沥青路面设计(模板)

3.36
6.4
305
93.25
1
305
700.68
6.4
1900
1550.07
1
1900
3653.64
6.4
550
160.91
1
550
466.81
6.4
950
34.72
1
950
92.23
6.4
600
1
600
6.4
400
1
400
6.4
65
1
65
117.20 6.16 274.50 72.86 332.90
表.1 预测交通量及交通组成
车型
小客车 风潮 HDF650 三菱 PV413 黄河 JN162A 江淮 HFF3150C07 雷诺 JN75 山西 SX341 东风 YCY-900 尤尼克 2766 交通量年平 均增长率 （%）
前轴重 —
13.50 49.70 62.28 49.20 30.50 23.70 25.00 67.00
（1）轴载换算 当以弯沉值和沥青底层拉应力为设计指标时，凡前后轴轴载大于 25KN 的各级轴载 Pi 的
作用次数 ni 均换算成标准轴载 P 的当量作用次数 N。
式中：N——标准轴载的当量轴次（次/昼夜）； ni——各种被换算的车辆作用次数（次/昼夜）；
P——标准轴载（KN）； Pi——各种被换算车型的轴载（KN）； C1——轴数系数； C2——轮组系数，双轮组为 1，单轮组为 6.4，四轮组为 0.38。 当后轴间距大于 3m 时，按单独的轴计算，此时轴数系数为 1；当轴间距小于 3m 时， 双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：
由三层体系理论弯沉系数诺莫图查得： 6.22。
h/ =4/10.65=0.376；E0/E2
；
由三层体系弯沉系数莫诺图查得 K1=1.38。
;即：
。
由 K2、 、 值查表得 H/ 4.15;即：H
。
即：
。故沥青稳定碎石基层厚度为 11cm，满足最小厚度要求。
（方案二）: 采用三层体系表面弯沉系数，有莫诺图计算设计层厚度。
9275.25
层次
面层
基层 垫层 方案二：
层数
1 2 3 4 5 6
材料名
20℃时抗压 厚度（cm） 回弹模量 Ei
（MPa）
15℃时抗压 回弹模量
(MPa)
劈裂强 度（MPa）
细粒式沥 青混凝土 （AC-13） 中粒式沥 青混凝土 (AC-16) 粗粒式沥 青混凝土 (AC-25) 沥青稳定
碎石 (ATB-40) 水泥稳定
3.结构组合和材料选取
根据《公路交通沥青路面设计规范》，并考虑交通状况，结构层最小施工厚度，施工设 备，水文条件，地区材料种类以及经济性，初拟各结构层厚度及材料参数如下：
方案一：
车型
Pi（KN）
小客车
─
─
─
风潮
前轴
13.50
1
HDF650
后轴
27.00
1
三菱
前轴
49.70
1
PV413
后轴
101.00
N
30442280.61（次） 2.2 验算半刚性基层底层拉应力中的累计当量轴次
（1）轴载换算 验算半刚性基层底层拉应力的轴载换算公式为：
式中：
轴数系数；
轮组系数，双轮组为 1.0，单轮组为 18.5，四轮组为 0.09。
轴载小于 50KN 的忽略不计。 当后轴间距大于 3m 时，按单独的轴计算，此时轴数系数为 1；当轴间距小于 3m 时， 双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算：
式中：m——轴数。计算结果如表.3 所示。
表.3 轴载换算结果表
（2）设计年限累计当量标准轴载数 参数取值同上，设计年限为 15 年，车道系数取 0.35。 累计当量轴次：
换算方法 BZZ—100 累计标准轴次
(次/车道)
沥青层的底层压力计算时 半刚性层的底层压力计算时 3.7
由此可得，为特重交通等级。
。
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得
，
4.各层层底拉应力验算
结构底层拉应力 按公式
，
时水泥碎石抗压模量为 3000MPa） (方案一）:
4.1.1 细粒式沥青混凝土层层底拉应力
计算。（注意：计算弯拉
h/ 4/10.65=0.376; H/
/10.65=5.04;
E2/E1=1800/2000=0.9；E0/E2
。
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得
矿渣、煤渣稳定粒料
（MPa） 1.0 1.0 0.8 0.8 0.5
3.99 3.99 3.99 2.32 2.38
0.25 0.25 0.20 0.34 0.21
（3）土基回弹模量的确定 该路段位于微丘区，处于公路自然区划Ⅱ1 区，多为粉性土，平均稠度 1.08，查表得土
基回弹模量 E0 为 35MPa
1.0
1800
1.0
1200
0.8
1400
0.8
1300
0.5
3.1 计算设计弯沉值和结构强度系数
（1）设计弯沉值
路面设计弯沉值根据公式：
式中： ——设计弯沉值；
水泥稳定碎石层为设计层
计算。
路为 1.2；
公路等级系数，高速公路，一级公路为 1.0，二级公路为 1.1，三四级公
面层类型系数，沥青混凝土面层为 1.0，热拌沥青碎石，冷拌沥青碎石、
96.30
1
雷诺
前轴
30.50
1
JN75
后轴
58.50
1
山西
前轴
23.70
1
SX341
后轴
68.70
1
东风
前轴
25.00
1
YCY-900
后轴
78.20
2
尤尼克
前轴
67.00
1
2766
后轴
102.50
4.6
C2
ni (次/日) Ni=C1C2n（i Pi/P）4.35
─
2300
─
6.4
1000
─
1
1000
上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为 1.1；
——路面基层类型结构系数，刚性基层，半刚性基层，沥青路面为 1.0，柔性
基层沥青路面为 1.6。若基层由半刚性材料层与柔性材料层组合而成，则 介于两者之间通
过线性内插决定。 设计公路为一级公路，公路等级系数取 1.0；面层是沥青混凝土，面层类型系数取 1.0；
式中：m——轴数。 计算结果如表.2 所示。
C1=1+1.2（m-1）
表.2 轴载换算结果
车型
Pi（KN）
C1
小客车
─
─
─
风潮
前轴
13.50
1
HDF650
后轴
27.00
1
三菱
Hale Waihona Puke Baidu
前轴
49.70
1
PV413
后轴
101.00
2.2
黄河
前轴
62.28
1
JN162A
后轴
116.22
1
江淮
前轴
49.20
1
HFF3150C07 后轴
E2/E1=3000/1200=2.5；E0/E2
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得 求。
4.1.5 水泥稳定碎石层底拉应力
。 ，。故
计算公式同上，
；H
。
=0.34MPa 满足要
h/ 28.86/10.65=2.71;H/
/10.65=1.88;
E2/E1=3000/1200=2.5；E0/E2
h/ =4/10.65=0.376；E2/E1=1200/900=1.33；
由三层体系理论弯沉系数诺莫图查得： 5.0。
h/ =4/10.65=0.376；E0/E2
；
由三层体系弯沉系数莫诺图查得 K1=1.38。
;即：
。
由 K2、 、 值查表得 H/ 5.7;即：H
。
即：
。故取水泥稳定碎石基层厚度为 35cm，满足最小厚度要求。
（沥青混凝土面层）
（无机结合料稳定集料）
（无机结合料稳定细粒土）
（贫混凝土）
即各设计结构层容许弯拉应力如表.4 所示：
方案一：
表.4 结构层容许弯拉应力
材料名称
（MPa）
细粒式沥青混凝土 1.4
(AC-13)
中粒式沥青混凝土 1.0
(AC-16)
粗粒式沥青混凝土 0.8
(AC-25)
沥青稳定碎石 0.8
h/ 19.29/10.65=1.81;H/
/10.65=5.41;
E2/E1=1400/1200=1.17；E0/E2
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得 足要求。
4.1.4 沥青稳定碎石层层底拉应力
。
，故
=0.20MPa 满
h/ 28.86/10.65=2.71;H/
/10.65=1.88;
7559.74
（2）设计年限累计当量标准轴载数 设计年限内一个车道通过的累计当量标准轴次数 Ne 按下面公式计算：
Ne
式中：Ne——设计年限内一个车道通过的累计标准当量轴次（次）； t——设计年限（年）； N1——路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/昼夜）；
——设计年限内交通量平均增长率；
——与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。 根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为 15 年，六车道的车道系数为 0.30 0.40，取 0.35。 累计当量轴次：
─
2300
18.5
1000
1
1000
18.5
305
1
305
18.5
1900
1
1900
18.5
550
1
550
18.5
950
1
950
18.5
600
1
600
18.5
400
1
400
18.5
65
1
65
─ ─ ─ ─ 990.81 795.64 6324.13 ─ 406.79 ─ 13.03
29.77 ─
111.88 48.83 554.37
沥青路面设计
1.基本设计资料
该路段道路路线位于微丘区，公路自然区划为Ⅱ1 区。地震烈度为六级，设计标高 243.50m，地下水位 1.5m。平均稠度 1.08，季节性冰冻地区，冻结深度为 1.2m，所经地区 多为粉性土。路基中湿，E=35MPa。设计为双向六车道的一级公路，设计使用年限为 15 年。
，故
求。
4.1.2 中粒式沥青混凝土层层底拉应力
=0.35MPa 满足要
h/ 9.22/10.65=0.866;H/
/10.65=7.18;
E2/E1=1200/1800=0.67；E0/E2
。
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图得
，故
求。
4.1.3 粗粒式沥青混凝土层底层拉应力
=0.25MPa 满足要
基层为柔性基层与半刚性基层组合而成，基层类型系数取 1.37。 即弯沉设计值为：
（2）各层材料容许底层拉应力计算 材料容许拉应力，按下列公式计算：
式中： ——路面结构材料的极限抗拉强度（MPa）；
力；
——路面结构材料的容许压应力，即材料能承受设计年限 加载的疲劳弯拉应 ——抗拉强度结构系数。根据材料的不同，按以下公式计算 值。
代入数值得：
表.5 标准轴载计算参数
BZZ-100
标准轴载名称
100
单轮当量圆直径 d（cm）
0.7
两轮中心距（cm）
BZZ-100 21.30 1.5d
（方案一）：F=1.63
（方案二）：F=1.63
（2）确定设计层厚度 （方案一）：
采用三层体系表面弯沉系数，有莫诺图计算设计层厚度。
h/ =4/10.65=0.376；E2/E1=1200/1400=0.857；
(ATB-40)
水泥稳定碎石
0.5
3.99 3.99 3.99 2.32 2.38
0.35 0.25 0.20 0.34 0.21
矿渣、煤渣稳定粒料
方案二：
材料名称
开级配沥青磨耗层 （OGFC-13）
中粒式沥青混凝土 (AC-16)
粗粒式沥青混凝土 (AC-25)
沥青稳定碎石 （ATB-40） 水泥稳定碎石
3
黄河
前轴
62.28
1
JN162A
后轴
116.22
1
江淮
前轴
49.20
1
HFF3150C07 后轴
96.30
1
雷诺
前轴
30.50
1
JN75
后轴
58.50
1
山西
前轴
23.70
1
SX341
后轴
68.70
1
东风
前轴
25.00
1
YCY-900
后轴
78.20
2
尤尼克
前轴
67.00
1
2766
后轴
102.50
7
ni (次/日)
后轴重 —
27.00 101.00 116.22 96.30 58.50 68.70 78.20 102.50
后轴数 — 1
后轴轮组 数 —
2
后轴距 — 0
交通量（辆 /昼夜） 2300
1000
2
2
2
305
1
2
0
1900
1
2
0
550
1
2
0
950
1
2
0
600
2
2
4
400
4
2
2
65
—
9.9
2.轴载分析
2.1 以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层底层拉应力中的累计当量轴次
3.2 确定设计层厚度
（1）计算理论弯沉系数
式中：F——弯沉综合修正系数，
；
p、 ——标准车轴载轮胎接地压力（MPa）和当量圆半径（cm）；
——路基回弹模量；
——第一层结构层材料回弹模量；
——理论弯沉系数；
——路边弯沉（0.01mm），理论上等于 。
标准轴载名称 标准轴载 P（KN） 轮胎接地压强（MPa）
15℃时抗压 回弹模量
(MPa)
劈裂强 度（MPa）
开级配沥青 磨耗层
（OGFC-13） 中粒式沥青
混凝土 (AC-16) 粗粒式沥青 混凝土 (AC-25) 沥青稳定碎 石(ATB-40) 水泥稳定碎
石 煤渣，矿渣稳
定粒料
4
5
8 10 待定 10
900 1200 1200 1200 1300
1200
碎石 煤渣，矿渣 稳定粒料
4 5 8 待定 20 10
1400 1200 1200 1200 1300
2000
1.4
1800
1.0
1200
0.8
1400
0.8
1300
0.5
沥青稳定碎石层为设计层
层次 面层 基层 垫层
层数
1 2 3 4 5 6
材料名
20℃时抗压 厚度（cm） 回弹模量 Ei
（MPa）