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。交通量年平均增长率为9.5%,设计年限为15年，该路段处于W 2区。

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n取0.3〜0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

= 23599286 欢

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

P i (KN)

O G N i (次/日)

HR

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 EQ14O 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

N U C2n

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n 取0.3〜0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%.

=18808545次

三、设计指标的确定

[(1 + Ty-l]x 365

7

NJ

[(1 + OUO95)1S -1] X

365 0095

X 7056.875X0.3

[(1 + 1

1)X365

7

_[(1 + 0.095严—1] X 365

二

0095

X 5624,304X0.3

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 cm,基层类型系数取1.0 o 设计弯沉值为：l d=600 仍= 600 X 23599286血X1X1X1=2O.12 (皿加皿) 2、抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层

K

厂

= 0.09X^-

=

=

177

对无机结合料稳定集料类

K

厂

= O.3SX^-

=

=

221

对无机结合料稳定细粒土类

K

E

=

= 0.45X j

=2,8

4

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：W 2区

土基回弹模量：E Q = 48.5 MPa

2、路面参数设计

(1)确定路面等级和面层类型

交通量设计年限内累计标准轴次 N e=2.36 X 107次，由公路沥青路面设计规范，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4.131及附录E确定各层材料设计参数。

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