交通参数计算(设计)

3、标准轴载换算——沥青路面
当进行半刚性基层层底拉应力验算时，各级轴载 的作用次数均应按下式换算成标准轴载的当量作 用次数N＇
⎛ Pi ⎞ ' ' ' N = ∑ C1 C 2 ni ⎜ ⎟ ⎝ P⎠ i =1
k 8
式中， C1 ＇——轴数系数；当轴间距大于3m时 ，按单独一个轴载计算，小于3m时，按双轴或 多轴计算， C1 ＇＝1＋2（m－1），式中m为轴 数； C2 ＇——轮组系数；单轮组为18.5，双 轮组为1，四轮组为0.09。
注：交通量大时，取低值；交通量小时，取高值
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10、交通分级——水泥路面
设计车道BZZ-100KN累计标 准 轴次Ne(万次) <3 3～100 100～2000 >2000
23
交通等级 轻 中 重 特重
习题
1、某沥青路面，交通组成资料如下表，请换算 为等效标准轴载作用次数。 2、若该沥青路面设计年限为15年，双向四车道 ，设计初年标准轴载的平均日作用次数同题1， 设计年限内交通量年平均增长率为5％，请计算 设计年限内标准轴载累计作用次数。 3、若为水泥路面，设计资料同上，设计年限为 30年，试判断该路交通量等级。
9
5、交通参数研究*——车道系数1
按不同指标统计的车道系数推荐值
车道数 双向 四车道 双向 六车道 包括所有车辆时 行车道 超车道 不包括小车时 行车道 超车道
0.44
慢车道 主车道
0.56
超车道
0.62
慢车道 主车道
0.38
超车道
0.33
慢车道
0.37
外主 车道 内主 车道
0.30
0.59
外主 车道
17
后轴数
后轴轮 组数
轴距 （m） 前－后 1－后2 2.5 6 2.8 4.17
8、标准轴载换算——水泥路面
各级轴载作用次数按照下式换算为标准轴载作用 次数：
⎛ Pi ⎞ N = ∑ α i ni ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 16
式中， α i ——轴－轮型系数； 单轴－单轮时，
α i = 2.22 × 10 3 Pi −0.43
26
37.27 100.0
2 2
2×76.75 3
2×87.5 2×109.0 4
思考题：
1. 在路面结构设计中，要考虑哪些车辆因素？ 2. 轴载的等效换算原则是什么？ 3. 为何要考虑轮迹的横向分布？何谓横向分布系 数？
27
15
例题2
某六车道高速公路工可预测交通量如下表所示，试分析 计算其设计年限内的累计标准轴载作用次数。
年份 路段 洋清—沙坡 2010 沙坡—东坡岭 洋清—沙坡 2020 沙坡—东坡岭 洋清—沙坡 2025 沙坡—东坡岭 15905 4499 3735 6201 2761 828 34946 16 11400 10085 3654 3323 2682 4747 4841 5179 2292 2243 664 576 26300 26937 2383 7564 1778 2699 994 3791 1863 4116 1347 1887 364 460 8991 21132 小客车 3264 大客车 1631 小货车 1696 中货车 2289 大货车 1140 特大货车 256 绝对数合计 10582
3
3、标准轴载换算——标准轴载参数
标准轴载 标准轴载P （kN） 轮胎接地压 强p(MPa) BZZ-100 标准轴载 单轮传压面 当量圆直径 d(cm) 两轮中心距 (cm) BZZ-100
100
21.30
0.70
1.5d
4
3、标准轴载换算——等效性原理
路面结构在不同荷载作用下达到相同的状态，即称 这两种荷载的作用次数是等效的。等效性是相对的，与 等效指标、材料性能等因素有关。
双轴－双轮组时， α i = 1.07 × 10 −5 Pi −0.22
α i = 2.24 × 10 −8 Pi −0.22 三轴－双轮组时，
18
19
9、累计标准轴载作用次数——水泥路 面
设计使用年限内设计车道标准轴载累计作用次 数Ne用下式计算：
Ne = Ns
[(1 + γ ) − 1]× 365 η ⋅
实际最大轴次数
轮迹横向分 布系数
平均轴载 换算系数 车道轴次数 标准轴次数 车道系数
（二）
等效标准轴次的确定过程
13
7、交通分级标准——沥青路面
交通等 BZZ‐10Βιβλιοθήκη Baidu累计标准轴 大客车及中型以上的各种 级 次Ne(次/车道) 货车交通量[辆/（d∙车道）] 轻交通 中等交 通 特重交 通 ＜3×106 3×106～1.2×107 ＜600 600～1500 1500～3000 ＞3000
24
交通组成资料
车型 北京牌 BK651 50 东风牌 EQ144型 130 黄海牌 DD680 70 日野 2M440 60 北京牌 BJ130 1100 黄河牌 SPP250 35 解放牌 CA15 370 太脱拉 T815S 20
25
辆数
车型
辆数
重量（KN） 车型
北京牌 BK651 黄海牌 DD680 北京牌 BJ130 解放牌CA15 东风牌 EQ144型 日野2M440 黄河牌 SPP250 太脱拉 T815S
例题2
重量（KN） 车型分类 代表车型 前轴 小客车 大客车 小货车 中货车 大货车 特大货车 桑塔纳 2000 黄海 DD680 北京BJ130 解放牌 CA15 黄河JN162 雄风牌 SP9250 49 13.4 20.97 59.5 50.7 91.5 27.35 70.38 115 113.3 2×76.7 5 后轴1 后轴2 1 1 1 1 1 3 1 2 2 2 2 2 3.56.521.36
⎛ Pi Ns = α ⋅⎜ ηi = ⎜P Ni ⎝ s
⎞ ⎟ ⎟ ⎠
n
5
3、标准轴载换算——沥青路面
按照规范，当以设计弯沉值为指标及沥青层层底 拉应力验算时，各级轴载的作用次数均应按下式 换算成标准轴载的当量作用次数
⎛ Pi ⎞ N = ∑ C 1C 2 n i ⎜ ⎟ ⎝P⎠ i =1
k 4 .35
7
4、累计标准轴载作用次数——沥青路面
设计年限内一个车道上的累计当量轴次Ne用下 式计算：
Ne = [(1 + γ ) t − 1] × 365
γ
N1 η
γ ——设计年限内交通量年平均增长率（％）；
η——车道系数，按规范取值；
t——设计年限（年）。
8
累计标准轴载作用次数——沥青路面
车道系数 η 车道特征 双向单车道 双向两车道 双向四车道 双向六车道 双向八车道 车道系数 1.0 0.6～0.7 0.4～0.5 0.3～0.4 0.25～0.35
铺面工程课程设计
（一） 交通参数分析
1、车型分类
客车 小客 中客 大客 6座以下 6 ～ 20座 20座以上 轻型货车 中型货车 重型货车 特重型货车 货车 ＜2.5t 2.5 ～ 7t 7 ～ 12t ＞12t
2
2、路面结构设计中的交通参数
AADT（Annual Average Daily Traffic） 方向系数 车道系数 车型组成比例 标准轴载 轴载换算系数 7) ESAL（ Equivalent Single Axle Loads ） 8) 轮迹横向分布系数 9) 平均轴载年增长率 10)设计年限内标准轴载累计轴次N 1) 2) 3) 4) 5) 6)
0.36
内主 车道
0.05
超车道
双向 八车道
超车道 慢车道
0.21
0.24
0.26
0.29
0.31
0.38
0.20
0.11
10
5、交通参数研究——车道系数2
按标准轴载统计的车道系数推荐值
行车道 双向四车道 超车道
0.84
慢车道 双向六车道 主车道
0.16
超车道
0.71
慢车道 双向八车道 外主车道
0.24
式中：N——标准轴载当量轴次（次/日）； ni——被换算车型的各级轴载次数（次/日）； P——标准轴载（100kN）； Pi——被换算车型的各级轴载（kN）； C1——轴数系数；当轴间距大于3m时，按单独一个轴载 计算，小于3m时，按双轴或多轴计算，C1 ＝1＋1.2（m－1） ，式中m为轴数； C2——轮组系数；单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为 6 0.38。
重交通 1.2×107～2.5×107 2.5×107
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例题1
某四车道一级公路，预测竣工后第一年的交通组成如下 表所示，年均增长率按10%计，试预测其设计年限内的 累计标准轴载作用次数。
车型 三菱T653B 黄河JN163 江淮HF150 解放 SP9200 湘江HQP40 东风EQ155 重量（KN） 前轴 29.3 58.6 45.1 31.3 23.1 26.5 后轴 48.0 114.0 101.5 78.0 73.2 56.7 后轴数 1 1 1 3 2 2 ＞3m ＞3m ＜3m 后轴距 （m ） 交通量 (次/日) 300 400 400 300 400 400
超车道
0.25～0.30
0.24～0.27
0.33～0.39
0.30～0.35
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6、等效标准轴次的确定
双向AADT 方向系数 单向AADT 车道系数 车道AADT 交通组成 不同车型交通量
实际最大轴次数
轮迹横向分 布系数
平均轴载 换算系数 标准轴次数
（一）
双向AADT 方向系数 单向AADT 交通组成 不同车型交通量
内主车道
0.05
超车道
0.56
0.23
0.18
0.03
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5、交通参数研究*——轮迹横向分布系数
标准轴载轮迹横向分布系数
行车道 双向四车道 超车道
0.20～0.27
慢车道 双向六车道 主车道
0.22～0.30
超车道
0.21～0.25
慢车道 双向八车道
0.33～0.36
外主车道 内主车道
0.27～0.31
t
γ
Ns——设计初年设计车道标准轴载作用次数；
γ ——设计年限内交通量年平均增长率（％）；
η——车轮轮迹横向分布系数；
t——设计年限（年）。
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轮迹横向分布系数——水泥路面
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交通量车道分配系数——水泥路面
单向车道数 1 2 3 ≥4 车道分配系数 1.0 0.8～1.0 0.6～0.8 0.5～0.75
前轴 48.0 49.0 13.4 20.97 25.66 60.0 50.7 84.0
后轴1 97.0 91.50 27.35 70.38 70.07 100.0 113.3
后轴2
后 轴 数 1 1 1 1
轴距（m） 前－后1－后2 5.5 6.0 2.8 4.17 4.2-3.25 4.66-1.27 3.5-6.52-1.36 3.55-1.327.1-1.32