瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算書

1、瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算書1 工程簡介本路段屬于安圖至汪清段二級公路.k0+000k3+500，全線設(shè)計時速為60km/h的二級公路，路面采用60km/h的二級公路標(biāo)準(zhǔn)。路基寬度為10m，行車道寬度為23. 5m，路肩寬度為20.75m硬路肩、20.75土路肩。路面設(shè)計為瀝青混凝土路面，設(shè)計年限為12年。路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kn為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以bzz100表示；根據(jù)沿線工程地質(zhì)特征及結(jié)合當(dāng)?shù)刂凡牧洗_定路面結(jié)構(gòu)為：路面的面層采用4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土和6cm厚中粒式瀝青混凝土，基層采用20cm厚水泥穩(wěn)定碎石，底基層采用石灰粉煤灰土。2 土基回彈模量的確定本設(shè)計路段自然區(qū)劃位于3區(qū)，當(dāng)?shù)赝?/p>

2、質(zhì)為粘質(zhì)土，由公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范（jtg d50-2004）表f.2查得，土基回彈模量在干燥狀態(tài)取39mpa,在中濕狀態(tài)取34.5mpa.3 設(shè)計資料（1）交通量年增長率：5% 設(shè)計年限：12年 （2）初始年交通量如下表：車型前軸重（kn）后軸重（kn）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）日交通量（輛/d）解放 ca10b19.460.851雙578黃河 jn15049101.61雙210尼桑ck20l49.851001雙330交通 sh14125.5555.11雙126太脫拉 13851.4802雙1.3241東風(fēng)eq14023.769.21雙20南陽35148.797.31雙25。4 設(shè)計任務(wù)4

3、.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計4.2 瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗算4.3 繪制瀝青路面結(jié)構(gòu)圖5 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計5.1 路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kn為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以bzz100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載計算參數(shù)如表101所示。 標(biāo)準(zhǔn)軸載bzz100標(biāo)準(zhǔn)軸載bzz100標(biāo)準(zhǔn)軸載p(kn)100單輪傳壓面當(dāng)量圓半徑（cm）10.65輪胎接地壓強(qiáng)p(mpa）0.7兩輪中心距（cm）3.05.1.1 以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次5.1.1.1 軸載換算 軸載換算采用如下的計算公式：，計算結(jié)果如下表所示。軸載換算結(jié)果表（彎沉）車型(kn)解放 ca10b前軸19.

4、416.4578后軸60.8511578黃河 jn150前軸4916.421060.360 后軸101.611210225.013 尼桑ck20l前軸49.8516.4330102.220 后軸10011330330.000 交通 sh141前軸25.5516.41262.132 后軸55.1111269.427 太脫拉 138前軸51.416.44114.510 后軸802.214134.170 東風(fēng)eq140前軸23.716.420后軸69.211204.032 南陽351前軸48.716.4256.996 后軸97.3112522.194 811.054 注：軸載小于25kn的軸載作用不

5、計5.1.1.2 累計當(dāng)量軸次 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，二級公路瀝青路面設(shè)計年限取12年，車道系數(shù)=0.7，=5.0% 累計當(dāng)量軸次： 次5.1.2 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當(dāng)量軸次5.1.2.1 軸載驗算驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為： 軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力）車型(kn)（次/日）解放 ca10b前軸19.4118.5578后軸60.851157810.865 黃河 jn150前軸49118.5210后軸101.611210238.434 尼桑ck20l前軸49.85118.5330后軸10011330330.000 交通 sh141前軸25.55118.5126后軸5

6、5.1111261.070 太脫拉 138前軸51.4118.5413.695 后軸80314120.636 東風(fēng)eq140前軸23.7118.520后軸69.211201.052 南陽351前軸48.7118.525后軸97.3112520.084 625.836 注：軸載小于50kn的軸載作用不計5.1.2.2 累計當(dāng)量軸次 參數(shù)取值同上，設(shè)計年限為12年，車道系數(shù)取0.7，則累計當(dāng)量軸次為：5.2 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計與材料選取由上面計算得到設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計當(dāng)量軸次。根據(jù)路基路面工程在干燥和中濕路段，路面擬定采用以下結(jié)構(gòu)： 面 層：細(xì)粒式瀝青混凝土（厚度4cm）；中粒式瀝青混凝土（

7、厚度6cm）；基 層：水泥穩(wěn)定碎石（20cm）；底基層：石灰粉煤灰土（厚度待定）。5.3 土基回彈模量的確定 該路段處于3粘質(zhì)土，土基回彈模量：干燥39 mpa 、中濕34.5mpa。5.4 設(shè)計指標(biāo)的確定 對于二級公路，規(guī)范要求以設(shè)計彎沉作為設(shè)計指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗算。5.4.1 設(shè)計彎沉值該公路為二級公路。公路等級系數(shù)取1.1，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層、底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取1.0。設(shè)計彎沉值為：5.4.2 各層材料的容許層底拉應(yīng)力各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密集配瀝青混凝土為1.4mpa，粗粒式密集配瀝青混凝土為1.0mpa，水泥穩(wěn)定碎石為0.5mpa，

8、石灰粉煤灰土為0.25mpa 對于細(xì)粒式密集配瀝青混凝土層 mpa對于中粒式密集配瀝青混凝土層 mpa對于水泥穩(wěn)定碎石 mpa對于石灰粉煤灰土 mpa5.5 設(shè)計資料匯總設(shè)計彎沉值為30.45（0.01mm），相關(guān)設(shè)計資料匯總?cè)缦卤恚郝访嬖O(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)（干燥）材料名稱h(cm)抗壓模量20抗壓模量15容許拉應(yīng)力（mpa）劈裂強(qiáng)度（mpa）中粒式瀝青混凝土4140020000.4491.4粗粒式瀝青混凝土6120018000.3601水泥穩(wěn)定碎石20150015000.3010.5石灰粉煤灰土？7507500.1170.25土基3939 路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)（中濕）材料名稱h(cm)抗壓模量20抗

9、壓模量15容許拉應(yīng)力（mpa）劈裂強(qiáng)度（mpa）中粒式瀝青混凝土5140020000.4491.4粗粒式瀝青混凝土7120018000.3601二灰碎石20150015000.3010.5石灰土？7507500.1170.25土基34.534.56 瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算 （干燥路段） 6.1 確定理論彎沉系數(shù)，其中又因6.2 結(jié)構(gòu)厚度計算，以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系。rae1=1400mpaap中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰土e2=1200mpae3=1500mpae4=750mpae0=39mpa路表彎沉值計算圖式 多層體系換算圖式（注：此時取20是材

10、料的模量值） 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖，因為所以。由于 查諾漠圖得 則查諾漠圖得 則由彎沉等效換算得：，則 取7 層底拉應(yīng)力驗算7.1對細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗算7.1.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料的模量） ；查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應(yīng)力無需驗算 .7.2對中粒式水泥混凝土進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗算7.2.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料的模量） 查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應(yīng)力無需驗算7.3對水泥穩(wěn)定碎石基層層底彎拉應(yīng)力驗算7.3.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料的模） 7.3.2 求層

11、底最大拉應(yīng)力: 7.4.對于石灰粉煤灰土層7.4.1三層體系如圖所示7.4.2 求層底最大拉應(yīng)力: 7.最小防凍厚度驗算 根據(jù)規(guī)范干燥路段無需考慮最小防凍層厚度。8 瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算 （中濕路段） 8.1 確定理論彎沉系數(shù)，其中又因6.3 結(jié)構(gòu)厚度計算，以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系。rae1=1400mpaap中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰土e2=1200mpae3=1500mpae4=750mpae0=34.5mpa路表彎沉值計算圖式 多層體系換算圖式（注：此時取20是材料的模量值） 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖，因為所以。由于 查諾漠圖得 則查諾漠圖得 則由彎沉等效換算得：，則 取7 層底拉應(yīng)力驗算7.1對中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗算7.1.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料的模量） ；查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應(yīng)力無需驗算.7.2對粗粒式水泥混凝土進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗算7.2.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料的模量） 查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應(yīng)力無需驗算7.3對水泥穩(wěn)定碎石基層層底彎拉應(yīng)力驗算7.3.1換算成當(dāng)量三層體系（此時采用150c時各材料