沥青路面设计实例

1
1 1 1 1 1 3
1
6.4 1 6.4 1 6.4 1
300
400 400 400 400 300 300
12.3
250.4 707.3 80.2 426.8 12.3 305.4
江淮
解放
湘江
东风
后轴
前轴 后轴
73.2
26.5 56.7 ∑
2
1 2.2
1
6.4 1
400
400 400
205.9
ld 600Ne0.2 Ac As Ab 600 (10.9 106 )0.2 1.0 1.0 1.0 23.47(0.01mm)
7. 设计指标的确定—容许拉应力

细粒式密级配沥青混凝土：
0.09 Aa N e0.22 0.09 1.0 (10.9 106 ) 0.22 Ks 3.18 Ac 1.0
4. 各层材料的抗压模量与劈裂强度������
查表得到各层材料的抗压回弹模量和劈裂强度。抗压 回弹模量取20℃的模量，得到20℃的抗压回弹模量： 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，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，水泥碎石为0.5MPa，石 灰土0.225MPa。
1
3 2 3
1
1 1 1
400
300 400 400
450.6
123.3 65.9 12.8 1896.5
2、轴载分析之累计标准轴载作用次数 （累计当量轴次）

作弯沉计算及沥青层底弯拉应力验算时
Ne [(1 )t 1] 365

[(1 0.1)15 1] 365 6 N 2092.33 0.45 10.9 10（次） 0.1
R
sp
Ks

0.5 0.244( MPa) 2.05
7. 设计指标的确定—容许拉应力

石灰土：
0.45 N e0.11 0.45 (9.89 106 ) 0.11 Ks 2.65 Ac 1.0
R
sp
Ks

0.225 0.085( MPa) 2.65
8. 总结设计资料
设计实例

甲乙两地之间计划修建一条四车道的一级公路，在使用期内交通量的 年平均增长率为10%。该路段处于IV7区，为粉质土，稠度为1.00，沿 途有大量碎石集料，并有石灰供给，预测该路竣工后第一年的交通组 成如下表所示，试进行路面结构设计 车型 三菱 黄河 江淮 解放 湘江 东风 前轴重 29.3 58.6 45.1 31.3 23.1 26.5 后轴重 48.0 114.0 101.5 78.0 73.2 56.7 后轴数 1 1 1 3 2 2 后轴轮组数 后轴距 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 ------交通量 300 400 400 300 400 400

粗粒式密级配沥青混凝土
0.09 Aa N e0.22 0.09 1.0 (10.9 106 ) 0.22 Ks 3.18 Ac 1.0
R

sp
Ks

0.8 0.25( MPa) 3.18
水泥碎石：
0.35 N e0.11 0.35 (9.89 106 ) 0.11 Ks 2.05 Ac 1.0

作半刚性基层层底弯拉应力验算时
Ne [(1 )t 1] 365

[(1 0.1)15 1] 365 6 N 1896.5 0.45 9.89 10（次） 0.1
规范中的“沥青混合料类型选择 ”
3、初拟结构组合和材料选取


设计年限内一个行车道上的累计标准轴次为九百万次 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)，基层采用水泥碎石（取25cm），底基层采用 石灰土（厚度待定）。 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) 。
7.93 74.6 2092.33
轴载分析之轴载换算（半刚性层弯拉应力分析时）
车型
前轴 黄河 江淮 解放 湘江 东风 后轴
Pi(KN)
58.6 114.0
C’1
1 1
C’2
18.5 1
ni
400 400
C’1C’2ni(Pi/P)8
102.9 1141.0
后轴
后轴 后轴 后轴
101.5
78.0 73.2 56.7 ∑
R

sp
Ks

1.4 0.44( MPa) 3.18
中粒式密级配沥青混凝土：
0.09 Aa N e0.22 0.09 1.0 (10.9 106 ) 0.22 Ks 3.18 Ac 1.0
ຫໍສະໝຸດ BaiduR
sp
Ks

1.0 0.3144( MPa) 3.18
7. 设计指标的确定—容许拉应力
通过程序设计计算得到，石灰土的厚 度为24.5cm，实际路面结构的路表实测弯 沉值为23.47(0.01mm)，沥青面层的层底 均受压应力，水泥碎石层底的最大拉应力 为0.1223MPa，石灰土层底最大拉应力为 0.075MPa。上述设计结果满足设计要求。
设计弯沉值为23.47（0.01mm）
材料名称 细粒式沥青混凝土 h（cm） 4 20℃模量(MPa) 1400 容许拉应力（MPa） 0.44
中粒式沥青混凝土
粗粒式沥青混凝土 水泥碎石 石灰土
5
6 25 ？
1200
1000 1500 550
0.3144
0.25 0.244 0.085
土基
—
40
—
9、确定石灰土层厚度
＞3m ＞3m 3m
1、轴载分析之轴载换算（弯沉及沥青层 弯拉应力分析时）
车型 三菱 黄河 前轴 Pi(kN) 29.3 C1 1 C2 6.4 ni 300 C1C2ni(Pi/P)4.35 9.2
后轴
前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴
48.0
58.6 114.0 45.1 101.5 31.3 78.0
5. 土基回弹模量的确定
������ 该路段处于IV区，为粉质土，稠度为1.00 ， 查表：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
6. 设计指标的确定--设计弯沉值
������ 本公路为一级公路，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，底基层总厚度大于20cm，基层类 型系数取1.0。������ 设计弯沉值为：