沥青路面设计计算书

沥青路面结构设计与计算书

1 工程简介

本路段车站北路城市道路，采用二级标准.K0+000～K2+014.971，全线设计时速为40km/h。路基宽度为21.5m，机动车道宽度为2×7.5m，人行道宽度为2×2.5m，盲道宽度为2×0.75m。路面设计为沥青混凝土路面，设计年限为15年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示；根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为：机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20，基层采用20cm厚水稳砂砾（5:95），底基层采用20cm天然砂砾。

2 土基回弹模量的确定

本设计路段自然区划位于Ⅵ区，当地土质为砂质土，由《公路沥青路面设计规（JTG D50-2006》表F.0.3查得，土基回弹模量在干燥状态取59Mpa.

3 设计资料

（1）交通量年增长率：6% 设计年限：15年

（2）初始年交通量如下表：

4 设计任务

4.1 沥青路面结构组合设计

4.2 沥青路面结构层厚度计算，并进行结构层层底拉应力验算

4.3 绘制沥青路面结构图

5 沥青路面结构组合设计

5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ－100表示。标准轴载计算参数如表10－1所示。

5.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次

5.1.1.1 轴载换算

轴载换算采用如下的计算公式：

35

.41

21∑=⎪

⎭⎫

⎝⎛=k

i i i P P n C C N ，()11 1.211c m =+⨯-=，计算结果如下表所示。

轴载换算结果表（弯沉）

注：轴载小于25KN 的轴载作用不计

5.1.1.2 累计当量轴次

根据设计规，二级公路沥青路面设计年限取15年，车道系数η=0.7，γ=6.0% 累计当量轴次：

()[][]596.369071406

.07.06.6203651)06.01(3651115

=⨯⨯⨯-+=⋅⨯-+=

ηγγN N t

e

次

5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次

5.1.2.1 轴载验算

验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：

8

'

'

'

1

21

k

i i i P N C C n P =⎛⎫

= ⎪⎝⎭∑

轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）

注：轴载小于50KN的轴载作用不计

5.1.2.2 累计当量轴次

参数取值同上，设计年限为15年，车道系数取0.7，则累计当量轴次为：

()[][]

次689.259051706

.07

.06.4353651)06.01(3651115

=⨯⨯⨯-+=⋅'⨯-+=

'

ηγ

γN N t

e

5.2 路面结构层设计与材料选取

由上面计算得到设计年限一个行车道上的累计当量轴次。根据《路基路面工程》在干燥路段，路面拟定采用以下结构：

面 层：细粒式沥青混凝土（厚度4cm ）；

中粒式沥青混凝土（厚度6cm ）；

基 层：水泥稳定砂砾（20cm ）； 底基层：天然砂砾（厚度待定）。 5.3 土基回弹模量的确定

该路段处于Ⅵ1砂质土，土基回弹模量：干燥59Mpa 。 5.4 设计指标的确定

对于二级公路，规要求以设计弯沉作为设计指标，并进行结构层层底拉应力验算。

5.4.1 设计弯沉值

该公路为二级公路。公路等级系数取1.1，面层类型系数取1.0，半刚性基层、底基层总厚度大于20cm ，基层

类型系数取1.0。

设计弯沉值为：

)01.0(07.320.10.11.1596.36907146006002.02

.0mm A A A N l b s c e

d =⨯⨯⨯⨯==--

5.4.2 各层材料的容许层底拉应力

各层材料的劈裂强度：细粒式密集配沥青混凝土为1.4MPa ，中粒式密集配沥青混凝土为1.0MPa ，水泥稳定砂砾为0.5MPa ，天然砂砾为0MPa

对于细粒式密集配沥青混凝土层 278.21.1/596.369071409.0/09.022.022.0=⨯==c e s A N K

615.0278

.24

.1==

=

s

sp

r K σσ MPa 对于中粒式密集配沥青混凝土层 278.21.1/596.369071409.0/09.022.022.0=⨯==c e s A N K

439.0278

.20

.1==

=

s

sp

r K σσ MPa

对于水泥稳定砂砾 615.11.1/689.259051735.0/35.011.011.0=⨯==c e s A N K 310.0615

.15

.0==

=s

sp

r K σσ MPa 5.5 设计资料汇总

设计弯沉值为32.07（0.01mm ），相关设计资料汇总如下表：

路面设计的结构参数（干燥）

6 沥青路面结构层厚度计算

6.1 确定理论弯沉系数c α，其中)01.007

.32mm l l d S （==

681.07.05965.10200007.3263.1200063.136

.038

.036

.0038

.0=⎪⎭

⎫ ⎝⎛⎪

⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛⎪

⎭⎫

⎝⎛=p E l F S δ

又因