2017瀝青路面計(jì)算書

1、.專業(yè).專注.三長(zhǎng)線新建路面設(shè)計(jì)1. 項(xiàng)目概況與交通荷載參數(shù)該項(xiàng)目位于江西省，屬于一級(jí)公路，起點(diǎn)樁號(hào)為 K0+000 ,終點(diǎn)樁號(hào)為 K44+086，設(shè)計(jì)使用年限為15.0年，根據(jù)交通量OD調(diào)查分析，斷面大型客車 和貨車交通量為3855輛/日,交通量年增長(zhǎng)率為5.0%,方向系數(shù)取55.0%,車道 系數(shù)取60.0%。根據(jù)交通歷史數(shù)據(jù)，按表確定該設(shè)計(jì)公路為TTC3類， 根據(jù)表得到車輛類型分布系數(shù)如表1所示。表1.車輛類型分布系數(shù)車輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類車型分布系數(shù)（）17.833.13.40.012.54.49.110.68.50.7根據(jù)路網(wǎng)相鄰公路的車輛滿載情況及歷史數(shù)

2、據(jù)的調(diào)查分析，得到各類車型非滿載與滿載比例，如表2所示表2.非滿載車與滿載車所占比例（）車輛類型U2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類非滿載車比例85 094 065 077 055 070 045 060 058 067 0滿載車比例15 06 035 023 045 030 055 040 042 033 0根據(jù)表，該設(shè)計(jì)路面對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為瀝青混合料層永久變形與無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂。根據(jù)附表，可得到在不同設(shè)計(jì)指標(biāo)下，各車型對(duì)應(yīng) 的非滿載車和滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)，如表3所示。表3.非滿載車與滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)i設(shè)計(jì)扌指瀝青混合料層永久變形無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲由勞開裂咚V J

3、曰1 |小車輛類型rj 1 pu I I I / /非滿載車滿載車丿匕'|丿口 口 1 1 /ZaZ非滿載車又丿J y 1 滿載車2類0.82.80.53553類0.44.11.3314.24類0 74 20 3137 65類0 66 30 672 96類1 37 910 21505 77類1 46 07 8553 08類1 46 716 4713 59類1 55 10 7204 310類2 47 037 8426 811類1 512 12 5985 4根據(jù)公式()計(jì)算得到對(duì)應(yīng)于瀝青混合料層永久變形的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載 累計(jì)作用次數(shù)為22,351,024,對(duì)應(yīng)于無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂的當(dāng)量設(shè)計(jì)

4、軸載累 計(jì)作用次數(shù)為1,670,542,389。本公路設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車 和貨車交通量為10,019,677，交通等級(jí)屬于重交通。2. 初擬路面結(jié)構(gòu)方案初擬路面結(jié)構(gòu)如表4所示表4.初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層編號(hào)層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面層r J ' li 丿、1*y瀝混合料40 0115000 252下面層y瀝混合料60 0110000 253中基層1 J 1 Wu 口 I I無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料180 0120000 254下基層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料200 0100000 255底基層粒料材料200 04000 356土基61040路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取

5、 90MPa,回彈模量濕度調(diào)整系數(shù) Ks取0.80,干濕與凍融循環(huán)作用折減系數(shù)Kn取0.85,則經(jīng)過濕度調(diào)整和干濕與凍融循環(huán)作用折減的路基頂面回彈模量為61MPa3. 路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算3.1瀝青混合料層永久變形驗(yàn)算根據(jù)表,基準(zhǔn)等效溫度T E為23.8 C,由式（）計(jì)算得到瀝青混 合料層永久變形等效溫度為25.4 C。可靠度系數(shù)為1.28。根據(jù)條規(guī)定的分層方法，將瀝青混合料層分為6個(gè)分層，各分層厚度（hi）如表5所示。利用彈性層狀體系理論，分別計(jì)算設(shè)計(jì)荷載作用下各分層 頂部的豎向壓應(yīng)力 （Pi ）。根據(jù)式（）和式（）,計(jì)算得到 d1=-7.67 , d2=0.76。把d1和d2的計(jì)算結(jié)果帶入式 （）

6、,可得到各分 層的永久變形修正系數(shù)（kRi）,并進(jìn)而利用式（）計(jì)算各分層永久變形量 （Rai）。各計(jì)算結(jié)果匯總于表5中。各層永久變形累加得到瀝青混合料層總永久變形量Ra=14.1（mm）,根據(jù)表,瀝青層容許永久變形為15.0（mm），擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求。表5.瀝青層永久變形計(jì)算結(jié)果分層編號(hào)分層厚度（mm）豎向壓力（MPa）修正系數(shù) （kRi）永久變形（mm）110.00.702 470.5215 00 703 481 1315 00 697 002 2420 00 677 744 6520 00 626 743 5620 00 555 212 2總計(jì)14 13.2無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂驗(yàn)算根

7、據(jù)彈性層狀體系理論,計(jì)算得到無(wú)機(jī)結(jié)合料層層底拉應(yīng)力為 0.264MPa。根據(jù)氣象資料，工程所在地區(qū)凍結(jié)指數(shù)F為25.0 C?日，按照表,季節(jié)性凍土地區(qū)調(diào)整系數(shù)ka取1.00。根據(jù)式（）,現(xiàn)場(chǎng)綜合修正系數(shù)為-1.105根據(jù)工程所在地區(qū)，查表得到基準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)溫度調(diào)整系數(shù)為1.45，根 據(jù)初擬路面結(jié)構(gòu)和路面結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)，按式（）計(jì)算得到溫度調(diào)整系數(shù)kT2為1.27。由表，對(duì)于無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料，疲勞開裂模型參數(shù) a=13.24，b=12.52。彎拉強(qiáng)度為 1.6MPa。根據(jù)以上參數(shù)，按式（）計(jì)算得到無(wú)機(jī)結(jié)合料層底疲勞壽命為1,723,094,488。4. 路基頂面和路表驗(yàn)收彎沉值根據(jù)附錄B.7節(jié)，確定路基頂面和路表驗(yàn)收彎沉值時(shí)，采用落錘式彎沉儀， 荷載盤半徑為150mm，荷載為50kN。路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取 90MPa,回彈模量濕度調(diào)整系數(shù) Ks取0.80,則平 衡濕度狀態(tài)下的回彈模量為 72MPa，采用公式（）計(jì)算得到路基頂面驗(yàn)收 彎沉值為 259.4（ 0.01mm ）。采用擬定的路面結(jié)構(gòu)以及各層結(jié)構(gòu)模量值，路基頂面回彈模量采用平衡濕 度狀態(tài)下的回彈模型乘以模量調(diào)整系數(shù) kl（kl=0.5），為36MPa，根據(jù)彈性層狀體 系理論計(jì)算得到路表驗(yàn)收彎沉值la為26.0（ 0.01mm ）。5. 結(jié)果匯總各項(xiàng)驗(yàn)算結(jié)果匯總?cè)?/p>