瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、第六章 瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算說明書 6.1 交通量計(jì)算及分析6.1.1 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算表6-1 軸載換算表序號車型名稱前軸重(kn)后軸重(kn)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1小客車11.5231雙輪組023002中客車16.5231雙輪組010003大客車28.768.21雙輪組03054小貨車25.7559.51雙輪組019005中貨車28.769.21雙輪組05506中貨車23.769.21雙輪組09507大貨車49101.61雙輪組06008其他車50.2104.31雙輪組04009拖掛車601002四輪組365設(shè)計(jì)年限 15 車道系數(shù)0.5 交通量平均年增長率

2、 9.5 6.1.2 累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次計(jì)算結(jié)果 一個(gè)車道上大客車及中型以上的各種貨車日平均交通量nh= 2725 ,屬重交通等級。 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí): 路面營運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次: 3332 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次: 17302620 ,屬重交通等級。 當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí): 路面營運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次: 2568 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次: 13335280 ,屬重交通等級。 路面設(shè)計(jì)交通等級為重交通等級。 6.2 干燥狀態(tài) 確定土基回彈模量 計(jì)算設(shè)置：輸入計(jì)算 土基回彈模量：e0=60mpa 6.2.1 方案一（

3、半剛性基層） 6.2.1.1 基本參數(shù) 新建路面的層數(shù)： 5 路面設(shè)計(jì)層層位： 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 ： bzz-100 設(shè)計(jì)層最小厚度： 150 (mm) 6.2.1.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) 公路等級 高速公路 公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.9 (0.01mm)表 6-2 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.50.432中粒式瀝青混凝土1.20.343粗粒式瀝青混凝土0.80.234水泥穩(wěn)定碎石0.60.28 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確

4、定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-3 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40150015020002000.432中粒式瀝青混凝土60120012018001800.343粗粒式瀝青混凝土80100010012001200.234水泥穩(wěn)定碎石200150015016001600.285石灰粉煤灰碎石？150015022002200.28 計(jì)算設(shè)置： 路面最小防凍深度不進(jìn)行驗(yàn)算 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 20.9 (0.01mm) h( 5 )= 250 mm

5、 ls= 22.2 (0.01mm) h( 5 )= 300 mm ls= 20.2 (0.01mm) h( 5 )= 282 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 282 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 282 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 282 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 282 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 282 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 282 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 282 m

6、m(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 水泥穩(wěn)定碎石 200 mm - 石灰粉煤灰碎石 282mm 根據(jù)jtg d502006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，石灰粉煤灰穩(wěn)定碎石底基層厚度為180mm200mm，現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層為282 mm，分兩層施工。以下如有類似超厚情況，用同樣方法處理。 6.2.2 方案二（ 柔性基層） 6.2.2.1 基本參數(shù) 新建路面的層數(shù)： 5 路面設(shè)計(jì)層層位： 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 ： bz

7、z-100 設(shè)計(jì)層最小厚度： 150 (mm) 6.2.2.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) 公路等級 高速公路 公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1.6 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 33.5 (0.01mm)表6-4 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.50.432中粒式瀝青混凝土1.20.343粗粒式瀝青混凝土0.80.234密級配瀝青碎石0.605級配碎石00 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-5 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(m

8、pa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40140014020002000.432中粒式瀝青混凝土60100010016001600.343粗粒式瀝青混凝土808008010001000.234密級配瀝青碎石150160016022002200.235級配碎石?110011018001800 計(jì)算設(shè)置： 路面最小防凍深度不進(jìn)行驗(yàn)算 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 33.5 (0.01mm) h( 5 )= 150 mm ls= 31.4 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 h( 5 )=hmin時(shí) ls=ld, 故彎沉計(jì)算已滿足

9、要求 . h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 150 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝

10、青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 密級配瀝青碎石 150 mm - 級配碎石 150 mm - 新建路基根據(jù)jtg d502006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，級配碎石底基層厚度為100mm200mm，現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層為150 mm，分一層施工。以下如有類似超厚情況，用同樣方法處理。6.2.3 方案三（ 組合基層） 6.2.3.1 基本參數(shù)新建路面的層數(shù)： 5 標(biāo)準(zhǔn)軸載 ： bzz-100 路面設(shè)計(jì)層層位： 5 設(shè)計(jì)層最小厚度： 150 (mm) 6.2.3.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) 公路等級 高速公路 公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)

11、 1.6 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 33.5 (0.01mm)表6-6 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.60.452中粒式瀝青混凝土10.283粗粒式瀝青混凝土0.80.234密級配瀝青碎石0.80.235水泥穩(wěn)定碎石0.80.24 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-7 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40150015020002000.452中粒式瀝青混凝土

12、60140014018001800.283粗粒式瀝青混凝土80120012014001400.234密級配瀝青碎石150150015022002200.235水泥穩(wěn)定碎石?220022030003000.24 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 33.5 (0.01mm) h( 5 )= 150 mm ls= 31.4 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 h( 5 )=hmin時(shí) ls=ld, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 . h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第

13、 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm ( 5 )= .308 mpa h( 5 )= 200 mm ( 5 )= .257 mpa h( 5 )= 178 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 178 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下

14、: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 密級配瀝青碎石 150 mm - 水泥穩(wěn)定碎石 178 mm - 新建路基根據(jù)jtg d502006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，水泥穩(wěn)定碎石底基層厚度為150mm200mm，現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石基層為150 mm，分一層施工。以下如有類似超厚情況，用同樣方法處理。 6.3 中濕狀態(tài) 確定土基回彈模量 計(jì)算設(shè)置：輸入計(jì)算 土基回彈模量：e0=50mpa 6.3.1 方案一（ 半剛性基層） 6.3.1.1 基本參數(shù)新建路面的層數(shù)： 6 標(biāo)準(zhǔn)軸載 ： bzz-100路面設(shè)計(jì)彎沉值： 21.4 (0.0

15、1mm) 路面設(shè)計(jì)層層位： 5 設(shè)計(jì)層最小厚度： 200 (mm) 6.3.1.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) 公路等級 高速公路公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.9 (0.01mm)表6-8 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.50.432中粒式瀝青混凝土10.283粗粒式瀝青混凝土0.80.234水泥穩(wěn)定碎石0.80.235級配碎石0.50.246天然砂礫00表根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-9 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)層材料

16、名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40150015020002000.432中粒式瀝青混凝土60120012018001800.283粗粒式瀝青混凝土80100010012001200.234水泥穩(wěn)定碎石?150015030003000.245天然砂礫200100101001006新建路基50按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 20.9 (0.01mm) h( 5 )= 300 mm ls= 21.5 (0.01mm) h( 5 )= 350 mm ls= 19.6 (0.01mm) h(

17、 5 )= 315 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 315 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 315 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 315 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 315 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 315 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 315 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝

18、土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 水泥穩(wěn)定碎石 150 mm - 級配碎石 315 mm - 天然砂礫 150 mm - 新建路基根據(jù)jtg d502006 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，級配碎石基層厚度為100mm200mm，現(xiàn)水泥穩(wěn)定碎石底基層為315 mm，分兩層施工。以下如有類似超厚情況，用同樣方法處理。 6.3.2 方案二 6.3.2.1 基本參數(shù) 新建路面的層數(shù)： 6 標(biāo)準(zhǔn)軸載 ： bzz-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值： 41.9 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位： 5 設(shè)計(jì)層最小厚度： 150 (mm) 6.3.2.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與

19、抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) 公路等級： 高速公路 公路等級系數(shù) ：1 面層類型系數(shù)： 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) ：1.6 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 33.5(0.01mm) 表6-10 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.50.432中粒式瀝青混凝土10.283粗粒式瀝青混凝土0.80.234密級配瀝青碎石005級配碎石006未篩分碎石00根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-11 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容

20、許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40120012020002000.432中粒式瀝青混凝土60100010016001600.283粗粒式瀝青混凝土808008010001000.234密級配瀝青碎石1501600160180018005級配碎石?350353503506未篩分碎石180200202002007新建路基50 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 33.5 (0.01mm) h( 5 )= 150 mm ls= 29.9 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 h( 5 )=hmin時(shí) ls=ld, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 . h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力

21、計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 150 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 150 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 150 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力)驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm -

22、 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 密級配瀝青碎石 150 mm - 級配碎石 150 mm - 未篩分碎石 150 mm - 新建路基 6.3.3 方案三（ 組合基層）6.3.3.1 基本參數(shù)新建路面的層數(shù)： 6 標(biāo)準(zhǔn)軸載 ： bzz-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值： 38.8 (0.01mm)路面設(shè)計(jì)層層位： 5 設(shè)計(jì)層最小厚度： 150 (mm)6.3.3.2 確定路面設(shè)計(jì)彎沉值與抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)公路等級 高速公路公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù) 1.6 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 33.5 (0.01mm)表6-12 容許拉應(yīng)力表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強(qiáng)度(mpa)容許拉應(yīng)力(mp

23、a)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.50.432中粒式瀝青混凝土10.283粗粒式瀝青混凝土0.80.234密級配瀝青碎石0.80.235水泥穩(wěn)定碎石0.80.246天然砂礫00 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（jtg d502006）的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。表6-13 結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)15平均抗壓模量(mpa)標(biāo)準(zhǔn)差(mpa)容許應(yīng)力(mpa)1細(xì)粒式瀝青混凝土40150015020002000.432中粒式瀝青混凝土60140014018001800.283粗粒式瀝青混凝土80120012014001400.234密級配瀝青碎石

24、15070070800800.235水泥穩(wěn)定碎石?30030300300.246天然砂礫150100101001007新建路基50 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : ld= 33.5 (0.01mm) h( 5 )= 150 mm ls= 33.8 (0.01mm) h( 5 )= 200 mm ls= 30.1 (0.01mm) h( 5 )= 154 mm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 154 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 154 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 154 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要

25、求) h( 5 )= 154 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) h( 5 )= 154 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : h( 5 )= 154 mm(僅考慮彎沉) h( 5 )= 154 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .通過對設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 40 mm - 中粒式瀝青混凝土 60 mm - 粗粒式瀝青混凝土 80 mm - 密級配瀝青碎石 150 mm - 水泥穩(wěn)定碎石 154mm - 天然砂礫 180 mm - 新建路基 6.4 瀝青路面方