沥青路面设计实例
沥青路面设计范例

路基路面课程设计(沥青路面设计)范例1.1道路等级确定根据调查资料,基年交通量组成如下:由于路线为县级公路,因此道路等级为一级公路以下,则由预测年限规定: 具有集散功能的一级公路及二、三级公路的规划交通量应按n-1N d=N(1+8%)其中: N—规划年交通量(辆/日)15年预测,则由公式: 式1-1)0—基年平均日交通量(辆/ 日)Y—年平均增长率(%—预测年限(年)即:规划年交通量为:Nd=[(150+80+100+120) X 1.5+150 X 2.0+ (120+110)=[345+150+300+180+360+330] X (1+8%)15-1X 3.0] X (1+8%)15-1=4890辆/日由《公路工程技术标准》(JTG B01 —2003)(以下简称《标准》),双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000〜6000 辆,综合考虑选定道路等级为三级。
P —标准轴载,(KN ; P —被换算车辆的各级轴载, K —被换算车型的轴载级别; C —轴载系数,C i =1+1.2 X (m-1) , m 是轴数。
当轴间距大于3m 时,按单独 的一个轴载计算,当轴轴间距小于3m 时,应考虑轴数系数;C 2—轮组系数,单 轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
1.2结构设计6.2.1轴载分析路面设计以双轮组单轴轴载lOOkN 为标准轴载。
6.2.1.2.1轴载换算(基本参数见表6.1)轴载换算公式如下:f 、4.35P L f 丿式中:N —标准轴载的当量轴次,(次/ 日);k河 CGN i(式 6-1 )N —被换算车辆的各级轴载, (KN ;(KN );6.2.1.2.2 累计当量轴次根据设计“规范”三级沥青混凝土设计年限取 8年,双车道系数为0.6 — 0.7, 本设计取0.7 。
式中:N e —设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次(次);t —设计年限(年);N 1—路面营运第一年双向日平均当量轴次(次 /日); r —设计年限内交通量平均增长率(%);n —与车道有关的车辆横向分布系数,简称车道系数。
我国沥青路面设计方法及典型实例

我国沥青路面设计方法及典型实例1、设计理论-层状体系理论2、设计指标和要求; (1)轮隙中间路表面(A点)计算弯沉值小于或等于设计弯沉值(2)轮隙中心下(C点)或单圆荷载中心处(B点)的层底拉应力应小于或等于容许拉应力3、弯沉概念(1)回弹弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生垂直变形,卸载后能恢复的那一部分变形。
(2)残余弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的卸载后不能恢复的那一部分变形。
(3)总弯沉:路基或路面在规定荷载作用下产生的总垂直变形(回弹弯沉+残余弯沉)。
(4)容许弯沉:路面设计使用期末不利季节,标准轴载作用下双轮轮隙中间容许出现的最大回弹弯沉值。
(5)设计弯沉:是指路面交工验收时、不利季节、在标准轴载作用下,标准轴载双轮轮隙中间的最大弯沉值。
4、弯沉测定;(1)贝克曼法:传统检测方法,速度慢,静态测试,试验方法成熟,目前为规范规定的标准方法。
(2)自动弯沉仪法:利用贝克曼法原理快速连续测定,属于试验范畴,但测定的是总弯沉,因此使用时应用贝克曼进行标定换算。
(3)落锤弯沉仪法:利用重锤自由落下的瞬间产生的冲击载荷测定弯沉,属于动态弯沉,并能反算路面的回弹量,快速连续测定,使用时应用贝克曼进行标定换算。
5、设计弯沉的调查与分析(1)我国把第四外观等级作为路面临界破坏状态,以第四外观等级路面的弯沉值的低限作为临界状态的划界标准,从表中所列的外观特征可知,这样的临界状态相当于路面已疲劳开裂并伴有少量永久变形的情况。
(2)对相同路面结构不同外观特征的路段进行测定后发现,外观等级数愈高,弯沉值愈大,并且外观等级同弯沉值大小有着明显的联系。
因此可以在弯沉值与不同时期的累计交通量间建立关系。
6、设计弯沉值; 设计弯沉值是路面峻工验收时、最不利季节、路面在标准轴载作用下测得的最大(代表)回弹弯沉值。
可根椐设计年限内每个车道通过的累计当量轴次、公路等级、面层和基层类型确定的路面弯沉设计值。
7、容许弯拉应力对沥青混凝土的极限劈裂强度,系指15℃时的极限劈裂强度;对水泥稳定类材料龄期为90d 的极限劈裂强度(MPa);对二灰稳定类、石灰稳定类材料系指龄期为180d的极限劈裂强度(MPa),水泥粉煤灰稳定类120d的极限劈裂强度(MPa) 。
一级公路沥青路面结构设计计算实例

一级公路沥青路面结构设计计算实例一级公路是国家重点建设的高速公路,需要经过严格的设计计算才能确保路面的质量和安全。
下面是一级公路沥青路面结构设计的一个实例,包括路基设计、沥青路面厚度计算以及路面结构层的设计。
1.路基设计:路基是公路的基础层,承受着交通荷载的传递和分布。
路基设计主要考虑的因素包括:土质和胀缩性,交通量和荷载频率,基床沉降和变形,以及排水和防渗等。
在这个实例中,我们以典型的路基设计参数为例进行计算。
根据实际情况,我们假设路基的土质为砂土,没有明显的胀缩性。
交通量为每天6000辆,荷载频率为20,基床沉降和变形可容许值为30mm,路基的排水和防渗设计要求满足A2级。
计算方法:首先,计算基床厚度:H_base = 0.05 * N * P * f (单位:m)其中,N为每天通过的车辆数,P为荷载频率,f为修正系数,根据表1查得当P=20时,f=1.0。
带入数据,我们得到基床厚度 H_base = 0.05 * 6000 * 20 * 1.0 = 600mm。
然后,计算沥青路面的修正系数 k :k = H_base / (H_base + H) ,其中,H为沥青路面厚度。
根据实际情况和设计要求,可以选择不同宽度的沥青路面厚度。
2.沥青路面厚度计算:在这个实例中,我们选择沥青路面的宽度为6m,根据设计要求,计算沥青路面的厚度。
计算方法:首先,计算水平交通荷载分布系数:Z=1.28+0.03W+0.003W^2,其中,W为车道的有效宽度。
带入数据,我们得到Z=1.28+0.03*6+0.003*6^2=1.67然后,计算沥青路面最小厚度:H_min = (P * Z) / k ,其中,P为荷载频率。
带入数据,我们得到H_min = (20 * 1.67) / (0.6) ≈ 55.7mm。
最后,根据设计要求,选择适当的沥青路面厚度为70mm。
3.路面结构层设计:路面结构层是由多层不同材料组成的,可以有效地承受交通荷载并分散载荷。
沥青路面结构设计计算案例

• 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:
N
k i 1
C1C2ni
Pi P
8
• 计算结果如下表所示。
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
• 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:
F
1.63
Ls
2000
0.38
E0 p
0.36
1.63
23.47
0.38 40 0.36
200010.65 论弯沉系数αc
ld
1000
2 p
E1
c
F
c
ld E1
• 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。
Ne
1
t
1
365
N1
1 0.115 1 365 2092.3 0.45
0.1
10918939.8次 1092万次
(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量 轴次
道路沥青路面毕业设计

湖南某山岭区一级SBS沥青路面北线设计目录1 绪论 (1)1.1拟建项目地区概述 (1)1.2项目建设的重要意义 (1)1.3沿线地形地质及自然环境 (2)2 路线设计 (4)2.1公路技术标准的确定 (4)2.2路线方案设计 (6)2.3路线平面设计 (9)2.4纵断面设计 (18)2.5路线比选 (25)2.6横断面设计..............................................273 路基路面设计 (39)3.1概述 (39)3.2路基设计 (41)3.3路基稳定性分析验算 (44)3.4边坡防护与加固 (45)3.5路面结构设计 (48)4、排水设计 (59)4.1路基地面排水设计 (59)4.2路基地下排水 (59)4.3路面排水 (60)4.4中央分隔带排水 (60)5 桥涵设计 (62)5.1桥涵设计的一般规定 (62)5.2位置及尺寸 (62)6结论 (63)参考文献 (64)致谢 (65)英文翻译 (66)附录.............................................791 绪论1.1拟建项目地区概述湖南省位于长江中游南部。
大部分地区在洞庭湖之南,境内湘江贯穿南北。
湖南东临江西,西接重庆、贵州,南毗广东、广西,北连湖北。
辖13个地级市和1个自治州,共有136个县(县级市、市辖区)以上行政单位,省会为长沙市。
湖南省河网密布,长5公里以上的河流5341条,总长度9万公里,其中流域面积在5000平方公里以上的大河17条。
全省土地总面积约为31774.35万亩,其中51%为山地, 7%为盆地,13%为平原,15.4%为丘陵,全省有水面135.37万公顷,占总面积的6.4%。
海拔高度在50米以下的面积占总面积的9.9%,l000米以上的占总面积的4.3%,大部分地区海拔高度在100米至800米之间。
湖南民族及人口众多,近年经济发展迅速,农业、工业、旅游业收入不断增加,人口流动和经济的快速增长对交通状况提出了更高的要求。
沥青路面设计计算案例

沥青路面设计计算案例一、新建路面结构设计流程(1)根据设计要求,按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次,确定设计交通量与交通等级,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许拉应力。
(2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,将路基划分为若干路段,确定各个路段土基回弹模量设计值。
(3)参考本地区的经验和规范拟定几种可行的路面结构组合与厚度方案,根据工程选用的材料进行配合比试验,测定各结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等,确定各结构层的设计参数。
(4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。
如不满足要求,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。
(5)对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。
(6)进行技术经济比较,确定路面结构方案。
需要注意的是,完成结构组合设计后进行厚度计算,厚度计算应采用专业设计程序。
有关公路新建及改建路面设计方法、程序及相关要求详见《沥青路面设计规范》。
二、计算示例(一)基本资料1.自然地理条件新建双向四车道高速公路地处Ⅱ2区,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,填方路基高1.8m,路基土为中液限黏性土,地下水位距路床表面2.4m,一般路基处于中湿状态。
2.土基回弹模量的确定该设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限黏性土,根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa。
3.预测交通量预测竣工年初交通组成与交通量,见表9-11.预测交通量的年平均增长率为5.0%.(二)根据交通量计算累计标准轴次Ne ,根据公路等级、面层、基层类型及Ne 计算设计弯沉值。
解:1.计算累计标准当量轴次 标准轴载及轴载换算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ-100表示,根据《沥青路面设计规范》规定,新建公路根据交通调查资料,主要以中客车、大客车、轻型货车、中型货车、大型货车、铰链挂车等的数量与轴重进行预测设计交通量,即除桑塔纳2000外均应进行换算。
沥青混凝土路面设计程序第3版-计算实例

算例一:无机结合料基层沥青路面结构1.环境参数某高速公路,设计车速100km/小时,设计使用年限15年。
所在地区自然区划属Ⅱ-2区,沥青路面气候分区属2-2区,年均降雨量607毫米,年平均气温11.6℃,月平均气温最低为-3.2℃,月平均气温最高为24.8℃,多年最低气温为-20℃。
2.交通参数对应于无机结合料层层底拉应力的当量设计轴载累计作用次数为 1.51×109次,对应于沥青混合料层永久变形量的当量设计轴载累计作用次数为 2.15×107次。
3.初拟路面结构表1.1 初拟水泥稳定碎石基层沥青路面结构结构层材料类型厚度(mm)面层AC13 (SBS改性沥青) 40 AC20(90号道路石油沥青) 60 AC25(90号道路石油沥青) 80基层水泥稳定碎石380底基层级配碎石1804.材料参数⑴路基顶面回弹模量路基为受气候影响的干燥类,土质为低液限黏土。
参考《公路路基设计规范》(JTG D30-2015),低液限黏土路基标准状态下回弹模量取70MPa,回弹模量湿度调整系数k s取0.95,干湿与冻融循环作用折减系数kη取0.80,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为53MPa,满足规范规定。
⑵级配碎石底基层模量根据试验测定结果,经湿度调整后,级配碎石底基层模量为300MPa。
⑶水泥稳定碎石基层模量和弯拉强度根据试验测定结果,水泥稳定碎石材料弹性模量为24000MPa,乘以结构层模量调整系数0.5,水泥稳定碎石基层模量为12000MPa,弯拉强度为1.8MPa。
⑷沥青面层模量根据试验测定结果,20℃、10Hz时,SBS改性沥青AC13表面层模量为11000MPa,90号道路石油沥青AC20中面层和AC25下面层模量为10000MPa。
⑸泊松比根据规范表5.6.1,路基泊松比取0.40,级配碎石底基层取0.35,沥青混合料面层和水泥稳定碎石基层取0.25。
沥青路面设计(终极版)

课程设计学院:土木与交通学院姓名:999学号:*********1 基本设计资料拟设计路线位于微邱区,该路段设计年限15年,交通量年平均增长8.9%,车道系数η=0.45,该路段处于中国公路自然区划II 1区,行车道为四车道,此公路所经地区多处为粉性土,季节性冰冻地区,冻结深度为1.2m 路基中湿,回弹模量E=35Mp 。
交通组成及交通量表车型 双向交通量 小客车 2700 风潮HDF650 800 三菱PV413530 黄河JN162A1700 江淮HFF3150C07 610 雷诺JN75 850 山西SX341 850 东风YCY--90 600 龙尼克276658一、沥青路面设计2、轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN 为标准轴载,表示为BZZ-100。
标准轴载的计算参数按表3-1确定。
载大于40kN 的各级轴载i P 的作用次数i n 均换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。
35.4211)(pp n C C N ii Ki ∑==式中:N — 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数; i n — 被换算车型的各级轴载换算次数(次/日); P — 标准轴载(kN );i P — 各种被换算车型的轴载(kN );C 1— 轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38;C2— 轴数系数。
当轴间距离大于3m 时,按单独的一个轴载计算;当轴间距离小于3m 时,双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算()11 1.21C m =+-则其设计年限内一个车道上的累计量轴次e N :1[(1)1]365t e N N γηγ+-⨯=式中 e N — 设计年限内一个车道的累计当量次数; t — 设计年限,由材料知,t=20年;1N — 设计端竣工后一年双向日平均当量轴次;γ— 设计年限内的交通量平均增长率,由材料知,γ=0.089; η— 车道系数,由材料知η=0.45。
沥青路面设计计算案例

沥青路面设计计算案例一、新建路面结构设计流程(1)根据设计要求,按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道得累计标准当量轴次,确定设计交通量与交通等级,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许拉应力。
(2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,将路基划分为若干路段,确定各个路段土基回弹模量设计值。
(3)参考本地区得经验与规范拟定几种可行得路面结构组合与厚度方案,根据工程选用得材料进行配合比试验,测定各结构层材料得抗压回弹模量、劈裂强度等,确定各结构层得设计参数。
(4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。
如不满足要求,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。
(5)对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度就是否符合要求。
(6)进行技术经济比较,确定路面结构方案。
需要注意得就是,完成结构组合设计后进行厚度计算,厚度计算应采用专业设计程序。
有关公路新建及改建路面设计方法、程序及相关要求详见《沥青路面设计规范》。
二、计算示例(一)基本资料1.自然地理条件新建双向四车道高速公路地处Ⅱ2区,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,填方路基高1、8m,路基土为中液限黏性土,地下水位距路床表面2、4m,一般路基处于中湿状态。
2.土基回弹模量得确定该设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限黏性土,根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa。
3.预测交通量预测竣工年初交通组成与交通量,见表9-11、预测交通量得年平均增长率为5、0%、计算设计弯沉值。
解:1、计算累计标准当量轴次标准轴载及轴载换算。
路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示,根据《沥青路面设计规范》规定,新建公路根据交通调查资料,主要以中客车、大客车、轻型货车、中型货车、大型货车、铰链挂车等得数量与轴重进行预测设计交通量,即除桑塔纳2000外均应进行换算。
计算公司为:对于北京BJ130型轻型货车前轴:C1=1,C2=6、4,Pi=13、4KN,ni=260N=C1×C2×ni×(Pi/P)4、35=1×6、4×260×(13、4/100)4、35=0、3(次/d)后轴:C1=1,C2=1,Pi=27、4KN,P=100KN,ni=260N=C1×C2×ni×(Pi/P)4、35=1×1×260×(27、4/100)4、35=0、9(次/d)对于东风EQ140型中型货车前轴:N=7、9(次/d)后轴:N=133、9(次/d)对于东风SP9250型铰接挂车前轴:N=110(次/d)后轴:N=1704、3(次/d)对于黄海DD680型大客车前轴:N=129、3(次/d)后轴:N=305、8(次/d)对于黄河JN163型重型货车前轴:543、3(次/d)后轴:N=1534、8(次/d)对于江淮AL6600型中客车前轴:N=0、6(次/d)后轴:N=0、7(次/d)合计:N=4471、8(次/d)累计标准当量轴次Ne。
现行公路沥青路面设计实例一级公路计算书(修改稿)

新建一级公路计算书:一、交通量计算公路等级一级公路目标可靠指标 1.28初始年大型客车和货车双向年平均日交通量(辆/日)2400路面设计使用年限(年)15通车至首次针对车辙维修的期限(年)15交通量年平均增长率 6.5 %方向系数.55车道系数.5整体式货车比例35 %半挂式货车比例45 %车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类满载车比例.08 .34 .1 .44 .31 .54 .36 .46 .39 0初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量(辆/日)660设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)5825484路面设计交通荷载等级为中等交通荷载等级当验算沥青混合料层疲劳开裂时: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为 1.44086E+07当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时: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为9.438057E+08当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 1.44086E+07当验算路基顶面竖向压应变时: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为 2.427535E+07二、路面结构设计与验算路面结构的层数: 5设计轴载: 100 kN路面设计层层位: 4设计层起始厚度: 180 (mm)层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验(mm) (MPa) 料弯拉强度( MPa) 永久变形量( mm )1 细粒式沥青混凝土40 11000 .25 1.52 中粒式沥青混凝土50 10000 .25 2.53 中粒式沥青混凝土50 10000 .25 2.54 水泥稳定碎石? 7500 .25 1.45 水泥稳定碎石180 7500 .25 1.46 新建路基60 .4------第4 层无机结合料稳定层疲劳开裂验算------设计层厚度H( 4 )= 180 mm季节性冻土地区调整系数KA= .8温度调整系数KT2= .979现场综合修正系数KC= -.24第4 层层底拉应力σ= .077 MPa第4 层无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2= 3.119286E+11 轴次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NZB2= 9.438057E+08 轴次第4 层无机结合料稳定层疲劳开裂验算已满足设计要求.------第5 层无机结合料稳定层疲劳开裂验算------设计层厚度H( 4 )= 180 mm季节性冻土地区调整系数KA= .8温度调整系数KT2= .979现场综合修正系数KC= -1.157第5 层层底拉应力σ= .252 MPa第5 层无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2= 1.028473E+09 轴次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NZB2= 9.438057E+08 轴次第5 层无机结合料稳定层疲劳开裂验算已满足设计要求.------沥青面层低温开裂指数验算------路面所在地区低温设计温度TSJ=-29 ℃表面层沥青弯曲梁流变试验蠕变劲度ST= 100 MPa沥青结合料类材料层厚度HA= 140 mm路基类型参数BLJ= 2沥青面层低温开裂指数CI= 3 条沥青面层容许低温开裂指数CIR= 3 条沥青面层低温开裂指数值满足规范要求.------沥青混合料层永久变形量验算------沥青混合料层永久变形等效温度TPEF= 20.2 ℃通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB3=1.44086E+07轴次沥青混合料层永久变形验算分层数N= 6第1 分层沥青混合料永久变形量RAI( 1 )= .43 mm第2 分层沥青混合料永久变形量RAI( 2 )= .89 mm第3 分层沥青混合料永久变形量RAI( 3 )= 1.26 mm第4 分层沥青混合料永久变形量RAI( 4 )= .99 mm第5 分层沥青混合料永久变形量RAI( 5 )= .67 mm第6 分层沥青混合料永久变形量RAI( 6 )= .94 mm沥青混合料层永久变形量RA= 5.18 mm沥青混合料层容许永久变形量RAR= 15 mm沥青混合料层永久变形量满足规范要求.第1 层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为5139 次/mm第2 层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为2412 次/mm第3 层沥青混合料车辙试验动稳定度技术要求为2412 次/mm验算路面结构防冻厚度:路面结构最小防冻厚度500 mm验算结果表明,路面结构总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改, 最后得到路面结构设计结果如下:----------------------------------------细粒式沥青混凝土40 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土50 mm----------------------------------------中粒式沥青混凝土50 mm----------------------------------------水泥稳定碎石180 mm----------------------------------------水泥稳定碎石180 mm----------------------------------------新建路基计算设计路面结构的验收弯沉值:干湿循环或冻融循环条件下路基土模量折减系数KAT= .75路基顶面验收弯沉值LG= 233.4 (0.01mm)路表验收弯沉值LA= 26.1 (0.01mm)。
高速公路沥青路面设计实例

高速公路沥青路面设计实例在设计高速公路沥青路面时,需要考虑多个因素,包括交通量、道路类型、环境条件等。
下面将以设计一条高速公路沥青路面为例,详细介绍设计的过程。
首先,需要确定设计的高速公路的交通量。
根据设计要求,该高速公路设计交通量为每日3000辆,设计考虑未来20年的交通增长率为5%。
由此计算得出每日设计交通量为3000辆,未来20年的交通增长率为1465辆。
此外,还需要考虑单车道车流量最大值,根据设计要求为每小时800辆。
根据设计交通量和交通增长率,需要确定设计的车道数。
根据设计要求每小时车流量800辆和设计车道宽度为3.75米,可以计算出单车道的通行能力为每小时1200辆(800辆/3.75米)。
因此,设计的车道数为3000辆/1200辆=2.5,为确保流程通畅和安全,取3个车道。
接下来,需要确定沥青混合料的厚度。
根据设计要求,该高速公路的设计寿命为20年。
根据经验公式,混合料的设计寿命可以通过以下公式计算:Ht=(Nt–5)×Tc,其中Ht为混合料的厚度,Nt为设计寿命,Tc为每年车流量与设计车流量相差167辆时的泛用平均交通量。
根据计算得到Tc=167/1465=0.11、将设计寿命Nt和Tc代入公式中,得到Ht=(20-5)×0.11=1.65米。
因此,沥青路面的设计厚度为1.65米。
根据设计车道数和沥青混合料的厚度,可以计算出需要的沥青材料的总量。
每个车道的面积为车道宽度乘以设计厚度,每个车道的总长度为设计车流量乘以设计寿命。
因此,需要的沥青材料总量为每个车道的面积乘以车道总长度,再乘以车道数。
以该例中的设计要求为基础,可以计算出需要的沥青材料总量为3.75米×1.65米×365×3=8640立方米。
最后,需要确定沥青混合料的配方。
根据设计要求以及相关规范,可以确定沥青混合料的级配范围,并根据材料的实测结果计算出水泥、沙和石粉的比例。
我国沥青路面设计方法及典型实例

我国沥青路面设计方法及典型实例沥青路面是目前我国常见的道路铺设材料之一,它具有使用方便、维护成本低廉、使用寿命长等优点,在城市道路和高速公路中被广泛应用。
本文将重点介绍我国沥青路面的设计方法和一些典型实例。
一、沥青路面设计方法1.路面层厚度设计:沥青路面的设计首先需要确定其层厚度。
根据路面的设计标准和相应的道路使用等级,可以采用经验公式、试验和数学模型计算得到合适的层厚。
一般情况下,沥青路面的总厚度包括基层、底基层、底面、粗石层和面层。
2.沥青混合料设计:沥青路面的面层多采用沥青混合料,其设计方法主要包括配合比设计和级配设计两种。
配合比设计通过确定沥青、石料、骨料和填料的配合比例,保证混合料的力学性能和耐久性能。
级配设计则是通过确定石料或骨料的级配曲线,使得混合料在不同粒径下的力学性能均能满足要求。
3.施工质量控制:沥青路面的施工质量对其使用寿命和性能有着重要影响。
在施工过程中需要加强对各个层次的控制,包括基层的夯实度、底面的平整度、沥青混合料的铺设厚度和密实度等。
此外,还需要合理控制施工温度和加水量,以确保沥青路面的质量。
二、典型实例1.北京五环路改扩建工程:该工程是对北京市五环路进行改扩建的项目,施工中采用了多层沥青路面结构。
在路面设计中,根据道路使用等级和设计标准,确定了各个层次的厚度,采用了橡胶改性沥青混合料作为面层材料,提高了路面的耐久性和抗裂性。
2.上海市嘉定区高速公路:该高速公路采用了浇筑式沥青混凝土路面结构。
设计时,根据高速公路的使用要求,确定了合适的路面层厚度和沥青混凝土的配合比。
施工过程中,严格控制了石料级配和混合料的施工温度,保证了路面的质量。
3.广州市岭南高速公路:该高速公路采用了悬浮式沥青混凝土路面结构。
在设计过程中,考虑到高速公路的往返快车道和法兰带,采用了不同的路面结构和厚度。
施工中,采取了分层施工和层间养护的方式,确保了沥青路面的平整度和耐久性。
通过上述典型实例,我们可以看到,在沥青路面设计中,需要综合考虑道路使用等级、设计标准、材料性能和施工工艺等因素,以确保沥青路面具有良好的耐久性和使用性能。
沥青路面的设计—沥青路面交通荷载分析

例题:某高速公路双向六车道,初始年大型客车和货车双向交通量为
AADTT =3500辆/d,交通量年增长率为γ=6.5%,请确定交通荷载等级。
沥青路面交通荷载等级的确定
设计参数
备注
高速公路
(1)
公路等级
已知
初始年双向大型客货车交通
3500
(2)
交通数据调查资料,已知
量AADTT(辆/日)
0.55
(3)
设计年限设计车道内大型客
(8)
8495510
等比数列求和,公式:(7)×365× [(1+γ)t-1]/γ
货车累计交通量(辆)
(9)
交通荷载等级
重
查沥青路面设计规范表3.0.4
A.2.4 方向系数宜根据不同方向上实测交通量数据确定,无实测数据时可在0.5~0.6范围内选取。
A.2.5 车道系数可按下列三个水平确定,改建设计应采用水平一,新建
0.50~0.75
0.50~0.75
/
注:交通受非机动车和行人影响严重时取低限,反之取高值。
3.0.2 新建沥青路面结构设计使用年限不应低于表3.0.2的规定,应根
据公路等级、经济、交通荷载等级等因素综合确定。改建路面结构设
计可根据工程实践情况选取适宜的设计使用年限。
表3.0.2 路面结构设计使用年限(年)
100
0.70
213.0
319.5
三、计算当量设计轴载累计作用次数
A.4.1 根据本规范第A.3节确定的车辆当量设计轴载换算系数,按式(A.4.1)计算
初始年设计车道日平均当量轴次N1。
11
N1 = AADTT × × LDF × ×
四川某双向四车道一级公路路面工程设计(沥青路面)

四川某双向四车道一级公路路面工程设计(沥青路面)课程名称:路面工程设计题目:路面设计院系:土木工程专业:道路工程年级:2009级姓名:学号:指导教师:成绩指导教师(签章)2012年月日西南交通大学峨眉校区第1章:配合比设计级配曲线图第2章确定沥青最佳用量第3章沥青路面设计一基本资料1.自然地理情况四川松潘县至若尔盖修建一级公路,双为向四车道,采用沥青路面结构,沿线土质为粉质土,在春季不利季节调查得知地下水位离地面1.1m,路基填土高度0.8m。
属于潮湿状态;最高气温29℃最低气温﹣22℃,平均冻结指数为270℃•d,最大冻结指数为369℃d。
2土基回弹模量的确定设计路段处于潮湿状态,路基土为粉质土,查表确定土基回弹模量设计值为35MPa。
3.经过调查,预期交通量平均年增长率为5.32%。
沥青路面累计标准轴次按15年计。
表1 第一年双向平均日交通量车型前轴重(kN)前轴数前轴轮组数后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴轴距交通量(辆/日)黄河QD35255 1 单112 1 双- 540交通SH-141 45 1 单2×982 双>3m330东风EQ144 40 1 单2×922 双<3m350罗曼50 1 单3× 3 双>3140SQ9251114 m4.轴载换算(1)当以弯沉值和沥青层层底拉应力为设计指标时4.35Ki 12i i=1P N=C C n P ⎛⎫⎪⎝⎭∑()()t e 1571+r -1365N =N ηr1+0.0532-1365=3111.1720.40.0532=1.00410⎡⎤⨯⎣⎦⨯⎡⎤⨯⎣⎦⨯⨯⨯ (2)当以半刚性材料层底拉应力为设计指标时8121Ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑车型轴重(KN )轴数系数C1轮组系数 C2换算系数总换算系数交通量(辆/日)当量轴次(辆/日)车型 轴重(KN ) 轴数系数C1 轮组系数C2 换算系数 总换算系数 交通量(辆/日) 当量轴次(辆/日) 黄河QD352 前轴 55 1 6.4 0.475 2.112 540 1140.112 后轴 112 1 1 1.637 交通SH-141 前轴 45 1 6.4 0.198 2.030 330 669.9 后轴 2×98 2 1 1.832 东风EQ144 前轴 40 1 6.4 0.119 1.650 350 577.5 后轴 2×92 2.2 1 1.531 罗曼SQ9251前轴 50 1 6.4 0.314 5.619140723.66 后轴3×114315.305合计3111.172黄河QD352 前轴55 1 18.5 0.1552.631 540 1420.74 后轴112 1 1 2.476交通SH-141 前轴45 1 18.5 0.0311.733 330 571.89 后轴2×98 2 1 1.702东风EQ144 前轴40 1 18.5 0.0121.552 350 543.2 后轴2×92 3 1 1.540罗曼SQ9251 前轴50 1 18.5 0.0728.630 140 1208.2 后轴3×114 3 1 8.558合计3744.03 ()()1571136510.053213653744.030.40.05321.21810terN Nrη⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯⨯=⨯二初拟路面结构根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量,初步确定路面结构组合与各层厚度如下:方案一:3cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+36cm水泥稳定碎石+二灰稳定粗粒土?cm方案二:3cm细粒式沥青混凝土+5cm中粒式沥青混凝土+8cm粗粒式沥青混凝土+?cm密级配沥青碎石基层+20cm级配砂砾底基层三路面材料设计参数的确定结构层容许弯拉应力Rσ:=spR sK σσ沥青面层抗拉强度结构系数s K :()0.2270.220.09 1.004100.09 3.1231.0es cNK A ⨯⨯===无机结合料稳定集料抗拉强度结构系数s K :()0.1170.110.35 1.218100.35 2.1061.0es cNK A ⨯⨯===无机结合料稳定细粒土抗拉强度结构系数s K :()0.1170.110.45 1.218100.45 2.7081.0es cNK A ⨯⨯===方案一材料容许拉应力材料名称 20C ︒抗压回弹模量 15C ︒抗压回弹模量劈裂强度(MPa ) 抗拉强度结构系数 容许拉应力(MPa )细粒式沥青混凝土 1500 2000 1.43.123 0.45 中粒式沥青混凝土 1200 1600 1.0 3.123 0.32 粗粒式沥青混凝土 1000 1200 0.8 3.123 0.26 水泥稳定碎石 1500 4000 0.5 2.106 0.24 二灰稳定粗粒土 800 25000.24 2.106 0.11方案二材料容许拉应力材料名称 20C︒抗压回弹模量15C︒抗压回弹模量 劈裂强度(MP a ) 抗拉强度结构系数容许拉应力(MPa ) 细粒式沥青混凝土 1500 2000 1.43.123 0.45中粒式沥青混凝土 1400 1800 1.0 3.123 0.32粗粒式沥青混凝土 1000 1200 0.8 3.123 0.26 密级配沥青碎石(基层) 1300 1400 0.8 3.123 0.33 级配沙砾(基层)200 200 0 0 0四路面结构层厚度确定1.方案一的结构厚度计算该结构为半刚性基层,沥青路面的基层类型系数为1.0. 设计弯沉值计算()0.20.27600600 1.00410 1.0 1.0 1.023.87(0.01)d e c s B l N A A A mm --==⨯⨯⨯⨯⨯=55 计算结果 —————————————————————— ———————56 路面设计弯沉值(0.01mm) 23.87 57 路面结构的实测弯沉值(0.01mm) 18.5270458 路面第 1层厚度(cm) 3 59 路面第 2层厚度(cm) 5 60 路面第 3层厚度(cm) 8 61 路面第 4层厚度(cm) 36 62 路面第 5层厚度(cm) 24.80001 63 设计控制层厚度(cm) 24.80001 64 第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 18.52704 65 实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa) 0 66 第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 18.75192 67 实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa) 0 68 第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.04808 69 实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa) 0 70 第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 19.79412 71 实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa) 7.261537E-0272 第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 23.50371 73 实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa) .1098069 74 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm) 266.1563利用设计程序算出满足设计弯沉指标的二灰稳定粗粒土底基层厚度为24.8取为25m ,此时路面计算弯沉为18.53mm ),验算结果见下表:材料名称 层底拉应力(MPa) 厚度(cm ) 容许拉应力(MPa)细粒式沥青混凝土 0 3 0.45 中粒式沥青混凝土 0 5 0.32 粗粒式沥青混凝土0 8 0.26 水泥稳定碎石0.07262 36 0.24二灰稳定粗粒土0.1098 25 0.11由上表可知,层底拉应力均小于容许应力(m R σσ<),计算弯沉小于设计弯沉()s d l l <,满足要求。
沥青路面施工组织设计范例

沥青路面施工组织设计范例一、编制依据1 、×××程道路施工图2 、×××工程招投标文件3 、《沥青路面施工及验收规范》4 、《市政道路工程质量检验评定标准》二、工程概况㈠设计概况1.设计标准计算行车速度:V 路段=4OKm/h设计标准轴载:BZZ- 100KN防洪标准100 年一遇道路路面结构设计年限:沥青路面为30 年2.设计概况×××道路沥青砼摊铺工程是开辟区内南北向及东西向十字交叉的主要干线道路。
施工长度为1.292 公里。
沥青砼摊铺长度为1.156 公里。
东起××路,西至××路,施工长度为1.033 公里,沥青砼摊铺长度为0.967 公里。
横断面设计道路标准横断面:6.5m 人行道+4.0m 绿化带+15m 车行道+4.0m 绿化带+6.5m 人行道,道路总宽度为36 m。
路面结构设计道路机动车道结构:4cmAC- 13I 细粒式沥青砼+7cmAC-25I 粗粒式沥青砼+lcm 沥青下封层+3Ocm 二灰碎石+20cm10%石灰土。
交叉口:8cm 马路块+31cm 二灰碎石+20cm10%石灰土。
本次工程中仅为路面结构层中的沥青砼摊铺,即4cmAC- 13I 细粒式沥青砼+7cmAC-25I 粗粒式沥青砼+lcm 沥青下封层,净宽度为14.52m。
本次工程质量目标为优良工程。
㈡施工条件及周边环境1、沿线自然地貌本段xx 路基础已完成,道路沿线基本为农田和村庄,地势较为平整。
2、道路工程地质本段xx 路位于长江三角洲冲积平原区,具有第四纪地质特性,其土质特性自上而下分为五层:①常年耕植土或者杂填土;②淤泥质土;③粉质黏土;④黏土;⑤中液限黏土。
道路沿线地下水类型分上层滞水和承压水两种,上层滞水主要分布于②淤泥质土和⑤中藏展转土层以上的①耕填土中,埋深在0.4-2 .0 米;承压水主要分布于粉土层之间,主要补给源为大运河和长江水。
(完整版)沥青路面设计计算实例

沥青混凝土路面计算书一、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 3)轴载换算:轴载换算的计算公式:N= 4.35121()ki i i PC C n P =∑2)累计当量轴次:根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数取0.6 累计当量轴次:()'111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦=()151 5.4%1365×885.380.65.4%⎡⎤+-⨯⎣⎦=⨯ =4312242(次) 3)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次注:轴载小于50kN 的轴载作用不计验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式:N=8121()ki i i PC C n P =∑(2)累计当量轴次:()'111365t e N N γηγ⎡⎤+-⨯⎣⎦==()151 5.4%1365×505.650.65.4%⎡⎤+-⨯⎣⎦⨯=2462767.6(次) 二、结构组合与材料选取根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途筑路材料较丰富,路面结构采用沥青混凝土(15cm ),基层采用二灰碎石(20cm ),基底层采用石灰土(厚度待定)。
二级公路面层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3cm ), 中间层采用中粒式密级配沥青混凝土 (厚度5cm ), 下层采用粗粒式密级配沥青混凝土 (厚度7cm )。
三、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,因此得到20℃的抗压模量: 细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1200MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa , 二灰碎石为 1500MPa , 石灰土为 550MPa 。
各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土为 1.4MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1.0MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa , 二灰碎石为 0.5MPa , 石灰土为 0.225MPa 。
沥青路面结构设计计算案例

沥青路面结构设计计算案例(案例简介)地区的一条新建道路需要进行沥青路面结构的设计计算。
该道路长1000米,设计速度为50公里/小时,设计总重为1万标准车辆,道路设计年限为20年。
现需要根据给定条件进行路面结构设计计算。
(路面结构设计计算步骤)1.设计交通量和轴重根据道路设计年限、设计速度和设计总重,可以计算出设计交通量和轴重。
道路设计年限为20年,设计总重为1万标准车辆,即每年要过1万标准车辆。
假设每天通行时间为8小时,每小时通行率为设计交通量/8、设计速度为50公里/小时,即设计交通量=设计速度×设计交通量/8=50×1万/8=6250(辆/小时)。
2.设计轴重参数3.计算配筋系数根据设计速度和设计交通量,可以计算出设计配筋系数。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,设计交通量为6250(辆/小时),设计速度为50公里/小时时的设计配筋系数为0.45、所以设计交通量为6250辆/小时时,设计配筋系数为0.454.计算设计厚度根据设计交通量、设计速度和设计配筋系数,可以计算出设计厚度。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,设计厚度d(cm)=2.07×ln(qv)+0.61×ln(V)-3.15,其中qv为设计交通量(辆/小时/米),V为设计速度(km/h)。
所以设计厚度d=2.07×ln(6250)+0.61×ln(50)-3.15=3.48(cm)。
5.计算沥青混合料配合比根据设计厚度,可以计算沥青混合料中沥青的用量。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,沥青混合料中沥青用量为每m2路面面积的0.055t。
假设道路宽度为6m(含路肩)。
6.结构层分配厚度根据设计厚度,可以计算出沥青面层、底面层和基层的分配厚度。
根据《公路工程沥青路面设计规范》,沥青面层分配厚度为总设计厚度的40%;底面层分配厚度为总设计厚度的25%;基层分配厚度为总设计厚度的35%。
沥青路面设计案例1

一、公路路面结构图阅读 阅读沥青路面设计说明书路面设计案例一、概述本路段采用沥青混凝土高级路面,就沥青混泥土路面按一级公路路标准,结合规范推荐组合,综合考虑防水和耐磨性等指标,以及当地所能提供的材料综合考虑,在干燥路段:采用4厘米细粒式沥青混凝土、5厘米中粒式沥青混凝土及6厘米粗粒式沥青混凝土作面层,20厘米水泥稳定碎石作基层,34cm 厚的级配碎石作底基层。
在中湿路段,采用4厘米细粒式沥青混凝土、5厘米中粒式沥青混凝土及6厘米粗粒式沥青混凝土作面层,20厘米水泥稳定碎石作基层,37cm 厚的级配碎石作底基层。
二、计算步骤1.判别土基干湿类型,划分路段,确定各段土基E0。
由于缺乏有关资料,只能根据填挖值划分路段。
高填方段不易受到水流侵蚀,故划作干燥段;挖方段易受地下水影响,低填方段也易受到水流冲击,故划分为中湿段。
全线共分为7段。
土基E 0参考《设计示例》取值,干燥段为25.8MPa ,中湿段为29.3MPa 。
按标准轴载BZZ-100换算累计当量轴次。
Ⅰ)划分路段干燥:ωc=1.14,E0=25.8Mpa 中湿: ωc=0.97,E0=29.3Mpa Ⅱ)当量轴次总计:N=∑Ni=225.6867×104次 N ˊ=∑Ni ˊ=121.1912×104次 Ⅲ)土基回弹模量的确定干燥:E0=34.0Mpa 中湿: E0=30.0Mpa Ⅳ)设计弯沉Ld=600×Ne-0.2 Ac×As×Ab Ne=225.6867×1040.1=c A 0.1=s A0.1=b A Ld=600×Ne-0.2Ac×As×Ad=32.17(0.01mm )Ⅴ)验算层材料容许拉应力细粒式密级配沥青混凝土: Ks=0.09×Aa×Ne0.22/Ac=2.25 σR=σsp/Ks=0.622 中粒式密级配沥青混凝土: Ks=0.09×Aa×Ne0.22/Ac=2.25 σR=σsp/Ks=0.444 粗粒式密级配沥青混凝土: Ks=0.09×Aa×Ne0.22/Ac=2.474 σR=σsp/Ks=0.323水泥稳定碎石: Ks=0.35×Ne0.11/Ac 63.1=σR=σsp/Ks=0.37MPa 级配碎石:不需验算弯拉应力 Ⅵ)新建沥青路面设计:在干燥路段计算水泥稳定碎石层厚度:采用沥青路面设计程序,在输入设计弯沉及以上数据后,得水泥稳定碎石基层厚度。
- 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)。
【例11.1】新建路面设计实例本例为安徽境内某条高速公路,整体式路基宽度为28.0m ,设计车速120km 。
⑴设计交通量:设计使用年限15年,根据交通量预测资料,考虑车型发展趋势及经济发展对交通量增长的影响,交通量平均年增长率预测结果如表1-1。
表(1-1) 设计年限内交通量平均年增长率表如下表(1-2)所示。
表(1-2) 代表车型及预测交通量表根据预测交通量资料及代表车型,根据4.351121()Ki i i p N C C n p ==∑=7068Ne=[(1+r )t-1]×365×N1×η/r=2.827166×107将各级轴载换算为标准轴载100KN ,15年内一个车道上的累计当量轴次为2494万次。
设计弯沉:Ld=600×Ne-0.2×Ac ×As ×Ab=19.4 (0.01mm )根据累计当量轴次,本项目设计交通等级为特重交通等级,路面设计弯沉19.4(0.01mm )。
若以半刚性层底拉应力为验算指标时'''8121()Ki i i p N C C n p ==∑1=2494Ne=[(1+r )t-1]×365×N1×η/r = 997587 ⑶路基土干湿类型:根据项目所处地区已有的设计经验及查表综合考虑得出路基临界高度,参考外业中调查的地下水位,确定了路基的最小填土高度来保证路基在不利季节处于干燥或中湿状态。
⑷土基回弹模量:根据规范,全线属于Ⅳ5自然区划,结合沿线地质情况确定土基回弹模量E0。
经过清表回填、碾压,并根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006要求,保证上路床30cm,填料CBR值不小于8,下路床50cm填料CBR值不小于5,上路床压实度不小于96%;交通量等级为重型时应保证土基回弹模量>40MPa,故本条道路土基回弹模量取41.0MPa。
施工过程中,应根据不同路段对路床土进行试验,若土基抗压回弹模量不符合设计要求时,可局部采用补压、固化处理、换填等措施,或调整底基层结构或厚度,以保证路基路面的强度和稳定性。
⑸路面设计的结构参数:统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度。
沥青混凝土在弯沉指标计算中用20℃抗压模量,底层拉应力计算时采用15℃抗压模量,允许拉应力计算时采用15℃劈裂强度。
半刚性材料的设计龄期:水泥稳定类为3个月。
参照室内混合料实验结果,结合国内已建成路面调查情况,确定各层材料设计参数见表(1-3)。
表(1-3)结构设计参数⑹按设计弯沉计算路面厚度初步结合以往施工及设计经验,拟定结构厚度:表(1-4)主线路面结构由式(1-10)初步计算F 可取设计弯沉值代入计算:0.380.3601.63()()2000d l EF pδ==1.63*((19.4/(2000*10.65))^0.38)*((41/0.70)^0.36)=0.493②计算理论弯沉系数由式(1-6),以设计弯沉值代替理论弯沉值反算可得:11000*2d L lE pF αδ==(19.4*1400)/(1000*2*0.7*10.65*0.493)=3.695③计算基层厚度这是一个六层体系,求算基层厚度时,须先把所拟定的结构换算成当量三层体系,求出其中层厚度H(图1-1),然后再按当量厚度换算公式求出h4求H:由已知参数求得:h/δ=4/10.65=0.376;E2/E1=1200/1400=0.857,查图(1-1)得α=6.6h/δ=4/10.65=0.376,E0/E2=41/1200=0.034,查图(1-1)得k1= 1.5; 由αL=αk1k2,所以k2=αL/(αk1)=3.695/(6.6*1.5)=0.373由K2=0.373;E0/E2=41/1200=0.034;h/δ=4/10.65=0.376,查图(1-1)得H/δ=5.8 故H=5.8*10.65=61.77 (cm) 求h3:根据公式(1-4):123n i i H h h -==+∑=2345h h h h +h4=235(/H h h h --=(61.7768*20*/--取h4=35(cm)。
⑺验算上面层沥青混凝土底面的层底拉应力 ①先把六层体系换算成当量三层体系。
将h1,作为当量三层体系的上层厚度h ,其模量采用15℃抗压回弹模量,其余各层仍用20℃抗压回弹模量或抗压回弹模量(弯沉计算用),按公式(1-16~1-18)换算成当量层,组成当量的三层体系,见图(1-7)。
11122n x x i x H h h=-++=+=+∑68*35*20*+②计算当量三层体系上层底面最大拉应力。
根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3)。
由h/δ=4/10.65=0.376,E2/E1=1200/2000=0.6查图(1-3)得_σ<0,表示该层底为压应力。
由h/δ=4/10.65=0.376, E2/E1=1200/2000=0.6, E0/E2=41/1200=0.034,查图(1-3)得m1<0.8,查不出具体数值,表示m1非常小。
由H/δ=68.4/10.65=6.423,E0/E2=41/1200=0.034, E2/E1=1200/2000=0.6,查图(1-3)得m2<0.9,查不出具体数值,表示m2非常小。
③计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力。
由式(1-7)SR S K σσ=0.220.09/S e cK N A =, AC=1.00.220.09/S e c K N A ==0.20.09(24940000)/1⨯=2.714SR S K σσ==1.4/2.714=0.516(MPa )>m σ(m σ<0(MPa ))可见,沥青混凝土上面层的强度能满足要求。
⑻验算中面层沥青混凝土底面的层底拉应力 ①先把六层体系换算成当量三层体系。
将h1,h2作为当量三层体系的上层厚度h ,其模量采用15℃抗压回弹模量,其余各层仍用20℃抗压回弹模量或抗压回弹模量(弯沉计算用),按公式(1-16~1-18)换算成当量层,组成当量的三层体系,见图(1-7)。
11x x i h h h -==+∑6+=10.111122n x x i x H h h =-++=+=+∑835*20*+②计算当量三层体系上层底面最大拉应力。
根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3)。
由h/δ=10.1/10.65=0.948,E2/E1=1000/1800=0.556查图(1-2)得_σ=0.07 由h/δ=10.1/10.65=0.948,E2/E1=1000/1800=0.556, E0/E2=41/1000=0.041,查图(1-3)得m1<0.8,查不出具体数值,表示m1非常小。
由H/δ=76.4/10.65=7.174,E0/E2=41/1000=0.041,E2/E1=1000/1800=0.556,查图(1-3)得m2<0.30,查不出具体数值,表示m2非常小。
_m σ=0.07*0.8*0.31=0.017(MPa )_=m p σσ⨯=0.7*0.017=0.012(MPa )③计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力。
由式(1-7)SR S K σσ=0.220.09/Se cK N A , AC=1.00.220.09/S e c K N A ==0.20.09(24940000)/1⨯=2.714SR S K σσ==1.0/2.714=0.368(MPa )>m σ(0.012MPa)可见,沥青混凝土中面层的强度能满足要求。
⑼验算下面层沥青混凝土底面的层底拉应力 ①先把六层体系换算成当量三层体系。
此时AC-25沥青混凝土底下面层及其上各层,作为当量三层体系的上层厚度h ,其模量采用15℃抗压回弹模量,其余各层仍用抗压回弹模量(弯沉计算用),按公式(1-16~1-18)换算成当量层,组成当量的三层体系,见图(1-7)。
-11x x i h h h ==+∑8=18.8(cm)1-1122n x x i x H h h =++=+=+∑3520*+②计算当量三层体系上层底面最大拉应力。
根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3)。
由h/δ=18.8/10.65=1.765,E2/E1=1500/1400=1.071查图(1-2)得_σ<0,表示该层底为压应力。
由h/δ=18.8/10.65=1.765,E2/E1=1500/1400=1.071, E0/E2=41/1500=0.027,查图(1-3)得m1<0.8,查不出具体数值,表示m1非常小。
由H/δ=43.6/10.65=4.094 ,E0/E2=41/1500=0.027,E2/E1=1500/1400=1.071,查图(1-3)得m2<0.3,查不出具体数值,表示m2非常小。
③计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力。
由式(1-7)SR S K σσ=0.220.09/S e cK N A , AC=1.00.220.09/Se c K N A =0.20.09(24940000)/1⨯=2.714SR S K σσ==1.0/2.714=0.368(MPa )>m σ(m σ<0(MPa ))可见,沥青混凝土下面层的强度能满足要求。
(10)验算水泥稳定碎石基层的层底拉应力 ①先把六层体系换算成当量三层体系。
此时水泥稳定碎石基层及其上各层,作为当量三层体系的上层厚度h ,其模量采用15℃抗压回弹模量或抗压模量(拉应力计算用),其余各层仍用抗压回弹模量(弯沉计算用),按公式(1-16~1-18)换算成当量层,组成当量的三层体系,见图(1-7)。
11x x i h h h -==+∑35=50.5(cm)11122n x x i x H h h =-++=+=+∑②计算当量三层体系上层底面最大拉应力。
根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3)。
由h/δ=50.5/10.65=4.742,E2/E1=700/3000=0.233,查图(1-2)得_σ=0.15。
由h/δ=50.5/10.65=4.742,E2/E1=700/3000=0.233,E0/E2=41/700=0.059,查图(1-3)得m1=1.32。
由H/δ=20/10.65=1.878,E0/E2=41/700=0.059,E2/E1=700/3000=0.233,查图(1-3)得m2=1.01。
_m σ=0.15*1.32*1.01=0.200(MPa )_=m p σσ⨯=0.70*0.017=0.140(MPa )③计算水泥稳定碎石基层底面的容许拉应力。