¶ 柔性鋪面設計規範－APPEA-E（第 1–20 頁）
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附 錄
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附錄A. 柔性鋪面軸重當量因子
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附錄B. AASHTO 鋪面設計範例
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附錄B. AASHTO 鋪面設計範例範例B.1
1.已知資料：
有一高速公路四車道，交通量分析年限20 年，交通量分析結果若其設計當量軸次(80kNESAL)=7.9×107，路基土壤設計強度MR=4500psi，可靠度RL=0.90，標準差So=0.40，請設計鋪面鋪築結構。
2.解：
(1)ΔPSI：
因為交通量分析年限=20 年且四車道，假設Po=4.0 及Pt=2.5。
ΔPSI= Po - Pt =4.0-2.5=1.5。
(2)求SN：
將MR=4500psi ，W18=7.9×107 ，So=0.40 ，ZR=-1.282 ( 因RL=0.9 由表4.3.(3)得之)及ΔPSI=1.5 等資料代入公式 4.4.(1)或圖4.4.(1)，可求出SN=7.76。
(3)求SN1(面層需要之結構強度值)：
①假設底層碎石級配料之CBR=80 或MR=27,000psi。
②將MR=27,000psi，W18=7.9×107，ZR=-1.282，ΔPSI=1.5，So=0.40 等資料代入公式4.4.(1)或圖4.4.(1)可得SN1=4.38。
(4)求SN1*(面層設計之結構強度值)：
①假設面層瀝青混凝土|E*|=400,000psi (MAAT=24°C)，從公式4.3.(2)
或圖4.3.(1)可求出a1=0.42。
②D1*(面層設計厚度)：
4.38÷0.42×2.54=26.5cm。
附B.1
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*×a1=4.46>4.38，OK。
(5)求SN2 (面層加底層需要之結構強度值)：
①假設基層級配料之CBR=35 ，或MR=15,000psi ，然後以MR=15,000psi 及W18=7.9×107 ，△PSI=1.5 ，So=0.40 ，ZR=-1.282 等資料代入公式4.4.(1)或圖4.4.(1)，可得到SN2=5.38。
②(a2值因底層碎石級配料使用CBR=80，可從圖4.3.(2)得到a2=0.13)
③求SN2*、D2*及m2：
A.假設D2 使用20cm，m2 因路基屬於路堤，故從表4.3.(4)可假設為
1.10。
B.
校核SN1*+SN2*≧SN2
4.46+1.13=5.59≧5.38，OK④求D3*：
A.
B. 若基層級配料CBR=35，由圖4.3.(5)得a3=0.11 同時m3 假設等於
1.1，則可求得基層設計厚度為：
C.
(6)鋪築結構厚度：
①面層瀝青混凝土=27cm。
②底層碎石級配料=20cm。
③基層礫石級配料=45cm。
附B.2
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合 計92cm。
校核SN=a1D1+a2D2m2+a3D3m3=0.42×27÷2.54+0.13×20÷2.54×1.1+0.11×45÷2.54×1.1=7.74 約等於7.76，OK。
附B.3
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範例B.2
1. 若已知路基土壤強度MR=3,900psi ，W18=1.0×106 ，ZR=-1.282，So=0.40，△PSI=1.5，求設計鋪築結構。
2.解：
(1) 將MR=3900psi ，W18=1.0×106 ，ZR=-1.282 ，So=0.40 及△PSI=1.5 等資料代入公式4.4.(1)，或以圖4.4.(1)可求出SN=4.47。
(2)求SN1(面層需要之結構強度值)：
若底層碎石級配料之MR=27,000psi，然後與W18=1.0×106，ZR=-1.282，So=0.40 及△PSI=1.5 等資料代入圖4.4.(1)可求出SN1=2.08。
(3)求SN1*(面層設計之結構強度值)：
①假設瀝青混凝土之a1=0.38。
(4)求SN2(面層加底層需要之結構強度值)：
若基層級配料之MR=15,000psi，然後與W18=1.0×106，ZR=-1.282，So=0.40 及△PSI=1.5 等資料代入圖4.4.(1)可求得SN2=2.63。
(5)求D2*(底層設計厚度)：
若a2=0.13，m2=1，則得基於鋪築厚度上之需要，以20cm 或15cm 較宜，現用20cm 可得
(6)求D3*(基層設計厚度)：
附B.4
| ≧2.08，O | |
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D3*≧(a3假設=0.1，m3=1)，校核SN=a1D1+a2D2m2+ a3D3m3=0.38×14/2.54+0.13×20/2.54×1+0.1×35/2.54×1=4.50>4.47，OK
(7)鋪築結構厚度：
(A)面層瀝青混凝土 =14cm(B)底層碎石級配料 =20cm(C)基層礫石級配料 =35cm合 計 69cm
(8)路肩鋪築結構厚度與主車道相同。
附B.5
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附錄C. 修訂AI MS-1 固定設計圖範例
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附錄C. 修訂AI MS-1 固定設計圖範例範例C.1
1. 某一公路若設計當量軸次(80 kN ESAL)=1.7×107 ，路基土壤設計強度MR=3900psi，試設計鋪築結構。
2.解:
(1) 將80 kN ESAL=1.7×107 及MR=3900psi(27MPa)等資料代入圖
5.4.(3)可得瀝青混凝土厚度為44cm。
(2) 鋪築結構厚度：
(A)面層密級配瀝青混凝土: . 10cm(B)底層粗級配瀝青混凝土或廠拌地瀝青處理底層:34cm(C)底層碎石級配料: 20cm(D)基層礫石級配料: 40cm合 計104cm
(3) 路肩鋪築結構厚度與主車道相同。
附C.1
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範例C.2
1.已知資料：
某一公路若已知路基土壤設計強度=27MPa，交通分析年限20 年之交通量設計當量軸次(80kN ESAL)=1.0×106，試設計鋪築結構。
2.解:
(1) 將MR=27MPa 及80 kN ESAL=1.0×106等資料代入圖5.4.(2)，可得瀝青混凝土之厚度為24cm。
(2) 鋪築結構厚度：
(A)面層密級配瀝青混凝土:
10cm(B)底層粗級配瀝青混凝土：
14cm(C)基層碎石級配料：
40cm合計 64cm
(3) 路肩鋪築結構厚度與主車道相同。
附C.2
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附錄D.台灣地區現用瀝青混凝土規格與材質關係
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附錄D. 台灣地區現用瀝青混凝土規格與材質關係
D.1.簡述本試驗以評估現用之級配規格，其材質是否可合乎配合設計準則，並求出其設計用之參數為主，因此級配規格為高速公路所用之加州規格(1968 年版)、AI SS-1 1969 年版及AI SS-1 1984 年版(ASTM D3515)等三種規範之粗級配及密級配。
D.2.材料一般性試驗
1.瀝青膠泥：本試驗瀝青膠泥使用中油公司生產之60～70 等級 (針入度分類)。其試驗值列於表D.2.(1)。
2.粒料：粒料料源共取里港溪 (南部) 及烏溪 (中部) 等兩處。其試驗值列於表D.2.(2)、表D.2.(3)及表D.2.(4)。
D.3.馬歇爾配合設計
1.試驗方法: AASHTO T245、ASTM D1559、AI MS-2。
2.試驗組數: 共計36 組。
D.4.滯留強度試驗試驗方法：ASTM D1559，試體養治：浸水60°C1 天，或49°C浸水4 天。
D.5.抗張試驗
1.試驗方法：ASTM D4867。
(1)試驗尺寸：101.6mm(4 吋)×63.6mm(2.5 吋)
(2)試驗養治：本試驗只求抗張強度，未求浸壓指數，故所有試體皆未浸水養治 (60°C，24hr)。
2.試驗數量: 每一料源作每乙種級配規格之三種壓實度及三種瀝青含量，共作324 只試體。
D.6.瀝青混凝土|E*|試驗
1.試驗方法: ASTM D4123。
試驗尺寸: 101.6mm(4 吋)×63.6mm(2.5 吋)
附D.1
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2.試驗數量: 每一種料源皆作三種級配規格，每一種級配規格作三種壓實度及三種瀝青含量。
3.南部地區里港溪料源設計應用表:
(1)密級配瀝青混凝土|E*|：
(A)壓實度95%列於表D.6.(1)
(B)壓實度96%列於表D.6.(2)
(C)壓實度97%列於表D.6.(3)
(2)粗級配瀝青混凝土|E*|值：
(A)壓實度95%列於表D.6.(4)
(B)壓實度96%列於表D.6.(5)
(C)壓實度97%列於表D.6.(6)
3.中部地區料源烏溪設計應用表：
(1)密級配瀝青混凝土|E*|值：
(A)壓實度95%列於表D.6.(7)
(B)壓實度96%列於表D.6.(8)
(C)壓實度97%列於表D.6.(9)
(2)粗級配瀝青混凝土|E*|值：
(A)壓實度95%列於表D.6.(10)
(B)壓實度96%列於表D.6.(11)
(C)壓實度97%列於表D.6.(12)
附D.2
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表D.2.(1) 瀝青膠泥一般物性試驗報告表D.2.(2)台灣地區中南部粒料材質試驗報告附D.3
| 項 目 | 試驗方法 | 試 驗 值 | 規 範 | 備 註 |
|---|---|---|---|---|
| 針入度，25°C 100g, 5sec | T49 | 64 | 60～70 | AASHTO M20 |
| 延展性，25°C 5cm/min, cm | T-51 | 108 | 100 以上 | |
| 閃光點°C (克氏方法) | T48 | 251 | 232 以上 | |
| 溶解度 %(三氯乙烯) | T44 | 99.1 | 99 以上 | |
| 比重，25°C | T228 | 1.032 | － | |
| 粘滯度，60°C，泊斯 | T202 | 1904 | － |
| 試 驗 項 目 | 試驗方法 | 試驗值 | 規 範 | 備 註 | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 烏溪 | 里港溪 | |||||
| 洛杉磯磨損率% (500 轉) | AASHTO T96 | 16.8 | 19.8 | 40 或50 以下 | 面層:40 以下 底層:50 以下 | |
| 健度試驗(硫酸鈉，5 次循環) | 粗粒料 | T104 | 0.58 | 0.65 | 12 以下 | ASTM D692 |
| 細粒料 | 0.32 | 0.12 | 15 以下 | ASTM D1073 | ||
| 含砂當量，% | T176 | 83 | 64 | 40 以上 | AI SS-1 | |
| 扁平率，% | ASTM D2487 | 4.5 | 5.0 | 10 以下 | 國工局規範 | |
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表D.2.(3) 台灣地區現用瀝青混凝土規格與材質－「馬歇爾配合設計」(一)
附D.4
| 篩號 | AI S-1, 1969 | AI SS-1, 1984 | 高速公路,1980 | 備 註 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 粗 級 配 | 密 級 配 | 粗 級 配 | 密 級 配 | 粗 級 配 | 密 級 配 | ||||||||
| 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | ||
| 1〞 | 100 | 100 | 100 | 90-100 | 100 | 85-100 | 100 | 100 | 料源－里港溪 | ||||
| 3/4〞 | 91 | 80-100 | 85 | - | 100 | 100 | 83 | 70-85 | 95 | 95-100 | |||
| 1/2〞 | 84 | - | 100 | 100 | 68 | 56-80 | 91 | 90-100 | 64 | - | 89 | - | |
| 3/8〞 | 70 | 60-80 | 82 | 80-100 | 59 | - | 78 | - | 56 | - | 73 | 65-80 | |
| No.4 | 55 | 48-65 | 57 | 55-75 | 47 | 29-59 | 60 | 44-74 | 45 | 30-50 | 51 | 45-60 | |
| 8 | 47 | 35-50 | 48 | 35-50 | 40 | 19-45 | 50 | 28-58 | 38 | - | 43 | 30-45 | |
| 16 | 36 | - | 37 | - | 30 | - | 37 | - | 29 | - | 32 | - | |
| 30 | 25 | 19-30 | 26 | 18-29 | 21 | - | 25 | - | 20 | 12-25 | 22 | 15-25 | |
| 50 | 15 | 13-23 | 15 | 13-23 | 12 | 5-17 | 14 | 5-21 | 11 | - | 12 | - | |
| 100 | 9 | 7-15 | 9 | 8-16 | 6 | - | 7 | - | 6 | - | 7 | - | |
| 200 | 6 | 1-8 | 6 | 4-10 | 4 | 1-7 | 5 | 2-10 | 4 | 2-8 | 4 | 3-7 | |
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表D.2.(4) 台灣地區現用瀝青混凝土規格與材質－「馬歇爾配合設計」(二)
附D.5
| 篩號 | AI S-1, 1969 | AI SS-1, 1984 | 高速公路,1980 | 備 註 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 粗 級 配 | 密 級 配 | 粗 級 配 | 密 級 配 | 粗 級 配 | 密 級 配 | ||||||||
| 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | 設計 | 規 範 | ||
| 1 1/2〞 | 100 | 100 | 100 | 100 | 料源－烏溪 | ||||||||
| 1〞 | 100 | 100 | 93 | 90-100 | 89 | 85-100 | 100 | 100 | |||||
| 3/4〞 | 96 | 80-100 | 86 | - | 100 | 100 | 78 | 70-85 | 97 | 95-100 | |||
| 1/2〞 | 81 | - | 100 | 69 | 56-80 | 95 | 90-100 | 61 | - | 85 | - | ||
| 3/8〞 | 74 | 60-80 | 100 | 80-100 | 59 | - | 87 | - | 54 | - | 76 | 65-80 | |
| No.4 | 54 | 48-65 | 74 | 55-75 | 39 | 29-59 | 60 | 44-74 | 39 | 30-50 | 53 | 45-60 | |
| No.8 | 41 | 30-50 | 36 | 35-50 | 33 | 19-45 | 39 | 28-58 | 32 | - | 39 | 30-40 | |
| No.16 | 31 | - | 26 | - | 25 | - | 29 | - | 25 | - | 30 | - | |
| No.30 | 23 | 19-30 | 20 | 18-29 | 19 | - | 22 | - | 19 | 12-25 | 23 | 15-25 | |
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表D.6.(1)瀝青混凝土面層動彈性模數與溫度關係值(密級配，壓實度95%，南部地區)
附D.6
| 瀝青混凝土面層 試驗項目 | 級 配 類 別 | 建 議 使用值 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 試驗項目 | 高公局，1980 | AI-1984 | AI-1969 | 使用值 | |
| 瀝青體積，Vb，% | 10.3 | 10.2 | 10.2 | 10.2 | |
| 空隙率，Vv，% | 8.7 | 8.9 | 8.8 | 8.8 | |
| 通過No.200 百分率，P200，% | 4 | 5 | 6 | 5.0 | |
| 動 彈 性 模 數 |E*| (psi) | 溫度(℃)10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 893084 828756 767681 709828 655150 603592 555084 509548 466897 427037 389867 355282 323173 293427 265930 240568 217224 195784 176136 158168 141770 | 926276 873167 820432 768376 717285 667412 618986 572205 527236 484219 443261 404445 367824 333428 301262 271310 243539 217897 194319 172726 153031 | 909681 846775 786654 729351 674881 623241 574414 528365 485048 444405 406365 370851 337777 307049 278571 252242 227956 205608 185091 166299 149127 | 909680 849566 791589 735852 682439 631415 582828 536706 493060 451887 413164 376859 342925 311301 281921 254707 229573 206430 185182 165731 147976 |
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表D.6.(2)瀝青混凝土面層動彈性模數與溫度關係值(密級配，壓實度96%，南部地區)
附D.7
| 瀝青混凝土面層 試驗項目 | 級 配 類 別 | 建 議 使用值 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 試驗項目 | 高公局，1980 | AI-1984 | AI-1969 | 使用值 | |
| 瀝青體積，Vb，% | 10.4 | 10.3 | 10.4 | 10.4 | |
| 空隙率，Vv，% | 7.7 | 7.9 | 7.9 | 7.8 | |
| 通過No.200 百分率，P200，% | 4 | 5 | 6 | 5.0 | |
| 動 彈 性 模 數 |E*| (psi) | 溫度(℃)10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 967328 900142 836053 775064 717165 662332 610526 561695 515779 472706 432394 394755 359694 327112 296903 268959 243170 219426 197614 177623 159343 | 1016961 962374 907614 853054 799042 745901 693921 643365 594459 547400 502349 459435 418756 380378 344340 310655 279311 250274 223491 198895 176404 | 971430 904333 840332 779433 721628 666891 615183 566450 520630 477646 437416 399848 364844 332303 302118 274180 248377 224598 202731 182666 164292 | 985240 922283 861333 802517 745945 691708 639877 590503 543623 499251 457386 418013 381098 346598 314454 284598 256953 231433 207945 186395 166680 |
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表D.6.(3)瀝青混凝土面層動彈性模數與溫度關係值(密級配，壓實度97%，南部地區)
附D.8
| 瀝青混凝土面層 試驗項目 | 級 配 類 別 | 建 議 使用值 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 試驗項目 | 高公局，1980 | AI-1984 | AI-1969 | 使用值 | |
| 瀝青體積，Vb，% | 10.5 | 10.5 | 10.5 | 10.5 | |
| 空隙率，Vv，% | 6.8 | 6.9 | 6.9 | 6.9 | |
| 通過No.200 百分率，P200，% | 4 | 5 | 6 | 5.0 | |
| 動 彈 性 模 數 |E*| (psi) | 溫度(℃)10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 | 1051373 982047 915437 851605 790599 732448 677164 624747 575178 528428 484451 443193 404587 368558 335021 303885 275054 248426 223896 201358 180702 | 1104756 1050648 995592 940022 884354 828982 774273 720565 668162 617334 568313 521296 476445 433876 393687 355931 320636 287800 257395 229374 203667 | 1031413 957716 887963 822066 759927 701439 646488 594954 546710 501629 459578 420422 384028 350259 318981 290062 263369 238774 216152 195379 176338 | 1062514 996804 932997 871231 811627 754290 699308 646755 596683 549130 504114 461637 421687 384231 349230 316626 286353 258333 232481 208704 186902 |