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1、棗潛高速公路新建瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算一、主線路面1、基本資料棗潛高速公路地處1區(qū),雙向四車道,根據(jù)工可研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通組成與交通量及軸載換算,見表1。預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率見表2。表1 近期交通組成與交通量及軸載換算序號(hào)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1三湘CK664020.537.51雙輪組23202宇通ZK6105H40801雙輪組7053江淮HF140A18.941.81雙輪組4284依維柯79132956.51雙輪組8265東風(fēng)EQ14425.770.12雙輪組<310406東風(fēng)YCY-9002578.22雙輪組>323
2、18表2 預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間(年)交通量年增長(zhǎng)率1311.6 2519.2 3513.2 4211.8 1)、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(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次: 2636 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 :1.905121E+07 屬重交通等級(jí)2)、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(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 :969 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次:7003270 屬中等交通等級(jí)路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為重交通等級(jí)2、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算根據(jù)本地區(qū)的路用材料,結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu),初步擬定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下:4cm細(xì)粒式瀝青
3、混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+8cm粗粒式瀝青混凝土+2×20cm水泥穩(wěn)定碎石+ ? cm級(jí)配碎石。以級(jí)配碎石為設(shè)計(jì)層,設(shè)計(jì)層最小厚度:20cm。該結(jié)構(gòu)為半剛性基層,瀝青路面的基層類型系數(shù)為1.0,經(jīng)計(jì)算,路面設(shè)計(jì)彎沉值為21(0.01mm)。利用計(jì)算程序計(jì)算得出,當(dāng)級(jí)配碎石厚度為20cm時(shí)同時(shí)滿足設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力的要求。表3 路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強(qiáng)度容許拉應(yīng)力1細(xì)粒式瀝青混凝土40140020001.40.392中粒式瀝青混凝土60120018001.00.283粗粒式瀝青混凝土8010001
4、2000.80.224水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.255水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.256級(jí)配碎石?3003007土基401)、按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 6 )=Hmin時(shí) LS<=LD, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 .2)、按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度: H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 20
5、0 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)3、交工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算1)、計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值: 第 1 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 170.6
6、 (0.01mm) 路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范公式計(jì)算)2)、計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù)) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-0.185 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-0.017 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-0.032 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= 0.032 (MPa) 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 ( 5 )= 0.111 (MPa)二、樞紐互通路面1、基本資料根據(jù)工可研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通組成與交通量及軸載換算,見表
7、4。預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率見表5。表4 近期交通組成與交通量及軸載換算序號(hào)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1三湘CK664020.537.51雙輪組3372宇通ZK6105H40801雙輪組1023江淮HF140A18.941.81雙輪組624依維柯79132956.51雙輪組1205東風(fēng)EQ14425.770.12雙輪組<31516東風(fēng)YCY-9002578.22雙輪組>3337表5 預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間(年)交通量年增長(zhǎng)率1311.6 2519.2 352.9 426.4 1)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(yíng)運(yùn)第一
8、年雙向日平均當(dāng)量軸次:383 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次:5336131 屬中等交通等級(jí)2)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(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 :141 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1964476 屬輕交通等級(jí)路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為中等交通等級(jí)2、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算樞紐互通的路面結(jié)構(gòu)層與主線一致。經(jīng)計(jì)算,路面設(shè)計(jì)彎沉值為27.1(0.01mm)。利用計(jì)算程序計(jì)算得出,當(dāng)級(jí)配碎石厚度為20cm時(shí)同時(shí)滿足設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力的要求。表6 路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(mm)20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強(qiáng)度容許拉應(yīng)
9、力1細(xì)粒式瀝青混凝土40140020001.40.522中粒式瀝青混凝土60120018001.00.373粗粒式瀝青混凝土80100012000.80.294水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.295水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.296級(jí)配碎石?3003007土基401)按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 6 )=Hmin時(shí) LS<=LD, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 .2)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )=
10、200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)3、交工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算1)計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 170.6 (0.01mm) 路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范公式計(jì)算)2)計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合
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