高速公路沥青路面设计计算书

高速公路沥青路面设计计算书

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Ⅳ2区。

交通分析：

1、轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。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）标准轴载当量轴次

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η取0.3～0.4，取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

累计当量轴次：

()[]()[]

次235480453.0553.7041095

.0365

1095.013651115

1

=⨯⨯⨯-+=⨯-+=

ηγ

γN N t

e

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

（2）累计当量轴次

()[]()[]

次188083253.0238.5624095

.0365

1095.013651115

1

=⨯⨯⨯-+=⨯-+=

ηγ

γN N t

e

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 =2.35×107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

（1）结构组合与材料选取

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。（2）各层材料抗压模量和襞裂强度

查公路沥青路面设计规范附录E“材料设计参数”表E1“沥青混合料设计参数”及表E2“基层材料设计参数”得到各层材料的抗压强度和襞裂强度，各值均取规范给定的中值。

干燥与中湿状态各层材料的厚度如下表：

潮湿与过湿状态各层材料的厚度如下表：

3、土基回弹模量的确定

区，为普通粉质土。由于设计要求拟定路基处于各种状态下各该路段处Ⅳ

2

个结构层的厚度，根据《公路沥青路面设计规范》中稠度的建议值，取干燥，中湿，潮湿，过湿状态的稠度分别为 1.15，1.00，0.90，0.80。查表“二级自然区划个土组土基回弹模量参考值”可确定各个状态下的土基回弹模量分别为：干燥状态50.5MPa，中湿状态42.5MPa，潮湿状态36.5MPa，过湿状态31MPa。

4、设计指标的确定：

（1）计算设计弯沉值L d

路面设计弯沉值根据公式：b s c e d A A A N L 2.0600-=计算。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㎝，基层类型系数取1.0。 设计弯沉值为：

)01.0(13.2011123548045

6006002

.02.0mm A A A N L b s c e d =⨯⨯⨯⨯==--

（2）各层材料容许底层拉应力

对沥青混凝土面层 c e a s A N A K 22

.009.0⨯⨯=

对无机结合料稳定集料类 c e s A N K 11

.035.0⨯=

对无机结合料稳定细粒土类 c

e s A N K 11

.045.0⨯=

结构层 抗拉强度结构系数 Ks

容许底层拉应力 δR （MPa ）

细粒式沥青混凝土 3.77 0.38 中粒式沥青混凝土 3.77 0.27 粗粒式沥青混凝土 4.14 0.19 水泥稳定碎石 2.21 0.21 石灰粉煤灰碎石

2.84

0.3

5、确定设计层厚度 (1).对于干燥状态

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15cm 。 计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.13 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.04409 设计控制层厚度(cm) 15

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.04409

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) 21.85658

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) 24.81918

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) 29.05592

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 3.636201E-02

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 15.88779

实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1312245

第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 161.9449

土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 180.8829

满足要求

(2).对于中湿状态

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19cm。

计算结果

路面设计弯沉值(0.01mm) 20.13

路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 20.09849

设计控制层厚度(cm) 18.30001

第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 20.09849

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) 21.85131

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) 24.6571

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) 28.55337

实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) .0389909

第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 14.95647