路面厚度計算

1、棗潛高速公路新建瀝青路面結構層厚度計算一、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。預測交通量增長率見表2。表1 近期交通組成與交通量及軸載換算序號車 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EQ14425.770.12雙輪組32318表2 預測交通量年增長率序號分段時間（年）交通量年增長率131

2、1.6 2519.2 3513.2 4211.8 1）、當以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時：路面營運第一年雙向日平均當量軸次： 2636 設計年限內一個車道上的累計當量軸次 ：1.905121E+07 屬重交通等級2）、當以半剛性材料結構層層底拉應力為設計指標時：路面營運第一年雙向日平均當量軸次 ：969 設計年限內一個車道上的累計當量軸次：7003270 屬中等交通等級路面設計交通等級為重交通等級2、新建路面結構厚度計算根據(jù)本地區(qū)的路用材料，結合已有工程經驗與典型結構，初步擬定路面結構組合與各層厚度如下：4cm細粒式瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+8cm粗粒式瀝青混凝土+220cm

3、水泥穩(wěn)定碎石+ ? cm級配碎石。以級配碎石為設計層，設計層最小厚度：20cm。該結構為半剛性基層，瀝青路面的基層類型系數(shù)為1.0，經計算，路面設計彎沉值為21(0.01mm)。利用計算程序計算得出，當級配碎石厚度為20cm時同時滿足設計彎沉值和層底拉應力的要求。表3 路面材料設計參數(shù)層位結構層材料名稱厚度（mm）20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強度容許拉應力1細粒式瀝青混凝土40140020001.40.392中粒式瀝青混凝土60120018001.00.283粗粒式瀝青混凝土80100012000.80.224水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.255水泥穩(wěn)

4、定碎石200150015000.50.256級配碎石?3003007土基401）、按設計彎沉值計算設計層厚度 ： H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設計層厚度 H( 6 )=Hmin時 LS=LD, 故彎沉計算已滿足要求 .2）、按容許拉應力計算設計層厚度： H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 2 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 4 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層

5、底面拉應力計算滿足要求)3、交工驗收彎沉值和層底拉應力計算1）、計算新建路面各結構層及路基頂面交工驗收彎沉值： 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 170.6 (0.01mm) 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根

6、據(jù)公路瀝青路面設計規(guī)范公式計算)2）、計算新建路面各結構層底面最大拉應力 ：(未考慮綜合影響系數(shù)) 第 1 層底面最大拉應力 ( 1 )=-0.185 (MPa) 第 2 層底面最大拉應力 ( 2 )=-0.017 (MPa) 第 3 層底面最大拉應力 ( 3 )=-0.032 (MPa) 第 4 層底面最大拉應力 ( 4 )= 0.032 (MPa) 第 5 層底面最大拉應力 ( 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4。預測交通量增長率見表5。表4 近期交通組成與交通量及軸載換算序號車 型名 稱前軸重

7、(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EQ14425.770.12雙輪組3337表5 預測交通量年增長率序號分段時間（年）交通量年增長率1311.6 2519.2 352.9 426.4 1）當以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時 ：路面營運第一年雙向日平均當量軸次：383 設計年限內一個車道上的累計當量軸次：5336131 屬中等交通等級2）當以半剛性材料結構層層底拉應力為設計指標時 ：路面

8、營運第一年雙向日平均當量軸次 ：141 設計年限內一個車道上的累計當量軸次 ： 1964476 屬輕交通等級路面設計交通等級為中等交通等級2、新建路面結構厚度計算樞紐互通的路面結構層與主線一致。經計算，路面設計彎沉值為27.1(0.01mm)。利用計算程序計算得出，當級配碎石厚度為20cm時同時滿足設計彎沉值和層底拉應力的要求。表6 路面材料設計參數(shù)層位結構層材料名稱厚度（mm）20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強度容許拉應力1細粒式瀝青混凝土40140020001.40.522中粒式瀝青混凝土60120018001.00.373粗粒式瀝青混凝土80100012000.8

9、0.294水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.295水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.296級配碎石?3003007土基401）按設計彎沉值計算設計層厚度 ： H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設計層厚度 H( 6 )=Hmin時 LS=LD, 故彎沉計算已滿足要求 .2）按容許拉應力計算設計層厚度 ： H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 2 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 4 層底

10、面拉應力計算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層底面拉應力計算滿足要求)3、交工驗收彎沉值和層底拉應力計算1）計算新建路面各結構層及路基頂面交工驗收彎沉值 ： 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 170.6 (0.01mm) 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根據(jù)公路瀝青路面設計規(guī)范公式計算)2）計算新建路面各結構層底面最大拉應力 ：(未考慮綜合影響系