沥青路面设计计算
沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。
2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。
3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γa σm ≤[σR ]式中: σm ——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa );[σR ]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa )。
4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γa τm ≤[τR ]式中: τm ——沥青面层计算的最大剪应力(MPa );[τR ]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa )。
三、 沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 : A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。
(整理)沥青路面设计计算书
第六章沥青路面设计计算说明书 6.1 交通量计算及分析6.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算表6-1 轴载换算表序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1 小客车11.5 23 1 双轮组0 23002 中客车16.5 23 1 双轮组0 10003 大客车28.7 68.2 1 双轮组0 3054 小货车25.75 59.5 1 双轮组0 19005 中货车28.7 69.2 1 双轮组0 5506 中货车23.7 69.2 1 双轮组0 9507 大货车49 101.6 1 双轮组0 6008 其他车50.2 104.3 1 双轮组0 4009 拖挂车60 100 2 四轮组>3 65设计年限15 车道系数0.5 交通量平均年增长率9.5 %6.1.2 累计标准轴次计算结果一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 2725 ,属重交通等级。
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 3332设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 17302620 ,属重交通等级。
当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次: 2568设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 13335280 ,属重交通等级。
路面设计交通等级为重交通等级。
6.2 干燥状态确定土基回弹模量计算设置:输入计算土基回弹模量:E0=60MPa6.2.1 方案一(半刚性基层)6.2.1.1 基本参数新建路面的层数: 5路面设计层层位: 5标准轴载:BZZ-100 设计层最小厚度:150 (mm)6.2.1.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数公路等级高速公路公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1路面设计弯沉值: 20.9 (0.01mm)表6-2 容许拉应力表层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)1 细粒式沥青混凝土 1.5 0.432 中粒式沥青混凝土 1.2 0.343 粗粒式沥青混凝土0.8 0.234 水泥稳定碎石0.6 0.28根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50—2006)的建议值确定各结构层设计参数。
沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。
2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。
3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γaσm≤[σR]式中:σm——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa);[σR]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa)。
4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γaτm≤[τR]式中:τm——沥青面层计算的最大剪应力(MPa);[τR]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa)。
三、沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d=600 N e-0.2A c A s A b式中:A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。
沥青路面工程量计算规则
沥青路面工程量计算规则一、引言沥青路面工程量计算是指根据道路设计要求,计算沥青路面工程所需的原材料、人工和机械设备的数量,以及施工时间和费用等。
正确的工程量计算是保证沥青路面工程质量和进度的重要前提,因此具有重要意义。
本文将介绍沥青路面工程量计算的一般规则和方法。
二、工程量计算的主要内容1. 沥青混合料的计算沥青混合料是沥青路面工程的主要材料之一,计算其用量是工程量计算的重要内容。
计算时需要考虑路面的长度、宽度和厚度等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。
根据这些参数,可以计算出所需的沥青混合料的总重量。
2. 骨料的计算骨料是沥青混合料的组成部分之一,计算其用量也是工程量计算的重要内容。
计算时需要考虑骨料的种类、粒径和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。
根据这些参数,可以计算出所需的骨料的总重量。
3. 沥青的计算沥青是沥青路面工程的另一个主要材料,计算其用量同样是工程量计算的重要内容。
计算时需要考虑沥青的种类、质量和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。
根据这些参数,可以计算出所需的沥青的总重量。
4. 其他材料的计算除了沥青混合料、骨料和沥青外,沥青路面工程还需要其他材料,如水泥、沙子和石子等。
这些材料的计算同样是工程量计算的重要内容。
计算时需要考虑这些材料的种类、质量和容重等参数,以及沥青混合料的配合比例和容重等参数。
根据这些参数,可以计算出所需的其他材料的总重量。
5. 人工和机械设备的计算沥青路面工程还需要一定数量的人工和机械设备,计算其数量和工时同样是工程量计算的重要内容。
计算时需要考虑沥青路面工程的施工难度和施工时间等因素。
根据这些因素,可以计算出所需的人工和机械设备的数量和工时。
6. 施工时间和费用的计算根据沥青路面工程的工程量和施工难度等因素,可以计算出施工时间和费用。
施工时间的计算需要考虑施工的连续性和效率等因素,施工费用的计算需要考虑材料和人工等成本。
沥青路面设计完整计算书
1
项目类型参数
项目类型
新建项目
设计弯沉(0.01mm)
未知
2
验算内容
验算方式
弯拉应力验算
3
交通参数设置
公路等级
高速公路
路面等级
高级路面
设计使用年限(年)
15
基层类型系数
1
面层类型系数
1
轴载类型
累计标准轴载
累计作用次数Ne(万次/车道)
850
4
土基模量参数
土基模量(MPa)
结构组合(面层+基层+底基层)
1
层号
1
2
是否控制层位
否
3
材料类型
沥青混凝土类
4
材料名称
中粒式密级配沥青混凝土
5
15度材料模量(MPa)
1800
6
20度材料模量(MPa)
1200
7
材料厚度(cm)
4
8
劈裂强度(MPa)
1
9
泊松比
0.25
10
层号
2
11
是否控制层位
否
12
材料类型
沥青混凝土类
13
材料名称
粗粒式密级配沥青混凝土
24.7
3
设计使用年限内设计车道的标准轴载累计作用次数(万次)
8504Βιβλιοθήκη 路面第1层厚度(cm)4
5
路面第2层厚度(cm)
6
6
路面第3层厚度(cm)
30
7
路面第4层厚度(cm)
36.6
8
设计控制层厚度(cm)
36.6
9
沥青路面抗剪设计计算
沥青路面抗剪设计计算沥青路面抗剪设计计算是路面设计中的重要环节之一。
在车辆载荷和自然环境等因素的作用下,路面需要具备一定的抗剪能力,以防止车辙、推移和裂缝等损坏。
下面将从以下几个方面进行沥青路面抗剪设计计算:一、路面结构层材料选择选择合适的路面结构层材料是抗剪设计的基础。
常用的沥青路面结构层材料包括沥青混合料、水泥混凝土和自然碎石等。
根据道路等级、交通量和自然环境等因素,选择具有合适强度和稳定性的材料。
二、路基承载能力分析路基是路面的基础,其承载能力直接影响到路面的抗剪能力。
根据车辆载荷和路基土质类型,对路基进行承载能力分析,确定路基的沉降量和变形量,以便对路面结构层进行合理设计。
三、路面结构层设计根据道路等级和交通量等因素,设计合适的路面结构层。
一般沥青路面结构层包括面层、基层和底基层等。
面层应具有足够的抗剪强度和耐磨性,基层应具有足够的承载能力和稳定性,底基层应具有足够的抗压强度和防冲刷能力。
四、抗剪强度计算根据路面结构层材料类型和路基承载能力等因素,对抗剪强度进行计算。
常用的抗剪强度计算方法包括摩擦力法、剪切法、弯沉法等。
通过计算,确定路面结构层的厚度和材料配比等参数。
五、抗剪安全系数计算为了确保路面的抗剪安全,需要计算抗剪安全系数。
抗剪安全系数是指路面实际抗剪强度与设计抗剪强度之比。
根据不同的道路等级和交通量等因素,选择合适的抗剪安全系数。
综上所述,沥青路面抗剪设计计算是路面设计中的重要环节之一。
通过合理的材料选择、路基承载能力分析、路面结构层设计、抗剪强度计算和抗剪安全系数计算,可以确保路面的抗剪能力达到要求,延长路面的使用寿命。
一级公路沥青路面结构设计计算实例
一级公路沥青路面结构设计计算实例一级公路是国家重点建设的高速公路,需要经过严格的设计计算才能确保路面的质量和安全。
下面是一级公路沥青路面结构设计的一个实例,包括路基设计、沥青路面厚度计算以及路面结构层的设计。
1.路基设计:路基是公路的基础层,承受着交通荷载的传递和分布。
路基设计主要考虑的因素包括:土质和胀缩性,交通量和荷载频率,基床沉降和变形,以及排水和防渗等。
在这个实例中,我们以典型的路基设计参数为例进行计算。
根据实际情况,我们假设路基的土质为砂土,没有明显的胀缩性。
交通量为每天6000辆,荷载频率为20,基床沉降和变形可容许值为30mm,路基的排水和防渗设计要求满足A2级。
计算方法:首先,计算基床厚度:H_base = 0.05 * N * P * f (单位:m)其中,N为每天通过的车辆数,P为荷载频率,f为修正系数,根据表1查得当P=20时,f=1.0。
带入数据,我们得到基床厚度 H_base = 0.05 * 6000 * 20 * 1.0 = 600mm。
然后,计算沥青路面的修正系数 k :k = H_base / (H_base + H) ,其中,H为沥青路面厚度。
根据实际情况和设计要求,可以选择不同宽度的沥青路面厚度。
2.沥青路面厚度计算:在这个实例中,我们选择沥青路面的宽度为6m,根据设计要求,计算沥青路面的厚度。
计算方法:首先,计算水平交通荷载分布系数:Z=1.28+0.03W+0.003W^2,其中,W为车道的有效宽度。
带入数据,我们得到Z=1.28+0.03*6+0.003*6^2=1.67然后,计算沥青路面最小厚度:H_min = (P * Z) / k ,其中,P为荷载频率。
带入数据,我们得到H_min = (20 * 1.67) / (0.6) ≈ 55.7mm。
最后,根据设计要求,选择适当的沥青路面厚度为70mm。
3.路面结构层设计:路面结构层是由多层不同材料组成的,可以有效地承受交通荷载并分散载荷。
沥青路面厚度代表值计算公式
沥青路面厚度代表值计算公式
XL=X- ta*S/√n
在公式:
XL - 厚度代表值(算术平均值的置信下限)
X - 平均厚度,
S - 标准差;
n - 检测到的点数;
Ta - 分布表的系数与点数和保证率(或置信度a)。
扩展资料
沥青铺面设计建议
(1)可以考虑路面结构在多种综合损坏条件下的设计控制标准;(2)可以考虑沥青混合料的粘弹性和粒料的非线性;
(3)沥青路面设计中可以采用材料的动态弹性模量;
(4)考虑路面材料对动态荷载的响应;
(5)将路面结构使用性能和功能特性结合起来;
(6)荷载同时考虑垂直荷载和刹车、转弯时的水平力;
(7)考虑寿命与费用的关系。
沥青路面设计计算案例
沥青路面设计计算案例一、新建路面结构设计流程(1)根据设计要求,按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次,确定设计交通量与交通等级,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许拉应力。
(2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,将路基划分为若干路段,确定各个路段土基回弹模量设计值。
(3)参考本地区的经验和规范拟定几种可行的路面结构组合与厚度方案,根据工程选用的材料进行配合比试验,测定各结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等,确定各结构层的设计参数。
(4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。
如不满足要求,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。
(5)对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。
(6)进行技术经济比较,确定路面结构方案。
需要注意的是,完成结构组合设计后进行厚度计算,厚度计算应采用专业设计程序。
有关公路新建及改建路面设计方法、程序及相关要求详见《沥青路面设计规范》。
二、计算示例(一)基本资料1.自然地理条件新建双向四车道高速公路地处Ⅱ2区,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,填方路基高1.8m,路基土为中液限黏性土,地下水位距路床表面2.4m,一般路基处于中湿状态。
2.土基回弹模量的确定该设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限黏性土,根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa。
3.预测交通量预测竣工年初交通组成与交通量,见表9-11.预测交通量的年平均增长率为5.0%.(二)根据交通量计算累计标准轴次Ne ,根据公路等级、面层、基层类型及Ne 计算设计弯沉值。
解:1.计算累计标准当量轴次 标准轴载及轴载换算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ-100表示,根据《沥青路面设计规范》规定,新建公路根据交通调查资料,主要以中客车、大客车、轻型货车、中型货车、大型货车、铰链挂车等的数量与轴重进行预测设计交通量,即除桑塔纳2000外均应进行换算。
沥青路面的设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。
2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。
3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γa σm ≤[σR ]式中: σm ——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa );[σR ]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa )。
4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γa τm ≤[τR ]式中: τm ——沥青面层计算的最大剪应力(MPa );[τR ]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa )。
三、 沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 : A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。
沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为沥青路面结构设计指标,并应符合下列规定:1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。
2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择;当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定:1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求:γa l s≤l d式中:γa——沥青路面可靠度系数;l s ——轮隙中心处路表计算的弯沉值(0.01mm);l d——路表的设计弯沉值(0.01mm);2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容许拉应变,应满足下式要求:γaεt≤[εR ]式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变;[εR ] ——沥青层材料的容许拉应变。
3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容许抗拉强度,应满足下式要求:γa σm ≤[σR ]式中: σm ——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa );[σR ]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度(MPa )。
4 沥青面层计算的最大剪应力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求:γa τm ≤[τR ]式中: τm ——沥青面层计算的最大剪应力(MPa );[τR ]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa )。
三、 沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定:l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 : A c ——道路等级系数,快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;A s ——面层类型系数,沥青混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1;A b ——基层类型系数,无机结合料类(半刚性)基层1.0,沥青类基层和粒料基层1.6。
沥青路面设计层厚度的计算
沥青路面
路面结构厚度设计方程式与设计参数
路面厚度设计验算,主要验算路面结构能否满足两项设计控制指标, 路面厚度设计验算,主要验算路面结构能否满足两项设计控制指标,即
l s 1000 αc F E1
ls 0.38 E0 0.36 F = 1.63( ) ( ) 2000δ p
查表12-6可求得
4 = = 0.375 δ 10.65
E 2 1200 = = 0.857 E1 1400
E0 39 = = 0.028 E 2 1200
h
a = 6.5
K1 = 1.47
H
δ
= 5 .4
又因 a = a • K • K 求得 K 2 = 0.48 反查表12-6得 H = 5.4从而推出
n −3 i =1 n−2 4 i n−2
n −1
Ei E2
34 = =3.2 δ 1065 .
h
查表12-6 ac =a•K •K2 a = 6.8 1
γ = 0 .7
H 34 = =3.2 δ 1065 .
E2 550 = = 0.37 E1 1500
E0 34 = = 0 .06 E 2 550
δ = δ • p • n 1 • n 2 = 0 . 7 × 0 . 24 × 1 . 07 × 0 . 4 = 0 . 071 MPa
均小于容许拉应力,因此满足设计要求
c 1 2
δ
H = 5.4 × 10.65 = 57.5mm
运用路表弯沉等效法换算如下图所示
H = h2 + ∑ hi 2.4
i =3
代入上述条件可得即 h5 ≈ 33.9cm 因实际工程中精度值不很高故 h5 = 34cm 弯拉应力的检验: 此时将路基结构层简化为如上图所示的三 层结构,等效层厚度的转换公式为: E h=h +∑ 代入求得面层厚度 h=34cm E 则有
沥青路面设计
一. 轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载。
1.当以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力为设计指标时: (1)轴载换算轴载换算采用如下的计算公式:4.35121ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑根据设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取0.45。
交通量年增长率为4.2%。
累计当量轴次:()()1511136510.042136575090.45250651710.042t e N N γηγ⎡⎤⎡⎤+-⨯+-⨯⎣⎦⎣⎦==⨯⨯=次2. 当以半刚性材料结构层的层底拉应力为设计指标时: (1) 轴载换算轴载换算采用如下的计算公式:8121ki i i P N C C n P =⎛⎫'''= ⎪⎝⎭∑参数取值如上,高速公路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数是0.4~0.5,取0.45。
交通量年增长率为6.1%。
累计当量轴次:()()1511136510.042136561190.45204255800.042t e N N γηγ⎡⎤⎡⎤+-⨯+-⨯⎣⎦⎣⎦''==⨯⨯=次二.土基回弹模量的确定.1. 承载板试验MPa)回弹变形为Y轴(单位0.01mm)。
用最小二乘法拟合得直线如下图由如上表格所示土基回弹模量:()()()2210101300.310001100010.3529.3344211.5niiniiPDE MPaLππμ==⨯=-=⨯⨯-=∑∑小于30Mpa 要进行地基处理,处理后取土基回弹模量为30MPa。
注:对实验数据进行处理,需剔除0/ 3.2i d r >的实验数据, 但表中无大于3.2的数据故无需剔除。
由如上表格所示土基回弹模量,其中: 平均值:/2470/14176(0.01)iL L N mm ===∑标准差: 17.772(0.01)S mm ==自然误差: ()00.6750.67517.77211.99610.01r S mm ==⨯= 代表弯沉值:1194(0.01)i L L L mm =-=()()()62202051220.70100.1065110.350.7124819410P E MPa L δμα-⨯⨯⨯=-=-⨯=⨯ 二. 设计弯沉值的计算()0.20.260060025065171 1.0 1.0 1.019.880.01d e c s b l N A A A mm --==⨯⨯⨯⨯= l d -设计弯沉(0.01mm )N e -设计年限内一个车道累计当量轴次(次/车道)A C -公路等级系数,高速公路一级公路为1.0,二级公路为1.1,三四级公路为1.2。
(完整版)沥青路面设计计算实例
沥青混凝土路面计算书一、轴载分析路面设计以双轮组单轴载100kN 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 3)轴载换算:轴载换算的计算公式:N= 4.35121()ki i i PC C n P =∑2)累计当量轴次:根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数取0.6 累计当量轴次:()'111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()151 5.4%1365×885.380.65.4%⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯ =4312242(次) 3)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次注:轴载小于50kN 的轴载作用不计验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式:N=8121()ki i i PC C n P =∑(2)累计当量轴次:()'111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦==()151 5.4%1365×505.650.65.4%⎡⎤+-⨯⎣⎦⨯=2462767.6(次) 二、结构组合与材料选取根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途筑路材料较丰富,路面结构采用沥青混凝土(15cm ),基层采用二灰碎石(20cm ),基底层采用石灰土(厚度待定)。
二级公路面层采用三层式沥青面层,表面层采用细粒式密级配沥青混凝土 (厚度3cm ), 中间层采用中粒式密级配沥青混凝土 (厚度5cm ), 下层采用粗粒式密级配沥青混凝土 (厚度7cm )。
三、各层材料的抗压模量与劈裂强度抗压模量取20℃的模量,各值均取规范给定范围的中值,因此得到20℃的抗压模量: 细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1200MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa , 二灰碎石为 1500MPa , 石灰土为 550MPa 。
各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土为 1.4MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1.0MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa , 二灰碎石为 0.5MPa , 石灰土为 0.225MPa 。
沥青路面结构设计计算案例
沥青路面结构设计计算案例(案例简介)地区的一条新建道路需要进行沥青路面结构的设计计算。
该道路长1000米,设计速度为50公里/小时,设计总重为1万标准车辆,道路设计年限为20年。
现需要根据给定条件进行路面结构设计计算。
(路面结构设计计算步骤)1.设计交通量和轴重根据道路设计年限、设计速度和设计总重,可以计算出设计交通量和轴重。
道路设计年限为20年,设计总重为1万标准车辆,即每年要过1万标准车辆。
假设每天通行时间为8小时,每小时通行率为设计交通量/8、设计速度为50公里/小时,即设计交通量=设计速度×设计交通量/8=50×1万/8=6250(辆/小时)。
2.设计轴重参数3.计算配筋系数根据设计速度和设计交通量,可以计算出设计配筋系数。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,设计交通量为6250(辆/小时),设计速度为50公里/小时时的设计配筋系数为0.45、所以设计交通量为6250辆/小时时,设计配筋系数为0.454.计算设计厚度根据设计交通量、设计速度和设计配筋系数,可以计算出设计厚度。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,设计厚度d(cm)=2.07×ln(qv)+0.61×ln(V)-3.15,其中qv为设计交通量(辆/小时/米),V为设计速度(km/h)。
所以设计厚度d=2.07×ln(6250)+0.61×ln(50)-3.15=3.48(cm)。
5.计算沥青混合料配合比根据设计厚度,可以计算沥青混合料中沥青的用量。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,沥青混合料中沥青用量为每m2路面面积的0.055t。
假设道路宽度为6m(含路肩)。
6.结构层分配厚度根据设计厚度,可以计算出沥青面层、底面层和基层的分配厚度。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,沥青面层分配厚度为总设计厚度的40%;底面层分配厚度为总设计厚度的25%;基层分配厚度为总设计厚度的35%。
沥青路面结构设计计算说明书(含电算)
沥青路面结构设计计算说明书(一)设计资料济南地区新建一级公路,设计速度为80km/h,双向四车道。
沿线土质为粘土,地下水位为1m,路基填土高度为1.2m。
公路沿线有可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰供应。
根据工程可行性报告得知,近期交通组成与交通量、不同车型的交通参数见表1,交通量年平均增长率为6%。
【表1.1 近期交通组成与交通量、车辆交通参数】注:基本要求为车道系数、车辆类型分布系数、当量设计轴载换算系数等均按照新建沥青路面,可采用水平三选取计算。
(二)设计任务该公路拟采用沥青路面结构,沥青面层要求采用沥青混凝土,基层采用无机结合料稳定类基层,试设计沥青路面结构和厚度。
(三)设计步骤1.交通荷载参数分析依表1.1,初始年大型客车和货车双向年平均日交通量为1946辆/日,交通量年增率γ=6%.(1)设计使用年限根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)3.0.2,沥青路面一级公路的设计使用年限t=15(年)。
(2)方向系数及车道系数根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.4,方向系数DDF取0.55。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.5,车道系数LDF取0.6。
(3)各类车比例、满载比例、设计轴载换算系数整体式货车即表1.1中3类、4类、5类车,占比为62.95%;半挂式货车即表1.1中7类车,占比为16.19%。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.6,新建路面按水平三考虑,故公路TTC分类为TTC4,由此车辆类型分布系数VCDF(%)分别为如下:【表3.1.1 车辆类型分布系数】各类车型的满载车占比PERmh如下取值:【表3.1.2 各类车型满载车占比】2-11类车辆当量设计轴载换算系数EALFml (非满)和EALFmh(满)依不同计算作用,如下:【表3.1.3 2-11类车辆当量设计轴载换算系数】(4)交通荷载等级、设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次初始年设计车道的年平均日货车交通量Q1=AADTT×DDF×LDF=642(辆/日),设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)Qt = Q1×365×[(1+γ)t-1]/γ=5454258(辆/日),属于中等交通荷载等级;初始年设计车道的年平均当量轴次N1=Q1×Σ(VCDFm×EALFm)=1043.4(次),设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次Nt依表3.1.3有:①当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne1=8864560(次);②当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne2=6.146937×108(次);③当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修期限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数Ne3=8864560(次);④当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne4=1.393465×107(次)。
沥青路面造价计算公式
沥青路面造价计算公式(最新版)目录1.沥青路面的构成和特点2.沥青路面造价计算方法3.影响沥青路面造价的因素4.案例分析5.结论正文一、沥青路面的构成和特点沥青路面是指在矿质材料中掺入路用沥青材料铺筑的各种类型的路面。
沥青结合料提高了铺路用粒料抵抗行车和自然因素对路面损害的能力,使路面平整少尘、不透水、经久耐用。
因此,沥青路面是道路建设中一种被最广泛采用的高级路面。
沥青路面的主要构成部分包括沥青类结构层和基层(如碎石底层、水泥稳定层等)。
二、沥青路面造价计算方法沥青路面的造价计算主要包括以下几个步骤:1.确定沥青路面的设计厚度。
根据图纸设计,例如,设计厚度为 4 厘米。
2.计算沥青路面的平方价。
将设计厚度乘以一个立方的单价,例如,改性细粒式沥青市场价约为 1300 元/立方,则 4 厘米的沥青路面平方价为:4cm * 1300元/立方 = 5200元/平方米。
3.计算沥青路面的总造价。
根据图纸所示的路面长度和宽度,计算出总面积,然后乘以平方价,得到总造价。
例如,路面长 100 米,宽 20 米,总面积为 2000 平方米,则总造价为:5200 元/平方米 * 2000 平方米 = 10400000 元。
三、影响沥青路面造价的因素沥青路面的造价受多种因素影响,主要包括以下几点:1.材料价格。
沥青、石料等材料的市场价格波动会影响沥青路面的造价。
2.设计厚度。
设计厚度不同,所需的材料数量和施工费用会有所不同,从而影响总造价。
3.施工工艺和质量要求。
不同的施工工艺和质量要求,会导致施工难度和费用的不同,进而影响沥青路面的造价。
4.地区因素。
不同地区的物价水平、人工成本等差异,也会影响沥青路面的造价。
四、案例分析以 20 厘米厚水泥石灰综合稳定砂砾为例,其造价计算如下:1.水泥石灰综合稳定砂砾层厚度为 20 厘米,折合成平方米约为0.02 立方米(考虑松铺)。
2.市场价约为60元/立方米,则水泥石灰综合稳定砂砾层的总造价为:0.02立方米 * 60元/立方米 = 1.2 元/平方米。
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(包括车辆的前、后轴),均应按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数 N 。
kN \ C 1C 2n ii 彳《规范》3.1.2-1沥青混凝土路面计算书「、交通量的计算根据任务要求,其中与路面损坏有关的各类车俩交通量如下表1、计算累计当量轴次累计当量轴次表 表2-1当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时,凡轴载大于 25KN 的各级轴载式中:N e[(1《规范》JTG D50-2006 (3.1.7)式中:t :设计年限,三级公路 t=8年; N:路面竣工后第一年的平均日当量轴次; :设计年限内交通量的平均年增长率,=0.05:车道系数,三级公路取, =0.6N-标准轴载的当量轴次(次d ); n-被换算车型的各级轴载作用次数( 次d ); P 赫准轴载(KN );R-被换算车型的各级(单根)轴载(KN );C i -被换算车型各级轴载的轴级系数,当轴间距大于 3m 时,按单独的一个 轴计算,轴数系数即为 m ;当轴间距小于3m 时,按双轴或多轴计算,轴数系数为 C=1+1.2(m-1)(《规范》JDGD50-2006(3.1.2-2)); C 2-被换算轴载的轮组系 数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轮组为0.38.当以半刚性材料层的拉应力为设计指标时, 凡大于50K N 的轴载均(包括车辆的前、后 轴)应按照下式换算成标准轴载 P 的当量周次N'《规范》3.1.2-3式中:N '-以半刚性材料层的拉应力为设计指标时的标准轴载的当量轴次( 次d );C 1'-被换算车型各级轴载的轴数系数,以拉应力为设计指标时,双轴或多轴的轴 数系数按 G=1+2(m-1)(《规范》JTGD50-2006(3.1.2-4))计算; C 2'-被换算轴载的轮组系数,单轮组为 18.5,双轮组为1.0,四轮组为0.09。
其余符号含义参照式子(3.1.2-1)2、设计车道累计当量轴次 N eN e〔1 -1!365卜「 V〔 1 0.05 8 3650.052801.85 0.65 = 6.35 106次0.05h1 40.376、10.65E2E112001400= 0.86 E 0=-350.029E 2 1200查三层体系弯沉系数诺莫图8-11 得口 =6.1 匕=1.42,则 k 2-——NJ1 0.05 365412334 0.65 = 9.28 10次由《规范》JTG-D50表3.18查得,属中等交通。
、确定路基干湿类型路线经过的地区属于 VI ?区,土质为砾石类土,含有少量的粘土,根据勘测知此路段路基属于干燥类路基。
对于此类土,其路基分界稠度为1.05,因此取路基的平均稠度为 1.05。
由JTG-D50表F.0.3查得土基的回弹模量Eo=35MPa>30MPa 。
三、初步拟定路面结构层及力学计算参数细粒式 4cm 1400MPa 简化 为中粒式8cm 1200MPa细粒式 h=4cm E 1=1200水泥稳定碎石 20cm 1600MPa 中粒式 H=? E 2=1000天然砂砾 ? 200MPa 土 基E )=35MPa土基35MPa且14000.。
2910.582^:k 1F 2 0.7 10.65 6.1 1.42 0.54H又查得 4.15 H =4.15 10.65 =44.2cm代入当量厚度换算公式《路基路面工程》公式8-27 :n -AH 八0i =21.1600 20044.2 =8 20 24——:h42-4V1200 V1200 解得:h4=28.8得h4=28.8cm,即水泥稳定沙砾层厚度取30cmo初步拟定路面结构层及力学计算参数表表2-2四、验算该路面结构根据经验与内力分析,基层同面层的回弹模量比不应小于0.30,土基与基层的模量比应为0.08-0.401、按弯沉指标计算水泥稳定砂砾层厚度h3设计弯沉:I d =600肌心代A s代《规范》JTG D50-2006 (8.0.5)6N e ――设计年限内一个车道上累计轴次,取N e= 9.28 10 (次)A――公路等级系数,三级路公路取 1.2A s ――面层类型系数,取 1.0A b ――基层类型系数,该路面结构为半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时, 取A b =1.0e 6 -0.2l d =600 9.28 106 1.2 1.0 1.0 = 29.1 0.01mm综合修正系数F=1.6/、0.38 卢 、°.36(20006 丿《规范》JTG D50-20060.09 N《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-2)0.09 (9.28 106严/1.2 二2.558(8.0.12-2)二级公路所用车辆荷载为:标准轴载P=100KNI s ――路面实际弯沉,当设计计算路面厚度时实际弯沉按设计弯沉取值,即 I s =29.1 (0.01 mm )E 0 ――路基土回弹模量, £=35 MPap ――标准轴载轮胎接地压强, p=0.7MPa 路基路面P 9 1 21 36――当量圆半径,6= — d=^ = 10.65路基路面P 92 2NJ.38 N ,0.36厂仆“丫 29.1 、, 35、054F =1.63汉 ------------- | 汉——|= 0.54€000x10.65 丿 Q7 丿2、验算细粒式沥青混凝土面层层底拉应力 (仍以上述求h 3时简化的三层体系求解)细粒式 4cm 2000MPa 简 化 为中粒式 8cm 1800MPa 细粒式 h=4cm E r = 2000MPa 水泥稳定碎石 203500MPa中粒式 H=? E 2 =1800MPa天然砂砾 30cm 200MPa 土 基E 0=35MPa土基 35MPaAC-13抗拉强度结构系数:容许拉应力:--sp K S 丄00.469M P a2.558《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-1)h16=0.37610.65 巨巡“667E12000段二"032E21800沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小),应视为拉应力验算通过。
AC-16K S 0.09 N e0.02.A c《规JTG D50-2006 (8.0.6-2)-2.558—R K S10.391M P a2.558 《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-1)=8 20 09350030 0 9200= 52.48cm\ 18005248=4.9310.65查《路基路面工程》诺谟图8 —13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明中粒式3、验算中粒式沥青混凝土面层层底拉应力将五层体系简化成上层为粗粒式沥青混凝土,中层为水泥稳定沙砾以及土基组成的三层体系。
中粒式4cm 2000MPa简粗粒式8cm 1800MPa 中粒式h= ?E1 =1800MPa化E2 =3500MPa 水泥稳定碎石20cm 3500MPa为水泥稳定碎石H=?天然砂砾30cm 200MPa 土基E0=35MPa 土基35MPaAC-20中粒式沥青混凝土抗拉强度结构系数:容许拉应力:H =20 30 0.920021.25V 3500= 0.09 (9.28 106)0.则:h l =0.7516E 2 E 13500 1800= 1.94E 。
_ 35E 2 3500-0.0121.46 10.65= 1.995查《路基路面工程》诺谟图 8 —13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明粗粒式 AC-25沥青混凝土层底将受压应力(或拉应力很微小)4、验算水泥稳定碎石层层底拉应力抗拉强度结构系数:,应视为拉应力验算通过。
k s. 6 0.110.359.28 106二1.703《规范》JTG D50-2006 (8.0.6-3)h 20、• " 10.65 =1.878E 2E 1200 = 0.057350035200 = 0.175容许拉应力:d sp 0 5■ 'R0.294MPak s 1.703由于水稳层下有天然砂砾, 故将水泥稳定沙砾层作为上层,天然砂砾层作为中层, 以下为下细粒式 4cm 2000MPa 简 化 为中粒式 8cm 1800MPa 水泥稳定碎石 h=? E 1=3500MPa 水泥稳定碎石20cm 3500MPa 天然砂砾 H=35cm E 2 =200MPa 天然砂砾 30cm 200MPa土 基E 0=35MPa土 基 38MPa查《路基路面工程》诺谟图8—13,发现拉应力系数已不能从图中查出,表明水泥稳定E0E2E i 1200 1400 = 0,86 查《路基路面工程》诺谟图 8—11 得二=6.1 & =1.42H 44.767…4.2036 10.65 E 035 小■=0.029E 2 1200k 2 =0.57沙砾层底将受压应力(或拉应力很微小) ,应视为拉应力验算通过。
5、弯沉验算:采用计算水泥稳定沙砾时结构层换算体系。
H=h i2.4E i .8 20 2.4 1600 30 2.4 200 .44,767v . E 2 ,1200 1200理论弯沉系数:)一冷点2=6.1 1.42 0.57 =4.937路表轮中心处的实际弯沉 l s 为:1 .61产 丸1.61 , __ _ 1 03 _ 0.58 G L,—亠 — 1 03 — 0 58 4.937 、 l s = 4398 Op E 0= 4398 汉 10.65 汉 0.7 x 35 疋--------------- 1 1已丿 <1400 丿 因为 l s =28.698(0.01mm )<l d =29.1 (0.01mm )所以弯沉验算通过。
6、防冻验算:总厚度 62cm防冻层厚度最小 1.6m1.2m+1.59m=2.79m 大于 1.6m所以防冻厚度验算通过。