高速公路沥青路面设计实例

高速公路沥青路面设计实例

一、设计资料：

本公路等级为高速公路，经调查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均

区。

增长率为9.5%，设计年限为15年，该路段处于Ⅳ

2

二、交通分析：

轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。

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

（1）累计当量轴次

注：轴载小于25KN的轴载作用不计。

（2）累计当量轴次

根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次

（1）轴载换算

车型i P(KN) C1C2i N(次/日) 小客车

前轴16.5 1 18.5 6750 0.0686

后轴23.0 1 1 6750 0.05286 中客车

SH130

前轴25.55 1 18.5 2000 0.67194

后轴45.10 1 1 2000 3.42328 大客车

CA50

前轴28.70 1 18.5 1250 1.06448

后轴68.20 1 1 1250 58.5039 小货车

BJ130

前轴13.40 1 18.5 4250 0.00817

后轴27.40 1 1 4250 0.13502 中货车

CA50

前轴28.70 1 18.5 1500 1.27737

后轴68.20 1 1 1500 70.2047 中货车

EQ140

前轴23.70 1 18.5 2125 0.39131

后轴69.20 1 1 2125 111.74 大货车

JN150

前轴49.00 1 18.5 2125 130.647

后轴101.60 1 1 2125 2412.73 特大车日野

KB222

前轴50.20 1 18.5 1500 111.916

后轴104.30 1 1 1500 2100.71 拖挂车

五十铃

前轴60.00 1 18.5 187.5 58.2617

后轴100（3轴） 3 1 187.5 562.5

5624.304 注：轴载小于50KN的轴载作用不计

（2）累计当量轴次

根据公路沥青路面设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

三、设计指标的确定

8

2

1

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

'

'

P

P

n

C

C i

i

8

2

1

1

⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

'

'

='∑

=

P

P

n

C

C

N i

i

i

i

1、计算设计弯沉值Ld

该公路为高速公路，公路等级系数取1.0，面层为沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20㎝，基层类型系数取1.0。

设计弯沉值为：

2、抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层

对无机结合料稳定集料类

对无机结合料稳定细粒土类

四、设计计算

（一）干燥状态

1、土基回弹模量的确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中表5.1.4-1“土基干湿状态的稠度建议值”

土质类型：粉质土

路基干湿状态：干燥状态

土基土质稠度： Wc = 1.10

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》中附表F.0.3“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”

公路自然区划：Ⅳ2区

= 48.5 MPa

土基回弹模量： E

2、路面参数设计

（1）确定路面等级和面层类型

= 2.36×107次，由公路沥青路面设计交通量设计年限内累计标准轴次N

e

规范，该路交通等级为重交通，高速公路路面等级为高级路面，面层类型为沥青混凝土。

（2）结构组合与材料选取及材料设计参数确定

根据《公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006)》表4.1.3-1及附录E确定各层材料设计参数。

层位结构层材料名称厚度(cm)

抗压模量(MPa) 劈裂强

度

(MPa)

容许底层拉应力

（MPa）

(20℃) (15℃)

1 细粒式沥青混凝

土

4 1400 2000 1.4 0.38

2 中粒式沥青混凝

土

6 1200 1600 1.0 0.27

3 粗粒式沥青混凝

土

8 900 1200 0.8 0.2

4 水泥稳定碎石设计层厚度待定1600 1600 0.

5 0.21

5 石灰粉煤灰碎石20 1500 1500 0.7 0.3

6 级配碎石20 230 230

3、确定设计层厚度

利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为17cm（取整）。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.12

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 19.93818

设计控制层厚度(cm) 16.3

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.93818

实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0

第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 21.70816

实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0

第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 24.57569

实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0

第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 28.63524

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.739316E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 15.58239

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1280616

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 168.4614