算例6-1按照水平一的要求确定交通参数示例

2.5 示例

2.5.1 按照水平一的要求确定交通参数示例

华中地区某一级公路，设计年限为15年。根据OD分析，断面大型客车和货车交通量为3500辆/日，交通量年增长率为6.5%。方向系数取0.55；根据表2-3，车道系数取0.50，则设计车道初始年大型客车和货车日均交通量为962辆/日，进而计算得到15年大型客车和货车累计为850万辆，可知设计交通荷载等级为重。根据对路段每辆车实际收集到的轴载组成数据，经统计分析后，得到车辆类型分布系数列于表2-11。

表2-11 车辆类型分布系数

分别统计2~11类车辆中单轴单胎、单轴双胎、双联轴和三联轴的数量，除以各类车辆总量，按式（2-11）计算各类车辆中不同轴型平均轴数，列于表2-12。

表2-12 各种车辆类型的不同轴型平均轴数

按式（2-12）计算2~11类车辆不同轴型在不同轴重区间所占的百分比，得到不同轴型的轴重分布系数，即轴载谱。部分车辆类型的不同轴型的轴载谱如图2-23~图2-26所示。

图2-23 部分车辆类型的单轴单胎轴载谱

图2-24 部分车辆类型的单轴双胎轴载谱

图2-25 部分车辆类型的双联轴轴载谱

图2-26 部分车辆类型的三联轴轴载谱

验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。针对这三个设计指标，按式（2-13）计算2~11类车辆各种轴型在不同轴重区间的当量设计轴载换算系数；然后按式（2-14）计算各类车辆当量设计轴载换算系数，针对不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数，列于表2-13。

表2-13 不同设计指标的各类车辆当量设计轴载换算系数

根据表2-13的计算结果，按式按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。对应于沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为3.23×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为3.71×109次；对应于路基顶面竖向压应变的当量设计轴载累计作用次数为6.55×107次。

2.5.2 按照水平二的要求确定交通参数示例

华中地区某一级公路，设计年限15年。基本交通参数见2.5.1示例。

由车辆类型分布系数、累计货车和大型客车交通量计算得到的各类车型交通量，列于表2-14。

表2-14 车辆类型分布系数和各车型车辆的交通量

水平二时，非满载车和满载车的比例取当地经验值，计算得到各类车型非满载车和满载车数量，结果列于表2-15。

表2-15 非满载车和满载车所占比例及相应交通量

验算的设计指标包括沥青混合料层层底拉应变和永久变形量、无机结合料稳定层层底拉应力和路基顶面竖向压应变。针对这三个设计指标，根据当地经验值，得到各车型对应的非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数，结果列于表2-16。

表2-16 非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数

根据表2-16，按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。对应沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为2.74×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为1.91×109次；对应于路基顶面竖向压应变当量的设计轴载累计作用次数为5.22×107次。

2.5.3 按照水平三的要求确定交通参数示例

华中地区某一级公路，设计年限15年。基本交通参数见2.5.1示例。

由车辆类型分布系数、累计货车和大型客车交通量计算得到的各类车型交通量，列于表2-17。

表2-17 车辆类型分布系数和各车型车辆的交通量

水平三时，非满载车和满载车的比例取表2-9所列全国代表值，计算得到各类车型非满载车和满载车数量，列于表2-18。

表2-18 非满载车和满载车所占比例及相应交通量

验算的设计指标为沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形量和路基顶面竖向压应变。针对这三个设计指标，根据表2-10，得到各车型对应的非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数，列于表2-19。

表2-19 非满载车和满载车的当量设计轴载换算系数

根据表2-19，按式（2-16）和（2-17）计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。对应沥青混合料层层底拉应变和永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为2.62×107次；对应于无机结合料稳定层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为1.64×109次；对应于路基顶面竖向压应变当量设计轴载累计作用次数为4.82×107次。