建瀝青路面設(shè)計(jì)-道路工程課程設(shè)計(jì)

1、.第一章 新建瀝青路面設(shè)計(jì)1.1路基干濕類型及路基回彈模量的確定 資料：路基地屬高原西南潮暖區(qū)V4區(qū)，路段地質(zhì)組為泥質(zhì)砂巖，上覆蓋亞粘土。路床頂面距地下水位2.0m。（1）通過上述資料可查的：V4區(qū)粘土路基的臨界高度H1=1.71.9m，H2=0.91.1m，由于H>H1，可判定路基干燥穩(wěn)定路面強(qiáng)度和穩(wěn)定性不受地下水和地表積水的影響，路基干濕類型為干燥。（2）路床表面下80cm深度內(nèi)平均稠度Wc與分界稠度的關(guān)系是Wc>=Wc1，因?yàn)槁坊蓾耦愋蜑楦稍?，可查的分界稠度Wc1=1.1，即Wc>=1.1，估計(jì)該段路基上層80cm范圍內(nèi)的平均稠度為1.15左右。（3）由于路基土的平均

2、稠度為1.15，所以查設(shè)計(jì)規(guī)范得土基回彈模量E0=47MPa.(4)由于是高等公路，由瀝青面設(shè)計(jì)規(guī)范說明，采用重型擊實(shí)試驗(yàn)時(shí)，土基回彈模量E0提高15%30%，現(xiàn)取提高15%，則E0=47*(1+15%)=54.05MPa。路基干濕類型為干燥。1.2瀝青路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度的設(shè)計(jì)（1） 計(jì)算累計(jì)軸載作用次數(shù)，確定路面等級(jí)及計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值。路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。1)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)。軸載換算： N= 汽車型號(hào)PiC1C2ni 江淮AL6600 前軸 1716.41050_后軸26.51110503.3會(huì)客JT6912 前軸31.216.4

3、1807.3后軸65.61118028.8躍進(jìn)牌NJ131 前軸20.216.4700_后軸38.21170010.6東風(fēng)牌EQ140 前軸23.716.4500_后軸69.211500100.8黃河牌JN-150 前軸4916.4500143.7后軸101.611500535.7日野KB222 前軸50.216.412038.3后軸10411120142.3太脫拉138 前軸5116.428095.8后軸802.21280233.4當(dāng)量軸載累計(jì)1340累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算：已知：此公路設(shè)計(jì)為高速公路，設(shè)計(jì)年限為15年，四車道的車道系數(shù)為0.40.5，在此取0.45。t=2005-2002+1=4

4、N1=1641.6次= =10897874.1次2)驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力是；1 軸載換算公式：汽車型號(hào)Pini江淮AL6600 前軸 17118.51050_后軸26.5111050_會(huì)客JT6912 前軸 31.2118.5180_后軸65.6111806.17躍進(jìn)牌NJ131 前軸 20.2118.5700_后軸38.211700_東風(fēng)牌EQ140 前軸 23.7118.5500_后軸69.21150026.29黃河牌JN150 前軸 49118.5500_后軸101.611500567.7日野KB222 前軸 50.2118.51208.95后軸10411120164.23太脫拉13

5、8 前軸 51118.528023.71后軸8031280140.93當(dāng)量軸載累計(jì)937.982 累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算： N1=1149.1次= =7628379.1次3) 已知此公路等級(jí)為I級(jí)，設(shè)計(jì)年限為15年，設(shè)計(jì)年內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸>400萬次/車道，面層為瀝青混凝土，查規(guī)范可得：此路面等級(jí)為高級(jí)路面。4) 計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值： 通過上述已知條件從而得到Ac=1.0,As=1.0,Ab=1.0;(2)擬定路面結(jié)構(gòu)方案，確定路面材料參數(shù)方案一： 初步擬定路面結(jié)構(gòu)有5層，具體如下：材料名稱厚度（cm）抗壓模量E（MPa)劈裂強(qiáng)度（MPa）2015細(xì)粒式瀝青混凝土4140020001.4中粒式瀝青混凝

6、土5120016001.0粗粒式瀝青混凝土790012000.8石灰粉煤灰碎石22150015000.6石灰土235505500.25（3） 根據(jù)設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面厚度：路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力是指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載的反復(fù)作用下達(dá)到臨界狀態(tài)容許的最大拉應(yīng)力。 a. 對(duì)于瀝青混凝土面層 =/b. 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類 c. 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類 已知：; 細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算： =中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算 =粗粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算 = 已知：；/=石灰土層容許拉應(yīng)力計(jì)算：=1.3 新建瀝青路面方案的電算過程附圖 1.3.1交通量年增長(zhǎng)率分段數(shù)據(jù)

7、60;1.3.2瀝青路面車輛與交通量參數(shù)1.3.3瀝青路面材料參數(shù)軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)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江淮AL6600 1726.51雙輪組1286.32會(huì)客JT691231.265.61雙輪組220.53躍進(jìn)NJ13120.238.21雙輪組857.74東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組612.55黃河JN15049101.61雙輪組612.56 日野KB22250.2104.31雙輪組1477太脫拉138 51.4802雙輪組<3343設(shè)計(jì)年限 15 車道系數(shù) .45 交通量平均年增長(zhǎng)率 13

8、 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1664 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.104658E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1194 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 7926451 公路等級(jí) 高速公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 23.4 (0.01mm) 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 1.40.442中粒式瀝青混凝土 10.313粗粒式瀝青混凝土0.80.234石灰粉煤

9、灰碎石 0.60.35 石灰土 0.250.11.3.4瀝青路面設(shè)計(jì)程序 1.3.5瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算程序 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 23.4 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 16 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20) 抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土 4140020000.442中粒式瀝青混凝土5120016000.313粗粒式瀝青混凝土 79001200

10、0.234 石灰粉煤灰碎石22150015000.35石灰土 22.15505500.16 土基 54.05 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 23.4 (0.01mm) H( 5 )= 21 cm LS= 23.8 (0.01mm) H( 5 )= 26 cm LS= 22 (0.01mm) H( 5 )= 22.1 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 22.1 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )=

11、22.1 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 22.1 cm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 22.1 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 40 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 1.3.6瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整1.3.7竣工驗(yàn)算設(shè)計(jì)程序 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) (20) 抗壓

12、模量(MPa) (15) 計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土 4 14002000 計(jì)算應(yīng)2中粒式瀝青混凝土512001600 計(jì)算應(yīng)3粗粒式瀝青混凝土79001200 計(jì)算應(yīng)4 石灰粉煤灰碎石 2215001500 計(jì)算應(yīng)5 石灰土 22.1550550 計(jì)算應(yīng)6 土基 54.05 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.4 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.9 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 29.5 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 34.9 (0.01

13、mm) 第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 100.3 (0.01mm) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 220.5 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式) LS= 172.3 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.214 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.062 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-.035 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= .126 (MPa) 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 ( 5 )= .072 (MPa)1.

14、4路面結(jié)構(gòu)附 1.5路面結(jié)構(gòu)的組合與厚度方案（方案二）路面結(jié)構(gòu)見下表路面結(jié)構(gòu)細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土石灰粉煤灰砂礫碎石灰土劈裂強(qiáng)度(MPa)1.41.00.80.70.3路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力是指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載的反復(fù)作用下達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時(shí)容許的最大拉應(yīng)力。d. 對(duì)于瀝青混凝土面層 =/e. 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類 f. 對(duì)于無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類 已知：; 細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算： =中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算 =粗粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力計(jì)算 = 已知：；/=碎石灰土層容許拉應(yīng)力計(jì)算：=1.6新建瀝青路面方案的電算過程附圖1.6.1交

15、通量年增長(zhǎng)率分段數(shù)據(jù)1.6.2瀝青路面車輛與交通量參數(shù) 1.6.3瀝青路面材料參數(shù)1.6.4瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算程序 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)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江淮AL6600 1726.51雙輪組1286.32會(huì)客JT691231.265.61雙輪組220.53躍進(jìn)NJ13120.238.21雙輪組857.74東風(fēng)EQ14023.769.21雙輪組612.55黃河JN15049101.61雙輪組612.56 日野KB22250.21041雙輪組1477太脫拉138 51.4802雙輪組&

16、lt;3343 設(shè)計(jì)年限 15 車道系數(shù) .45 交通量平均年增長(zhǎng)率 13 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1662 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 1.10333E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1190 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 7899897 公路等級(jí) 高速公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 23.4 (0.01mm) 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 1.40.44

17、2中粒式瀝青混凝土 10.313粗粒式瀝青混凝土0.80.234石灰粉煤灰砂礫 0.70.355 碎石灰土 0.30.121.6.5瀝青路面設(shè)計(jì)程序1.6.6瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 23.4 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20) 抗壓模量(MPa) (15)容許應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土 4140020000.442中粒式瀝青混凝土51200160

18、00.313粗粒式瀝青混凝土 790012000.234石灰粉煤灰砂礫 20150015000.355碎石灰土 20.78008000.126 土基 54.05 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 23.4 (0.01mm) H( 5 )= 20 cm LS= 23.7 (0.01mm) H( 5 )= 25 cm LS= 21.5 (0.01mm) H( 5 )= 20.7 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 20.7 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 20.7 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 20.7 c

19、m(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 20.7 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 5 )= 20.7 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 20.7 cm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 20.7 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 40 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .1.6.7瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整1.6.8竣工驗(yàn)算設(shè)計(jì)程序 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名

20、 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) (20) 抗壓模量(MPa) (15) 計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土414002000 計(jì)算應(yīng)2中粒式瀝青混凝土512001600 計(jì)算應(yīng)3粗粒式瀝青混凝土79001200 計(jì)算應(yīng)4 石灰粉煤灰碎石 2015001500 計(jì)算應(yīng)5 石灰土 20.7800800 計(jì)算應(yīng)6 土基 54.05 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.3 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 25.8 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 29.4 (0.01mm) 第 4 層路

21、面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 34.8 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 92.2 (0.01mm) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 220.5 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式) LS= 172.3 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.212 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.062 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-.036 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= .099 (MPa) 第 5 層底面最

22、大拉應(yīng)力 ( 5 )= .104 (MPa)1.7路面結(jié)構(gòu)附1.8方案選擇在一定軸型的荷載作用下，路面的變形越大，達(dá)到某一破壞狀態(tài)時(shí)允許通過的軸次越少。根據(jù)竣工驗(yàn)收的結(jié)果及其它因素，最終選擇方案二。第二章 水泥混泥土路面設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算已知：根據(jù)調(diào)查得設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為1800，大于規(guī)范中的1500，所以判定交通等級(jí)為特重，設(shè)計(jì)使用年限為30年。交通等級(jí)使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)（n/d)設(shè)計(jì)使用年限特重>150030重200150030中等520020輕<=520通過已知資料查得臨界荷位的車輛輪跡分布系數(shù) =38906126.32.

23、2初步擬定路面結(jié)構(gòu)方案2.2.1已知；該路段地處公路自然區(qū)劃區(qū)II4區(qū)，路床表面距地表長(zhǎng)期積水位4.3m，查規(guī)范得II4區(qū)粘性土基的臨界高度H1=2.42.6;H2=1.92.1,可得該段路基屬中濕類型，則分界稠度為，因此估計(jì)該段路基上層80cm范圍內(nèi)的平均稠度為1.05左右；查規(guī)范得。方案一：2.2.2根據(jù)已知條件及路基土質(zhì)和水文狀況，路面材料的性質(zhì)與供應(yīng)情況及交通繁重程度初步擬定路面接結(jié)構(gòu)如下：層位使用材料厚度（mm）抗壓模量E(MPa）面層水泥混凝土260基層水泥穩(wěn)定砂礫2001500墊層石灰土150500混凝土板的平面尺寸為寬4.5m，長(zhǎng)5m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。2

24、.2.3確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量=滿足要求。查規(guī)范可得：設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度，彎拉彈性模量。2.2.4設(shè)計(jì)荷載疲勞應(yīng)力普通混凝土面層相對(duì)剛度半徑為r考慮行車荷載重復(fù)作用疲勞損耗的荷載應(yīng)力，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力由下下式計(jì)算： 2.2.5溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算該路段地處公路自然區(qū)劃區(qū)II4區(qū)，所以/cm。；由規(guī)范可得普通混凝土板厚h=0.26m,。2.2.6檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)是否滿足要求二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)的可靠度為85%，再查表目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，可得可靠度系數(shù)為。 因而，所選普通混凝土面層厚度（0.26m）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載應(yīng)力和溫度

25、應(yīng)力的綜合疲勞作用。2.3新建混泥土層面結(jié)構(gòu)圖2.4方案二：2.4.1根據(jù)已知條件路基土質(zhì)和水文狀況，路面材料的性質(zhì)與供應(yīng)情況及交通繁重程度初步擬定路面接結(jié)構(gòu)如下：層位使用材料厚度（mm）抗壓模量E(MPa）面層水泥混凝土250基層級(jí)配碎石170350墊層石灰粉煤灰土200800混凝土板的平面尺寸為寬4.5m，長(zhǎng)5m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。2.4.2確定基層頂面的當(dāng)量回彈模量Et滿足要求。查規(guī)范可得：設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度，彎拉彈性模量。2.4.3設(shè)計(jì)荷載疲勞應(yīng)力普通混凝土面層相對(duì)剛度半徑為r考慮行車荷載重復(fù)作用疲勞損耗的荷載應(yīng)力，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力由下下式計(jì)算：

26、2.4.4溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算該路段地處公路自然區(qū)劃區(qū)II4區(qū)，所以/cm。；由規(guī)范可得普通混凝土板厚h=0.25m,。2.4.5檢驗(yàn)初擬路面結(jié)構(gòu)是否滿足要求二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)的可靠度為85%，再查表目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，可得可靠度系數(shù)為。因而，所選普通混凝土面層厚度（0.25m）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)的荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。2.5新建混泥土層面結(jié)構(gòu)圖第3章 舊路改建路面結(jié)構(gòu)方案3.1舊路改建路面結(jié)構(gòu)方案；（方案一）3.1.1交通量年增長(zhǎng)率分段數(shù)據(jù)3.1.2瀝青路面車輛與交通量參數(shù)3.1.3瀝青路面材料參數(shù)3.1.4瀝青路面設(shè)計(jì)彎沉值和容許

27、拉應(yīng)力計(jì)算程序3.1.5改建路段原路面彎沉測(cè)定值輸入窗口3.1.6改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算程序3.1.7瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)輸入窗口3.1.8改正后的瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)和計(jì)算窗口3.1.9瀝青路面設(shè)計(jì)程序主窗口3.1.10瀝青路面及土基竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算程序3.2改建后的瀝青路面設(shè)計(jì)結(jié)果的匯總 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)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黃河JN150 49101.61 雙輪組 692.12交通SH141 25.5555.11 雙輪組 1597.23太脫拉138 51.4802 雙輪組 <3479.

28、24東風(fēng)SP913520.272.32 雙輪組 >3292.8 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) .5 交通量平均年增長(zhǎng)率 10 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1801 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 7028640 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1171 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 4569982 公路等級(jí) 二級(jí)公路 公路等級(jí)系數(shù) 1.1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 28.2 (0.01mm) 層位結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉

29、應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土1.40.532 中粒式瀝青混凝土10.383石灰粉煤灰碎石土 0.60.27改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算 原路面實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm) 58 110 60 54 38 97 81 37 75 56 45 83 50 39 36 59 41 82 45 47 44 46 49 69 89 78 53 73 60 79 46 57 89 45 67 46 56 78 89 90 原路面有效彎沉數(shù) : 40 原路面平均彎沉值 : 62 (0.01mm) 原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 : 19 (0.01mm) 測(cè)定汽車軸載 100 kN 改建公路等級(jí) 二級(jí)公路 保證率系

30、數(shù) 1.5 原瀝青面層厚度 6 (cm) 測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d日平均氣溫的平均值之和 85 () 原路面基層類型 : 粒料類或?yàn)r青穩(wěn)定類基層 季節(jié)影響系數(shù) 1.2 濕度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) .83 原路面計(jì)算彎沉值 : 90 (0.01 mm) 原路面當(dāng)量回彈模量 : 182.2 (MPa)改建路面補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 加鋪路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 28.2 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 3 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) (20)

31、 抗壓模量(MPa) (15) 容許應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土3140020001.42中粒式瀝青混凝土51200160013 石灰粉煤灰碎石土17.2150015000.64改建前原路面 182.2 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 28.2 (0.01mm) H( 3 )= 15 cm LS= 30.7 (0.01mm) H( 3 )= 20 cm LS= 25.1 (0.01mm) H( 3 )= 17.2 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= 17.2 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 3 )= 17.2 cm(第 2 層底面拉應(yīng)

32、力驗(yàn)算滿足要求) H( 3 )= 17.2 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= 17.2 cm(僅考慮彎沉) H( 3 )= 17.2 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 50 cm 改建前原路面總厚度 57 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 .竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 加鋪路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)(20)抗壓模量(MPa)(15) 計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土 314002000計(jì)

33、算應(yīng)力2中粒式瀝青混凝土512001600計(jì)算應(yīng)力3石灰粉煤灰碎石土17.215001500計(jì)算應(yīng)力4改建前原路面 182.2 計(jì)算改建路面各加鋪層頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 28 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 31.9 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 39.6 (0.01mm) 計(jì)算改建路面各加鋪層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-.308 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-.092 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )= .207 (MPa

34、)3.3改建后的瀝青路面的結(jié)構(gòu)附屬圖3.4舊路改建路面結(jié)構(gòu)（方案二） 軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)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 黃河JN150 49 101.6 1 雙輪組 692.1 2 交通SH141 25.55 55.1 1 雙輪組 1597.2 3 太脫拉138 51.4 80 2 雙輪組 <3 479.2 4 東風(fēng)SP9135 20.2 72.3 2 雙輪組 >3 292.8 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) .5 交通量平均年增長(zhǎng)率 10 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后

35、第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1801 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 7028640 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1171 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 4569982 公路等級(jí) 二級(jí)公路 公路等級(jí)系數(shù) 1.1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 28.2 (0.01mm) 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 1.4 .53 2 中粒式瀝青混凝土 1 .38 3 水泥石灰砂礫土 .35 .16 改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算 原路面實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm

36、) 58 110 60 54 38 97 81 37 75 56 45 83 50 39 36 59 41 82 45 47 44 46 49 69 89 78 53 73 60 79 46 57 89 45 67 46 56 78 89 90 原路面有效彎沉數(shù) : 40 原路面平均彎沉值 : 62 (0.01mm) 原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 : 19 (0.01mm) 測(cè)定汽車軸載 100 kN 改建公路等級(jí) 二級(jí)公路 保證率系數(shù) 1.5 原瀝青面層厚度 6 (cm) 測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d日平均氣溫的平均值之和 85 () 原路面基層類型 : 粒料類或?yàn)r青穩(wěn)定類基層 季節(jié)影響系數(shù) 1.2 濕

37、度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) .83 原路面計(jì)算彎沉值 : 90 (0.01 mm) 原路面當(dāng)量回彈模量 : 182.2 (MPa) 改建路面補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 加鋪路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 28.2 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 3 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 1400 2000 .53 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 .38 3 水泥石灰砂礫土 ? 1000 1000 .16 4 改建前原路面 182.2 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 28.2 (0.01mm) H( 3 )= 20 cm LS= 29.9 (0.01mm) H( 3 )= 25 cm LS= 25.8 (0.01mm) H( 3 )= 22.1 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3