瀝青路面設(shè)計實(shí)例

瀝青路面設(shè)計實(shí)例瀝青路面設(shè)計實(shí)例瀝青路面設(shè)計實(shí)例資料僅供參考文件編號：2022年4月瀝青路面設(shè)計實(shí)例版本號：A修改號：1頁次：1.0審核：批準(zhǔn):發(fā)布日期：【例】新建路面設(shè)計實(shí)例本例為安徽境內(nèi)某條高速公路，整體式路基寬度為，設(shè)計車速120km。⑴設(shè)計交通量：設(shè)計使用年限15年，根據(jù)交通量預(yù)測資料，考慮車型發(fā)展趨勢及經(jīng)濟(jì)發(fā)展對交通量增長的影響，交通量平均年增長率預(yù)測結(jié)果如表1-1。表（1-1）設(shè)計年限內(nèi)交通量平均年增長率表路段/年份20152020202520302034平均增長率--%%%%根據(jù)現(xiàn)場OD調(diào)查及交通量預(yù)測結(jié)果，本項目代表車輛及通車后第一年交通量預(yù)測結(jié)果如下表（1-2）所示。表（1-2）代表車型及預(yù)測交通量表貨車類型代表車型前軸軸重（kN）后軸軸重（kN）后軸軸數(shù)后軸輪組數(shù)交通量（輛/日）小客江淮AL6600171雙輪組3220大客黃海DD64032701雙輪組600中貨解放CA3401雙輪組1700中貨東風(fēng)DD3471雙輪組3700大貨東風(fēng)EQ1442雙輪組4700拖掛車解放SP9200783雙輪組3500⑵設(shè)計累計軸次及設(shè)計彎沉根據(jù)預(yù)測交通量資料及代表車型，根據(jù)=7068Ne=［（1+r）t-1］×365×N1×η/r=2.×107將各級軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載100KN，15年內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次為2494萬次。設(shè)計彎沉：Ld=600××Ac×As×Ab=（）根據(jù)累計當(dāng)量軸次，本項目設(shè)計交通等級為特重交通等級，路面設(shè)計彎沉（）。若以半剛性層底拉應(yīng)力為驗算指標(biāo)時=2494Ne=［（1+r）t-1］×365×N1×η/r=⑶路基土干濕類型：根據(jù)項目所處地區(qū)已有的設(shè)計經(jīng)驗及查表綜合考慮得出路基臨界高度，參考外業(yè)中調(diào)查的地下水位，確定了路基的最小填土高度來保證路基在不利季節(jié)處于干燥或中濕狀態(tài)。⑷土基回彈模量：根據(jù)規(guī)范，全線屬于Ⅳ5自然區(qū)劃，結(jié)合沿線地質(zhì)情況確定土基回彈模量E0。經(jīng)過清表回填、碾壓，并根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2006要求，保證上路床30cm，填料CBR值不小于8，下路床50cm填料CBR值不小于5，上路床壓實(shí)度不小于96%；交通量等級為重型時應(yīng)保證土基回彈模量＞40MPa，故本條道路土基回彈模量取。施工過程中，應(yīng)根據(jù)不同路段對路床土進(jìn)行試驗，若土基抗壓回彈模量不符合設(shè)計要求時，可局部采用補(bǔ)壓、固化處理、換填等措施，或調(diào)整底基層結(jié)構(gòu)或厚度，以保證路基路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。⑸路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)：統(tǒng)一采用圓柱體試件測定抗壓回彈模量和劈裂強(qiáng)度。瀝青混凝土在彎沉指標(biāo)計算中用20℃抗壓模量，底層拉應(yīng)力計算時采用15℃抗壓模量，允許拉應(yīng)力計算時采用15℃劈裂強(qiáng)度。半剛性材料的設(shè)計齡期：水泥穩(wěn)定類為3個月。參照室內(nèi)混合料實(shí)驗結(jié)果，結(jié)合國內(nèi)已建成路面調(diào)查情況，確定各層材料設(shè)計參數(shù)見表（1-3）。表（1-3）結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)瀝青混合材料設(shè)計參數(shù)層位材料名稱級配類型20℃抗壓回彈模量（MPa）15℃抗壓回彈模量（MPa）15℃劈裂強(qiáng)度（MPa）1細(xì)粒式瀝青砼AC-13C140020002中粒式瀝青砼AC-20C120018003粗粒式瀝青砼AC-25C10001400基層、底基層材料設(shè)計參數(shù)層位材料名稱級配類型抗壓回彈模量E（MPa）（彎沉計算用）抗壓模量E（MPa）（拉應(yīng)力計算用）劈裂強(qiáng)度σ（MPa）4水泥穩(wěn)定碎石CCR150030005低劑量水穩(wěn)碎石LCCR7001500注：上、中面層采用SBS改性。⑹按設(shè)計彎沉計算路面厚度初步結(jié)合以往施工及設(shè)計經(jīng)驗，擬定結(jié)構(gòu)厚度：表（1-4）主線路面結(jié)構(gòu)層位材料名稱厚度(cm)級配類型1細(xì)粒式瀝青混凝土（SBS改性）4AC-13C2中粒式瀝青混凝土（SBS改性）6AC-20C3粗粒式瀝青混凝土8AC-25C4水泥穩(wěn)定碎石（4～5%）hCCR5低劑量水泥穩(wěn)定碎石（2～3%）20LCCR總厚度①設(shè)計彎沉綜合修正系數(shù)由式（1-10）初步計算F可取設(shè)計彎沉值代入計算：=*(（(2000*）^*((41/^=②計算理論彎沉系數(shù)由式（1-6），以設(shè)計彎沉值代替理論彎沉值反算可得：=（*1400）/(1000*2***=③計算基層厚度這是一個六層體系，求算基層厚度時，須先把所擬定的結(jié)構(gòu)換算成當(dāng)量三層體系，求出其中層厚度H(圖1-1)，然后再按當(dāng)量厚度換算公式求出h4求H:由已知參數(shù)求得：h/δ=4/=；E2/E1=1200/1400=，查圖（1-1）得α=h/δ=4/=，E0/E2=41/1200=，查圖（1-1）得k1=;由αL=αk1k2，所以k2=αL/(αk1)=*=由K2=；E0/E2=41/1200=；h/δ=4/=，查圖（1-1）得H/δ=故H=*=(cm)求h3：根據(jù)公式（1-4）：=h4===(cm)取h4=35(cm)。⑺驗算上面層瀝青混凝土底面的層底拉應(yīng)力①先把六層體系換算成當(dāng)量三層體系。將h1，作為當(dāng)量三層體系的上層厚度h，其模量采用15℃抗壓回彈模量，其余各層仍用20℃抗壓回彈模量或抗壓回彈模量（彎沉計算用），按公式（1-16～1-18）換算成當(dāng)量層，組成當(dāng)量的三層體系，見圖（1-7）。==(cm)②計算當(dāng)量三層體系上層底面最大拉應(yīng)力。根據(jù)最新規(guī)范，本次設(shè)計，各結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合均為連續(xù)狀態(tài)，查諾莫圖（1-3）。由h/δ=4/=，E2/E1=1200/2000=查圖（1-3）得＜0，表示該層底為壓應(yīng)力。由h/δ=4/=，E2/E1=1200/2000=，E0/E2=41/1200=，查圖（1-3）得m1＜，查不出具體數(shù)值，表示m1非常小。由H/δ==，E0/E2=41/1200=，E2/E1=1200/2000=，查圖（1-3）得m2＜，查不出具體數(shù)值，表示m2非常小。③計算瀝青混凝土面層底面的容許拉應(yīng)力。由式（1-7），AC=====（MPa）＞(＜0（MPa）)可見，瀝青混凝土上面層的強(qiáng)度能滿足要求。⑻驗算中面層瀝青混凝土底面的層底拉應(yīng)力①先把六層體系換算成當(dāng)量三層體系。將h1，h2作為當(dāng)量三層體系的上層厚度h，其模量采用15℃抗壓回彈模量，其余各層仍用20℃抗壓回彈模量或抗壓回彈模量（彎沉計算用），按公式（1-16～1-18）換算成當(dāng)量層，組成當(dāng)量的三層體系，見圖（1-7）。====(cm)②計算當(dāng)量三層體系上層底面最大拉應(yīng)力。根據(jù)最新規(guī)范，本次設(shè)計，各結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合均為連續(xù)狀態(tài)，查諾莫圖（1-3）。由h/δ==，E2/E1=1000/1800=查圖（1-2）得=由h/δ==，E2/E1=1000/1800=，E0/E2=41/1000=，查圖（1-3）得m1＜，查不出具體數(shù)值，表示m1非常小。由H/δ==，E0/E2=41/1000=，E2/E1=1000/1800=，查圖（1-3）得m2＜，查不出具體數(shù)值，表示m2非常小。=**=（MPa）=*=（MPa）③計算瀝青混凝土面層底面的容許拉應(yīng)力。由式（1-7），AC=====（MPa）＞可見，瀝青混凝土中面層的強(qiáng)度能滿足要求。⑼驗算下面層瀝青混凝土底面的層底拉應(yīng)力①先把六層體系換算成當(dāng)量三層體系。此時AC-25瀝青混凝土底下面層及其上各層，作為當(dāng)量三層體系的上層厚度h，其模量采用15℃抗壓回彈模量，其余各層仍用抗壓回彈模量（彎沉計算用），按公式（1-16～1-18）換算成當(dāng)量層，組成當(dāng)量的三層體系，見圖（1-7）。==(cm)==(cm)②計算當(dāng)量三層體系上層底面最大拉應(yīng)力。根據(jù)最新規(guī)范，本次設(shè)計，各結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合均為連續(xù)狀態(tài)，查諾莫圖（1-3）。由h/δ==，E2/E1=1500/1400=查圖（1-2）得＜0，表示該層底為壓應(yīng)力。由h/δ==，E2/E1=1500/1400=，E0/E2=41/1500=，查圖（1-3）得m1＜，查不出具體數(shù)值，表示m1非常小。由H/δ==，E0/E2=41/1500=，E2/E1=1500/1400=，查圖（1-3）得m2＜，查不出具體數(shù)值，表示m2非常小。③計算瀝青混凝土面層底面的容許拉應(yīng)力。由式（1-7），AC=====（MPa）＞(＜0（MPa）)可見，瀝青混凝土下面層的強(qiáng)度能滿足要求。(10)驗算水泥穩(wěn)定碎石基層的層底拉應(yīng)力①先把六層體系換算成當(dāng)量三層體系。此時水泥穩(wěn)定碎石基層及其上各層，作為當(dāng)量三層體系的上層厚度h，其模量采用15℃抗壓回彈模量或抗壓模量（拉應(yīng)力計算用），其余各層仍用抗壓回彈模量（彎沉計算用），按公式（1-16～1-18）換算成當(dāng)量層，組成當(dāng)量的三層體系，見圖（1-7）。==(cm)=20(cm)②計算當(dāng)量三層體系上層底面最大拉應(yīng)力。根據(jù)最新規(guī)范，本次設(shè)計，各結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合均為連續(xù)狀態(tài)，查諾莫圖（1-3）。由h/δ==，E2/E1=700/3000=，查圖（1-2）得=。由h/δ==，E2/E1=700/3000=，E0/E2=41/700=，查圖（1-3）得m1=。由H/δ=20/=，E0/E2=41/700=，E2/E1=700/3000=，查圖（1-3）得m2=。=**=（MPa）=*=（MPa）③計算水泥穩(wěn)定碎石基層底面的容許拉應(yīng)力。由式（1-7），AC=====（MPa）＞（MPa）)可見，水泥穩(wěn)定碎石基層的強(qiáng)度能滿足要求。(11）驗算低劑量水泥穩(wěn)定碎石底基層的層底拉應(yīng)力①先把六層體系換算成當(dāng)量三層體系。此時水泥穩(wěn)定碎石基層及其上各層，作為當(dāng)量三層體系的上層厚度h，其模量采用15℃抗壓回彈模量或抗壓模量（拉應(yīng)力計算用），其余各層仍用抗壓回彈模量（彎沉計算用），按公式（1-16～1-18）換算成當(dāng)量層，組成當(dāng)量的三層體系，見圖（1-8）。==(cm)=20(cm)②計算當(dāng)量三層體系上層底面最大拉應(yīng)力。根據(jù)最新規(guī)范，本次設(shè)計各結(jié)構(gòu)層層間結(jié)合均為連續(xù)狀態(tài)，查諾莫圖（1-4）。由H/δ