瀝青路面計算書

1、路基路面畢業(yè)設(shè)計路基路面設(shè)計任務(wù)書(平原區(qū))新疆某地區(qū)一級公路新建公路設(shè)計資料如下：一、地形、地貌1、地形、地貌擬建公路位于盆地，公路沿線地形總體比較平緩，屬于平原微丘區(qū)，地勢由東南向 西北傾斜，自然地面坡度約為38%。本段地處公路自然區(qū)劃的丑2區(qū)，海拔高度在 500m700m之間。2、起止樁號起止樁號K0+000-K91+891.55，建設(shè)里程91.89155km。路基寬度為12m。3、地層巖性項目所在區(qū)域自西向東，根據(jù)沿線地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等條件，本地區(qū)主要 劃分為三個工程地質(zhì)分區(qū)：殘積一坡積低山丘陵區(qū)、剝蝕一堆積平原區(qū)和風(fēng)積沙漠區(qū)。 殘積一坡積低山丘陵區(qū)巖性以泥巖、粉砂巖、礫巖、凝

2、灰?guī)r、碎屑巖、煤層為主；剝蝕 一堆積平原區(qū)巖性以泥質(zhì)砂巖、細(xì)砂巖、紅色礫巖、中、細(xì)砂、低液限粉土為主。風(fēng)積 沙漠區(qū)巖性以細(xì)砂、中砂、低液限粉土為主。按路線所經(jīng)區(qū)域內(nèi)的地層特征和巖性，劃 分了以下工程地質(zhì)段落：K0+000K0+040：老路路基，路基高度在0.83.5m，路基填料主要為黃褐 色低液限粉土；K0+040K8+300：地層主要為角礫、礫砂，揭示層厚0.32.0m，中密，容 許承載力。0=400kPa，土、石工程分級為III。K8+300K11+420：地層主要分為兩層，第一層為細(xì)砂、低液限粉土，層厚 0.40.7m，松散、硬塑，容許承載力O 0=100120kPa，土、石工程分級為I

3、；第二層為 角礫、礫砂，揭示層厚1.11.6m，中密，容許承載力。0=400kPa，土、石工程分級為III。K11+420K13+850:地層主要為泥巖，揭示層厚0.7m，強風(fēng)化，容許承載 力。0=400kPa，土、石工程分級為W。K13+850K16+248:第一層為細(xì)砂、粉砂，層厚1.01.1m，中密，容許承 載力。0=200250kPa，土、石工程分級為1；第二層為泥巖，揭示層厚0.9m，強風(fēng)化， 容許承載力。0=400kPa，土、石工程分級為W。路基路面畢業(yè)設(shè)計K16+248K25+400：第一層為細(xì)砂、粉砂、低液限粘土，揭示層厚0.62.1m, 松散，容許承載力。0=100kPa,

4、土、石工程分級為I；第二層為泥巖，揭示層厚0.40.9m, 強風(fēng)化，容許承載力。0=400kPa, 土、石工程分級為W。K25+400K42+995：地層主要為礫砂、角礫，揭示層厚1.929m，中密， 容許承載力b 0=400kPa，土、石工程分級為m。K42+995K46+200:第一層為角礫、礫砂，層厚1.01.8m，中密，容許承載 力。0=350400kPa，土、石工程分級為III；第二層為粉砂、中砂，揭示層厚0.3m，中 密，容許承載力。0=200400kPa，土、石工程分級為I。K46+200K56+654：第一層主要為角礫、細(xì)砂、中砂，層厚0.43.3m，中密， 容許承載力。0=1

5、00400kPa，土、石工程分級為IIII；其下為砂巖，揭示層厚2.8 7.0m，強風(fēng)化，容許承載力O 0=600kPa，土、石工程分級為W。K56+654K59+370:地層主要為細(xì)砂、角礫，揭示層厚2.22.4m，中密， 容許承載力O 0=250400kPa，土、石工程分級為I。K59+370K64+690:第一層為細(xì)砂、角礫，層厚2.03.0m，中密，容許承 載力。0=250400kPa，土、石工程分級為IIII；第二層為砂巖，揭示層厚0.22.3m， 強風(fēng)化，容許承載力O 0=600kPa，土、石工程分級為W。K64+690K76+882:地層主要為礫砂、角礫，揭示層厚1.79.2m，

6、中密， 容許承載力O 0=400kPa，土、石工程分級為III。K76+882K82+420:表層 0.21.5m為中砂，容許承載力O 0=350kPa，土、 石工程分級為II ；其下為強風(fēng)化砂巖，層厚0.21.5m左右，容許承載力O 0=600kPa， 土、石工程分級為W。K82+420K86+623:第一層為礫砂，層厚0.6m，中密，容許承載力O 0=400kPa， 土、石工程分級為I；第二層為細(xì)砂，層厚2.6m，密實，稍濕濕，容許承載力O 0=300 350kPa，土、石工程分級為I；第三層為砂巖，揭示層厚2.9m，強風(fēng)化，容許承載力O 0=600kPa，土、石工程分級為W。K91+89

7、1.55:地層主要為角礫、礫砂、細(xì)砂，層厚1.83.2m，中密，容許 承載力O 0=250400kPa，土、石工程分級為II。4、不良地質(zhì)本段不良地質(zhì)包括鹽漬土和軟弱土。路基路面畢業(yè)設(shè)計沿線大部分段落地表鹽漬化程度較重，鹽漬土分類主要為氯化物、亞氯化物、硫酸 鹽、亞硫酸鹽。軟弱土段落主要為K11+780K13+850段。全長2.07km,本段路線橫穿河灘，平 原地貌，地勢平坦，植被較少，大氣降水的細(xì)粒物在此處沉積，地表形成高壓縮性低液 限粉、粘土，地下水位在0.702.50m之間，因此地基土呈軟弱狀態(tài)，容許承載力a 0=60100kPa。5、水文及水文地質(zhì)本項目沿線基本為戈壁荒漠，無大型溝河，

8、降水稀少，無地表水流入。路線全線有 多處沖溝，沿線溝壑多呈漫流狀，流程較短，水量不大，地表水沖刷痕跡明顯。主要的 河溝有2條。沿線地下水的唯一來源是大氣降水補給，地勢較低段落受地形條件影響形 成洼地，周邊地下水匯集在此，其中在K12 + 000K13 + 720、K25+180、K26 + 304處 地下水埋深為0.61.8m。6、氣候氣象項目區(qū)域地處荒漠、戈壁地帶，日照充足，蒸發(fā)強烈，夏季炎熱，冬季寒冷，空氣 干燥，晝夜溫差大，春夏季多風(fēng)，屬典型的大陸性干旱氣候。區(qū)域內(nèi)年平均氣溫3.0C6.5C，一月份平均氣溫一11.7C一18.4C，七月份平均 氣溫23.5C26.0C，極端最低氣溫一42

9、.6C，極端最高氣溫43.0C，年均降水量170mm， 蒸發(fā)量約2141mm，最大凍土深度136141cm。項目所在區(qū)域內(nèi)日照充足，全年日照時 數(shù)28413650小時，全年大風(fēng)日達(dá)100天以上，主導(dǎo)風(fēng)向為東風(fēng)、東南風(fēng)，瞬時最大 風(fēng)速可達(dá)41m/s。冬季寒冷，平均降雪量512mm。7、自然區(qū)劃根據(jù)公路自然區(qū)劃，擬建公路位于丑2區(qū)，即綠洲荒漠區(qū)。表1.個路段的地質(zhì)水文情況一覽表樁號地下水埋深土質(zhì)狀況K0+000K5+0001.32.5粉質(zhì)為主局部有粉質(zhì)粘土K5+000K10+0001.21.8以粘土為主K10+000K15+0002.03.0粉質(zhì)為主局部有粉質(zhì)粘土K15+000K20+0001.5

10、2.5礫石類土，含有少量的粘土K20+000K25+0003.04.5礫石類土，含有少量的粘土K25+000-K30+0001.83.0粉質(zhì)為主局部有粉質(zhì)粘土K30+000K35+0001.23.5礫石類土，含有少量的粘土K35+000K40+0001.42.0礫石類土，含有少量的粘土K40+000-K45+0001.52.2粉質(zhì)為主局部有粉質(zhì)粘土K45+000-K50+0000.91.5礫石類土，含有少量的粘土K50+000-K55+0001.62.4礫石類土，含有少量的粘土二、交通組成情況近期混合交通量為9850輛/日，交通組成和代表車型的技術(shù)參數(shù)剪下表2、表3。表2.某路段混合交通組成車

11、型分類一類車一類車三類車四類車五類車六類車代表車型桑塔納五十鈴解放CA10黃河JN150黃河JN162交通SH361比重（）24.5742.3022.049.011.890.18表3.代表車型技術(shù)參數(shù)序 列汽車型號總重(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CA10B80.2540.019.460.851雙中國4黃河JN150150.6082.649.0101.61雙中國5黃河JN162174.50100.059.5115.01雙中國6交通SH361280.0150.060.02*110.02雙130中國2、方向系數(shù)為根據(jù)

12、規(guī)范確定3、設(shè)計年限根據(jù)規(guī)范確定，年平均增長率為5%。三、設(shè)計任務(wù)1、編寫（瀝青路面）設(shè)計計算書；2、繪制（瀝青路面）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計圖。3、編寫（水泥混凝土路面）設(shè)計計算書（設(shè)計年限由計算算出4、繪制（水泥混凝土路面）路面結(jié)構(gòu)圖。5、繪制水泥混凝土路面接縫構(gòu)造圖。6、編寫擋土墻設(shè)計計算任務(wù)書。7、繪制擋土墻的三視圖、橫斷面圖及標(biāo)準(zhǔn)橫斷面圖。四、參考資料路基路面工程教材、公路路基設(shè)計手冊，、公路路面設(shè)計手冊、瀝青路面 設(shè)計規(guī)范、擋土墻設(shè)計規(guī)范水泥路面設(shè)計規(guī)范路基路面畢業(yè)設(shè)計路基路面設(shè)計說明烏-喀二級新建公路設(shè)計大部分路段為平原區(qū)。土為二類土，地質(zhì)情況為砂礫、角 礫。起點樁號K24+700，終點樁號

13、K27+0.00，設(shè)計車速按80km/h設(shè)計。權(quán)限路基寬B=12m, 路肩寬b=2.25m(包括1.5m的硬路肩和0.75m的土路肩)。該段路線位于平原地區(qū)，地形平坦開闊，主要為低填方路基，表層1.92.9m為角 礫、砂礫，容許承載力a=400kPa，土、石工程分級為III。該段大部分未見地下水，故 路段屬于干燥路基，累計當(dāng)量軸次為9.09X 106次，設(shè)計彎沉值為26.47 (0.01mm)，設(shè) 計采用廠拌式瀝青路面，對于路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計采用4cm中粒式瀝青混凝土+8cm粗粒式瀝 青混凝土+18水泥穩(wěn)定沙礫+30天然沙粒和土基的結(jié)構(gòu)層，經(jīng)驗算實際彎沉值為26.47mm， 小于設(shè)計彎沉值。擋土墻

14、設(shè)在K0+480.00-K0+680.00段，最高墻身為7.2m，設(shè)擋土墻頂寬1.0m，最大 埋深1.75m。引用公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范JTGD50-2006，簡寫為規(guī)范JTGD50-2006。引用 公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范JTGD40-2006。擋土墻引用公路路基設(shè)計規(guī)范 JTGD30-2004，簡寫為規(guī)范JTGD30-2004，路基路面工程教材。路基路面畢業(yè)設(shè)計2.4瀝青路面設(shè)計計算書一、交通量計算：交通量分析及計算如下表所示：當(dāng)量軸次計算表表1-1車型交通量后軸前軸總換算系數(shù)當(dāng)量軸次（次/d）軸數(shù)系數(shù)c1輪阻系數(shù)C2后軸重后軸換算系數(shù)軸數(shù)系數(shù)C1輪阻系數(shù)c2前軸重前軸換算系數(shù)桑塔納242

15、0五十鈴416716.4420.1470.147612.5解放CA10B21711160.850.1152(0.019)16.4(18.50)19.40.1152(0.019)250.1(41.25)黃河J61.071(1.135)16.4(18.50)49.00.287(0.062)1.359(1.197)1206.11(1062.33)黃河JN162186111151.837(3.059)16.4(18.50)59.50.669(0.291)2.506(3.350)466.62(623.71)交通SH361182.212*1103.33(6.431)16.4(18

16、.50)600.694(0.311)4.024(6.752)71.22(119.51)合計98502606.55(1846.86)注：當(dāng)量軸次計算表中括弧內(nèi)數(shù)字為計算半剛性基層層底拉應(yīng)力時進(jìn)行軸載換算的4.35,4.35,當(dāng)計算彎沉和瀝青混凝土底層拉應(yīng)力時，軸載換算系數(shù)二C1C 2路基路面畢業(yè)設(shè)計 一 、8當(dāng)計算半剛性基層層底拉應(yīng)力時，軸載換算系數(shù)二C C、4 ；1 2 I J總（車輛）換算系數(shù)二前軸換算系數(shù)+后軸換算系數(shù)；當(dāng)量軸次二交通量X總換算系數(shù)；累計當(dāng)量軸次：N = Q”）T X 365 X N門規(guī)范JTG D50-2006式3.1.7累計交通量：N = Q * 5廣-1 X 365

17、X 2606 .55 x 0.6 = 9.09 x 10 6 (次) e 0.05Ne = +- 1 x 365 x 1846 .55 x 0.6 = 6.43 x 10 6（次）0.05查規(guī)范表3.1.8屬中等交通。二、確定道路路基的干濕類型：路線經(jīng)過的地區(qū)屬于VI2區(qū)，土質(zhì)為粉質(zhì)為主局部有粉質(zhì)粘土，地下水埋深1.83.0m, 平均填土高度1.5m，路面底距地下水位的高度H為3.34.5m。由JTG-D50表F.0.1查 得VI區(qū)Hj2.152.3m,由于H大于虬，因此路基屬于干燥類路基。對于粉質(zhì)土，其路基 分界稠度為1.05,因此取路基的平均稠度為1.2。由JTG-D50表F.0.3查得土

18、基的回彈 模量E=50MP30MP，故土基可不進(jìn)行特殊處理，也不需要進(jìn)行防凍驗算。0三、初步擬定道路結(jié)構(gòu)層及力學(xué)計算：初擬路面結(jié)構(gòu)及其力學(xué)參數(shù)表1-2層次結(jié)構(gòu)層名稱厚度h. (cm)計算彎沉計算瀝青砼拉應(yīng)力計算水泥穩(wěn)定沙礫拉應(yīng)力Ei(MP)Ei(MP)Q卬（MP）Ei(MP)Qsp(MP)上面層中粒式瀝青砼（AC-16）4120018001.018001.0下面層粗粒式瀝青砼(AC-25)8100012000.812000.8基層水泥穩(wěn)定砂礫？(18)130035000.535000.5墊層天然砂礫30200/土路基50注:密級配中粒式瀝青混凝土，公稱最大粒徑16mm AC-16,取h = 4

19、cm ;密集配粗粒式瀝青混凝土，公稱最大粒徑26.5mm (AC-25)，取h = 8cm ；水穩(wěn)層采用水泥砂礫，作為設(shè)計層天然砂礫作為基層，厚度為30 cm利用彈性三層連續(xù)體系的諾謨圖求解1、按彎沉指標(biāo)要求計算水泥穩(wěn)定砂礫層的厚度h:i設(shè)計彎沉：I廣600 Ne -0.2 設(shè)計彎沉：I廣600 Ne -0.2 A/,氣設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計軸次，取e = 9.09 X 10 6(次)Ac 公路等級系數(shù)，二級路公路取1.1Ac 面層類型系數(shù)，取1.0氣基層類型系數(shù)，該路面結(jié)構(gòu)為半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm氣基層類型系數(shù)，時，取 Ab=1.0l = 600 X N -.2 X A

20、 A A=600 x (9.09 x 10 6)-0.2 x 1.1 x 1.0 x 1.0=26.78(0.01) mm綜合修正系數(shù)：F= 1 63(一L)0.38($)0.36規(guī)范JTG D50-2006 (8.0.12-2)2000 x5 p二級公路所用車輛荷載為：標(biāo)準(zhǔn)軸載100KNl -路面實際彎沉，i =26.78(0.01mm)E -路基土回彈模量，E =50MP路基路面畢業(yè)設(shè)計P標(biāo)準(zhǔn)軸載輪胎接地壓強，p=0.7MP8 當(dāng)量圓半徑，8 = = 10.65 cmF=1.63x(ls0.38(正 0.360F=1.63x(ls0.38(正 0.36010.7 J=1.63x(26.78

21、、0.38x(50、0.36L2000 x 10.65 J0.7 J2000 x 5 J=0.5 9 8 9將五層體系簡化成上層為瀝青混凝土、中層為瀝青碎石以及土基組成h =4cm1E=1200MPah =4cm1E=1200MPa1h =8cm2E=1000MPa 2h3=？E=1300MPa3h =30cmE=200MPa44E=50MPa的三層體系。h1=4cm E1=1200MPaH=？ E =1000MPa 2E=50MPa3由 h / 由 h / 8 = 4 = 0.376，E / E100012000.833 , E / E = - = 0.050210001200 x 0.02

22、678查路基路面工程圖813得以=6.33，k 1 = 0.87 ,而P=0.7,(1200 x 0.02678= 0.653則，= 0.6532 2p梅k 1F 2 x 0.7 x 10.65 x 6.33 x 0.87 x 0.598942 .81又查得H /8 = 4.02，即，H = 10 .65 x 42 .811300 20042.81 = 8 + h x 州+ 30 x 2*解得：h = 17.45 cm 取 h = 18 cm2、驗算中粒式瀝青混凝土面層層底拉應(yīng)力(仍以上述求h3時簡化的三層體系求解)中粒式 4cm 1800MPa粗粒式 8cm 1000MPa中粒式 h=4cm

23、E = 1800 MPa水穩(wěn)18cm 1300MPa粗粒式 H=?e = 1000 MPa天然砂礫30cm 200MPa簡2土基E = 50MP土 基50MPa化0為抗拉強度系數(shù):K = 0.09 x A N。.22 / = 0.09 x 1.0 x (9.09 x 10 6 )0.22 /S = a e / A =/1.1 = . 8c規(guī)范JTG D50-2006(8.0.6-2)試中:氣-瀝青混凝土級配類型系數(shù)，細(xì)、中粒式瀝青混凝土為1.0，粗粒式瀝青混凝土為1L容許拉應(yīng)力 。=-L0- = 0.360 MPa s100050田 h /5 = 0.375 , E / E = = 0.556

24、 ; E / E = = 0.05H =r h 0H =r h 0廣=8 + 18 x 0兵 + 30 x 0.9互i E10001000i = x +1x + 1=37.113 7.1 11 0.6 53.4 8查路基路面工程圖8-13，發(fā)現(xiàn)拉應(yīng)力系數(shù)已不能從圖中查到，表明瀝青混凝土層受拉應(yīng)力很微小，應(yīng)視為拉應(yīng)力驗算通過。3、驗算粗粒式瀝青混凝土面層層底拉應(yīng)力將五層體系簡化成上層為粗粒式瀝青混凝土，中層為水泥穩(wěn)定沙礫以及土基組成的三 層體系。中粒式4cm1800MPa粗粒式8cm1200MPa簡粗粒式 h=?e = 1200 MPa水穩(wěn)18cm1300MPa化1水穩(wěn) H=?E = 1300

25、MPa天然砂礫30cm200MPa為2土基e = 50MP土 基50MPaAC-25粗粒式瀝青混凝土抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)：K = 0.09 x A N 0.22 / = 0.09 x 1.1 x (9.09 x 10 6 )0.22 / = 3S a e /A _，1.1 =.路基路面畢業(yè)設(shè)計規(guī)范JTG D50-2006 (8.0.6-2) 試中：-瀝青混凝土級配類型系數(shù)，細(xì)、中粒式瀝青混凝土為i.o，粗粒式瀝青混凝土為1.1。容許拉應(yīng)力b =二=-0旦=0.261 MPaR K 3.06sh = H h / 烏=4 x v，180 + 8 = 12.43 cm.i 4 E X 1200H =2

26、h H =2 h =18 + 30 x 0 0 = 23.75 cmi 9 E1300i=x+1X+1h / S =也43 = 1.167 , E / E = 1.083 ; E / E10.652112000250H=0.038 ;一1300S23.7510.65=2.23查路基路面工程圖8-13，發(fā)現(xiàn)拉應(yīng)力系數(shù)已不能從圖中查到，表明瀝青混凝 土層受拉應(yīng)力很微小，應(yīng)視為拉應(yīng)力驗算通過。4、驗算水泥穩(wěn)定砂礫層底拉應(yīng)力所用的材料為無機穩(wěn)定集料類，故：抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù):K = 35 乂 N E /s/ Ac容許拉應(yīng)力：O.35 x 645 x 10 6)K = 35 乂 N E /s/ Ac容許拉

27、應(yīng)力：b =。= 0.5 = 0.280 MPaR K 1.785s中粒式4cm 1800MPa簡中粒式4cm 1800MPa簡化為粗粒式8cm 1200MPa水穩(wěn)18cm 3500MPa天然砂礫30cm 200MPa土 基50MPa以天然砂礫為中層，以上為上層進(jìn)行三層體系轉(zhuǎn)換:水穩(wěn)砂礫h=? e = 3500 MPa天然砂礫H=30cm e =200 MPa土 基 E = 50MP1800,1200h = 4 x ：+ 8 x 4+ 18 = 27 .51 cm27.5110.65=2.5827.5110.65=2.5850E0 / E4 =0.25200E4 / E3 = 0.05730h4 /6 = 65 = 2.817查表查路基路面工程圖813得C = 0.33，m = 1.05，m = 0.88c = 0.5 x 0.33 x 1.05 x 0.88 = 0.1