高速公路瀝青路面設計計算書

1、高速公路瀝青路面設計計算書一、設計資料:本公路等級為高速公路,經調查得,近期交通量如下表所示。交通量年平均增長率為9.5%,設計年限為15年,該路段處于2區(qū)。二、交通分析:1、軸載分析路面設計以BZZ-100為標準軸載。以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次(1標準軸載當量軸次 注:軸載小于25KN的軸載作用不計。(2累計當量軸次根據公路瀝青路面設計規(guī)范,高速公路瀝青路面的設計年限取15年,六車道的車道系數取0.30.4,取0.3。交通量平均增長率為9.5%。 累計當量軸次:(次235480453.0553.7041095.03651095.0136511151=-+=-+=

2、N N te2、驗算半剛性基層層底拉應力中的累計當量軸次 (1軸載換算 (2累計當量軸次(次188083253.0238.5624095.03651095.0136511151=-+=-+=N N te三、路面參數設計1、確定路面等級和面層類型交通量設計年限內累計標準軸次N=2.35×107次,由公路瀝青路面設計規(guī)e范,該路交通等級為重交通,高速公路路面等級為高級路面,面層類型為瀝青混凝土。2、結構組合與材料選取及材料設計參數確定(1結構組合與材料選取根據公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006的建議值確定各結構層設計參數。(2各層材料抗壓模量和襞裂強度查公路瀝青路面設計規(guī)范附

3、錄E“材料設計參數”表E1“瀝青混合料設計參數”及表E2“基層材料設計參數”得到各層材料的抗壓強度和襞裂強度,各值均取規(guī)范給定的中值。干燥與中濕狀態(tài)各層材料的厚度如下表: 潮濕與過濕狀態(tài)各層材料的厚度如下表: 3、土基回彈模量的確定該路段處區(qū),為普通粉質土。由于設計要求擬定路基處于各種狀態(tài)下各2個結構層的厚度,根據公路瀝青路面設計規(guī)范中稠度的建議值,取干燥,中濕,潮濕,過濕狀態(tài)的稠度分別為 1.15,1.00,0.90,0.80。查表“二級自然區(qū)劃個土組土基回彈模量參考值”可確定各個狀態(tài)下的土基回彈模量分別為:干燥狀態(tài)50.5MPa ,中濕狀態(tài)42.5MPa ,潮濕狀態(tài)36.5MPa ,過濕狀

4、態(tài)31MPa 。 4、設計指標的確定: (1計算設計彎沉值L d路面設計彎沉值根據公式:b s c e d A A A N L 2.0600-=計算。該公路為高速公路,公路等級系數取1.0,面層為瀝青混凝土,面層類型系數取1.0,半剛性基層,底基層總厚度大于20,基層類型系數取1.0。 設計彎沉值為:01.0(13.20111235480456006002.02.0mm A A A N L b s c e d =-(2各層材料容許底層拉應力 對瀝青混凝土面層 c e a s A N A K 22.009.0=對無機結合料穩(wěn)定集料類 c e s A N K 11.035.0=對無機結合料穩(wěn)定細粒

5、土類 ce s A N K 11.045.0= 5、確定設計層厚度 (1.對于干燥狀態(tài)利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為15cm 。 計算結果路面設計彎沉值(0.01mm 20.13路面結構的實測彎沉值(0.01mm 20.04409設計控制層厚度(cm 15第 1結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 20.04409實際路面結構第 1層底最大拉應力(MPa 0第 2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 21.85658實際路面結構第 2層底最大拉應力(MPa 0第 3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 24.81918實際路面結構第 3層底最大拉應力(MPa 0

6、第 4結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 29.05592實際路面結構第 4層底最大拉應力(MPa 3.636201E-02第 5結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 15.88779實際路面結構第 5層底最大拉應力(MPa .1312245第 6結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 161.9449土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm 180.8829滿足要求(2.對于中濕狀態(tài)利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm。計算結果路面設計彎沉值(0.01mm 20.13路面結構的實測彎沉值(0.01mm 20.09849設計控制層厚度(cm 18.30001第 1

7、結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 20.09849實際路面結構第 1層底最大拉應力(MPa 0第 2結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 21.85131實際路面結構第 2層底最大拉應力(MPa 0第 3結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 24.6571實際路面結構第 3層底最大拉應力(MPa 0第 4 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 4 層底最大拉應力(MPa 第 5 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 5 層底最大拉應力(MPa 第 6 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm 滿足要求。 (3.對于潮濕狀態(tài)

8、28.55337 .0389909 14.95647 .1245208 183.7254 219.1875 利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為 16cm。 計算結果 路面設計彎沉值(0.01mm 路面結構的實測彎沉值(0.01mm 第 1 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 1 層底最大拉應力(MPa 第 2 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 2 層底最大拉應力(MPa 第 3 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 3 層底最大拉應力(MPa 第 4 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 4 層底

9、最大拉應力(MPa 第 5 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 5 層底最大拉應力(MPa 第 6 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm 滿足要求 (4.對于過濕狀態(tài) 利用設計程序計算出滿足設計彎沉指標要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為 19cm。 20.13 20.09581 20.09581 0 21.7593 0 24.38353 0 27.62947 .0326887 14.31925 .1215517 118.0143 255.2184 計算結果 路面設計彎沉值(0.01mm 路面結構的實測彎沉值(0.01mm 第 1 結構層頂面施工

10、控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 1 層底最大拉應力(MPa 第 2 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 2 層底最大拉應力(MPa 第 3 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 3 層底最大拉應力(MPa 第 4 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 4 層底最大拉應力(MPa 第 5 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 實際路面結構第 5 層底最大拉應力(MPa 第 6 結構層頂面施工控制彎沉(0.01mm 土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm 滿足要求 防凍厚度驗算 1.干燥狀態(tài)：不進行防凍厚度的驗算。 2.中濕狀態(tài)： 根據公路瀝

11、青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防凍厚度” 土質類型 ： 粉質土 路基干濕狀態(tài)：中濕狀態(tài) 路面結構材料層：穩(wěn)定土類 道路多年最大凍深：>200cm 路面最小防凍厚度：6070cm 驗算結果表明，路面總厚度滿足防凍要求。 3.潮濕狀態(tài)： 根據公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防凍厚度” 20.13 20.12821 20.12821 0 21.73281 0 24.2175 0 27.54314 3.475575E-02 13.69618 .114942 127.1239 300.499 土質類型 ： 粉質土 路基干濕狀態(tài)：潮濕狀

12、態(tài) 路面結構材料層：穩(wěn)定土類 道路多年最大凍深：>200cm 路面最小防凍厚度：7090cm 驗算結果表明，路面總厚度滿足防凍要求 4.過濕狀態(tài) 根據公路瀝青路面設計規(guī)范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防凍厚度” 土質類型 ： 粉質土 路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài) 路面結構材料層：穩(wěn)定土類 道路多年最大凍深：>200cm 路面最小防凍厚度：7090cm 驗算結果表明，路面總厚度滿足防凍要求。 6、根據公路瀝青路面設計規(guī)范（JTG D50-2006） 的建議值取定路面各結構層 適宜厚度，設計瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進行驗算符合要求。 路基狀況 結構層 細粒式瀝青

13、混凝土 AC-10 中粒式瀝青混凝土 AC-16 粗粒式瀝青混凝土 AC-25 水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 級配碎石 細粒式瀝青混凝土 AC-10 中粒式瀝青混凝土 AC-16 防或透水封層 細粒式瀝青混凝土 AC-10 中粒式瀝青混凝土 AC-16 粗粒式瀝青混凝土 AC-25 水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 級配碎石 細粒式瀝青混凝土 AC-10 中粒式瀝青混凝土 AC-16 粗粒式瀝青混凝土 AC-25 水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 級配碎石 厚度(cm 5 7 9 20 18 14 4 6 2 5 7 8 28 19 12 5 7 9 27 18 24 適用狀