¶ 柔性鋪面設計規範－第七章 低交通量設計方法
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
第七章 低交通量設計方法
7.1簡介
7.1.1 簡述
1. 低交通量道路 (Low Volume Roads)之涵義尚無定論，在建立本土化設計前，為方便設計者應用，本手冊暫依照目前最常用之設計方法之涵義作為設計時之參考。
2. 巷道、鄉村道路、產業道路、小型停車場及私人住家道路等歸納為低交通量道路，必要時衡量其實際交通量予以區分。
3. 選擇低交通量設計方法之緣由，除每日行駛車輛需合乎設計方法之規定外，亦因交通量調查資料缺乏，及路基土壤試驗設備不足，且不必考量Pt為2.5 以上之路面服務水準時，選用簡易之圖表設計較宜。
¶ 7.1.2 低交通量道路涵義
因採用設計方法之不同，低交通量之涵義不儘相同，惟採用之標準依各方法之規定辦理：
1. AASHTO 1993 年版設計方法：
ESAL 在1,000,000 以下時，為低交通量之路面[701]。
市街或鄉村道路其設計當量軸次(80 kN ESAL) 在50,000~1,000,000 者採用柔性及剛性路面，而10,000~100,000 者採用粒料路面(Aggregate Surface)，設計方法詳見第四章。
2. 美國加州設計方法：
每天汽車少於100 輛，或交通量指數TI (Traffic Index)少於6.5 者[702]。
3. 美國瀝青學會(AI) MS-1：
1981、1984 及1991 年版：設計當量軸次(80 kN ESAL) 在1.0×104以下者為低交通量。
¶ 7.1.3 鋪面設計方法及鋪築結構
1. 鋪面設計方法：
本手冊參酌國內現用情形，列舉AI 簡易設計方法及美國加州設計方法等兩種方法以供選擇。
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
2. 鋪築結構型態：
低交通量鋪面以就地取材及實用經濟為原則，本手冊所用之圖表仍以基底層級配料及瀝青混凝土為主，至於瀝青表面處理、單層或雙層灌入式及封層、水泥混凝土及水泥處理土壤、土路、碎石路等等皆未包括在內。
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
7.2AI 簡易設計方法(IS-181)
¶ 7.2.1 背景
AI IS-181 簡易設計方法基於多層彈性理論原理，依據AI MS-1 1981 年版設計手冊簡化而得[703]。
¶ 7.2.2 設計考量因子
1. 交通量：交通量依據設計當量軸次(80 kN ESAL)、市街公路種類及重型貨車數量等分為六級。詳見表7.2.(1)[703]。
2. 路基土壤：依據MR、CBR 及R 值等三種試驗方法之一所得之設計值，將土壤分為不良(Poor)、
中等(Medium)及良好至優良(Good to Excellent)等三級。
3. 鋪築結構：該設計方法包括瀝青混凝土、乳化瀝青混凝土面層及級配料基底層，本手冊僅列舉瀝青混凝土面層及級配料基底層組合之型態。
¶ 7.2.3 交通量分析
1. 交通量分析依據設計當量軸次(80 kN ESAL)、重型貨車量及市街或公路類別等分為六級列於表
7.2.(1)。
2. 交通量分析年限(Design Period)：
表7.2.(1)內所列之設計當量軸次(80 kN ESAL)，其交通量分析年限為10 年。
3. 重型貨車：
重型貨車為兩個軸、六個輪胎或軸輪數較多者為主，至於小客車、小貨車(四輪)等皆未包括在內。表
7.2.(1)之重型貨車量以交通量分析年限之累積總數為基準。
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
表7.2.(1) AI IS-181 交通量級別註：① 交通量分析及鋪面設計步驟儘可能依照AI MS-1 手冊方法。
② 設計當量軸次介於兩級中間者，可採用內插法求出其厚度。
¶ 7.2.4 路基土壤
1. 路基土壤強度分類：
AI IS-181 將路基土壤強度分成下列三級：
(1) 不良路基土壤(Poor Subgrade Soils)：
(A) MR≦30 MPa (4500 psi)
(B) CBR≦3
| 交通量 級 別 | 分析年限累積交通量② | 市街或公路類別 | |
|---|---|---|---|
| 設計當量軸次 | 重型貨車，輛 | ||
| I | 5×103 | ≦7,000 | ̇停車場、住宅通路 ̇輕級交通量住宅街道 ̇輕級交通量農路 |
| II | 104 | 7,000~15,000 | ̇住宅區街道 ̇鄉村農路及住宅區道路 |
| III | 105 | 70,000~150,000 | ̇都會區次要集散街道 ̇鄉村次要集散道路 |
| IV① | 106 | 700,000~1,500,000 | ̇都會區次要幹道及輕型工業區街道 ̇鄉村主要集散場及次要公路幹道 |
| V① | 3×106 | 2,000,000~4,500,000 | ̇都會區快速公路及其他主要公路幹道 ̇鄉村及其他主要公路幹道 |
| VI① | 107 | 7,000,000~15,000,000 | ̇都會區高速公路 ̇工業區道路 |
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
(C) R 值≦6
(2) 中等路基土壤(Medium Subgrade Soils)：
(A) 30MPa<MR≦80MPa (12000 psi)
(B) 3<CBR≦8(C) 6<R 值≦20
(3) 良好至優良路基土壤(Good to Excellent Subgrade Soils)：
(A) MR>80 MPa(B) CBR>8(C) R 值>20
2. 壓實度要求：
(1) 塑性土壤：
(A) 路基土壤：依據AASHTO T180 所得最大乾密度之95%(含)以上。
(B) 路床土壤：依據AASHTO T180 所得最大乾密度之90%(含)以上。
(2) 非塑性土壤：
(A) 路基土壤：依據AASHTO T180 所得最大乾密度之100%(含)以上。
(B) 路床土壤：依據AASHTO T180 所得最大乾密度之95%(含)以上。
(3) 試驗頻率每1000 m2至少應做一次。
¶ 7.2.5 鋪築結構
1. 瀝青混凝土面層：
依據AI SS-1 1992 年版或下列之規定：
(1) 級配規格：表3.3.(10)及表3.3.(11)。
(2) 配合設計準則及工地拌合公式：表3.3.(14)、表3.3.(15)及表3.3.(16)。
(3) 壓實度要求：
(A) 每天室內夯打6 只試體，其平均值作為分母，每天工地鑽取5 個樣品，其工地密度值作為分
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
子。可得：
(%)
(B) 5 個樣品壓實度的平均值≧96%且任何一個鑽心試體不可低於94%。
2. 級配料基底層：
(1) 級配規格：表3.3.(1)、ASTM D2940 規定。
(2) 材質要求：表3.3.(1)規定，試驗頻率每1000m3至少應做一次。
(3) 壓實度要求：依據AASHTO T180 所得最大乾密度再以T224 校正所得最大乾密度之100%(含)以上。試驗頻率每1000m2至少應做一次。
¶ 7.2.6 鋪築結構設計表
1. 本手冊提供瀝青混凝土面層與級配料基底層組合之設計表為表7.2.(2)[703]及表7.2.(3)
[703]，若未來具有發展潛力之地區，請選用表7.2.(3)。
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
表7.2.(2) AI IS-181 瀝青混凝土與基底層級配料設計表(一)
註①碎石級配料厚度不得少於150mm，超過150mm 時，其餘厚度可用礫石級配料。
②建議採用最少之鋪築厚度。
| 路基土壤級別 | 鋪 築 結 構 (mm) | 交 通 量 分 級 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 路基土壤級別 | (mm) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | Ⅵ |
| 不 良 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 |
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 105 | 185 | 235 | 290 | |
| 級配料底層① | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | |
| 合 計 | 275 | 300 | 345 | 435 | 485 | 540 | |
| 中 等 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 |
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 60 | 110 | 165 | 245 | |
| 級配料底層① | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | |
| 合 計 | 275② | 300② | 300 | 360 | 415 | 495 | |
| 良好至優良 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 |
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 60 | 75 | 115 | 205 | |
| 級配料底層① | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | 200 | |
| 合 計 | 275② | 300② | 300② | 325② | 365 | 455 | |
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
表7.2.(3) AI IS-181 瀝青混凝土與基底層級配料設計表(二)
註：①碎石級配料厚度不得少於150mm，超過150mm 時，其餘厚度可用礫石級配料。
②建議採用最少之鋪築厚度。
2. 碎石級配料上瀝青混凝土最少厚度為表7.2.(4)[703]：
表7.2.(4) AI IS-181 碎石級配料上瀝青混凝土最少厚度查核表
| 路基土壤級別 | 鋪 築 結 構 (mm) | 交 通 量 分 級 | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 路基土壤級別 | (mm) | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ | Ⅴ | Ⅵ | ||
| 不 良 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 | ||
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 85 | 160 | 215 | 285 | |||
| 級配料底層① | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |||
| 合 計 | 375② | 400② | 425② | 510 | 565 | 635 | |||
| 中 等 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 | ||
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 60 | 90 | 160 | 235 | |||
| 級配料底層① | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |||
| 合 計 | 375② | 400② | 400② | 440 | 515 | 585 | |||
| 良好至優良 | 瀝青混凝土面層 | 25 | 25 | 40 | 50 | 50 | 50 | ||
| 瀝青混凝土底層 | 50 | 75 | 60 | 75 | 115 | 190 | |||
| 級配料底層① | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | 300 | |||
| 合 計 | 375② | 400② | 400② | 425② | 465 | 540 | |||
| 註：①碎石級配料厚度不得少於150mm，超過150mm 時，其餘厚度可用礫石級配料。 | |||||||||
| ②建議採用最少之鋪築厚度。 | |||||||||
| 2. 碎石級配料上瀝青混凝土最少厚度為表7.2.(4)[703]： | |||||||||
| 表7.2.(4) AI IS-181 碎石級配料上瀝青混凝土 | |||||||||
| 最少厚度查核表 | |||||||||
| 交通量等級 瀝青混凝土最少厚度(mm) | |||||||||
| Ⅰ 75 | |||||||||
| Ⅱ 100 | |||||||||
| Ⅲ 100 | |||||||||
| Ⅳ 125 | |||||||||
| 交通量等級 | 瀝青混凝土最少厚度(mm) |
|---|---|
| I | 75 |
| II | 100 |
| III | 100 |
| IV | 125 |
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
¶ 7.2.7 設計步驟
1. 依據表7.2.(1)求出交通量級別(I、II、III、IV、V、VI)，若在兩級之間時使用內插法求出厚度。
2. 求出路基土壤強度級別屬於“不良”、“中等”或“良好至優良”。
3. 選擇表7.2.(2)或表7.2.(3)。
4. 從表7.2.(2)或表7.2.(3)中求出鋪築結構厚度。
¶ 7.2.8 範例
1. 已知有一鄉道，預估在交通量分析年限內每天有20 輛重型貨車，路基土壤依據附近資料為CBR=2，試求鋪面結構厚度？
2. 解：
(1) 交通量等級：
(A) 交通量分析年限假設為10 年，可得到交通量分析年限內累積之重型貨車為：
20×365×10=73,000(B) 將73,000 代入表7.2.(1)可求得交通量屬於第“III”級。
(2) 路基土壤等級：
CBR=2，屬於“不良”級。
(3) 鋪築結構厚度：
由於本地區具有發展之潛力，因此以表7.2.(3)求出鋪築結構厚度如下：
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
瀝青混凝土面層40mm瀝青混凝土底層85mm碎石級配料基層 300mm合 計 425mm
7.3美國加州低交通量設計方法
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
¶ 7.3.1 背景
1. 美國加州設計方法以交通量指數(TI)作為交通量分析之基準，當TI≦6.5 時該道路即是低交通量道路[702]。
2. 低交通量道路求鋪面厚度之公式仍採用公式6.4.(1)，惟各層鋪築材料之礫石當量係數(Gf)與美國加州1995 年版 [601]不同。
¶ 7.3.2 設計考量因子
設計時必須考量交通量、路基土壤強度及鋪築結構材料等三種因子。
¶ 7.3.3 交通量分析
1. 交通量大小以交通量指數TI 為基準。
2. 交通量分析方法與6.3.2 節相同，惟交通量分析年限以10 年為主，亦即依照3.2.3 節求出設計當量軸次後，再以公式3.2.(3)求出交通量指數(TI)。
¶ 7.3.4 路基土壤
1. 路基土壤強度以R 值表示 (CNS 12383，AASHTO T190)。
2. 沒有R 值試驗設備時可改用CNS 12382，AASHTO T193 加州承載比試驗(CBR)方法求之，然後利用圖7.3.(1)[705]求出R 值。
¶ 7.3.5 鋪面結構材料
1. 就地取材或使用常用之鋪築材料為主。
2. 鋪築材料之施工規範除另有規定外，可依據美國加州標準1995 年版規範[704]辦理。
¶ 7.3.6 鋪面結構設計
1. 設計公式[詳第六章公式6.4.(1)]：
--------------------------- 公式
6.4.(1)
公式中 T=礫石當量厚度，吋。
TI=交通量指數。
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
R =路基土壤R 值。
C=礫石級配料凝聚值(通常假設為20)。
2. 各層鋪築材料折算比：
(1) 公式6.4.(1)所求得之總厚度係以礫石級配料為基準，若改用其他鋪築材料時，其折算比將因交通量指數大小而變化，現列於表7.3.(1)[704]內。
表7.3.(1) 美國加州方法低交通量鋪面鋪築材料折算比
7.3.7 設計步驟
1. 求出設計當量軸次，然後再求出交通量指數(7.3.3 節)。
2. 求出路基土壤R 值設計值(7.3.4 節)。
3. 求出鋪面結構總厚度(7.3.5 節)：以TI 及R 值代入公式6.4.(1)內。
4. 決定各層鋪築材料厚度。
¶ 7.3.8 範例
1. 已知有一道路，其路基土壤強度CBR=3，設計當量軸次(80 kN ESAL)=5.3×104，試求出鋪面結構厚度。
2. 解：
(1) TI：
以設計當量軸次 = 5.3×104代入公式3.2.(3)可求得：
TI=9.0 (80 kN ESAL)
0.119106
| 交通量 指 數 (TI) | 廠拌瀝青 混 凝 土 (面層) | 廠拌瀝青 混 凝 土 (底層) | 路拌乳化瀝青混凝土、水泥處理 底層、瀝青處理底層 | 基層級配料 (借土區) |
|---|---|---|---|---|
| ＞7.0 | 2.0：1 | 1.75：1 | 1.5：1 | 0.75：1 |
| 5.5~6.9 | 2.5：1 | 2.0：1 | 1.75：1 | 0.75：1 |
| ＜5.4 | 3.0：1 | 2.5：1 | 2.0：1 | 1.0：1 |
| 求出設計當量軸次，然後再求出交通量指數(7.3.3 節)。 | ||||
| 求出路基土壤R 值設計值(7.3.4 節)。 | ||||
| 求出鋪面結構總厚度(7.3.5 節)：以TI 及R 值代入公式6.4.(1)內。 | ||||
| 決定各層鋪築材料厚度。 | ||||
| 已知有一道路，其路基土壤強度CBR=3，設計當量軸次(80 kN ESAL)=5.3×104，試 | ||||
| 求出鋪面結構厚度。 | ||||
| TI： | ||||
| 以設計當量軸次 = 5.3×104代入公式3.2.(3)可求得： | ||||
| 80 kN ESAL 0.119 | ||||
| TI=9.0 ( ) | ||||
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
=9.0(
5.3×104)
0.119106= 6.34
(2) 路基土壤R 值：
將CBR=3 代入圖7.3.(1)可求得R 值=20。
(3) 鋪面結構總厚度T：
= 19.5 吋= 50cm
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
(4) 鋪面結構厚度：
鋪面厚度，cm礫石級配料當量厚度，cm(A)瀝青混凝土面層1010×2.5=25(B)級配料基層3434×0.75=25
25+25=50≧50，OK
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
圖7.3.(1) 各種土壤分類與承載值關係
本頁文字與表格（可複製、可搜尋）
參考資料[701] American Association of State Highway and TransportationOffficials, 1993. AASHTO Guide for Design of PavementStructures, 1993. Washington, DC.
[702] Erickson, L. F.,“Low Volume Road Pavements”,TRB SpecialReport 160, 1975.
[703] AI IS-181,“A Simplified and Abridged Version of the 1981Edition of the Asphalt Institute’s Thickness DesignManual”,1981.
[704] State of California, Department of Transportation,“ StandardSpecification”,1995.
[705] Portland Cement Association, “Design of Concrete AirportPavement”, 1973.