沥青路面结构设计计算案例
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
类型系数取1.0，半刚性基层，底基层基层类型系数取1.0。 • 设计弯沉值为：
• (2)各层材料的容许层底拉应力
L d 6N 0e 0 .2 0 A cA sA b 6 0 10 09 0 .2 1 1 .0 8 1 .9 0 1 4 .0
2.4 3 0 7 .0m 1m
RSP/KS
• 细粒式密级配沥青混凝土 ：
ni
C1C2 ni
Pi P
8
400
102.9
400
1141.0
400
450.6
300
123.3
400
65.9
400
12.8
1896.5
②累计当量轴次 • 参数取值同上，设计年限是15年，车道系数取0.45。 • 累计当量轴次：
N e 1 t 1 36 N 1 5 1 0 .1 1 51 3 0 .1 6 15 8 .5 9 0 .465
• 3)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，得到20℃的抗压模量： • 细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa， • 中粒式的为1200MPa， • 粗粒式的为1000MPa， • 水泥碎石为1500MPa， • 石灰土550MPa。
• 各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青混凝土为1.4MPa，中粒式的为1.0MPa，粗粒式的为0.8MPa， 水泥碎石为0.5MPa，石灰土0.225MPa。
沥青路面结构设计计算案例
1
来自百度文库
车型 三菱T653B
黄河JN163
江淮HF150
解放SP9200
湘江HQP40 东风EQ155
前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 后轴 前轴 后轴
轴载换算结果表（弯沉）
Pi（KN）
C1
C2
29.3
1
6.4
48.0
1
1
58.6
1
6.4
114.0
1
1
45.1
1
6.4
R S/P K S 0 .2/2 2 .65 5 0 .08 M 4P 9a
材料名称
h（cm）
细粒式沥青混
4
凝土
中粒式沥青混
5
凝土
粗粒式沥青混
6
凝土
水泥碎石
• 4)土基回弹模量的确定
• 该路段处于IV7区,为粉质土,稠度为1.00,查352表14-9“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)” 查得土基回弹模量为40MPa。
• 5)设计指标的确定
• 对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。
• (1)设计弯沉值 • 路面设计弯沉值根据公式计算。该公路为一级公路，公路等级系数取1.0，面层是沥青混凝土，面层
205.9
400
7.9
400
74.6
2092.3
• 解：1)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
①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式：
N
k i1
C1C2niPPi 4.3
5
• 计算结果如表所示。 • ②累计当量轴次 • 根据设计规范，一级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。
K s 0 . 0 9 N e 0 . 2 2 / A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 2
R S P /K S 0 .8 /3 .1 2 0 .2 5 6 M P a
• 水泥碎石：
• 石K 灰s土 ：0 .3N 5 e 0 .1/1 A c 0 .3 9 589 0 .1/1 1 7 .0 1 2 .0 36 2
• K 中粒s 式密0 级. 0 配沥9 青N 混e 0 凝. 2 土2 / ：A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 8
R S/P K S 1 .4 /3 .1 8 0 .44 M 0P 3a • 粗粒式密级配沥青混凝土 ： K s 0 . 0 9 N e 0 . 2 2 / A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 8 R S/P K S 1 .0 /3 .1 8 0 .31 M 4P 5a
RS/P K S 0 .5 /2 .0 6 0 .24 M 2P 7a
• 6）设计资料总结 • 设计弯沉值为23.47（0.01mm），相关设计资料汇总如下表。 • 7）确定石灰土层厚度
K s 0 .4N 5 e 0 .1/1 A c 0 .4 9 589 0 .1/1 1 7 .0 1 2 .6 35 2
N e1 t 1 36 N 1 5 1 0 .1 1 51 3 0 .1 6 25 0 .3 9 0 .42
109 .8 次 1 1 80 9 万 9 32 9 次
（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 • 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：
• 计算结果如下表所示。
101.5
1
1
31.3
1
6.4
78.0
3
1
73.2
2
1
26.5
1
6.4
56.7
2.2
1
N
k i1
C1C2niPPi 4.3
5
ni（次/日） 300
C1C2 ni
Pi P
4.35
9.2
300
12.3
400
250.4
400
707.3
400
80.2
400
426.8
300
12.3
300
305.4
400
989 次 7 91 万 93 02 次
•2)结构组合与材料选取
由Ne=1092万次左右。根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构 面层采用:
沥青混凝土(15cm=4+5+6)+水泥碎石(取25cm)+石灰土(厚度待定)+土基。
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4cm)，中面层采用中粒式密级配 沥青混凝土(厚度5cm)，下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm)。
N
ik1C1C2ni
Pi 8 P
轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）
车型
Pi
C1′
C2′
前轴
58.6
1
18.5
黄河JN163
后轴
114.0
1
1
江淮HF150
后轴
101.5
1
1
解放SP9200
后轴
78.0
3
1
湘江HQP40
后轴
73.2
2
1
东风EQ155
后轴
56.7
3
1
N
k i1
C1C2ni
Pi 8 P
• (2)各层材料的容许层底拉应力
L d 6N 0e 0 .2 0 A cA sA b 6 0 10 09 0 .2 1 1 .0 8 1 .9 0 1 4 .0
2.4 3 0 7 .0m 1m
RSP/KS
• 细粒式密级配沥青混凝土 ：
ni
C1C2 ni
Pi P
8
400
102.9
400
1141.0
400
450.6
300
123.3
400
65.9
400
12.8
1896.5
②累计当量轴次 • 参数取值同上，设计年限是15年，车道系数取0.45。 • 累计当量轴次：
N e 1 t 1 36 N 1 5 1 0 .1 1 51 3 0 .1 6 15 8 .5 9 0 .465
• 3)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，得到20℃的抗压模量： • 细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa， • 中粒式的为1200MPa， • 粗粒式的为1000MPa， • 水泥碎石为1500MPa， • 石灰土550MPa。
• 各层材料的劈裂强度：细粒式密级配沥青混凝土为1.4MPa，中粒式的为1.0MPa，粗粒式的为0.8MPa， 水泥碎石为0.5MPa，石灰土0.225MPa。
沥青路面结构设计计算案例
1
来自百度文库
车型 三菱T653B
黄河JN163
江淮HF150
解放SP9200
湘江HQP40 东风EQ155
前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 后轴 前轴 后轴
轴载换算结果表（弯沉）
Pi（KN）
C1
C2
29.3
1
6.4
48.0
1
1
58.6
1
6.4
114.0
1
1
45.1
1
6.4
R S/P K S 0 .2/2 2 .65 5 0 .08 M 4P 9a
材料名称
h（cm）
细粒式沥青混
4
凝土
中粒式沥青混
5
凝土
粗粒式沥青混
6
凝土
水泥碎石
• 4)土基回弹模量的确定
• 该路段处于IV7区,为粉质土,稠度为1.00,查352表14-9“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)” 查得土基回弹模量为40MPa。
• 5)设计指标的确定
• 对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。
• (1)设计弯沉值 • 路面设计弯沉值根据公式计算。该公路为一级公路，公路等级系数取1.0，面层是沥青混凝土，面层
205.9
400
7.9
400
74.6
2092.3
• 解：1)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
①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式：
N
k i1
C1C2niPPi 4.3
5
• 计算结果如表所示。 • ②累计当量轴次 • 根据设计规范，一级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。
K s 0 . 0 9 N e 0 . 2 2 / A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 2
R S P /K S 0 .8 /3 .1 2 0 .2 5 6 M P a
• 水泥碎石：
• 石K 灰s土 ：0 .3N 5 e 0 .1/1 A c 0 .3 9 589 0 .1/1 1 7 .0 1 2 .0 36 2
• K 中粒s 式密0 级. 0 配沥9 青N 混e 0 凝. 2 土2 / ：A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 8
R S/P K S 1 .4 /3 .1 8 0 .44 M 0P 3a • 粗粒式密级配沥青混凝土 ： K s 0 . 0 9 N e 0 . 2 2 / A c 0 . 0 9 1 0 9 1 8 9 4 0 0 . 2 2 / 1 . 0 3 . 1 8 R S/P K S 1 .0 /3 .1 8 0 .31 M 4P 5a
RS/P K S 0 .5 /2 .0 6 0 .24 M 2P 7a
• 6）设计资料总结 • 设计弯沉值为23.47（0.01mm），相关设计资料汇总如下表。 • 7）确定石灰土层厚度
K s 0 .4N 5 e 0 .1/1 A c 0 .4 9 589 0 .1/1 1 7 .0 1 2 .6 35 2
N e1 t 1 36 N 1 5 1 0 .1 1 51 3 0 .1 6 25 0 .3 9 0 .42
109 .8 次 1 1 80 9 万 9 32 9 次
（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 • 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：
• 计算结果如下表所示。
101.5
1
1
31.3
1
6.4
78.0
3
1
73.2
2
1
26.5
1
6.4
56.7
2.2
1
N
k i1
C1C2niPPi 4.3
5
ni（次/日） 300
C1C2 ni
Pi P
4.35
9.2
300
12.3
400
250.4
400
707.3
400
80.2
400
426.8
300
12.3
300
305.4
400
989 次 7 91 万 93 02 次
•2)结构组合与材料选取
由Ne=1092万次左右。根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构 面层采用:
沥青混凝土(15cm=4+5+6)+水泥碎石(取25cm)+石灰土(厚度待定)+土基。
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4cm)，中面层采用中粒式密级配 沥青混凝土(厚度5cm)，下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度6cm)。
N
ik1C1C2ni
Pi 8 P
轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应力）
车型
Pi
C1′
C2′
前轴
58.6
1
18.5
黄河JN163
后轴
114.0
1
1
江淮HF150
后轴
101.5
1
1
解放SP9200
后轴
78.0
3
1
湘江HQP40
后轴
73.2
2
1
东风EQ155
后轴
56.7
3
1
N
k i1
C1C2ni
Pi 8 P