路面结构力学设计参数取值
半刚性路面设计模量取值方法
TRANSPOWORLD 2012 No.18 (Sep)174概述《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-1997)在弯沉与弯拉指标的计算中,均采用均值减二倍均方差(以下称标准差)的方法计算模量,对弯拉应力的计算偏于不安全,因此《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)考虑模量取值的不利组合,采取计算层及以上的模量用均值加二倍标准差,弯拉应力计算层以下各层的模量用均值减二倍标准差的方法,使计算获得较大拉应力。
在考虑了材料模量的不利组合后,结构层弯拉应力将起控制作用。
在实际设计中由于《公路沥青路面设计规范》(JTJ 014-1997)强制规定,半刚性材料在弯沉与弯拉指标的计算中,均采用均值减二倍标准差的方法计算模量,包括 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)实施前的软件也强制执行这一规定,造成设计人员不能很好地理解材料模量的不利组合对结构层弯拉应力大小带来的影响,使得结构设计偏于不安全。
本文针对上述情况,利用HPDS2011软件计算证明材料模量的不利组合对结构层弯拉应力大小带来的影响,同时分析使用过程中,因半刚性材料模量的变小对沥青层造成的应力增大HIGHWAY现代公路半刚性路面设计模量取值方法的研究文/张 辉表1 某高速公路交通参数序号车型名称前轴重(kN )后轴重(kN )后轴数后轴轮组数后轴距(m )交通量(辆/d )备注1北京BJ13013.5527.21双轮组260设计年限:15,车道系数:0.5。
前5年8%;之后5年7%;最后5年5%。
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:Ne=2065万次;当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:Ne=2632万次;路面设计交通等级为特重交通等级;面设计弯沉值:20.7(0.01mm )。
2东风EQ14023.769.21双轮组6603东风SP925050.7113.33双轮组>33304黄海DD6804991.51双轮组4505黄河JN16358.61141双轮组8686江淮AL66001726.51双轮组220表2 结构层材料及容许拉应力计算层位结构层材料名称劈裂强度(MPa )容许拉应力(MPa )1细粒式沥青混凝土 1.20.332中粒式沥青混凝土10.273粗粒式沥青混凝土0.80.224水泥稳定碎石0.60.265水泥石灰砂砾土0.40.14料选择是应注意考虑以下几点:沥青面层宜采用表面层、中面层和下面层的三层式沥青面层结构,针对不同层位应力分布特点和功能要求,对各沥青面层材料提出相应的要求。
【2019年整理】沥青路面设计指标计算
新建路面结构设计指标与要求一、设计要素1设计基准期应符合下表规定。
路面设计基准期注:砌块路面采用混凝土预制块时,设计基准期为10年,采用石材为20年。
2标准轴载应符合下歹0规定:路面设计应以双轮组单轴载100kN为标准轴载,以BZZ-100表示。
标准轴载的计算参数应符合下表的规定。
标准轴载计算参数设计交通量的计算应将不同轴载的各种车辆换算成BZZ-100标准轴载的当量轴次。
大型公交车比例较高的道路或公交专用道的设计,可根据实际情况,经论证选用适当的轴载和计算参数。
3沥宵路面轴载换算和设计交通量应符合下列规定:1)沥宵路面以设计弯沉值、沥宵层剪应力和沥宵层层底拉应变为设计指标时,各种轴载换算成标准轴载P的当量轴次N a应按下式计算:kP i x 4.35N a = ' cgn i I;-)式中:Na——以设计弯沉值、沥宵层剪应力和沥宵层层底拉应变为设计指标时的当量轴次(次Zd);n i——被换算车型的各级轴载作用次数(次Zd);P ——标准轴载(kN);Pi——被换算车型的各级轴载(kN);C1——被换算车型的轴数系数;C2——被换算车型的轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为6.4,四轮组为0.38;K ——被换算车型的轴载级别。
当轴间距大丁3m时,应按一个单独的轴载计算;当轴间距小丁3m时,双轴或多轴的轴数系数应按下式计算:C i=1+ 1.2 (m-1)式中:m——轴数。
2)沥宵路面当以半刚性基层层底拉应力为设计指标时,各种轴载换算成标准轴载P的当量轴次N s应按下式计算:kN s = ' cRri j (三)8i顼1p式中:Ns——以半刚性基层的拉应力为设计指标时的当量轴次(次Zd);' ......................... .. ...........C1——被换算车型的轴数系数;' ...................................................................... .......................... ......................................... ...C2 ——被换算车型的轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组为0.09。
第2章 路面设计参数
构设计的输入参数,它们决定了路面结构的组合 形式和路面结构层的厚度。
§2.1 交通荷载
汽车是路面的服务对象,路面的主要功能 是长期保证汽车快速、安全、舒适地通行。汽 车荷载也是使路基和路面结构遭受破坏的主要 肇因。要能设计和修建出既符合使用要求又经 久耐用的路基和路面结构物,就必须首先对行 驶在路上的车辆作一考察。
2)土的三轴试验
2.土基的弹塑性特征
(1) 初始切线模量——应力值为零时 的应力-应变曲线的正切,如图2-8中 的①所示。 (2) 切线模量——某一应力级位处应 力-应变曲线的斜率,如图2-8中的② 所示,反映该级应力处应力-应变变化 的精确关系。 (3) 割线模量——以某一应力值对应的曲线上的点同起始点相连的 割线的斜率,如图2-8中③所示,反映该应力级范围内的应力-应变 的平均状态。 (4) 回弹模量——应力卸除阶段,应力-应变曲线的割线模量,如图 2-8中④所示,反映土在回弹变形范围范围内的应力-应变的平均情 况。
车辆的轴型
2.标准轴载确定的依据
标准轴载一般要求对路面的响应较大, 同时又能反映本国公路运输运营车辆的总体 轴载水平。
我国根据公路运输运营车辆的实际,规 定公路与城市道路路面设计以单轴双轮组重 100kN作为设计标准轴载,以BZZ-100表示。
3.超载与超限
超载运输:指车辆所装载的货物(或人员)
五、车轮轮迹横向分布
1.定义 为了描述车轮轮迹在横断面上的分布特征
,把路面横断面上某一宽度(例如轮迹宽度 )范围内所受到的车辆作用次数与通过该横 断面的总作用次数的比值称为轮迹横向分布 系数,以此反映轮迹的横向分布。
轮迹横向分布频率曲线(单向行驶一个车道) 轮迹横向分布频率曲线(混合行驶双车道)
交通荷载及路面设计参数
交通荷载及路面设计参数在道路设计中,交通荷载是指道路结构承受的车辆荷载力,主要包括静力荷载和动力荷载两种形式。
静力荷载是指车辆静止状态下对道路结构施加的垂直作用力,如停车、交通信号灯等情况下的荷载力。
动力荷载是指车辆运行过程中施加在道路结构上的荷载力,如车辆行驶、超车、制动等情况下的荷载力。
在确定交通荷载时,需要考虑以下因素:1.车辆类型和重量:不同类型的车辆具有不同的荷载特性,例如轿车、货车、客车等。
设计荷载应根据不同类型的车辆的特点和重量来确定。
2.交通流量:道路的荷载应根据预计的交通流量来确定,即预计通过道路的车辆数量。
交通流量对道路的荷载具有直接影响,高交通流量将对道路的结构产生更大的荷载作用。
3.设计寿命:道路的设计寿命是指道路预计使用的年限。
不同的设计寿命要求不同的荷载标准,设计寿命越长,荷载标准越高。
4.地理条件:地理条件对道路的荷载也具有一定的影响。
例如,地震频率较高的地区需要采取更严格的荷载标准。
在道路设计中,除了交通荷载外,还需要考虑路面设计参数,以确保道路具有良好的承载力和耐久性。
一些常见的路面设计参数包括:1.路面材料:选择合适的路面材料是确保路面承载力和耐久性的重要因素。
一般常用的路面材料有沥青混合料、水泥混凝土等。
根据道路的荷载和使用条件合理选择路面材料。
2.路面厚度:路面厚度是指路面上覆盖材料的厚度。
设计路面厚度时需要考虑道路的设计寿命、荷载以及环境因素等,以保证路面的稳定性和耐久性。
3.路肩和排水设计:路肩是指道路两侧与行车道之间的区域,荷载的作用也会对路肩产生一定的影响。
在路面设计中,需要考虑到路肩的稳定和排水性能,以确保路肩能够适应不同的荷载和排水条件。
4.路面结构:路面结构是指路面各层材料的组合方式和厚度。
设计路面结构时需要根据道路的荷载、使用条件和土质情况等因素来确定合理的结构,以确保路面的承载力和耐久性。
综上所述,交通荷载及路面设计参数是道路设计中非常重要的一部分。
浅谈路面结构设计参数的取值问题
序号
公式
顶面计算弯沉 顶面回弹模量
(.1 m) O0 r a (P) M a
程
研
究 与
应 用
其中: 广 E I一
原路 面顶 面当量回弹模量 ( a MP ) 原路 面计算 回弹弯沉值 (.1 O0 mm)
筑路 材 料 的 泊松 比 均 匀体 弯 沉 系数 , 0 1 取 .2 7
收 稿 日期 :0 0 1 — 8 2 1 — 2 2
2 老路改造加铺计算
在 旧路加铺前 , 需要对原路面结构进行调查与评定 , 以了解路 面 现有的结构状况与强度 , 通常采用测量路表轮隙 回弹弯沉 的方法 , 最
建
筑
圆
作者简介 : 张玉斌( 98 , 安徽肥 东人 , 17 一) 男, 毕业于长安大学, 硕
2 1 第 1期 ( 1 6期 ) 0 1年 总 7
安
徽
建
筑
浅谈路面结构设计参数 的取值 问题
Val abl Pr u e obl s n em i Des gn i Pa am et r o Pav m en r e s f e t
张 玉斌 ( 徽 交 规 设 研 安 省 通 划 计 究院, 徽 合 2 0 ) 安 肥 3 8 08
摘 要: 通过对规 范的理解与工程 实践 , 对路面设 计 目 前存在的问题提 出解决的方法与建议 , 面结构设计人 员参考 、 供路 讨论。
文献标识码 : B 文章编号 :0 7 7 5 (O O 一 1 8 0 1 0 — 3 92 l )l 0 — 2 1 0
关键词: 路面; 结构设计 ; 应用 参数
以相 互 校核 。
轴载计算。笔者通过实地调查与轴载统计 , 建议不 同车型
路基设计计算各种力学指标经验参考值摘录
目录一、挡墙设计时的各种力学参数参考数据 (1)1.墙后填料内摩擦角 (1)2.挡墙基底与地基土的摩擦系数 (1)3.地基土的内摩擦系数 (2)4.各类地基的承载力参考值 (2)5.各类地基土的物理力学指标 (5)6.圬工砌体的容许应力取值 (7)7.浸水挡墙的地基浮力系数 (7)二、滑坡与抗滑桩设计计算 (8)1.滑带土的计算强度经验指标 (8)2.抗滑桩地基系数 (11)三、高填深挖路基设计相关力学参数取值 (12)1.各类软弱面或软弱夹层的抗剪强度参考 (12)2.各类结构面抗剪强度参考 (13)3.边坡岩体抗剪强度参考 (13)四、锚杆、锚索设计相关力学参数取值参考 (14)1.岩体与注浆体界面的黏结强度设计值参考 (14)2.土体与锚固体的黏结强度设计值参考 (14)3.钢筋、钢绞线与砂浆之间的黏结强度设计值参考 (15)一、挡墙设计时的各种力学参数参考数据。
1.墙后填料内摩擦角的参考数值,摘自《公路路基设计手册》(第二版)P591页表3-2-7。
墙后填料内摩擦角的参考值,《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)附录H:2.挡墙基底与地基土的摩擦系数参考值,摘自《公路路基设计手册》(第二版)P592页表3-3-2。
《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)附录H:3.地基土的内摩擦系数参考值,摘自《公路路基设计手册》(第二版)P593页表3-3-3。
4.各类地基的承载力参考值,摘自《公路路基设计手册》(第二版)P595~600页表3-3-4~3-3-18。
①粘性土的地基容许承载力(老粘土):②粘性土的地基容许承载力(一般粘性土):③粘性土的地基容许承载力(新近沉积粘性土):④粘性土的地基容许承载力(残积粘性土):⑥碎石土的地基容许承载力:⑧软土地基的容许承载力:⑨黄土和多年冻土的地基容许承载力特征值设计中较少遇到此类地质情况,在此不予列出,若有需要,请自行查阅《公路路基设计手册》(第二版)P597~599页表3-3-14~3-3-175.各类地基土的物理力学指标参考值,摘自《公路路基设计手册》(第二版)P599~600页表3-3-19。
道路路面设计计算
道路路面设计计算1、土质类型山岭重丘陵二级公路,双向两车道,沿线土质为黏性土(风化泥岩,砂岩等),土基属于中湿以上。
2、标准荷载考虑到我国公路运输车辆的现状及发展趋势,我国路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载,并以BZZ —100 表示。
标准轴载的计算参数见下表。
标准轴载的计算参数 表1-13、组合材料选取采用三层体系双层路面,由两个有限层厚的弹性层(面层和基层)及弹性半无限体(路基)组成。
考虑到当地材料供应条件,决定面层采用粗粒式沥青混凝土,基层采用水泥砂砾稳定集料。
4、抗压模量的确定对于沥青混合料,以设计弯沉值计算厚度时,采用20℃的抗压模量,计算层底拉应力时以15℃的抗压模量为计算值。
因此,取粗粒式沥青混凝土20℃的抗压模量为1200MPa ,15℃的抗压模量为1400 MPa 。
水泥砂砾计算弯沉时的抗压模量为1100MPa ,验算拉应力时为3000 MPa 。
相关设计资料汇总见下表:路面结构材料设计参数值 表 1-25、路面结构厚度设计(1)综合修正系数F 的计算0.380.360.380.3607033F=1.63()() 1.63()()0.74220002000?10.650.7s l E p δ=⨯⨯= 式中:F —弯沉综合修正系数P —标准车型的轮胎接地压强(MPa ) δ--- 当量园半径(cm ) E 0—土基的回弹模量(MPa )(2) 理论弯沉值计算式及满足条件1212=p l E δαK K 实际弯沉值 ls = ×l F ,应该满足 d ls l ≤ (3)厚度的计算现假设面层的厚度 110h cm =,根据弹性三层体系理论计算基层厚度H 。
三层体系的示意图如下:计算已知参数如下:021*********0.94,0.92,0.0310.6512001100E E hE E δ====== 查三层体系表面弯沉系数诺莫图可得:α= 5.1, K 1=1.45由条件 d ls l ≤可得,12112000.07=1.03220.710.56 5.1 1.450.743d E l p F δ⨯≤=⨯⨯⨯⨯⨯K αK取K 2=1.03,查诺莫图得Hδ=1.75,则H=1.75×10.65=18.66、各层弯拉应力的验算(1)面层底层(如图1点)的验算 由0.94hδ=,212.14E E =, 查三层体系上层底面弯拉应力系数诺莫图得到σ为负值,故面层底面最大弯拉应力r112p m m σσ=为负值,故面层设计符合要求。
路面结构设计参数与力学指标分析
表 1 因 素 水 平 表
Ta b.1 Fa c t o r l e v e l
第2 6卷 第 4期
2 0 1 3年 1 0月
烟 台大 学 学报 ( 自然 科 学与 工程版 )
J o u na r l o f Y a n t a i U n i v e r s i t y( N a t u r a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g E d i t i o n )
型值 , 运 用 正交试 验 , 通过 对路 表 弯沉 、 基 层 层 底拉 应 力和 底基 层 层 底拉 应 力 3个 力 学指
标 的极 差与 方差 分析 , 得 出各 因素 对各 力 学指标 影 响 程度 的 大 小 以及 各 力 学指标 下 的最
优 组合 .
关 键词 :贫 混凝 土基层 沥青路 面 ; 正 交分析 ; 路表 弯沉 ; 层 底拉 应 力
个 验证 指标 , 这 显然 是不 可行 的. 正 交试 验 方法 为我 们解 决这 一 问题提 供 了一个
度变 化影 响 的结构 层次 , 并 为车辆 提供 行使 表 面 , 它 直接 影 响行 车的舒 适性 、 安 全性 和经 济性 ; 基 层是 路 面结 构 的主要 承重 层 , 它 主要 承 受 车 辆荷 载 的竖 向 力, 并 把 由面层 传下 来 的应力 扩散 到垫 层或 土基 ; 底
1 0 0 , 由B I S A R 3 . 0软件 进 行计算 .
作者简 介 : 乔琳 ( 1 9 8 8 一 ) , 女, 山东章丘人 , 硕士研究生 , 研究方 向 : 路面工 程 ; 通 信作者 : 徐江萍 ( x u j i a n g p i n g l @1 6 3 . c o n) r , 博士 , 教授.
路面结构设计计算书(自编)(1)
冷再生后,路面回弹模量将提高,在满足设计弯沉的前提下补强层厚度实际会减小。
现在按照新建路面加铺补强层厚度计算,老路底基层顶面回弹模量取
40Mpa 。
公 路 等 级 : 一级公路
加铺路面的层数 : 4
标 准 轴 载 : BZZ-100
路面设计弯沉值 : 26.4 (0.01mm) 路面设计层层位 : 3
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路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 3512
设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 6055122
当进行半刚性基层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 4705
设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 8112001
公路等级 一级公路 公路等级系数 1
面层类型系数 1
基层类型系数 1
路面设计弯沉值 : 26.4 (0.01mm)
3 层)进行层底拉应力验算。
考虑到老路基层再生后变异系数可以忽略不计,取原路面回弹模量算术平均值
125Mpa 试算补强层
厚度。
路面补强厚度计算
公 路 等 级 : 一级公路 加铺路面的层数 : 3
标 准 轴 载 : BZZ-100
路面设计弯沉值 : 26.4 (0.01mm)
路面设计层层位 : 3
设计层最小厚度 : 15 (cm)
1600 0 0.7
3
水泥稳定碎石
? 1500
0
1500 0 0.6
4
水泥稳定碎石底基层 200 1300
路面结构设计说明
路面结构设计说明路面结构设计说明一、采用的技术标准和计算依据路面类型:沥青混凝土路面;路面设计标准轴载:BZZ-100;路面结构设计年限: 15年;路面抗滑标准:交工检测指标值:横向力系数SFC60≥54:构造深度TD≥0.55mm;石料磨光值PSV≥42。
二、路面结构形式(一)路面设计参数道路建成后将成为沿线厂区货运车辆进出的主要道路,同时该道路也是园区开发建设的施工通道,结合实际情况,对路面结构按照重交通偏下水平进行设计,根据道路勘察资料及相关规范,路基顶部回弹模量取值E0=30MPa。
一个车道标准轴载累计作用次数:12*106 次设计路面弯沉值:Ls= 21.5(0.01mm)(二)路面结构形式上面层:5cm 厚 AC-16C型SBS改性沥青混凝土;下面层:9cm厚AC-25C型粗粒式沥青混凝土;下封层: 0.8cm厚 ES-3型稀浆封层;上基层: 18cm厚水泥稳定级配碎石(抗压强度≥3.5 MPa);下基层: 18cm厚水泥稳定级配碎石(抗压强度≥3.0 MPa);底基层:18cm厚水泥稳定级配碎石(抗压强度≥2.5MPa);垫层:15cm厚天然砂砾(抗压强度≥2.0MPa);路基顶面回弹模量E0=30MPa三、沥青混凝土的材料及技术要求说明(一)材料要求1.上面层用沥青:上面层沥青混凝土采用SBS I-D型成品改性沥青,制造改性沥青的基质沥青应与改性剂有良好的配伍性,其质量须符合A 级道路石油沥青的技术要求。
供应商在提供改性沥青的质量报告时应提供基质沥青的质量检验报告和沥青样品。
且其各项性能指标均符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004)的表4.6.2的要求时,方可使用,其性能指标要求见下表:2.下面层用沥青:路面下面层沥青混凝土选用A级道路石油沥青70号,其应满足《公路沥青路面施工技术规范》的表4.2.1-2的气候分区1-4要求,如下表:道路石油沥青技术要求3.粗集料:粗集料必须使用坚韧的、粗糙的、有棱角的优质石料,上面层石料宜采用本地产的辉绿岩。
(JTGD50-2017)最新公路沥青路面设计规范
(MPa)
(mm)
(mm)
100
0.70
213.0
319.5
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11
3.0.4 设计交通荷载等级
表3.0.4 设计交通荷载等级
设计交通荷载等级
极重 特重 重 中等 轻
设计使用年限内设计车道累
计大型客车和货车交通量 ≥50.0 50.0-19.0 19.0-8.0 8.0-4.0 <4.0
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S(t)
PL3
4bh3(t)
式中: S (t ) : 实时蠕变劲度, t 60 s
P : 恒定加载,100 g (998 mN ) L : 梁支点间的距离, 102 mm b : 梁宽度,2.5mm h : 梁厚度,6.25 mm (t ) : 实施挠度, t 60 s
表4.5.4 不同粒径沥青混合料的最小层厚(mm)
沥青混合料类型
连续级配沥青混合料 沥青玛蹄脂碎石 开级配沥青混合料
以下集料公称最大粒径沥青混合料的厚度 (mm),不小于
4.75 9.5 13.2 16.0 19.0 26.5
15
25 35 40 50 75
-
30 40 50 60 -
-
20 25 30
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五、材料性质要求和设计参数
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20
5.1.3 路面结构层材料设计参数的确定可分为3个水平(准):
Your 水平一 text
通过室内试验 实测确定
水平二
ur 利用已有经t验ext
关系式确定
our text
水平三 参照典型数值确定
高速公路和一级公路的施工图设计阶段宜用水平一; 其他设计阶段使用二级和二级以下。
路面结构设计参数
路面结构设计参数路面结构设计参数是指在道路建设过程中,为了提高道路的稳定性、承载能力和耐久性,以及增加驾驶安全性,所需满足的设计要求和限制条件。
合理的路面结构设计参数可以有效地提高道路的使用寿命和运行质量。
下面将从路面基层、路面结构、材料选择、施工工艺等方面介绍路面结构设计参数。
首先,路面基层的设计参数主要包括基层厚度、基层材料、基层强度等。
基层厚度应根据预计交通量、交通荷载及地质条件等因素进行合理设计,以确保稳定承载和排水功能。
基层材料应具有较好的强度和稳定性,常用的基层材料有砂石料、碎石料、再生料等。
基层强度应根据预计交通荷载确定,并经过实际试验和计算验证。
其次,路面结构的设计参数主要包括路面层厚度、路面结构类型、路面层配比等。
路面层厚度应根据设计交通荷载、路面材料的抗压强度和变形要求进行确定,以保证路面结构的承载力和变形性能。
路面结构类型可以根据不同的设计要求和交通条件进行选择,如刚性路面、柔性路面、半刚性路面等。
路面层配比应根据路面材料的性能特点、以及施工和使用条件进行优化,以满足耐久性、抗水剥离和抗应力开裂等要求。
再次,材料选择是路面结构设计参数的重要方面。
对于刚性路面来说,常用的材料有水泥混凝土、沥青混凝土等;对于柔性路面来说,常用的材料有沥青、碎石等。
在材料选择上,应根据路面类型、设计要求和地理环境等因素进行综合考虑,选择适宜的材料。
最后,施工工艺也是路面结构设计参数的重要方面。
不同的施工工艺会对路面结构的性能产生影响,因此合理选择施工工艺对于提高路面质量至关重要。
常见的施工工艺有机械铺设、手工铺设、夯实、碾压等。
其中,机械铺设可以提高施工效率和质量稳定性,手工铺设适用于工期紧张和小面积路段,夯实和碾压是保证路面结构稳定性和密实度的关键工艺。
综上所述,路面结构设计参数是保证道路使用寿命和运行质量的关键因素,包括路面基层设计参数、路面结构设计参数、材料选择和施工工艺等。
合理选择和设计这些参数可以提高路面的稳定性、承载能力、耐久性和驾驶安全性。
路面设计参数路基—4
存在问题
我国路面设计方法中, 我国路面设计方法中,土基回弹模量的设计取值 常采用最不利季节的模量值, 常采用最不利季节的模量值,而没有考虑由季节 变化引起土基含水量的变化对土基强度的影响。 变化引起土基含水量的变化对土基强度的影响。 所以, 所以,选取的土基回弹模量设计值不能很好的反 映路基的实际工作状况。 映路基的实际工作状况。
换土
用水泥(石灰)或沥青结合料稳定 用水泥(石灰)
二、我国路基设计参数
土基回弹模量是我国路面设计的重要力学 参数,它的确定直接影响其它参数的选择、 参数,它的确定直接影响其它参数的选择、 结构设计和厚度设计。 结构设计和厚度设计。
我国路基设计参数
回弹模量取值过低, 回弹模量取值过低,计算出的路面厚度将 会过厚,造成资金的浪费。 会过厚,造成资金的浪费。 回弹模量取值过大,施工时土基回弹模量 回弹模量取值过大, 往往达不到要求,会引起路面的过早破坏。 往往达不到要求,会引起路面的过早破坏。
国外设计参数
建立在温克勒地基模型上的地基反应模量: 建立在温克勒地基模型上的地基反应模量: 国外刚性路面设计方法 基于弹性半空间地基的回弹模量
1、AASHTO路面设计方法
路基土的有效回弹模量 相当于应用季节弹性模量产生同样损失的当量模量, 相当于应用季节弹性模量产生同样损失的当量模量,一年 内不同时期(每个月或每半个月) 内不同时期(每个月或每半个月)测定的路基土的路基回 弹模量值,按它们对路面服务能力的相对损伤程度,分别 弹模量值,按它们对路面服务能力的相对损伤程度, 赋予相应的权系数,求取平均损失后, 赋予相应的权系数,求取平均损失后,可得到路基土的有载三轴试验: 重复加载三轴试验:测定各级重复偏应力作用下 的回弹变形,根据虎克定律计算回弹模量。 的回弹变形,根据虎克定律计算回弹模量。 室内承载板法:测得压力和回弹变形的关系曲线。 室内承载板法:测得压力和回弹变形的关系曲线。
[精选]06交通荷载及路面设计参数_建筑土木_工程科技_专业资料--资料
3.33
未来我国基层疲劳方程
2、沥青材料
④沥青混凝土材料的设计参数-疲劳参数
2、沥青材料
⑤沥青混凝土材料的设计参数-静态模量参数
2、沥青材料
⑥沥青混凝土材料的设计参数-动态模量参数
常用沥青混合料20℃、10Hz 动态回弹模量参数建议值
3、水泥混凝土材料
①水泥混凝土抗折强度和水泥混凝土抗折弹性模量
试件马歇尔击实成型的方法、轮碾机成型的板体试件和道路现 场钻孔试件。采用马歇尔击实成型的试件的尺寸要求为直径 101.6mm,高为63.5mm;轮碾机成型的板体试件和道路现场 钻孔试件的尺寸要求为直径100mm或150mm,高为40mm。
2、沥青材料
③沥青混凝土疲劳强度试验
有控制应力与控制应变两种试验方法;
练习与讨论
12、请结合规范分析无机结合料稳定材料路面设计参数的内容及 测试要求。
13、请结合规范分析沥青混凝土材料路面设计参数的内容及测试 要求。
14、请结合规范分析水泥混凝土材料路面设计参数的内容及测试 要求。
1、无机结合料稳定材料
⑦无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数计算
1、无机结合料稳定材料
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-模量参数建议值
1、无机结合料稳定材料
示意图
⑧无机结合料稳定材料的设计参数-动态模量建议值
E* 0 0
无机结合料稳定材料抗压强度和动态回弹模量参数
2、沥青材料
①沥青混凝土的抗压试验
1、无机结合料稳定材料
水泥砂砾(小梁)应力与强度比疲劳寿命曲线
1、无机结合料稳定材料
⑥无机结合料稳定材料的设计参数-疲劳参数
lg
N
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2
路面结构设计
5。
路面结构设计5.1沥青路面5.1。
1交通量及轴载计算分析路面设计以单轴载双轮组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 ∑=ki i i P P n C C 135.421)/(计算结果如下表所示:表5.1轴载换算表②累计当量轴次根据《公路沥青路面设计规范JTG D50—2006》,高速公路沥青路面的设计年限取15年,四车道的车道系数是取0.5。
累计当量轴次:()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]189188305.060.430336506449.0365106449.0115=⨯⨯⨯⨯-+=(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轴载换算公式:812'1')/('P P n C C N i ki i ∑==计算结果如下表所示:表5.2 轴载换算结果(半刚性基层层底拉应力)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0.5。
累计当量轴次:()111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()[]321652575.087.731636506449.0106449.0115=⨯⨯⨯-+=(次)5。
1。
2结构组合设计及材料选取1) 拟订路面结构组合方案根据规定推荐结构,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(取18cm),基层采用水泥碎石(取20cm ),下基层采用石灰土(厚度待定)。
另设20cm 厚的中粗砂垫层。
2) 拟订路面结构层的厚度由于计算所得的累计当量轴载达到了500万次,按一级路的路面来设计,由设计规范《公路沥青路面设计规范JTG D50—2006》规定高速公路、一级公路的面层由二层至三层组成.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(厚度为4cm ),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(厚度为6cm ),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(厚度为8cm )。
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沥青路面车辆参数参考表-------------------------------------------------------------------------------- 单后轴货车(车型大类编码 01)--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) --------------------------------------------------------------------------------01 标准轴载BZZ-100 00.00 100.00 1 2 002 北京BJ130 13.55 27.20 1 2 003 成都CD130 13.60 27.20 1 2 004 金杯SY132 12.80 27.60 1 2 005 金杯SY450 11.80 28.00 1 2 006 菲亚特50NC-A 21.80 35.00 1 2 007 跃进NJ131 20.20 38.20 1 2 008 江淮HF140A 18.90 41.80 1 2 009 跃进NJ134A 13.30 43.10 1 2 010 奔驰LPK709 22.00 44.00 1 2 011 五十铃NPR595G 23.50 44.00 1 2 012 切贝尔D350 24.00 48.00 1 2 013 三菱T653B 29.30 48.00 1 2 014 喀什布阡131 18.00 50.25 1 2 015 三菱FR415 30.00 51.00 1 2 016 切贝尔D420 28.20 54.80 1 2 017 交通SH141 25.55 55.10 1 2 018 五十铃FSR113N 36.00 55.50 1 2 019 依维柯7913 29.00 56.50 1 2 020 解放CA340 22.10 56.60 1 2 021 雷诺JN75 30.50 58.50 1 2 022 吉尔130 25.75 59.50 1 2 023 解放CA10B 19.40 60.85 1 2 024 解放DD341 21.80 61.00 1 2 025 扶桑T653ZD 31.00 63.00 1 2 026 东风LZ341 29.50 64.50 1 2 027 东风LZ340 27.00 64.60 1 2 028 奔驰LPK913 27.00 66.00 1 2 029 解放SP3101 26.00 67.10 1 2 030 东风KM340 24.60 67.80 1 2 031 布切奇5BR2N 24.55 67.95 1 2 032 东风SP3090 24.50 68.00 1 2 033 东风DD347 24.00 68.10 1 2 034 解放DD349 26.00 68.20 1 2 035 解放CA50 28.70 68.20 1 2 036 东风AS141DL 25.00 68.30 1 2 038 东风XQD3090 24.60 68.40 1 2 039 解放CA141 24.50 68.60 1 2 040 山西SX341 23.70 68.70 1 2 041 解放CA/CQ340 23.30 68.80 1 2 042 切贝尔D45.01 32.00 69.00 1 2 043 东风LZ141 26.00 69.10 1 2 044 东风EQ140 23.70 69.20 1 2 045 东风KM140C 23.60 69.30 1 2 046 依发W50L/K3SK5 30.00 70.00 1 2 047 解放CA390 35.00 70.15 1 2 048 解放CA15 20.97 70.38 1 2 049 东风EQ340 24.20 70.40 1 2 050 东风ZQ3090 24.20 70.40 1 2 051 解放CA141 24.20 70.40 1 2 052 依发W50L/K 25.60 70.40 1 2 053 日野FC164 23.90 71.00 1 2 054 菲亚特650E 33.00 72.00 1 2 055 丰田FDA110L 35.00 75.00 1 2 056 星牌STAR2000 37.00 76.00 1 2 057 尼桑CK10G 39.25 76.00 1 2 058 依士兹TD50 42.20 80.00 1 2 059 依发H6 45.50 86.50 1 2 060 斯柯达706R 50.00 90.00 1 2 061 斯柯达706RTS 45.00 93.00 1 2 062 黄河QD352 49.80 95.80 1 2 063 江淮HFF3150C07 49.20 96.30 1 2 064 依士兹TD50D 46.55 96.40 1 2 065 黄河QD351 48.50 97.15 1 2 066 江淮HF352 46.30 97.20 1 2 067 南阳351 48.70 97.30 1 2 068 黄海DD352 46.90 99.90 1 2 069 菲亚特682N3 40.00 100.00 1 2 070 菲亚特68N3 48.00 100.00 1 2 071 尼桑CK20L 49.85 100.00 1 2 072 奔驰LN-1514-42 50.00 100.00 1 2 073 扶桑FP101 54.00 100.00 1 2 074 切贝尔D750.0 60.00 100.00 1 2 075 延安SX1160 60.00 100.00 1 2 076 罗曼R10215F 60.00 100.00 1 2 077 黄河JN151 48.30 100.30 1 2 078 玛斯200 36.00 101.00 1 2 079 嘎斯200 36.10 101.20 1 2 081 黄河JN150 49.00 101.60 1 2 082 日野KB222 50.20 104.30 1 2 083 南阳NY151JC 51.00 104.60 1 2 084 耶尔奇315MD3 57.00 107.00 1 2 085 黄河JN163 58.60 114.00 1 2 086 黄河JN162 59.50 115.00 1 2 087 黄河JN162A 62.28 116.22 1 2 088 沃洛沃N8648 55.00 120.00 1 2 089 斯堪尼亚L760 70.00 120.00 1 2 090 齐齐哈尔QQ560 56.00 121.00 1 2 091 黄河JN362 63.00 127.00 1 2 0--------------------------------------------------------------------------------双后轴货车(车型大类编码 02)-------------------------------------------------------------------------------- 车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m) --------------------------------------------------------------------------------01 东风EQ240 25.50 25.90 2 2 202 星牌660M2 34.00 32.00 2 2 203 东风EQ245 32.70 33.60 2 2 204 解放CA30A* 26.50 36.70 2 2 205 解放CA30A 29.50 36.75 2 2 206 东风EQ155 26.50 56.70 2 2 207 黄河JN253 55.00 66.00 2 2 208 东风EQ144 25.70 70.10 2 2 209 长征XD250 37.80 72.60 2 2 210 长征XD980 37.10 72.65 2 2 211 太脱拉111 38.70 74.00 2 2 212 尼桑CWA52 74.00 75.00 2 2 213 太脱拉111R 37.40 75.50 2 2 214 太脱拉111S 38.50 78.20 2 2 215 五十铃CXZ187 83.00 78.50 2 2 216 日野KF300D 40.75 79.00 2 2 217 太脱拉138 51.40 80.00 2 2 218 尼桑CD50 35.10 83.70 2 2 219 长征CA160 45.20 83.70 2 2 220 扶桑FU102N 44.00 85.00 2 2 221 长征XD160 42.60 85.20 2 2 222 红岩CQ261 70.10 87.30 2 2 223 尼桑6TW(1)13SD 44.35 87.75 2 2 224 太脱拉130S 50.60 88.90 2 2 225 太脱拉138S 45.40 90.00 2 2 226 长征CZ361 47.60 90.70 2 2 227 延安SX161 54.64 91.25 2 2 229 尼桑CW(L)40HD 50.00 93.80 2 2 230 三菱FV413JDL 54.00 100.00 2 2 231 扶桑FV102N 54.00 100.00 2 2 232 日野ZM440 60.00 100.00 2 2 233 大力SH1261 60.00 100.00 2 2 234 三菱PV413 49.70 101.00 2 2 235 太脱拉81553 62.00 102.00 2 2 236 长征T815VE26 56.40 104.80 2 2 237 黄河JN360 50.00 110.00 2 2 238 日野ZM4430 60.00 110.00 2 2 239 交通SH361 60.00 110.00 2 2 240 红岩CQ30290 62.00 119.00 2 2 2--------------------------------------------------------------------------------单后轴客车(车型大类编码 03)--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 三湘CK6560 13.00 25.60 1 2 002 江淮AL6600 17.00 26.50 1 2 003 风潮HDF650 13.50 27.00 1 2 004 亚洲ZQ6560 15.70 27.00 1 2 005 亚洲ZQ6600 15.50 27.50 1 2 006 红旗CA630 19.30 27.90 1 2 007 四平SPK6650 18.00 33.30 1 2 008 红桥HQ630 20.80 36.10 1 2 009 三湘CK6640 20.50 37.50 1 2 010 会客HK6670 19.00 39.00 1 2 011 贵州GZ661A 41.40 45.20 1 2 012 哈尔滨HK384 36.60 58.00 1 2 013 新疆XJ644 31.20 61.40 1 2 014 鞍山AK642-11 36.30 61.80 1 2 015 鞍山AK662 36.30 61.80 1 2 016 武汉WH644A 30.60 62.10 1 2 017 太湖XQ640 32.60 62.40 1 2 018 豫牌ZQ643T 30.00 62.50 1 2 019 成都CD644J 34.50 63.70 1 2 021 驼铃TLK6900 35.10 64.50 1 2 022 新疆XJ-662A 32.70 64.70 1 2 023 驼铃TLK6910A 33.50 64.70 1 2 024 珠江CZ660 28.50 65.50 1 2 025 会客JT6912 31.20 65.60 1 2 026 驼铃TLK6910 29.60 66.50 1 2 027 太湖XQ641 33.00 67.00 1 2 028 瓦房店WK340 33.00 67.00 1 2 029 远征DK6892 34.00 68.00 1 2 030 武汉WH644B 31.00 68.50 1 2 031 江淮HK6911 28.30 69.30 1 2 032 驼铃TLK6930 31.80 69.70 1 2 033 衡山HS663 30.00 70.00 1 2 034 三湘CK6891 30.00 70.00 1 2 035 三湘CK6892 30.00 70.00 1 2 036 长鹿HB6912 30.00 70.00 1 2 037 豫牌ZQ643C 30.00 70.00 1 2 038 黄海DD640 32.00 70.00 1 2 039 驼铃TLK6920 35.00 70.00 1 2 040 长鹿HB6913 35.00 70.00 1 2 041 新疆XJ-95DION 34.50 70.60 1 2 042 瓦房店WK341 35.60 71.40 1 2 043 四平SPK6970 32.00 72.20 1 2 044 鞍山AK6980H 36.60 72.30 1 2 045 沈飞SF662 38.00 72.80 1 2 046 会客HK6960 32.00 73.00 1 2 047 三湘CK6960HK 33.00 73.30 1 2 048 鞍山AK340H 34.30 73.50 1 2 049 镇江ZJ662 33.50 74.50 1 2 050 瓦房店WK141 39.50 76.10 1 2 051 四平SPK6900 37.80 77.40 1 2 052 太湖XQ643 24.50 80.50 1 2 053 衡阳HY681 47.60 88.40 1 2 054 黄海DD650 49.00 91.00 1 2 055 黄海DD680 49.00 91.50 1 2 056 衡阳HY680 49.20 91.70 1 2 057 新疆XJ680 48.80 93.20 1 2 058 衡阳HY682 53.40 93.60 1 2 059 黄海DD6111CS 51.80 96.40 1 2 060 四平SPK6120 43.50 97.00 1 2 061 北京BK651 48.00 97.00 1 2 062 四平SPK6100PM 48.00 97.00 1 2 064 依卡露斯256 58.90 98.10 1 2 065 黄海DD6113HK 50.50 100.00 1 2 066 山西JT6121A 54.00 100.00 1 2 067 长鹿HB6121 54.00 100.00 1 2 068 依卡露斯266 53.00 107.00 1 2 0--------------------------------------------------------------------------------双后轴客车(车型大类编码 04)--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 金陵JL6121S 48.30 50.20 2 2 402 会客JT692A 28.40 67.70 2 2 403 鞍山AK682 33.70 68.30 2 2 404 瓦房店WK173A 29.00 75.00 2 2 405 华龙SK171A 35.30 76.60 2 2 406 四平SPK6150 38.00 77.80 2 2 407 瓦房店WK174A 37.00 78.00 2 2 408 黄海DD690 56.00 104.00 2 2 4--------------------------------------------------------------------------------拖挂车(车型大类编码 05)--------------------------------------------------------------------------------车型序号车型名称前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数后轴轮组数后轴距(m)--------------------------------------------------------------------------------01 交通SH-141 23.00 63.50 2 2 402 东风CS938 24.00 70.00 2 2 403 东风DEZ-140A 24.10 71.90 2 2 404 东风SP9135 20.20 72.30 2 2 405 解放SP9134 24.90 72.30 2 2 406 东风SP9135B 20.10 72.60 2 2 408 湘江HQP40 23.10 73.20 2 2 409 东风XQD5170TGC 29.00 75.20 2 2 410 解放SP9133 26.90 77.20 2 2 411 东风YCY-900 25.00 78.20 2 2 412 鞍山AS9170 23.50 80.40 2 2 413 耶尔奇316 52.00 83.00 2 2 414 东风EQ140K 23.00 84.00 2 2 4--------------------------------------------------------------------------------15 汉阳HY480 70.00 95.00 2 2 2--------------------------------------------------------------------------------16 解放SP9200 31.30 78.00 3 2 417 五十铃EXR181L 60.00 100.00 3 2 418 罗曼SQ9251 50.00 111.30 3 2 419 东风SP9250 50.70 113.30 3 2 4--------------------------------------------------------------------------------20 尤尼克2766 67.00 102.50 4 2 2--------------------------------------------------------------------------------注: 1.本表摘自"公路水泥混凝土路面设计规范"P52附录A和辽宁省交通厅资料;2.前轴一律默认为单轴和单轮组;3.后轴重为单个后轴的重量,不是后轴总重;4.后轴轮组数为实际轮组数,其中 1表示单轮组, 2表示双轮组, 4表示四轮组;5.后轴距是象征性轴距,单后轴时为 0(寓意无轴距),后轴距<3m时为 2(寓意轴距<3m),后轴距>3m时为 4(寓意轴距>3m)。