2021瀝青路面計(jì)算書(shū)

1、三長(zhǎng)線新建路面設(shè)計(jì)1. 工程概況與交通荷載參數(shù)該工程位于江西省，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(chē)和 貨車(chē)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(chē)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T(mén)TC3類，根據(jù)表得到車(chē)輛類型分布系數(shù)如表1所示。表1.車(chē)輛類型分布系數(shù)車(chē)輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類車(chē)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(chē)輛滿載情況及歷史數(shù)據(jù)的調(diào)查分析，得到各類車(chē)

2、型非 滿載與滿載比例，如表2所示。表2.非滿載車(chē)與滿載車(chē)所占比例 車(chē)輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類非滿載車(chē)比例85.094.065.077.055.070.045.060.058.067.0滿載車(chē)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(kāi)裂。根據(jù)附表 ，可得到在不同設(shè)計(jì)指標(biāo)下，各車(chē)型對(duì)應(yīng) 的非滿載車(chē)和滿載車(chē)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(chē)與滿載車(chē)當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青混合料層永久變形無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開(kāi)裂車(chē)輛類型非滿載車(chē)滿載車(chē)非滿載車(chē)滿

3、載車(chē)2類0.82.80.535.53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A.4.2 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(kāi)裂的當(dāng)量設(shè)計(jì)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(chē)道累計(jì)大型客車(chē) 和貨車(chē)交通量為10,019,67

4、7，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上面層瀝青混合料40.0115000.252下面層瀝青混合料60.0110000.253中基層無(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200.04000.356十基610.40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,干濕 與凍融循環(huán)作用折減系數(shù)Kn取0.85,那么經(jīng)過(guò)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.

5、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TE為23.8 C,由式G.2.1 計(jì)算得到瀝青 混合料層永久變形等效溫度為25.4 C?？煽慷认禂?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B.3.2-3 和式B.3.2-4 ，計(jì)算得到d仁-7.67， d2=0.76。把d1和d2的計(jì)算結(jié)果帶入式B.3.2-2 ，可得到各分層的永久變形 修正系數(shù)kRi，并進(jìn)而利用式B.3.2-1 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

6、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(kāi)裂驗(yàn)算根據(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0.264MP&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)

7、調(diào)整系數(shù)ka取1.00。根據(jù)式(B.2.1-2 )，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(G.1.3-1 )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(kāi)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(B.2.1-1 )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(pán)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,那么平 衡濕度狀態(tài)下的回彈模量為 72MPa采用公式(B.7.1 )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 0.01mm5. 結(jié)果匯總各項(xiàng)驗(yàn)