路基路面工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書

1、銅陵學(xué)院課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程名：路基路面工程班級(jí)：11土木二班學(xué)號(hào)：1111111154:王龍里指導(dǎo)老師：謝中友老師普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)資料：公路自然區(qū)劃III區(qū)新建一條二級(jí)公路，路基回彈模量根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)取30Mpa,采用普通混凝土路面，路面寬16m（雙向四車道，經(jīng)交通調(diào)查與預(yù)測知設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)為3200,交通量年增長率取5%,試設(shè)計(jì)該路面厚度。由課本479頁表16-20知，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為三級(jí)。由課本459頁表16-3知，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.39。已知交通量年平均增長率為5%o按下式可計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次

2、數(shù)為2365N1 tNe= (1+ )t-1365x3200206。3。W(1+0.05)20-1史0.05由表16-4可知屬重交通等級(jí)?？煽慷仍O(shè)計(jì)標(biāo)颼表16-20公路技術(shù)等緞高速公路_級(jí)公路二級(jí)公路三.四級(jí)公儲(chǔ)安全等班一罐二繼三皴四線設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）30302020目標(biāo)可季度（%）*5908580目林可靠指新1.2«L040.84變異水平等緞ft低中中中一高表A.2.2車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬7m0.340.39行車道寬7m0.由表16-20課本479頁,相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、重交通等

3、級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，查表16-17課本477頁，初擬普通混凝土面層厚度為0.22m?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%）,厚0.18m。墊層為0.15m低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土。普通混凝土板的平面尺寸為寬4.5m,長5.0m?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。水泥混疆土面屋厚度的參考范圖表展門交通等級(jí)特靠第公路等被高速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)-St變肄水平等級(jí)低中低中低中«中面層厚度（mm）250>240270-240說、230250220交通等級(jí)中等輕公路等級(jí)二緞三.四級(jí)二、四級(jí)三、四皴變異水平等級(jí)高中而中高中面層厚度fmm240210230-300220-2004230<

4、;220按表16-23、16-25課本480、481頁，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為5.0MPa,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值MPa水泥混墨土彎擅彈性橫經(jīng)驗(yàn)參考值表625彎拉資度（MT加1.01-52.02.53,0抗壓強(qiáng)度（MPQ5.07.711.014.919.3彎拉彈性模蓋"圖）1015182123彎拄強(qiáng)度3.54.04.55.05.5抗凍強(qiáng)度24,229.7|交441M48.4雪拉好性模量（加，）2527293L33課題已知路基回彈模量取30MPa。查表16-27課本4

5、82頁，低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300MPa。穩(wěn)定粒料基層和土基彎拉強(qiáng)度和抗壓回彈模，.表16*14,項(xiàng)一抗萼拉強(qiáng)度（MPa）抗承回彈模量（MPa）余泥穩(wěn)定粒料1.01300-1600二萩穗定粒料1.0.1300760)±遍30-80按式16-53課本482頁計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下:瓦一基層頂面當(dāng)量回彈模量(MPh),分新建公路與歸路改建兩類，分別按式(16-51)，式(1652)計(jì)算確定。新建公路的基層頂面當(dāng)量回彈模量值：(16-51a)(16-51b)(16-51c)(16-51d)E閨十躬(吊十昆)+4.a : 6.2

6、2 1 一 1.51修門(16-51()弋中：&路床頂面的回彈模量(MPa),查用表1626的參考值；£.基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量(MPa);號(hào)、此一基層和底基層或墊層的回彈模量(MPa).查用表1&27的參考值;上基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度(m);Dk基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度%、陽基層和底基層或墊層的厚度(m);1300x0,182 1600x0,1520.182 + 0.152后+ hl= 6.22x 1 - 1.51 x&=6.22 1 1.51=1 - L44x6 = 11.101330lour04530)-0.55= 0.792S二

7、 165( MPa)= 4,293 x 03120 792 x 30 x= 4.293中濕路基路床頂面回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值苑圍MPQ表126七版公路自然區(qū)劃一UmFVVVI土質(zhì)砂264240-5039-5035-6050-60粘質(zhì)土25-4530-4025*4530453045粉質(zhì)上22-4632-5430-5027-4330-45材料類型回潭模量（、叫）材料類型回彈模*（MPQ中、粗砂80-100石灰粉煤及檢定粒料13007700天然砂礫150-200水泥穩(wěn)定粒料1300-1700未簫分碎石即220瀝青珅石（粗物式,20）600,800級(jí)配碎礫石!整層）,200*250瀝青混馥土（粗粒式,20

8、七）800<1200鍍配碎礫石（基層）250-330瀝青混凝土（中粒式,20七）100U-140)有灰土,200700塞孔隙水泥碎石（水泥劑量9%-11%）13001700石灰粉煤灰土600900多孔隙瀝青辟布（20七，時(shí)脊含量2.5%3.5騷）6OO-8OQ墊層和）（層材料回彈模量經(jīng)奧參考值范圍表16.27hy£+h>2£j二1013(MPa)nEhl碼昭J機(jī)+星片上&=F-+TT+4取廣&局1300x0.1*600xO.J5二12+12.(0.18+0.15)114_L_411300x0.18600x0.15二2.57(MNm)鼠二Y2D7e

9、,=？12x2t57/1013=0,312(m)普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按式16-52b課本481頁計(jì)算為r0.537h/ETEt=0.537x0.22x31000/J65=0.677(ni)(16-50b)r=0.537h(到式中：r混凝土板的相對(duì)剛度半徑（m）;h混凝土板的厚度（m）：Ec-水泥混凝土的彎拉彈性模量（MPa）,可查用表16-25的參考值;4 .荷載疲勞應(yīng)力按式16-52a課本481頁，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為"=0.077?6A*2=0.077x0,677°6x0.22=1.259(MPa)因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系

10、數(shù)kr=0.87?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)kfNen(15.06106)0.0572.565。根據(jù)公路等級(jí)，由表16-24,考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)kc=1.20o按式16-49，荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為pr=KrKfKcps=XXX1.259=3.37MPa)仃pc=£&£仃薩(16-49)式中:外4s推軸載已在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力(MPa);考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫：Kr=0.870.92,縱縫為不設(shè)拉桿平縫或自由邊界：£=1.0,縱縫為設(shè)拉桿的企口縫:卮=%760.84;&

11、amp;考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù),按公路等或查表16-24確定；綜合察海民表16-24公路等皴I高速公路L績公路二圾公路三.四旗公路_3二1301.251.笫|1。&考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，按式(16.53)計(jì)算確定©&-N；(16-53)式中：M設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)按式(&4)計(jì)算確定。v與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土、鋼筋混凝土、連續(xù)配筋混凝土步=0.057;碾壓混凝土和黃混凝土廿二0.065;鋼纖維混凝土甘值按式(16-54)計(jì)算確定口方=0.053-0.。17白夕(16-54)式中:四

12、一鋼纖維的體積率%)；Li鋼舒維的長度(mm);由一鋼纖維的直徑(mh5 .溫度疲勞應(yīng)力由表16-28,II區(qū)最大溫度梯度取88(C/m)0板長5m,l/r=5/0.677=7.39,由圖16-14可查普通混凝土板厚h=0.22m,Bx=0.71。按式16-56,最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)1 x 10"x31 000x0.22x88x0,71=2, 13(MPa)力計(jì)算為溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt,按式16-57計(jì)算為友二和囹'-1=猾。孫(囑3-0.041軌聞再由式(B.2.1)(16-55)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為ejIr幻N-0.532x2.13=L13(MPa)(16-5

13、5)式中：%臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力（MP&）;最大溫度梯度時(shí)混凝上板的溫度翹曲應(yīng)力（MPa）,按式（】&的）計(jì)算確定”Bn=喝瓦（16-56）式中混酸土的溫度線膨脹系數(shù)（”G,通?？扇镮xlOT/t;Tt最大溫度梯度，壹表163取用*最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值/表第公路自款區(qū)劃H,v國1IVVII草大程度肆度83-即90*9586-9293-98注:海梭良時(shí)，用高值;混度大時(shí)，取低值.B-一綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，可按1"和"杳圖1644確定;I板長,即橫縫間距（m）;Ur圍1544溫度魔力系數(shù)優(yōu)凡-考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)，按

14、式（lk57）計(jì)算確定。乩=親1口（%）-b（16h57）式中和E回歸系數(shù),按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表心29磅定口查表16-20,二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為85%。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表16-22,確定可靠度系數(shù):=1.13。按式，,.：II-、川，"因而，所選普通混凝土面層厚度（0.22m）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用?？煽慷认禂?shù)兀表16-22變弊水平等鍛目標(biāo)可邦度（%）95908580_低1.207,知1.09-1,161.041噩一中1.337.501.16-1.23kOB-LJ31

15、.慎一im高1.23-1.331.1J-1.13注；變異暈數(shù)在表16-21所示的變化范用的下限時(shí).町靠度基數(shù)取低值；上限時(shí).取高值.瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及計(jì)算一：設(shè)計(jì)目的通過本設(shè)計(jì)掌握高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)的基本過程和計(jì)算方法。二：設(shè)計(jì)題目某地區(qū)某高速公路，其中某段經(jīng)調(diào)查路基為粉質(zhì)中液限粘土，地下水位，路基填土高度。設(shè)計(jì)初期混合交通量為25000輛/日，交通組成和代表車型的技術(shù)參數(shù)分別如表1、表2所示，交通量年平均增長率7%。該路沿線可開采砂礫、碎石，并有石灰、水泥、粉煤灰、瀝青供給。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的半剛性基層瀝青路面結(jié)構(gòu)。三：設(shè)計(jì)資料表1某路段混合交通組成車型分類一類車二類車三類車四類車五類車K尖車代

16、表車型桑塔納五十鈴解放CA10B黃河JN150黃河JN162交通SH361比重表2代表車型的技術(shù)參數(shù)序號(hào)型號(hào)總重Kn載重Kn前軸重Kn后軸重Kn后軸數(shù)輪組數(shù)軸距cm出產(chǎn)國1桑塔納212五十鈴423解放CA10B1雙中國4黃河JN1501雙中國5黃河JN1621雙中國6交通SH3612X1102雙130中國表3武漢地區(qū)2010材料單價(jià)表材料名稱單位材料單價(jià)元4cm中粒式瀝吉他M25cm中粒式瀝吉他M26cm粗粒式瀝吉他M28cm粗粒式瀝吉他M235cm一灰穩(wěn)定碎石M230cm一灰土M235cm水泥穩(wěn)定碎石M230cm碎石灰土M2四：設(shè)計(jì)過程I當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前

17、后軸軸載大于25kn的各級(jí)軸載Pi的作用次數(shù)ni均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載p的當(dāng)量作用次數(shù)No1軸載換算kp4.35NCgi計(jì)算公式：i1P計(jì)算數(shù)據(jù)如下表1-1車型PkNC1C2ni次/日CiC2n也嚴(yán)/p解放CA10B前軸10后軸11黃河JN150前軸1后軸11黃河JN162前軸1后軸11交通SH361前軸1后軸2*1101則設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)方向上一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次的計(jì)算：設(shè)計(jì)年限為t=15年,=10%雙向六車道，故車道系數(shù)選為0.35。故t11365Ne N15110%136510%8128.7130.3532993914次II).當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡軸載大于50kN的各級(jí)軸載包括

18、車輛的前后軸pi8NC1c2ni艮的作用次數(shù)ni,均按如下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載p的當(dāng)量作用次數(shù)Np計(jì)算結(jié)果如下表4所示：車型PkNCiC2次/日C1C2ni%)4.35解放CA10B前軸10后軸11黃河JN150前軸491后軸11黃河JN162前軸1后軸11交通SH361前軸1后軸2*11021t11365Ne N15110%13654823.2670.3519577325次III方10%案一：AC-165cmAC-205cmAC-258cm二灰穩(wěn)定碎石35cm二灰土待求土基III土基回彈模量確實(shí)定該路段路基為粉質(zhì)中質(zhì)中液限土，地下水位米，路基回填土高度米。h1>1.6>h2所以可以

19、確定該土基為中濕。查士基干濕狀態(tài)的稠度建議值表得：該路段土路基的平均稠度1.05c0.90,取c根據(jù)IV3級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值得：土基回彈模量E0=36MPa。1-3IV其余各結(jié)構(gòu)層材料的抗壓模量及劈裂強(qiáng)度已參照標(biāo)準(zhǔn)給出的推薦值確定。見表土基及路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)層位標(biāo)號(hào)材料名稱抗壓彈性模量EyMPa劈裂強(qiáng)度MPa200C150C1AC-16130019002AC-20120018003AC-25110013004一灰穩(wěn)定碎石150015005一灰土8008006土基-V設(shè)計(jì)指標(biāo)確實(shí)定1設(shè)計(jì)彎沉值ld公路為高速公路，則公路等級(jí)系數(shù)Ac??；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數(shù)As??；路面

20、結(jié)構(gòu)為半剛性基層瀝青路面，則路面類型系數(shù)Ab取。ld600Ne0.2AcAsA360036796429.340.218.32cm根據(jù)lsld,求理論彎沉系數(shù)aC：，一一21.3對(duì)于BZZ-100,取P=0.7MPa6=-2.-=10.65cm,根據(jù)lsld,利用式12-15,求理論彎沉系數(shù)c:0.380.362p-1F,F1.63E0Ei2000P對(duì)于BZZ-100,p=0.7MPa得c3.472計(jì)算待求層厚度2,其中中層厚度H由h2,h3,h4,h5組合而成,將該多層體系換算成當(dāng)量三層體系如圖其計(jì)算方法如下：AC-16 h1=5cmAC-20 h2=5cmAC-25h3=8cm二灰碎石h4=

21、35cm二灰土h5= ?E1=1200MPah1Ha實(shí)際路面結(jié)構(gòu)連續(xù) E2=800MPa 土基 E0=36MPa b當(dāng)量三層體系h5E2y1200mpEn36(3計(jì)算H由一一二0.469,300=0.923查圖得=5.7,又3-36-0.0310.65E1y1300E2y1200AC-16Ki=1.65,cK1K2，得K20.369KiH查表得HX得80.945所以h5=28.09cm故取h5=30cm驗(yàn)算整體性材料底部的最大彎拉應(yīng)力(1確定容許拉應(yīng)力R計(jì)算各層材料的容許底層拉應(yīng)力公式為Rsp/Ks本式中：R指路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力；sp指結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉強(qiáng)度；Ks指抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)，

22、對(duì)AC-16Ks0.09AaNe0.22/Ac0.091.0367964290.22/1.04.16R1sp/Ks1.0/4.160.24MPasps對(duì)AC-20022022_Ks0.09AaNe/Ac0.091.036796429/1.04.16/Ks1.0/4.160.24MPaR2sps對(duì)AC-25Ks0.09AaNe0.22/Ac0.091.13679642/2/1.03.78R3sp/Ks0.8/3.780.21MPa對(duì)二灰穩(wěn)定碎石Ks0.35Ne。11/Ac0.35367964290.11/1.02.38R4sp/Ks0.6/2.380.25MPa對(duì)二灰土Ks0.45NJ11/Ac

23、0.3536766429I11/1.02.38R5sp/Ks0.3/2.380.12MPaspsAC-20AC-252二灰穩(wěn)定碎石確二灰土止中粒式瀝青混凝土AC-16層底彎拉應(yīng)力將多層結(jié)構(gòu)換算為當(dāng)量三層體系，如圖1-7所示中粒式瀝青混凝土AC-16h1二5cm連續(xù)E1=1800MPah1中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=8cmh4=35cm一灰碎石H一灰土h5=30cm連續(xù)E2=1400MPa土基土基E0=36MPaa實(shí)際路面結(jié)構(gòu)b當(dāng)量三層體系圖1多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算h=hi=5cm65.78cm由 h 5 0.46910.65E2E1140018000.78Eo

24、E23614000.026查表得°,說明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求3確定中粒式瀝青混凝土AC-20層底彎啦應(yīng)力中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粕粒式瀝青混凝十AC-25h3=8cm一灰碎石h4=35cm一灰土h5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)渾續(xù)E1=1400MPah1連續(xù)E2=1200MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖2多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算74.64cm中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=8cm一灰碎石h4=35cmh5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)由h口54=

25、1.084,且12000.86,巨里0.03,由圖12-18,查得,0,說明10.65Eiy1400E2y1200該底層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求。4確定中粒式瀝青混凝土AC-25層底彎拉應(yīng)力連續(xù)E=1200MPah1H連續(xù)Eg=1500MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖3多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算0.914005、21.46cm12003552.01cm由hgi£6=2.015且15001.25,且10.65E1y1200E2y明該底層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求。3615000.024,由圖12-18,查得0,說中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC2

26、0h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=8cm一灰碎石h4=35cm一灰土h5=30cm土基5確定二灰碎石層底彎拉應(yīng)力車?yán)m(xù)E1=1500MPah1H連續(xù)E2=900MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系nn圖40.9多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算14000.91200.1800h355、150058，52.02cm15001500a實(shí)際路面結(jié)構(gòu),h52.02,由-=4.88510.65E2y900015000.6，且E2y差0.04,由圖12-18,查得9000.12,m二1.47,H=2.8，得 m2R4 0.25MPa ,滿足要求。所以m4=p,mim2XXX0.75=0.09MPa<6確

27、定二灰碎石層底彎拉應(yīng)力中粒式瀝青混凝土AC-16h1二5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=8cm一灰碎石h4=35cm一灰土h5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)連續(xù)Ei=1500MPahiH連續(xù)E2=900MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖5多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算0.90.90.952.02cmh355由h52年=4.885,且10.65Eiy年0.6,目1500E2y369000.04查得ni=1.15,n2所以m5=p,qn?XXX0.45=0.11MPa<R50.12MPa,滿足通過計(jì)算可以確定本方案所擬定路面結(jié)構(gòu)符合要求，即如圖6中粒式瀝青混凝

28、土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h?=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25hg=8cm一灰碎石h4=35cmh5=30cm圖6結(jié)構(gòu)組合方案方案二：(1確定路面結(jié)構(gòu)方案中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h?=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cm?2確定路面設(shè)計(jì)彎沉值個(gè)計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次NeNe1t1365n由式12-31:圖7由題意，取q=0.35Ne365N15110%13658128.7130.3532993914次10%H確定路面設(shè)計(jì)彎沉值1d查表得Ac1.0,As1.0A 1.0ld 600Ne&#

29、176;.2 AcAs Ab 18.32mm確定土基回彈模量E0值查表可得土基的回彈模量Eo層位標(biāo)號(hào)材料名稱抗壓彈性模量EyMPa劈裂強(qiáng)度MPa200C150C1AC-16120018002AC-2080014003AC-25100012004水泥碎石150015005水泥石灰土8008006土基-,利用式12-15,求理論彎沉系數(shù)c(3)計(jì)算待求層厚度土基及路面材料的回彈模量及各強(qiáng)度值列于下表5表5土基及路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)Is1dls2pE11F,F1.63ls20000.380.36E0P對(duì)于BZZ-100,p=0.7MPa,21.310.65cmls1d18.41cm得c3.21計(jì)算待

30、求層厚度將該多層體系換算成當(dāng)量三層體系如圖計(jì)算方法如下：8,其中中層厚度H由h2,h3,h4,h5組合而成，其中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗立式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cm碎石灰土h5=?cm土基連續(xù)E1=1500MPah1E2=900MPa土基E0=36MPaa實(shí)際路面結(jié)構(gòu)b當(dāng)量三層體系材料名稱sMPaksrMPa圖7多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算計(jì)算H =0.469, 10.65E2 yE1y800 八 =0.6671200查圖得 =8.2,又E。E2y3612000.03Ki=1.42,K1 K2，得 K20.3008由公式計(jì)算h

31、5h2ha2.4 2.4E3. E2h4E442.4h5E5,E22.486.2710008005 62.41500358002.4800h5800所以h5=29.11cm故取h5=30cm(4)驗(yàn)算整體性材料底部的最大彎拉應(yīng)力確定容許拉應(yīng)力R計(jì)算各層材料的容許層底拉應(yīng)力R/Ksp s對(duì)AC-16KsR10.09 Aa/ Ksp s0.22Ne/Ac1.0/4.160.09 1.00.24MPa0 2236764290 /1.04.16對(duì)AC-20KsR20.09 Aasp/Ks0.22Ne / Ac1.0/4.160.09 1.00.24MPa367964290.22 /1.04.16對(duì)AC

32、-25Ks0.09Aa0.22Ne/Ac0.091.136796429.22/1.03.78R3sp/Ks0.8/3.780.21MPa對(duì)水泥碎石KsR40.35Ne,0.11/Ac0.35367964290.11/1.02.38MPasp/Ks0.8/2.380.21MPasps對(duì)碎石灰土Ks0.45Ne。11/Ac0.45367964290.11/1.03.06MPaR5sp/Ks0.3/3.060.10MPaAC-16AC-20AC-25水泥碎石碎石灰土AC-16層底拉應(yīng)力m1中粒式瀝青混凝土AC-16h1二5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm

33、水泥碎石h4=35cmh5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)連續(xù)Ei=1800MPahi連續(xù)E2=1400MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖8多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算0.95.06.01200”3514000.9150014000.93080063.96cm1400E2yE1y1400CTC0.778,1800E。E2y3614000.026,由圖12-18,查得。，說明該底層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求。確定AC-20層底拉應(yīng)力m2將多層結(jié)構(gòu)換算為當(dāng)量三層體系，如圖中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC-20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=3

34、5cmh5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)渾續(xù)E1=1400MPah1連續(xù)E2=1200MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖9多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算41800h5511.53cm14000.90.9H6.035150030.8001200、120069.97cm12-18,查中粒式瀝青混凝土AC-16h1二5cm中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cmh5=30cm土基a實(shí)際路面結(jié)構(gòu)連續(xù) E1=1200MPah10.9800',12000.91800 ,.120019.46cm H49.92cm由h*1.81,且 10.65E1y15

35、0012001.25,E°E2y3615000.024,由圖12-18,查得0,說,h11.53E2y1200E036由一=1.13,-0.86,-0.03,由圖10.65E1y1400E2y1200得,0,說明該底層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求。確定AC-25層底拉應(yīng)力m3H連續(xù)E2=1500MPa土基E0=36MPab當(dāng)量三層體系圖10多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算明該底層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿足要求確定水泥碎石層底拉應(yīng)力m4中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm車?yán)m(xù)E1=1500MPah1中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cm

36、Hh5=30cm連續(xù)E2=800MPa碎石灰土土基土基E0=36MPaa實(shí)際路面結(jié)構(gòu)b當(dāng)量三層體系圖11多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算0.90.90.91200廣1000廣h3565、5.,15001500-h49.02E2y800由=4.66,0.53,10.65E1y1500180049.02cm1500目小60.45,由圖12-18,查得E2y800H一m1=1.46,一二2.8,得m20.13 ,所以m4=p,mim2xxx0.9=0.12MPa<R40.21MPa,滿足50 mm中粒式瀝青混凝土50 mm確定石灰土碎石土層底拉應(yīng)力m5將多層結(jié)構(gòu)換算為當(dāng)量三層體系，如圖12中粒式瀝青混凝土AC

37、-16h1二5cm連續(xù)E1=1500MPah1中粒式瀝青混凝土AC20h2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cmHh5=30cm連續(xù)E2=800MPa碎石灰土土基土基Eo=36MPaa實(shí)際路面結(jié)構(gòu)b當(dāng)量三層體系圖12多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由h4922=4.66,且-800-0.5314,-E0-36-0.45,H=2.8,10.65E1y1500E2y800得,0.12,n1=1.22,n2所以m5=p,n1n2XXX0.12=0.05MPa<R50.10MPa,滿足通過計(jì)算可以確定本方案所擬定路面結(jié)中粒式瀝青混凝土AC-16h1=5cm中粒式瀝青混凝土AC20h

38、.2=5cm粗粒式瀝青混凝土AC-25h3=6cm水泥碎石h4=35cmh5=30cm解法二由瀝青路面設(shè)計(jì)電算程序計(jì)算萬案一新建路面結(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:18.32()路面設(shè)計(jì)層層位：5設(shè)計(jì)層最小厚度：10(mm)標(biāo)準(zhǔn)差(MPa)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度20C平均抗壓標(biāo)準(zhǔn)差15C平均抗壓容許應(yīng)力(mm)模量(MPa)(MPa)模量(MPa)(MPa)121中粒式瀝青混凝土5012000180003粗粒式瀝青混凝土801100013000.84水泥穩(wěn)定碎石3501500015000.65石灰粉煤灰土?80008000.26新建路基3

39、6按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度:LD=18.32()H(5)=210mmLS=18.8()H(5)=260mmLS=17.5()H(5)=228mm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度:H( 5 )= 228 mm(H( 5 )= 228 mm(H( 5 )= 228 mm(H( 5 )= 228 mm(H( 5 )= 228 mm(路面設(shè)計(jì)層厚度:H( 5 )= 228 mm(H( 5 )= 228 mm(驗(yàn)算路面防凍厚度:第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)第2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)僅考慮彎沉)同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力 )路面最小防凍厚度500mm驗(yàn)