瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算書1工程簡(jiǎn)介本路段車站北路城市道路，采用二級(jí)標(biāo)準(zhǔn).K0+000K2+014.971 ，全線設(shè)計(jì)時(shí)速為 40km/h 。路基寬度為21.5m，機(jī)動(dòng)車道寬度為2 x 7.5m，人行道寬度為2 x 2.5m，盲道寬度為2 x 0.75m。路面設(shè)計(jì)為瀝青混凝土路 面，設(shè)計(jì)年限為15年。路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載,以BZZ - 100表示；根據(jù)沿線工程地質(zhì)特征 及結(jié)合當(dāng)?shù)刂凡牧洗_定路面結(jié)構(gòu)為：機(jī)動(dòng)車道路面的面層采用4cm厚細(xì)粒式瀝青混凝土 AC-13和6cm厚中粒式瀝青混凝土 AC-20，基層米用20cm厚水穩(wěn)砂礫(5:95 ),底基層米用20cm天然砂礫。2 土

2、基回彈模量的確定本設(shè)計(jì)路段自然區(qū)劃位于W區(qū)，當(dāng)?shù)赝临|(zhì)為砂質(zhì)土，由公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)(JTG D50-2006表查得，土基回彈模量在干燥狀態(tài)取 59Mpa.3設(shè)計(jì)資料(1) 交通量年增長(zhǎng)率：6%設(shè)計(jì)年限：15年(2) 初始年交通量如下表：車型、八 K t 刖軸后軸重后軸數(shù)后軸輪后軸距日交通重(kN)(kN )組數(shù)(m)量加解放CA10B19.460.851雙515黃河JN15049101.61雙147尼桑CK20L49.851001雙225交通SH14125.5555.11雙105太脫拉13851.4802雙1.3220東風(fēng)EQ14023.769.21雙2035148.797.31雙254設(shè)計(jì)任

3、務(wù)4.1 瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)4.2 瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算4.3 繪制瀝青路面結(jié)構(gòu)圖5瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)1所示。5.1 路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ - 100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)如表10 標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ 100標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ 100標(biāo)準(zhǔn)軸載P(KN)100單輪傳壓面當(dāng)量圓半徑3(cm)10.65輪胎接地壓強(qiáng)0.7兩輪中心距（cm ）3.0 5P（Mpa ）5.1.1 以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次5.1.1.1 軸載換算軸載換算采用如下的計(jì)算公式:kP 4.35一NC1C2nj，Ci 1 1.2 m 1 1，

4、計(jì)算結(jié)果如下表所示。i 1P軸載換算結(jié)果表（彎沉）車型Pi(KN)C1C2ni次/日4.35C1C2 ni且次/日100解放CA10B前軸19.416.4515后軸60.851151559.4黃河JN150前軸4916.414742.3后軸101.611147157.5尼桑CK20L前軸49.8516.422569.7后軸10011225225.0交通SH141前軸25.5516.41051.8后軸55.1111057.9太脫拉138前軸51.416.4207.1后軸802.212016.7東風(fēng)EQ140前軸23.716.420后軸69.211204.0351前軸48.716.4257.0后軸

5、97.3112522. 2k4.35N嚴(yán)雹。620 . 6注：軸載小于25KN的軸載作用不計(jì)5.1.1.2 累計(jì)當(dāng)量軸次=6.0%根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)，二級(jí)公路瀝青路面設(shè)計(jì)年限取15年，車道系數(shù)n =0.7 ,累計(jì)當(dāng)量軸次：t15K1 11 365(1 0.06)1 365 620.6 0.7”NeN36907145960.06次5.1.2 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次5.1.2.1 軸載驗(yàn)算驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為:kG C 2ni軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力）車型Pi(KN)C1C2ni次/日k 8 KDNcGni(次/ 日)i 1P解放CA10B前軸19.4118

6、.5515一后軸60.85115159.7黃河JN150前軸49118.5147一后軸101.611147166.9尼桑CK20L前軸49.85118.5225一后軸10011225225交通SH141前軸25.55118.5105一后軸55.1111050.9太脫拉138前軸51.4118.5201.8后軸80312010.1東風(fēng)EQ140前軸23.7118.520一后軸69.211201.1351前軸48.7118.525一后軸97.3112520.1k 8NP435.6注：軸載小于50KN的軸載作用不計(jì)5.122累計(jì)當(dāng)量軸次參數(shù)取值同上，設(shè)計(jì)年限為15年，車道系數(shù)取0.7，則累計(jì)當(dāng)量軸次

7、為:Ne(1 O.6)15 1365 4356 0.72590517.689次0.065.2 路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)與材料選取由上面計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限一個(gè)行車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次。根據(jù)路基路面工程在干燥路段，路面擬定采用以下 結(jié)構(gòu)：面層：細(xì)粒式瀝青混凝土（厚度4cm）；中粒式瀝青混凝土（厚度6cm）；基層：水泥穩(wěn)定砂礫（20cm）；底基層：天然砂礫（厚度待定）。5.3 土基回彈模量的確定該路段處于W 1砂質(zhì)土，土基回彈模量：干燥 59Mpa。5.4 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定對(duì)于二級(jí)公路，規(guī)要求以設(shè)計(jì)彎沉作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。5.4.1設(shè)計(jì)彎沉值該公路為二級(jí)公路。公路等級(jí)系數(shù)取1.1，面層類型系數(shù)

8、取1.0，半剛性基層、底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取1.0設(shè)計(jì)彎沉值為:Id 600Ne 0.2AcAsAb 600 3690714.596 0.2 1.1 1.0 1.0 32.07(0.01mm)5.4.2 各層材料的容許層底拉應(yīng)力各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密集配瀝青混凝土為1.4MPa，中粒式密集配瀝青混凝土為1.0MPa，水泥穩(wěn)定砂礫為0.5MPa，天然砂礫為0MPa對(duì)于細(xì)粒式密集配瀝青混凝土層Ks0.09Ne022 / Ac0.093690714.5960.22/1.12.278sp1.40.615MParKs2.278對(duì)于中粒式密集配瀝青混凝土層Ks0.09Ne022 /

9、 Ac0.093690714.5960.22/1.12.278rspKs1.02.2780.439MPa對(duì)于水泥穩(wěn)定砂礫Ks0.35Ne0J1/Ac0.352590517.6890.11/1.11.615rsp0.50.310MPaKs 1.6155.5 設(shè)計(jì)資料匯總設(shè)計(jì)彎沉值為32.07(0.01mm)，相關(guān)設(shè)計(jì)資料匯總?cè)缦卤?路面設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)參數(shù)(干燥)材料名稱h(cm)抗壓模量20 C抗壓模量15 C谷許拉應(yīng)力(MPa )劈裂強(qiáng)度(MPa)細(xì)粒式瀝冃混凝土4140020000.6151.4中粒式瀝青混凝土6120018000.4391.0水泥穩(wěn)定砂礫20130013000.3100.5天然

10、砂礫?180180土基59596瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算6.1確定理論彎沉系數(shù)c，其中Is Id 32.07(0.01mm)0.380.3632.07592000 10.650.70.6810.380.36F 1.63“E1.632000p又因Is 1000冬 cF2000p F32.07 14002000 0.7 10.65 0.6814.4226.2 結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算，以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系1一 3 . I S . 13L-Aj1 1Lr1illA廠1 t liP細(xì)粒式瀝青混凝土E1=1400MPa中粒式瀝青混凝土E2=1200MPa水泥穩(wěn)定砂礫E3=1300MPa天然砂礫巳=

11、180MPaE0=59MPa路表彎沉值計(jì)算圖式h14cm, E11400MPah26cm, E21200MPah14cm, E-i1400 MPah320cm, E31300MPaH?cm, E21200MPah4? cm, E4180MPaEnE0 59MPaE0 59MPa多層體系換算圖式（注：此時(shí)取20 C是材料的模量值）查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖，因?yàn)镵1K2,所以 k2cK1由于E0E25912000.049E2Ei120014000.857h 410.650.375查諾漠圖得 1查諾漠圖得H0.956.293.38則K24.4226.29 0.950.739則 H 3.38 10

12、.6535.997cmn 1，匚t匚 匚由彎沉等效換算得：H K2hK2-E； h2譏：汪，則35.997 6 20 2413001200hx1802.41200hx 19.98 取 hx 20cm7層底拉應(yīng)力驗(yàn)算7.1對(duì)細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗(yàn)算換算成當(dāng)量三層體系（此時(shí)采用15 0C時(shí)各材料的模量）h| 4cm, E12000MPah2 6cm, E21800 MPah320cm, E31300MPah420cm, E459MPa180MPah1 4cm, E12000MPaH_?cm,E2_1800MPaEn E0 59MPakh2EE.9;,o乓E2n34 2EEn4003 -21.

13、43cm此時(shí)金.375，-21.4310.652.012,EEi180 噸5918000.033 ；查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應(yīng)力無(wú)需驗(yàn)算7.2對(duì)中粒式瀝青混凝土進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗(yàn)算換算成當(dāng)量三層體系（此時(shí)采用150C時(shí)各材料的模量）hi4cm, E12000MPah26cm, E21800MPaH?, E12000MPah320cm, E31300 MPah?,E21800MPah420cm, E4180MPaEnE059MPai 1 Ei 1此時(shí)，-22.2210.65ihKK 1h30-9h2.086,h2E3Ei 1h40910.1110.656 10.11

14、cmE420200.9 180、130022.22 cm0.949,EE118002000E。0.9,E25918000.033查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應(yīng)力系數(shù)諾莫圖E0 59MPa得 0,基地為壓應(yīng)力無(wú)需驗(yàn)算7.3對(duì)水泥穩(wěn)定砂礫基層層底彎拉應(yīng)力驗(yàn)算換算成當(dāng)量三層體系（此時(shí)采用15 C時(shí)各材料的模）hi4 cm, E12000MPah26cm, E21800 MPah?,E12000MPah320cm, E31300 MPaH20cm, E2180 MPah420cm, E3180MPaEnE059MPaEo 59MPa7.3.2 求層底最大拉應(yīng)力：m P m由匕30.962.907,E1800.09查諾謨圖得0.2810.65E12000由匕30.962.907,E1800.09,旦5