路面设计计算书word版

第六章路面设计

6.1沥青路面结构设计

6.1.1设计资料

1、地形、地貌

拟建公路位于盆地，公路沿线地形总体比较平缓，属于平原微丘区，地势由东南向西北倾斜，自然地面坡度约为3～8‰。本段地处公路自然区划的Ⅵ2区，海拔高度在500m～700m之间。

2、起止桩号

起止桩号K0+000-K1+504.01，建设里程为1504.01m。路基宽度为10m。

3、地层岩性

项目所在区域自西向东，根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件，本地区主要划分为三个工程地质分区：残积—坡积低山丘陵区、剥蚀—堆积平原区和风积沙漠区。残积—坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主；

剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。风积沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。地层主要分为两层，

=100～第一层为细砂、低液限粉土，层厚0.4～0.7m，松散、硬塑，容许承载力σ

120kPa，土、石工程分级为Ⅰ；第二层为角砾、砾砂，揭示层厚 1.1~1.6m，中=400kPa，土、石工程分级为Ⅲ。

密，容许承载力σ

4、水文及水文地质

本项目沿线基本为戈壁荒漠，无大型沟河，降水稀少，无地表水流入。路线全线有多处冲沟，沿线沟壑多呈漫流状，流程较短，水量不大，地表水冲刷痕迹明显。主要的河沟有2条。沿线地下水的唯一来源是大气降水补给，地势较低段落受地形条件影响形成洼地，周边地下水汇集在此。地下水埋深情况见下表

4、气候气象

项目区域地处荒漠、戈壁地带，日照充足，蒸发强烈，夏季炎热，冬季寒冷，空气干燥，昼夜温差大，春夏季多风，属典型的大陆性干旱气候。

区域内年平均气温 3.0℃～6.5℃，一月份平均气温－11.7℃～－18.4℃，七月份平均气温23.5℃～26.0℃，极端最低气温－42.6℃，极端最高气温43.0℃，年均降水量170mm，蒸发量约2141mm，最大冻土深度136～141cm。项目所在区域内日照充足，全年日照时数2841～3650小时，全年大风日达100天以上，主导风向为东风、东南风，瞬时最大风速可达41m/s。冬季寒冷，平均降雪量5～12mm。

6、自然区划

根据公路自然区划，拟建公路位于Ⅵ2区，即绿洲荒漠区。

7、交通量调查与分析

1.交通量年平均增长率4.95％，交通组成见表7-1。

表7-1 近期交通组成、交通量与不同车型的交通参数

6.1.2.计算标准轴载确定交通等级

路面设计以双轮组单轴载100KN作为标准轴载。

1、以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累积当量轴次

a.轴载换算的计算公式

35

.4

1

2 1

∑=

⎪⎪

⎭

⎫

⎝

⎛

=

n

i

i

i p

p

n

C

C

N（7-1）式中：N—标准轴载的当量轴次，次/日；

i

n—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日；

P—标准轴载，KN；

i

P—被换算车辆的各级轴载，KN；

2

C—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为6.4，四轮组为0.38；

1

C—轴数系数；当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，对轴间距

小于3m的双轴或多轴应考虑轴数系数，

1

C=1+1.2（m-1），m为轴数。

根据上述公式，具体计算结果，见表7-2。

表7-2 轴载换算表

注：轴载小于25KN 的轴载作用不计

b.设计年限内标准轴载累计当量轴次

设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计当量标准轴次e N 按下式计算：

()[]ηγ

γ1

36511N N t

e

⨯-+=

（7-2）

式中：Ne —设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次，次；

t —设计年限，年；

N 1—路面营运第一年双向日平均当量轴次，次/日； γ—设计年限内交通量平均增长率，%；

η—与车道数有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。

将N1=1764.3 ，t=12 ，γ=4.45% ，η=0.6代入式（7-2），得e N =5957831 (次)

2、以半刚性材料层底弯拉应力为设计指标计算累计当量轴次 轴载当量轴次

验算半刚性基层底拉应力的轴载换算公式：

8

'

21'1'⎪⎪⎭

⎫

⎝

⎛=∑=p

p n C C N i

i n

i （7-3） 式中：1C '－轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09；

2

C '－轴数系数：当轴间距大于3m 时，按单独一个轴计算，此时轴数系为1；当轴间距小于

3m时，双轴或多轴的轴数系数按

C'=1+2（m-1）计算。

2

根据上述公式，计算结果见表7-3

表7-3 轴载换算表

设计年限内标准轴载累计当量轴次

N=4974821将N1=1473.2，t=12 ，γ=4.45% ，η=0.65代入式（7-3），得

e

（次）

根据累计轴次结果，由《公路沥青路面设计规范》表3.1.8查得沥青路面交通等级属于C级交通等级即中等交通等级。

6.1.3土基回弹模量

设计路段路基土质为砾石类土，土基处于中湿状态，土基回弹模量为50MPa。

6.1.4初拟路面结构组合确定设计参数

（1）设计方案一（半刚性基层沥青路面）：拟采用4cm细粒式沥青混凝土