路面结构组合设计

路面结构组合设计

1.1设计说明

1.1.1工程概况

（1）工程所在地：湖南省境内

（2）公路自然区划：区，由地下水位资料可知该路基为潮湿状态；

（3）公路等级：一级公路（双向四车道、设中央分隔带）；

（4）路线总长度：1223.061m。

1.1.2设计内容

沥青混凝土路面

（1）拟定路面结构组合方案，进行方案比较。

（2）进行轴载换算（手算和程序计算），确定路面设计弯沉值。

（3）确定路基路面结构层设计参数。

（4）各结构层材料组成设计。

1.1.3设计成果

（1）设计说明书；

（2）沥青路面结构设计图。

1.2 主要技术经济指标

1.2.1交通组成

经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表（辆/d）

预测交通组成表表2

备注：依据规范，轴重小于25KN的车辆不计入计算；

使用期内交通量平均增长率为4.7%，沥青混凝土路面设计使用年限15年。

2. 沥青混凝土路面结构设计

2.1轴载换算

路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，小客车不考虑轴载。

2.1.1 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，昼夜交通量（辆/日）为双向车道年平均日通行车辆数。

①轴载换算

轴载换算采用如下的计算公式：

式中：轴数系数

轮组系数

其中：

计算结果如下表（表3）所示：

轴载换算结果表 表3

注：轴载小于25KN 不计

②累计当量轴次

根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限15年，四车道的车道系数取0.45。 累计当量轴次：

式中：第一年双向日平均当量轴次（次/日） 设计年限内交通量的平均增长率（%）

设计车道的车轮轮迹横向分布系数

2.1.2 验算半刚性基层底拉应力中的累计当量轴次

①轴载换算验算半刚性基层底拉应力轴载换算公式为：

式中

同上式中的

计算结果如下表（表4）所示：

轴载换算结果表（层底拉应力）

表4

注：轴载小于50KN 不计 ②累计当量轴次

参数取值同上，设计年限是15年，车道系数取0.45。 累计当量轴次：

2.1.3交通等级确定

由上面的计算得到设计年限内一个行车道的累计标准轴次为400-600万次，查规范可

得该道路为中等交通等级。

交通等级表5

2.1.4设计弯沉

计算公式：

其中：——公路等级系数，一级公路为1.0

——面层类型系数，沥青混凝土面层1.0

——基层类型系数，半刚性基层1.0

2.2方案初拟

由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次400-600万次，中等交通等级，考虑到公路沿途路基干湿类型不统一，现根据路基干湿类型干燥和中湿类型、潮湿类型，分别设计两个方案，即推荐方案及备选方案。

2.2.1路基为干燥和中湿类型（为47.70Mpa）

推荐方案：路面结构面层分两层，上面层采用沥青玛蹄脂碎石，下面层采用中粒式沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定砂砾。

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上面层沥青玛蹄脂碎石（SMA） 4 cm

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下面层中粒式沥青混凝土(AC-20) 6 cm

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基层水泥稳定碎石 25 cm

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底基层水泥稳定砂砾 30 cm 备选方案：路面结构面层分三层，均采用沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层

采用水泥稳定土。

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表面层细粒式沥青混凝土（AC-13） 3 cm

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中面层中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm

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下面层粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm

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基层水泥稳定碎石 22 cm

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底基层水泥稳定砂砾 25 cm

2.2.2路基为潮湿类型（为27.93Mpa）

推荐方案：路面结构面层分三层，表面层采用沥青玛蹄脂碎石，中面层和下面层采用沥

青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定粒料，垫层采用碎石，厚度取20mm。

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表面层沥青玛蹄脂碎石（SMA） 3 cm

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中面层中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm

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下面层粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm

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基层水泥稳定碎石 22 cm

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底基层水泥稳定砂砾 25 cm

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垫层碎石 20 cm

备选方案：路面结构面层分三层，均采用沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层

采用水泥稳定粒料，垫层采用碎石，厚度取20mm。

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表面层细粒式沥青混凝土（AC-13） 3 cm

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中面层中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm

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下面层粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm

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基层水泥稳定碎石 22 cm

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底基层水泥稳定砂砾 25 cm

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垫层碎石 20 cm