路面设计说明

9 路面工程设计

9.1设计参数

1、该路段所经地区属于我国公路自然区划Ⅶ5区。

2、路面设计年限：12年。

3、设计交通量：根据《可研》、《云南省公路交通情况调查》2007年资料汇编，以及结合交通局提供资料和实地调查，预测2011年（竣工通车年）交通量折算成小客车为2085辆，路面设计使用年末（2022年）交通量折算成小客车为5579辆/昼夜。

路面计算时，取用代表车型交通量：北京BJ130－900辆，东风EQ140－250辆，黄河JN150－159辆，红岩CQ30290－99辆（竣工通车年2011年）。

4、设计年限内交通量增长率为：2011～2015年（5年）11％，2016～2020年（5年）9％，2021～2022年（3年）7％。

5、设计标准轴载：BZZ-100(KN)。

6、设计年限内一个车道上累计当量轴次:Ne＝7.827322×106次，路面设计弯沉值为30.90（0.01mm）。

7、本设计在对沿线地质、土质、水文、路基干湿类型进行了认真调查的基础上，进行分析后，确定土基回弹模量值，详见《路面结构设计图》。

8、路面材料参数按《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006附录E论证选取。

9.2路面计算：

9.2.1轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

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

1 北京BJ130 13.55 27.

2 1 双轮组 900

2 东风EQ140 23.7 69.2 1 双轮组 250

3 红岩CQ30290 62 119 2 双轮组 <3 99

4 黄河JN150 49 101.6 1 双轮组 159 设计年限 12 车道系数 .7

序号分段时间(年) 交通量年增长率

1 5 11 ％

2 5 9 ％

3 2 7 ％

一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量

Nh= 356 ,属轻交通等级

当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时 :

路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 817

设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 4447095

属中等交通等级

当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时 :

路面营运第一年双向日平均当量轴次 : 1438

设计年限内一个车道上的累计当量轴次 : 7827322

属中等交通等级

路面设计交通等级为中等交通等级

公路等级：二级公路

公路等级系数 1.1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1 路面设计弯沉值 : 30.9 (0.01mm)

层位结构层材料名称劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)

1 中粒式沥青混凝土 1.

2 .42

2 粗粒式沥青混凝土 1 .34

3 水泥稳定碎石 .6 .30

4 级配碎石

9.2.2新建路面结构厚度计算

9.2.2.1路面结构厚度计算

公路等级 : 二级公路

新建路面的层数 : 4

标准轴载 : BZZ-100

路面设计弯沉值 : 30.9 (0.01mm)

路面设计层层位 : 3

设计层最小厚度 : 180 (mm)

层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差容许应力 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa)

1 中粒式沥青混凝土 40 1200 0 1800 0 .42

2 粗粒式沥青混凝土 70 1000 0 1200 0 .34

3 水泥稳定碎石 ? 1500 0 3600 0 .3

4 级配碎石 150 250 0 250 0

5 新建路基 40

按设计弯沉值计算设计层厚度 :

LD= 30.9 (0.01mm)

H( 3 )= 280 mm LS= 32.2 (0.01mm)

H( 3 )= 330 mm LS= 27.8 (0.01mm)

H( 3 )= 294 mm(仅考虑弯沉)

按容许拉应力计算设计层厚度 :

H( 3 )= 294 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)

H( 3 )= 294 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)

H( 3 )= 294 mm σ( 3 )= .355 MPa

H( 3 )= 344 mm σ( 3 )= .295 MPa

H( 3 )= 340 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)

路面设计层厚度 :

H( 3 )= 294 mm(仅考虑弯沉)

H( 3 )= 340 mm(同时考虑弯沉和拉应力)

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:

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中粒式沥青混凝土 40 mm

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粗粒式沥青混凝土 70 mm

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水泥稳定碎石 340 mm

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级配碎石 150 mm

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新建路基

9.2.3交工验收弯沉值和层底拉应力计算

公路等级 : 二级公路

新建路面的层数 : 4

标准轴载 : BZZ-100

层位结构层材料名称厚度 20℃平均抗压标准差 15℃平均抗压标准差综合影响系数 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa)

1 中粒式沥青混凝土 40 1200 0 1800 0 1

2 粗粒式沥青混凝土 70 1000 0 1200 0 1

3 水泥稳定碎石 340 1500 0 3600 0 1

4 级配碎石 150 250 0 250 0 1

5 新建路基 40 1

计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 :

第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 27.1 (0.01mm)

第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 30 (0.01mm)

第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 35.6 (0.01mm)

第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 168.2 (0.01mm)

路基顶面交工验收弯沉值 LS= 178.9 (0.01mm)

计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)

第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.167 (MPa)

第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.11 (MPa)

第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )= .299 (MPa)