新版规范沥青混凝土路面设计(详细应用)

新版规范沥青混凝土路面设计(详细应用)

新版规范沥青混凝土路面设计（详细应用）

1.设计资料

湖南郴州某地区拟建公路，设计年限为15年，公路自然区划为Ⅳ5区，其中路基土质为粘性土，干湿状态为潮湿，稠度为0.95。近期混合交通量如下表所示，交通组成和代表车型的技术参数分别如下表所示，交通量年平均增长率为6.0%。请设计合适的沥青路面结构。

混合交通组成

车型分类

代表车型的技术参数

2.交通量计算

2.1车道数及交通荷载等级确定

交通量换算采用小客车为标准车型。根据《公路工程技术标准》（JTG B01-2014）中表3.3.2得到各车型的车辆折减系数，再根据设计资料中的参数，得到换算的小客车平均日交通量。如下表：

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）（以下简称沥青规范）中表3.0.2可知一级公路设计使用年限为15年，与设计资料相符。由上表知在设计年限内最大小客车年平均昼夜交通量为20574辆/天，在15000～30000辆之间，需选用一级公路，与设计资料相符。且符合四车道一级公路的适应范围，故本设计采用双向四车道的一级公路。

由沥青规范中条文A.2.5以及表A.2.5取车道系数LDF=0.75，由条文A.2.4取方向系数DDF=0.5。

根据沥青规范中表3.0.4可知8283336辆设计年限内设计车道累计大型客车和货车交通量对应的设计交通荷载等级为重。

2.2车辆类型分布系数确定

由于缺乏交通历史数据或经验数据，根据沥青规范中条文A.2.6，采用水平三确定车辆类型分布系数，先按表A.2.6-1确定公路TTC分类为TTC5，再根据表A.2.6-2得TTC5车辆类型分布系数如下表：

车辆类型分布系数（%）

2.3车辆当量设计轴载换算

根据沥青规范中条文A.3，采用水平三确定车辆当量设计轴载换算系数。先按式（A.3.1-5）确定各类车辆的当量设计轴载换算系数：

EALF m=EALF ml×PER m +EALF mh×PER mh

式中：EALF m—m类车辆当量设计轴载换算系数；EALF m—m类车辆中非满载车的当量设计轴载换算系数；EALF mh— m类车辆中满载车的当量设计轴载换算系数；PER m—m类车辆中非满载车所占百分比；

PER mh—m类车辆中满载车所占百分比。

本设计中无当地经验值，故式中的四个参数采用沥青规范中表A.3.1-2和表A.3.1-3中的全国经验值。其中参数的范围均取中间值。

根据规范中给出的相关数据计算出车辆当量设计轴载换算系数EALF m，并将计算所需参数数据以及计算结果列入下表：

2.4当量设计轴载累计作用次数

计算好不同的设计指标下各类车辆的当量设计轴载换算系数之后，根据沥青规范中式（A.4.1）计算初始年设计车道日平均当量轴次：

11

N1=AADTT×DDF×LDF×∑(VCDF m×EALF m)

m=2

其中2轴6轮及以上车辆的双向年平均日交通量AADTT=2600辆/d，其余参数均由前可得。

再根据初始年设计车道日平均当量轴次N1、设计使用年限等，按

下式计算设计车道上的当量设计轴载累计作用次数N e。

N e=[(1+γ)t−1]×365

γ

N1

式中：

N e−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

t−设计使用年限

γ−设计使用年限内交通量的年平均增长率

N1−初始年设计车道日平均当量轴次

计算结果如下表：

当量设计轴载累计作用次数计算结果

3.土基回弹模量的确定

依据《公路路基设计规范》JTG D30-2015中表B-1及沥青规范中表 5.2.2，根据路基土为粘性土，保守拟定路基按低液限黏土(CL)取值，确定标准状态下路基土回弹模量为68MPa，需要说明的是表中数据，均取它们的代表值的均值作为参考。

其次根据公路自然区划为IV5区即江南丘陵过湿区，确定路基湿度状态为潮湿。对于潮湿类路基，根据《公路路基设计规范》JTG D30-2015中表C.0.3-1得不同自然区划的TMI值范围，再根据表D.0.2确定潮湿类路基的回弹模量湿度调整系数，本设计中取值为0.95。确定湿度调整系数后根据《公路路基设计规范》JTG D30-2015中式3.2.5得到平衡湿度状态下路基回弹模量设计值：

E0=K s KηK R=51.3MPa

其中Kη为干湿循环或冻融循环条件下路基土模量折减系数，根据《公路路基设计规范》JTG D30-2015中条文3.2.5取为0.8。

4.路面结构组合设计

按《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2017中表4.4.2、表4.5.2和附录C.0.1，根据交通荷载等级为重，拟定1种合适的路面组合类型并选取相应的材料级配类型。同时按表4.4.5、表4.5.4，根据结构层类型选取相应的厚度。

无机结合料稳定类材料的结构力学参数选取按《公路沥青路面设

计规范》（JTG D50—2017）中表5.4.5中取弹性模量及弯拉强度，且在进行结构验算时弹性模量应乘以结构层模量调整系数0.5。沥青混合料层的弹性模量应按表5.5.11选取，其中面层采用20ºC、10Hz条件下的动态压缩模量，沥青类基层采用20ºC、5Hz条件下的动态压缩模量。各结构层的泊松比按表5.6.1确定。各参数整理好后如下表所示：

本方案环境参数确定

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）式

G.1.3-1~G.1.3-15计算温度调整系数，再根据式G.2.1计算沥青混合料

层的等效温度。当沥青面层或基层（含底基层）由两层或两层以上不同材料结构层组成时，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）式G.1.1自上而下地将各结构层逐层换算为当量沥青面层或当量基层，将路面结构简化为由当量沥青面层、当量基层和路基所构成的三层路面结构。需注意的是，对于采用沥青结合料类基层的路面，需将基层换算至当量沥青面层。

温度调整系数kT2根据《JTG D50-2017 公路沥青路面设计规范》附录G有：

1+Bℎ+B E

K Ti=AℎA E k̂

Ti