沥青路面结构设计示例
沥青混凝土路面施工组织设计
第一章工程概况一、工程概况本工程位于咸阳市城市规划区的北部，是咸阳城区连接咸阳---西安航空港南北向交通主干道之一。
为改建道路，它南起文林路北半幅，沿现状咸周公路经咸宋路至机场J号匝道，道路设计全长7139.922米。
本标段为G标段，桩号6+100---7+139.922.,全长为1039.922米。
二、路面结构设计Ａ、机动车道路路面结构：（宽23米）面层：AC－13、I型、细粒式沥青混凝土４厘米联结层：AM--25 中粒式沥青碎石５厘米乳化沥青透层油： 1.2KG／米２基层：二灰碎石（石灰：粉煤灰：碎石＝7.5:17.5:75）23 厘米底基层：石灰土（含灰量12%） 30 厘米Ｂ、非机动车道路面结构：（宽5*2米，双向）面层：ＡＣ－１３、I型、细粒式沥青混凝土５厘米乳化沥青透层油： 1.2KG／米２基层：二灰碎石（石灰：粉煤灰：碎石＝7.5:17.5:75）20 厘米Ｃ、人行道路面结构：（直线段1.55*2米宽,盘道部分6米宽）面层：Ｃ30彩色釉面砖250*250*50 5厘米座浆层：Ｍ7.5干硬性水泥砂浆３厘米基层：石灰土（含灰量12％） 20厘米D、排水部分：排水主干管为玻璃钢夹砂管（管径D500—D700，过街管为钢筋砼管D300）三、施工准备工作在投标阶段的基础上进一步对工程的性质、规模、图纸、技术要求、标准、周边环境、地质情况等作了认真、充分的研究，并为一旦中标后的进场施工作准备。
1．技术准备工作（1）落实项目部人选，组建强有力的项目经理部，并落实参与本项目施工人员。
（2）熟悉、审查设计图，参加设计交底和图纸会审。
（3）复测控制桩并制定测量方案。
（4）做好技术交底和培训，安排好有关的试验工作。
2 .施工准备工作（1）编制施工计划，安排施工程序，协调各工序及专业间的配合工作。
（2）落实相应的专业施工队伍，并进行施工前培训和教育。
（3）编制材料和设备供应计划并组织供应，安排非标准件加工以及施工机具的维修保养工作。
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
公路沥青路面结构图设计
max R
R
sp
Ks
sp ——结构层材料的极限劈裂强度（MPa），由试验确定。
K s ——抗拉强度结构系数。
1沥青路面设计理论与设计指标
抗拉强度结构系数Ks，与材料的疲劳特性有关。
R
sp
Ks
Ks
0.09 Aa
N 0.22 e
/
Ac
沥青混凝土面层
Ks
0.35
N 0.11 e
/
Ac
无机结合料稳定集料
疲劳开裂 剪切开裂 收缩开裂 反射开裂
泛油、磨光
拥包、波浪
车辙
泛油
纵向裂缝
横向裂缝
龟裂、坑槽
网裂
1 沥青路面设计理论与设计指标
开裂和变形为沥青路面的主要破坏模式：
（1）疲劳开裂
r r
[[rRrR]]
—拉应力（结构层开裂）
（2）车
辙 LC [LCR ]—永久变形
高速、一级公路15mm 二级、三级公路20mm
高速公路
—
其他等级公路
1.00
2 0.70～0.85 0.50～0.75
3 0.45～0.60 0. 50～0.75
≥4 0.40～0.50
—
2沥青路面设计依据
4.沥青路面设计年限
公路等级
路面结构设计使用年限（年）
设计使用年限 公路等级
设计使用年限
高速公路、一级公路
15
三级公路
10
二级公路
12
四级公路
3 沥青路面结构组合设计
4）满足结构层层间结合要求
沥青结合料层之间应设置粘层；沥青结合料层与基层层 间应设置封层，宜设置透层。 无机结合料稳定基层与沥青结合料面层之间应设置沥青 碎石、级配碎石联结层。 岩石或填石路基顶面应设置整平层，厚度为20～30cm
沥青路面结构方案设计图
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。
沥青路面结构设计【范本模板】
第四章路面结构设计1。
1设计资料（1)自然地理条件新建济南绕城高速,道路路基宽度为24。
5米，全长5km,结合近几年济南经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5000辆/日，交通量平均年增长率γ=4%.路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。
（2）土基回弹模量济南绕城高速北环所在地区为属于温带季风气候，季风明显,四季分明，春季干旱少雨，夏季温热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷少雪。
据区域资料，年平均气温13.8℃,无霜期178天,最高月均温27。
2℃(7月)，最低月均温—3.2℃ω=1.3；因此该路基（1月）,年平均降水量685毫米。
道路沿线土质路基稠度cⅡ区,根据【JTG 处于干燥状态，根据公路自然区划可知济南绕城高速处于5D50—2006】《公路沥青路面设计规范》中表5.1。
4—1可确定工程所在地土基回弹模量设计值为46MPa。
(3）交通资料1。
2交通分析(1)轴载换算路面设计以双轮组—单轴载为100KN 为标准轴载，以BZZ-100表示.标准轴载的计算参数按表1—2确定.错误!载Pi 的作用次数Ni 按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 的计算公式为：35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P N C C N式中：N-—标准轴载当量轴次数（次/d ）；Ni ——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d)； P-—标准轴载（kN ）；Pi-—被换算车型的各级轴载(kN)；C1——被换算车型的各级轴载系数,当其间距大于3m 时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m ，当其间距小于3m 时,按双轴或多轴计算,轴数系数为C1=1+1.2（m-1）；C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。
沥青路面营运第一年双向日平均当量轴次为:35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P N C C N = 4709。
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。
城市道路沥青路面结构设计
城市道路沥青路面结构设计摘要：：目前沥青路面在道路建设领域使用频率极高，已成为我国道路路面的一种重要形式。
本文针对湖北宜昌的城市道路沥青路面的结构设计进行了探讨。
关键词：城市道路；沥青路面；结构设计要点；设计方法引言：沥青路面具有表面平整、无接缝、行车舒适、耐磨、振动小、燥声低、施工期短、养护维修简便、适宜于分期修建等诸多优点而被广泛应用，特别是在目前的城市道路大建设中已成为常用路面结构而加以推广在沥青路面设计中，结构组合设计是其核心内容，路面结构应根据宜昌当地城市的自然区划特点、城市道路等级与使用要求、交通量及其交通组成，并考虑结构层的功能与受力特点以及经济发展和投资环境等综合因素，进行多层材料组合设计。
一、背景宜昌古称夷陵，位于湖北省西南部，近年来，伴随着中部崛起口号的提出，省域副中心城市地位的确定，宜昌正以崭新的面貌走在省内前列，根据《宜昌市国民经济和社会发展“十二五”规划》，宜昌市将全面推进中心城区发展，拓展城市发展空间。
规划“十二五”期末，城区建成区面积达到200平方公里。
“十二五”期间宜昌市综合交通网络建设的重点是建设完善道路交通系统，提升对外交通水平，加强各种交通方式之间的衔接。
在这大方针下，对其城市道路沥青路面的结构设计就显得尤为重要了。
二、沥青路面结构设计的要点1.要结合城市道路特点，参照城市道路沥青路面设计规范选取计算参数。
2.应根据规划要求对修建道路在所处路网中的作用进行定位,通过对设计路段交通量实测、分析与预测,确定设计交通量,然后换算成标准轴载车道累计当量轴次数据进行后续结构层厚度计算；3.在路面结构设计之前必须对宜昌进行地质、环境、气候和水文状况的调查,根据当地材料供应的特点,确定满足密实、抗滑、稳定、耐久的路面结构方案,满足路面使用的基本要求。
由于目前沥青路面结构组合设计许多观念在新的研究成果公布后生变化,设计人员必须对当地多年的路面使用实际进行了解,从中吸取有益的部分结合最新的设计方法和理论进行设计；4.应对材料详尽调查,提出材料的基本要求:级配大致范围、筛孔分级、加工方法及颗粒形状等。
高速公路沥青路面结构CAD图
沥青道路施工方案精选范例(附详图)
沥青道路施工方案精选范例（附详图）《沥青混凝土路面施工方法全面讲解》沥青路面可以说是应用最为广泛的路面形式，无论是在常规的道路工程上，还是高速公路，都能看到它的身影。
除了平时讲解视频，图文内容还给大家展示了一个现场的施工方法示例，有施工经验的可以对比一下。
一、水稳施工工艺工程概况：标段路面结构类型为上面层：4cm细粒式改性沥青混凝土，中面层：6cm中粒式沥青混凝土，下面层：8cm粗粒式沥青混凝土，封层：改性乳化沥青下封层+透层油，基层：34cm水泥稳定碎石，底基层：18cm低剂量水泥稳定碎石，总厚度70cm。
基层、底基层摊铺使用两台摊铺机一前一后相隔5~10m进行摊铺，底基层工程量为184346平方。
施工工艺：施工方案：原材料水泥稳定碎石的主要原材料有水泥、石屑及级配碎石。
所采用水泥、石屑、集料等材料的各项技术均符合规范要求。
我部对所购材料均按规定要求的频率做好检测工作，以保证上路材料的质量。
（1）水泥:采用孟电PC32.5水泥，经检测其初凝时间4小时以上，终凝时间在6小时以上且小于10小时。
（2）碎石:底基层碎石采用最大粒径未超过37.5mm；（3）水：水稳混合料拌和使用井水。
混合料配合比设计（1）取工地实际使用的碎石，按颗粒组成计算，确定各种碎石的组成比例（16～31.5）mm碎石为23%、（10～20）mm碎石为29%、（5～10）mm碎石为25%、石屑为23%。
（2）水泥试配剂量水泥剂量以水泥质量占全部粗细集料干质量的百分比表示，即水泥剂量=水泥质量/干集料质量，本次水泥稳定底基层配合比水泥掺入量为3%。
（3）根据所选用的水泥剂量制备混合料，进行振动压实试验，确定其混合料的最佳含水量为3.6%和最大干（压实）密度为2.435g/cm3。
（4）按最佳含水量和计算得到的干密度制备试件（采用振动成型法）。
试件在标准养护条件下保湿养生6d，浸水24h后，按现行《公路工程无机结合料稳定材料试验规程》进行无侧限抗压强度试验。
(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%。
沥青路面结构设计计算说明书(含电算)
沥青路面结构设计计算说明书(一)设计资料济南地区新建一级公路，设计速度为80km/h，双向四车道。
沿线土质为粘土，地下水位为1m，路基填土高度为1.2m。
公路沿线有可开采碎石、砂砾，并有粉煤灰、石灰供应。
根据工程可行性报告得知，近期交通组成与交通量、不同车型的交通参数见表1，交通量年平均增长率为6％。
【表1.1 近期交通组成与交通量、车辆交通参数】注：基本要求为车道系数、车辆类型分布系数、当量设计轴载换算系数等均按照新建沥青路面，可采用水平三选取计算。
(二)设计任务该公路拟采用沥青路面结构，沥青面层要求采用沥青混凝土，基层采用无机结合料稳定类基层，试设计沥青路面结构和厚度。
(三)设计步骤1.交通荷载参数分析依表1.1，初始年大型客车和货车双向年平均日交通量为1946辆/日，交通量年增率γ=6%.(1)设计使用年限根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)3.0.2，沥青路面一级公路的设计使用年限t=15(年)。
(2)方向系数及车道系数根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.4，方向系数DDF取0.55。
根据《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)A.2.5，车道系数LDF取0.6。
(3)各类车比例、满载比例、设计轴载换算系数整体式货车即表1.1中3类、4类、5类车，占比为62.95%；半挂式货车即表1.1中7类车，占比为16.19%。
根据《公路沥青路面设计规范》（JTGD50-2017）A.2.6，新建路面按水平三考虑，故公路TTC分类为TTC4，由此车辆类型分布系数VCDF(%)分别为如下：【表3.1.1 车辆类型分布系数】各类车型的满载车占比PERmh如下取值：【表3.1.2 各类车型满载车占比】2-11类车辆当量设计轴载换算系数EALFml (非满)和EALFmh(满)依不同计算作用，如下：【表3.1.3 2-11类车辆当量设计轴载换算系数】(4)交通荷载等级、设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次初始年设计车道的年平均日货车交通量Q1=AADTT×DDF×LDF=642(辆/日)，设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆)Qt = Q1×365×[(1+γ)t-1]/γ=5454258(辆/日)，属于中等交通荷载等级；初始年设计车道的年平均当量轴次N1=Q1×Σ(VCDFm×EALFm)=1043.4(次)，设计使用年限内设计车道的年平均日当量轴次Nt依表3.1.3有：①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Ne1=8864560(次)；②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Ne2=6.146937×108(次)；③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期限内设计车道的当量设计轴载累计作用次数Ne3=8864560(次)；④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Ne4=1.393465×107(次)。
路面结构设计计算示例
课程名称：学生姓名：学生学号：专业班级：指导教师：年月日路面结构设计计算1 试验数据处理1.1 路基干湿状态和回弹模量1.1.1 路基干湿状态路基土为粘性土，地下水位距路床顶面高度0.98m~1.85m。
查路基临界高度参考值表可知IV5区H1=1.7~1.9m，H2=1.3~1.4m，H3=0.9~1.0m，本路段路基处于过湿~中湿状态。
1.1.2 土基回弹模量1) 承载板试验表1.1 承载板试验数据承载板压力（MPa）回弹变形（0.01mm)拟合后的回弹变形(0.01mm)0.02 20 100.04 35 250.06 50 410.08 65 570.10 80 720.15 119 剔除0.20 169 剔除0.25 220 剔除计算路基回弹模量时，只采用回弹变形小于1mm的数据，明显偏离拟合直线的点可剔除。
拟合过程如图所示：路基回弹模量：2101011000(1)4nii nii pDE lπμ===-=∑∑2）贝克曼梁弯沉试验表1.2 弯沉试验数据测点 回弹弯沉（0.01mm ）1 1552 1823 1704 1745 1576 2007 1478 1739 172 10 207 11 209 12 210 13 172 14170根据试验数据：l =15.85(0.01mm)S =l20.56(0.01mm)式中：l ——回弹弯沉的平均值（0.01mm ）；S ——回弹弯沉测定值的标准差（0.01mm ）； l i ——各测点的回弹弯沉值（0.01mm ）； n ——测点总数。
根据规范要求，剔除超出(2~3)l S ±的测试数据，重新计算弯沉有效数据的平均值和标准差。
计算代表弯沉值：1174.79 1.64515.85200.86(0.01mm)a l l Z S -=+=+⨯= lZ a 为保证率系数，高速公路、一级公路取2.0，二、三级公路取1.645，四级公路取1.5。
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7.2 路面结构设计7.2.1 路面结构设计步骤新建沥青路面按以下步骤进行路面结构设计：(1) 根据设计任务书和路面等级及面层类型，计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。
(2) 按路基土类型和干湿状态，将路基划分为几个路段，确定路段回弹模量值。
(3) 根据已有经验和规范推荐的路面结构，拟定几中可能的路面结构组合及厚度方案，根据选用的材料进行配合比实验及测定结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度，确定各结构层材料设计参数。
(4) 根据设计弯沉值计算路面厚度。
对二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、底基层，应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。
如不满足要求，或调整路面结构层厚度，或变更路面结构层组合，或调整材料配合比，提高材料极限抗拉强度，再重新计算。
7.2.2 路面结构层计算该路位于中原黄河冲积平原区，地质条件一般为a）第一层：冲积土；b）第二层：粘质土；c）第三层：岩石。
平原区二级汽车专用沥青混凝土公路，路面使用年限为12年，年预测平均增长率为6%。
（1）轴载分析本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN为标准轴载，以BZZ-100表示。
标准轴载的计算参数按表7-1确定。
表7-1 标准轴载计算参数① 轴载换算各级轴载换算采用如下计算公式：4.351121()ki i i p N c c n p==∑（7-1）式中：N 1—标准轴载的当量轴次，次/日；n i —被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； P —标准轴载，kN ；P i —被换算车辆的各级轴载，kN ； k —被换算车辆类型；C 1—轴数系数，C 1=1+1.2（m-1），m 是轴数。
当轴间距大于3m 时，按单独的一个轴载计算，当轴间距小于3m 时，应考虑轴系数；C 2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。
计算结果如下表7-3所示。
表7-3 轴载换算结果表（弯沉）②累计当量轴次为：112[(1)1]365(10.06)1365682.770.600.062522505t e N N γηγ+-⨯=+-=⨯⨯⨯=次（7-2）式中：N e —累计当量轴次；η—车道系数，规范规定二级公路η值为0.60~0.70，取0.60；t —路面使用年限，二级公路取12年； γ—年预测平均增长率，二级路取6%； N 1—标准轴载的当量轴次，次/日。
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：N 1'=∑C 1'*C 2'*n i (p i /p)8 （7-3）计算结果如表7-4所示。
表7-4 轴载换算结果表（半刚性基层层底拉应② 累计当量轴次参数值同上，累计当量轴次N e '为：''112[(1)1]365(10.06)1365694.650.600.062566396t e N N γηγ+-⨯=+-=⨯⨯⨯=次（7-4）（2）路面结构组合材料选取经计算路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为250万次左右，根据规范推荐结构，并考虑到当地材料供用条件，决定面层采用沥青混凝土路面（6cm ），基层采用水泥混凝土稳定基层（水泥碎石15cm ），底基层采用石灰稳定土（厚度待定）。
（3）各层材料的抗压模量与劈裂强度的选定 查邓学均主编的《路基路面工程》表14-13、14-14，得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。
路面设计弯沉值计算路面结构厚度时，取20℃的抗压模量，中粒式密级配沥青混凝土E 1=1400Mpa ，验算层底弯拉应力时，取15℃的抗压模量，中粒式沥青混凝土E 1=1800 Mpa 。
水泥稳定碎石E 2=1300 Mpa ；石灰稳定土E 3=600 Mpa 。
各层材料劈裂强度：中粒式沥青混凝土1σ=1.2 Mpa ；水泥稳定碎石2σ=0.5 Mpa ；石灰稳定土3σ=0.35 MPa 。
（4）土基回弹模量的确定该路段处于Ⅳ2区，为粘质土，稠度0.9，查邓学均主编的《路基路面工程》表14-9得土基回弹模量E 0=23.0Mpa 。
（5）设计指标的确定 ① 设计弯沉值dl0.2600d e c s bl N A A A -=（7-5）式中：dl —路面设计弯沉值（0.01mm ）；A c —公路等级系数，二级公路为1.1； A s —面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；A b —基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于 20cm 时，A b =1.0；所以：dl =600⨯2522505-0.2⨯1.1⨯1.0⨯1.0=34.61（0.01mm ）② 各层材料容许层底拉应力/R SP SK σσ=（7-6）式中：Rσ—路面结构层材料的容许拉应力，MPa ；SPσ—结构层材料的极限抗拉强度，MPa ，由实验确定。
我国公路沥青路面设计规范采用极限劈裂强度；S K —抗拉强度结构系数。
沥青混凝土面层：0.220.220.09 1.025225050.09/ 1.1ec Ks A N A α⨯⨯===2.10/R SP S K σσ==1.2/2.10=0.57MPa水泥稳定碎石：0.110.110.3525663960.35/ 1.1ec Ks N A ⨯===1.61/R SP S K σσ==0.5/1.61=0.31MPa石灰土：0.110.110.4525663960.45/ 1.1ec Ks N A ⨯===2.07/R SP S K σσ==0.35/2.07=0.17 MPa式中：A a —沥青混合料级配系数；细、中粒式沥青混凝土为1.0，粗粒式沥青混凝土为1.1；A c —公路等级系数，二级公路取1.1。
（6）设计资料总结经计算路面设计弯沉值为34.61（0.01mm ），相关设计资料汇总如表7-5。
① 计算容许弯沉值Rl0.21.1 1.1 1.00.0632522505R c s e B l A A N β==⨯⨯=cm（7-7）式中：Rl —容许回弹弯沉值，cm ； N e —累计当量轴载作用次数； B —回归系数，取1.1； β—Rl 随N 改变的变化率。
② 计算弯沉综合修正系数F0.360.360.380.3800.06323.01.63() 1.63()2210.650.7S lE F p δ⎛⎫⎛⎫==⨯⨯ ⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭=0.627（7-8）式中：F —弯沉综合修正系数；Sl —路面实测弯沉值，在计算路面厚度时，可用容许弯沉值；P 、δ—标准车型的轮胎接地压强（MPa ）和当量圆半径（cm ），通常P 取0.7MPa ，δ取10.65cm ； E 0—土基回弹模量。
③ 计算理论弯沉系数ca10.063140020.7210.650.627R c l E p Fαδ⨯⨯==⨯⨯⨯=9.43（7-9）用三层体系为计算体系，将四层体系按照弯沉等效的原则换算为三层体系。
换算图式如图7-1所示。
图7-1 多层体系换算示意图由已知参数求得：60.56310.65hδ== ；2113000.931400EE ==；0223.00.01761300E E ==； 查邓学均主编的《路基路面工程》P 360页图14-14三层体系表面弯沉系数诺谟图，可得α=5.80，K 1=1.87。
由公式21c a K K α=（7-10）得：219.435.8 1.87c K K αα==⨯=0.87 由K 2=0.87，20.0176EE =，0.563h δ=，查诺谟图得： 3.3Hδ=则 H=3.3×10.65==35.15cm ；④ 计算石灰土底基层厚度h 3 根据公式335.1515H h h --===27.80 cm（7-11）取最小厚度h 3=28.0 cm 。
由于本路段属于Ⅳ2区，常年无冻土出现，因此不必进行防冻验算。
（8）各层底弯拉应力的验算先把四层体系换算成当量三层体系，此时第一层用15℃抗压模量，其余各层抗压模量不变，换算成当量层三层体系如图7-2所示。
图7-2 体系换算示意图① 确定允许弯拉应力查表知沥青混凝土和石灰土的抗弯拉强度分别为：1.2A S =MPa ，0.35L S =MPa ；沥青混凝土和石灰土的抗拉强度结构系数分别为：0.20.20.120.122522505 2.081.1SA e C K N A ==⨯=(7-12)0.10.10.40.42566396 1.591.1SL e C K N A =⨯=⨯=(7-13)其容许弯拉应力分别为：1.20.582.08A RA SAS K σ===MPa(7-14)0.350.221.59L RL SL S K σ===MPa(7-15)② 验算弯拉应力沥青混凝土层和水泥稳定碎石的计算回弹模量分为E 1=1800MPa ，E 2=1300MPa ，石灰土为E 3=600 MPa 。