用多少厚度的集料基层，然后选用合适的设计用图，由该图可求得HMA的厚度。同时，规定了粒料基层上要求最小的沥青层厚度。表8.7.2粒料基层上要求最小的沥青层厚度要求的最小沥青层厚交通量交通状况度＜104轻交通7.5cm104~106中交通10cm＞106重交通12.5cm7.2利用DAMA程序计算步骤下面给出DAMA的程序计算示例。1表8.7.3计算结构层数材料类型结构层厚度泊松比1沥青混合料100.352沥青混合料150.353级配碎石250.354路基土0.45荷载图式见图8.2。2利用气温来考虑温度对沥青混合料模量的影响。每个月的温度变(C)8-5-4沥青层的温度。表8.7.4各沥青结构层温度月份12123、4、56、7、891011月月月月月平均气温-413.125.812.8第一层混合料温度-1.518.433.318.1第二层混合料温度-1.117.531.417.23）、确定各结构层的模量a、按公式（8-5-3）计算沥青混合料动模量，基本参数：层位1：采用70#沥青（对应针入度70）=2.642，P200=5.0％，=10.0HZ，Va=4.0％，Vb=11％层位2：采用90#沥青（对应针入度88）=1.60，P200=5.0％，=10.0HZ，Va=5.0％，Vb=11％b、路基土强度取值可以按照表8.6.1中取值，本示例对各月的路基土模量统一采用30Mpa。c、级配碎石模量根据（8-5-2）式，计算级配碎石模量，K1可以按照表8.6.2取值，本示例对各月的K1值统一取83Mpa。表8.7.5各结构层模量各沥青层，级配碎石模量路基土级配碎温度（Mpa）月份Mr石K1C沥青混沥青混级配（Mpa）（Mpa）凝土1凝土2碎石12、1、2-4308318926145321123、4、513.13083629252261306、7、825.83083189017461529101112.83083665955051294）计算路基土顶面垂直压应变、沥青层底拉应变，并计算疲劳寿命根据第三步计算的各层模量和第一步的力学图式，计算路基土顶面的垂直压应变和沥青层底拉应变，根据公式（8-4-48-4-2别计算出各月平均温度下各指标控制的允许作用次数Ni损伤理论，各月平均温度下荷载作用一次时的损伤率Dri：Dri=1/Ni（8-7-1）则1年内各月平均温度下一次荷载作用下的平均损伤率Dr：（8-7-2）根据1年内各月平均温度下一次荷载作用下的平均损伤率Dr，按式（7-3）可以计算出该指标下该结构层的疲劳寿命Ne。Ne=1/Dr(8-7-3)表8.7.6第一层沥青层底拉应变控制指标计算结果第1层沥青层底拉应变月份NiDri1号点2号点3号点123.76E2.12E1.95E-063.01E+13.32E-1-06-061213.76E2.12E1.95E-063.01E+13.32E-1-06-061223.76E2.12E1.95E-063.01E+13.32E-1-06-061231.06E5.84E4.64E-062.57E+13.89E-1-05-060141.06E5.84E4.64E-062.57E+13.89E-1-05-060151.06E5.84E4.64E-062.57E+13.89E-1-05-060163.35E1.89E8.62E-061.60E+06.24E-1-05-059073.35E1.89E8.62E-061.60E+06.24E-1-05-059083.35E1.89E8.62E-061.60E+06.24E-1-05-059091.00E5.55E4.45E-062.91E+13.44E-1-05-0601101.00E5.55E4.45E-062.91E+13.44E-1-05-0601111.00E5.55E4.45E-062.91E+13.44E-1-05-0601年平均损伤率和疲劳寿命Dr1.75E-10Ne5.71E+09表8.7.7第二层沥青层底拉应变控制指标计算结果第2层沥青层底拉应变月份NiDri1号点2号点3号点123.81E-053.93E-053.93E-059.97E+071.003E-0813.81E-053.93E-053.93E-059.97E+071.003E-0823.81E-053.93E-053.93E-059.97E+071.003E-0838.45E-058.75E-058.76E-051.71E+075.845E-0848.45E-058.75E-058.76E-051.71E+075.845E-0858.45E-058.75E-058.76E-051.71E+075.845E-0861.71E-041.78E-041.78E-044.25E+062.355E-0771.71E-041.78E-041.78E-044.25E+062.355E-0781.71E-041.78E-041.78E-044.25E+062.355E-0798.13E-058.42E-058.43E-051.86E+075.389E-08108.13E-058.42E-058.43E-051.86E+075.389E-08118.13E-058.42E-058.43E-051.86E+075.389E-08年平均损伤率和疲劳寿命Dr8.95E-08Ne1.12E+07表8.7.8路基土顶面垂直压应变控制指标计算结果路基土顶面垂直压应变月份NiDri1号点2号点3号点121.23E-041.27E-041.28E-043.71E+082.70E-0911.23E-041.27E-041.28E-043.71E+082.70E-0921.23E-041.27E-041.28E-043.71E+082.70E-0932.34E-042.44E-042.46E-041.96E+075.10E-0842.34E-042.44E-042.46E-041.96E+075.10E-0852.34E-042.44E-042.46E-041.96E+075.10E-0864.06E-044.30E-044.34E-041.55E+066.47E-0774.06E-044.30E-044.34E-041.55E+066.47E-0784.06E-044.30E-044.34E-041.55E+066.47E-0792.27E-042.37E-042.39E-042.25E+074.44E-08102.27E-042.37E-042.39E-042.25E+074.44E-08112.27E-042.37E-042.39E-042.25E+074.44E-08年平均损伤率和疲劳寿命Dr1.86E-07Ne5.37E+065控