瀝青路面設(shè)計計算實例

1、1 / 12 瀝青混凝土路面計算書一、軸載分析路面設(shè)計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載。1.以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次3） 軸載換算：軸載換算的計算公式：N=計算結(jié)果列于下表：車型（kN）（次/日）（次/日）東風(fēng)EQ140前軸23.7016.4后軸69.2011553111.48解放CA10B前軸19.4016.4后軸60.85113041.5350.45黃河JN150前軸49.0016.4后軸101.6011395423.24N=885.38注：軸載小于25kN的軸載作用不計。2） 累計當量軸次：根據(jù)設(shè)計規(guī)范，二級公路瀝青路面的設(shè)計年限取15年，雙車道的車道系

2、數(shù)取0.6累計當量軸次： =4312242（次）3） 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當量軸次（1）軸載換算，結(jié)果列于下表：車型（kN）（次/日）（次/日）東風(fēng)EQ140后軸69.2011553解放CA10B后軸60.85113041.557.17黃河JN150后軸101.6011395448.48N=505.65注：軸載小于50kN的軸載作用不計驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式：N=（2）累計當量軸次：=2462767.6（次）二、結(jié)構(gòu)組合與材料選取根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途筑路材料較豐富，路面結(jié)構(gòu)采用瀝青混凝土（15cm），基層采用二灰碎石（20cm），基底層采用石灰土（厚度

3、待定）。二級公路面層采用三層式瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青混凝土 （厚度3cm），中間層采用中粒式密級配瀝青混凝土 （厚度5cm），下層采用粗粒式密級配瀝青混凝土 （厚度7cm）。三、各層材料的抗壓模量與劈裂強度抗壓模量取20的模量，各值均取規(guī)范給定范圍的中值，因此得到20的抗壓模量：細粒式密級配瀝青混凝土為 1400MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為 1200MPa，粗粒式密級配瀝青混凝土為 1000MPa，二灰碎石為 1500MPa，石灰土為 550MPa。各層材料的劈裂強度：細粒式密級配瀝青混凝土為 1.4MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為 1.0MPa，粗粒式密級配瀝青混凝土為 0

4、.8MPa，二灰碎石為 0.5MPa，石灰土為 0.225MPa。四、土基回彈模量的確定該路段處于區(qū)，土基回彈模量為30MPa。五、設(shè)計指標的確定對于二級公路，規(guī)范要求以設(shè)計彎沉值作為設(shè)計指標，并進行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算。1.設(shè)計彎沉值。路面設(shè)計彎沉值計算：該公路為二級公路，公路等級系數(shù)取1.1，面層是瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm，基層類型系數(shù)取1.0.設(shè)計彎沉值為：=31.09（mm）2.各層材料容許層底拉應(yīng)力：1）細粒式密級配瀝青混凝土：=2.36=1.4/2.36=0.593MPa2）中粒式密級配瀝青混凝土：=2.36=1.0/2.36=0.

5、432MPa3）粗粒式密級配瀝青混凝土：=2.59=0.8/2.59=0.309 MPa4）二灰碎石：=1.7=0.5/1.7=0.292 MPa5）石灰土：=2.20=0.225/2.20=0.102 MPa六、設(shè)計資料總結(jié)設(shè)計彎沉值為31.09（0.01mm），相關(guān)資料匯總?cè)缦卤聿牧厦QH（cm） 抗壓模量E1(MPa) 容許拉應(yīng)力（MPa）20 15 細粒式密級配瀝青混凝土3140020000.593中粒式密級配瀝青混凝土5120018000.432粗粒式密級配瀝青混凝土7100014000.309二灰碎石2015000.292石灰土5500.102土基30七、確定石灰土層厚度 AprA

6、細粒式瀝青混凝土E1=1400MPaE2=1200MPa中粒式瀝青混凝土E3=1000MPa粗粒式瀝青混凝土 E4=1500MPa二灰碎石E5=550MPa二灰土E0=30MPa路表彎沉值計算圖式 Aph13cmE1=1400MPaE11400MPahh13cmH？E21200MPaE030MPaE2=1200MPah25cmE3=1000MPah37cm34cm E4=1500MPah420cmE5=550MPah5？cm多層體系換算圖式E0=30MPa計算彎沉綜合系數(shù)：F=1.63（）=0.514查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得由=得=0.511 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得5.22H=5

7、5.59cm =55.59 得cm取cm八、層底拉應(yīng)力驗算（采用15瀝青的抗壓模量）細粒式密級配瀝青混凝土為2000MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為1800MPa，粗粒式密級配瀝青混凝土為1400MPa1.對于細粒式瀝青混凝土層：+=36.00=3.381=0.282查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=00 查三層連續(xù)體系中層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）E12000MPahh13cmH？E21800MPaE030MPa=1.234=0.31=0.341 =0.7×0.341×1.234×0.31=0.0910.5932.對于

8、中粒式瀝青混凝土層：= =40.993.85E11800MPah?H？E21400MPaE030MPa0.769查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=00查三層連續(xù)體系中層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=1.166=0.25=0.26=0.0530.4323.對于粗粒式瀝青混凝土層=31.48E11400MPah?H？E21500MPaE030MPa2.961.57查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=00查三層連續(xù)體系中層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=1.23=0.46=0.46=0.1820.3094.對二灰碎石=353.293.42 查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）E11500MPah?H？E2550MPaE030MPa=00查三層連續(xù)體系中層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖（上層中層層間連續(xù)）=1.31=0.53=0.25=0.1740.292綜上所述，各層均滿足要求九、進行防凍層厚度驗算該路段路面結(jié)構(gòu)總厚度為H3+5+7+20+3570cm。道路多年最大凍深為：，由規(guī)范查得路面最小防凍厚度為5565cm，所以該路段路面結(jié)構(gòu)厚度滿足最小防凍要求。十、路面結(jié)構(gòu)方案比較，確定