瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算書

./瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計與計算書1工程簡介本路段屬于安圖至汪清段二級公路.K0+000～K3+500,全線設(shè)計時速為60km/h的二級公路,路面采用60km/h的二級公路標準。路基寬度為10m,行車道寬度為2×3.5m,路肩寬度為2×0.75m硬路肩、2×0.75土路肩。路面設(shè)計為瀝青混凝土路面,設(shè)計年限為12年。路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ－100表示；根據(jù)沿線工程地質(zhì)特征及結(jié)合當?shù)刂凡牧洗_定路面結(jié)構(gòu)為：路面的面層采用4cm厚 細粒式瀝青混凝土和6cm厚中粒式瀝青混凝土,基層采用20cm厚水泥穩(wěn)定碎石,底基層采用石灰粉煤灰土。2土基回彈模量的確定本設(shè)計路段自然區(qū)劃位于Ⅱ3區(qū),當?shù)赝临|(zhì)為粘質(zhì)土,由《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)〔JTGD50-2004》表F.2查得,土基回彈模量在干燥狀態(tài)取39Mpa,在中濕狀態(tài)取34.5Mpa.3設(shè)計資料〔1交通量年增長率：5%設(shè)計年限：12年〔2初始年交通量如下表：車型前軸重〔kN后軸重〔kN后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距〔m日交通量〔輛/d解放CA10B19.460.851雙578黃河JN15049101.61雙210尼桑CK20L49.851001雙330交通SH14125.5555.11雙126太脫拉13851.4802雙1.3241東風EQ14023.769.21雙2035148.797.31雙25。4設(shè)計任務(wù)4.1瀝青路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計4.2瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算,并進行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗算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5.1路面設(shè)計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ－100表示。標準軸載計算參數(shù)如表10－1所示。標準軸載BZZ－100標準軸載BZZ－100標準軸載P<KN>100單輪傳壓面當量圓半徑δ〔cm10.65輪胎接地壓強P<Mpa0.7兩輪中心距〔cm3.0δ以設(shè)計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應(yīng)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：,,計算結(jié)果如下表所示。軸載換算結(jié)果表〔彎沉車型<KN>解放CA10B前軸19.416.4578后軸60.8511578黃河JN150前軸4916.421060.360后軸101.611210225.013尼桑CK20L前軸49.8516.4330102.220后軸10011330330.000交通SH141前軸25.5516.41262.132后軸55.1111269.427太脫拉138前軸51.416.44114.510后軸802.214134.170東風EQ140前軸23.716.420后軸69.211204.032351前軸48.716.4256.996后軸97.3112522.194811.054注：軸載小于25KN的軸載作用不計.2累計當量軸次根據(jù)設(shè)計規(guī),二級公路瀝青路面設(shè)計年限取12年,車道系數(shù)η=0.7,=5.0%累計當量軸次：次驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計當量軸次軸載驗算驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為：軸載換算結(jié)果表〔半剛性基層層底拉應(yīng)力車型<KN>〔次/日解放CA10B前軸19.4118.5578后軸60.851157810.865黃河JN150前軸49118.5210后軸101.611210238.434尼桑CK20L前軸49.85118.5330后軸10011330330.000交通SH141前軸25.55118.5126后軸55.1111261.070太脫拉138前軸51.4118.5413.695后軸80314120.636東風EQ140前軸23.7118.520后軸69.211201.052351前軸48.7118.525后軸97.3112520.084625.836注：軸載小于50KN的軸載作用不計.2累計當量軸次參數(shù)取值同上,設(shè)計年限為12年,車道系數(shù)取0.7,則累計當量軸次為：5.2路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計與材料選取由上面計算得到設(shè)計年限一個行車道上的累計當量軸次。根據(jù)《路基路面工程》在干燥和中濕路段,路面擬定采用以下結(jié)構(gòu)：面層：細粒式瀝青混凝土〔厚度4cm；中粒式瀝青混凝土〔厚度6cm；基層：水泥穩(wěn)定碎石〔20cm；底基層：石灰粉煤灰土〔厚度待定。5.3土基回彈模量的確定該路段處于Ⅱ3粘質(zhì)土,土基回彈模量：干燥39Mpa、中濕34.5Mpa。5.4設(shè)計指標的確定對于二級公路,規(guī)要求以設(shè)計彎沉作為設(shè)計指標,并進行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗算。5.4該公路為二級公路。公路等級系數(shù)取1.1,面層類型系數(shù)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)計彎沉值為：5.4各層材料的劈裂強度：細粒式密集配瀝青混凝土為1.4MPa,粗粒式密集配瀝青混凝土為1.0MPa,水泥穩(wěn)定碎石為0.5MPa,石灰粉煤灰土為0.25MPa對于細粒式密集配瀝青混凝土層MPa對于中粒式密集配瀝青混凝土層MPa對于水泥穩(wěn)定碎石MPa對于石灰粉煤灰土MPa5.5設(shè)計資料匯總設(shè)計彎沉值為30.45〔0.01mm,相關(guān)設(shè)計資料匯總?cè)缦卤恚郝访嬖O(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)〔干燥材料名稱h<cm>抗壓模量20抗壓模量15容許拉應(yīng)力〔MPa劈裂強度〔MPa中粒式瀝青混凝土4140020000.4491.4粗粒式瀝青混凝土6120018000.3601水泥穩(wěn)定碎石20150015000.3010.5石灰粉煤灰土？7507500.1170.25土基—3939——路面設(shè)計的結(jié)構(gòu)參數(shù)〔中濕材料名稱h<cm>抗壓模量20抗壓模量15容許拉應(yīng)力〔MPa劈裂強度〔MPa中粒式瀝青混凝土5140020000.4491.4粗粒式瀝青混凝土7120018000.3601二灰碎石20150015000.3010.5石灰土？7507500.1170.25土基—34.534.5——6瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算〔干燥路段6.1確定理論彎沉系數(shù),其中又因結(jié)構(gòu)厚度計算,以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系。rrAE1=1400MPaAδδδδδp中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰土E2=1200MPaE3=1500MPaE4=750MPaE0=39MPa路表彎沉值計算圖式‘ 多層體系換算圖式〔注：此時取20℃查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖,因為所以。由于查諾漠圖得則查諾漠圖得則由彎沉等效換算得：,則取7層底拉應(yīng)力驗算7.1對細粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗算換算成當量三層體系〔此時采用150C；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)力無需驗算.7.2對中粒式水泥混凝土進行層底拉應(yīng)力驗算7.2.1換算成當量三層體系〔此時采用150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)力無需驗算7.3對水泥穩(wěn)定碎石基層層底彎拉應(yīng)力驗算7.3.1換算成當量三層體系〔此時采用7.3.2求層底最大拉應(yīng)力7.4.對于石灰粉煤灰土層三層體系如圖所示7.4.2求層底最大拉應(yīng)力:7.最小防凍厚度驗算根據(jù)《規(guī)》干燥路段無需考慮最小防凍層厚度。8瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計算〔中濕路段8.1確定理論彎沉系數(shù),其中又因結(jié)構(gòu)厚度計算,以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系。rrAE1=1400MPaAδδδδδp中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰土E2=1200MPaE3=1500MPaE4=750MPaE0=34.5MPa路表彎沉值計算圖式‘ 多層體系換算圖式〔注：此時取20℃查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖,因為所以。由于查諾漠圖得則查諾漠圖得則由彎沉等效換算得：,則取7層底拉應(yīng)力驗算7.1對中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力驗算換算成當量三層體系〔此時采用150C；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)力無需驗算.7.2對粗粒式水泥混凝土進行層底拉應(yīng)力驗算7.2.1換算成當量三層體系〔此時采用150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)力無需驗算7.3對水泥穩(wěn)定碎石基層層底彎