路面結構設計計算

路面設計1.1瀝青混凝土路面設計1.1.1軸載分析路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載。（1）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軸載換算軸載換算采用如下的計算公式：，—軸載系數，,m是軸數；—輪組系數，雙輪組為1；N標準軸載的當量軸次，次/日；被換算車輛的各級軸載作用次數，次/日；P標準軸載，KN；被換算的各級車輛的軸載，KN。假設本設計車輛軸載如下表：軸載換算結果表（彎沉）表1車型(KN)(次/日)(次/日)黃河JN150前軸49.0011142263.8后軸101.601114221523.61587.4注：軸載小于25KN的軸載作用不計。②累計當量軸次根據設計規(guī)范，二級公路瀝青路面的設計年限取12年，四車道的車道系數是0.6～0.7，取0.65，年增長率取8％。累計當量軸次：次――換算后累計當量軸次；r——交通量年增長率；——車道系數；——累計當量軸次；t——設計年限；（2）驗算半剛性基層層底拉應力中的累計當量軸次①軸載換算驗算半剛性基層層底拉應力的軸載換算公式為：，計算結果如下表：軸載換算結果表（半剛性基層層底拉應力）表2車型(KN)(次/日)(次/日)黃河JN150后軸101.601114221614.51614.5 注：軸載小于50KN的軸載作用不計。②累計當量軸次參數取值同上，設計年限是12年，車道系數取0.65。 累計當量軸次：次1.1.2結構組合與材料選取由上面的計算得到設計年限內一個行車道上的累計標準軸次為七百萬次左右。根據規(guī)范推薦結構，并考慮到公路沿途有大量碎石且有石灰供應，路面結構面層采用瀝青混凝土(12cm)，基層采用水泥碎石（取20cm），底基層采用石灰土（厚度待定）。“瀝青混合料類型的選擇(方孔篩)”，采用雙層式瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青混凝土(厚度4cm)，下層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚8cm）。1.1.3各層材料的抗壓模量與劈裂強度查表14-12，14-13，得到各層材料的抗壓模量和劈裂強度?？箟耗Ａ咳?0℃的模量，各值均取規(guī)范給定范圍的中值，因此得到20℃的抗壓模量：細粒式密級配瀝青混凝土為1400MPa，水泥碎石為1500MPa，二灰土750MPa。各層材料的劈裂強度：細粒式密級配瀝青混凝土為1.4MPa，中粒式密級配瀝青混凝土為1.0MPa，水泥碎石為0.5MPa，石灰土0.25MPa。1.1.4土基回彈模量的確定該路段處于Ⅳ4區(qū)，查表14-9“二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值（MPa）”查得土基回彈模量為34MPa。1.1.5設計指標的確定對于二級公路，規(guī)范要求以設計彎沉值作為設計指標，并進行結構層底拉應力驗算。（1）設計彎沉值路面設計彎沉值根據規(guī)公式（14-25）計算。本公路為二級公路，公路等級系數取1.1，面層是瀝青混凝土，面層類型系數取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，基層類型系數取1.0。設計彎沉值為：（2）各層材料的容許層底拉應力：細粒式密級配瀝青混凝土：中粒式密級配瀝青混凝土：水泥碎石：石灰土：1.1.6總結設計資料設計彎沉值為28.1（0.01mm）相關設計匯總如表：設計資料匯總表表3材料名稱h(cm)20℃模量(MPa)容許拉應力(MMPa)細粒式瀝青混凝凝土414000.4822中粒式瀝青混凝凝土812000.3488水泥碎石2015000.2513石灰土？7500.087944土基—34—1.1.7確定石灰土層厚度查表14－5，p＝0.7MPa，cm設Ld＝Ls，則（0.01mm）因，查表得，查表得，，故運用換算公式：即cm取石灰層厚度32cm。1.1.8拉應力驗算5.1.8.2上層底面彎拉應力的換算查表得，<0.239滿足要求1.1.8.2中層底面彎拉應力查表得，<0.08794滿足要求通過設計計算得到，石灰土的厚度為32cm，實際路面結構