高速公路沥青混凝土路面结构组成设计说明书

1工程概况

济南绕城高速公路是国道主干线北京-上海，北京-福州和青岛-银川在济南外围联网形成的快速绕城公路，由东、西、南、北四段组成。东线全长19.61862km，共分九个合同段，第九合同段（K50+800—K58+518.62）为路面结构设计，该合同段起始于简家屯东，与小许家互通立交相接，经向阳村西向北跨越小清河，穿过南郭而村的空隙达到本合同的终点。本段路线主线全长7.72km，内有小青河大桥1座，分离式立交1座，中桥1座，天桥2座，小桥3座，通道14座，主线涵洞15座，线外涵27道及通信监控管道预埋工程。

1.1沿线自然条件

1.1.1地理位置、地形、地貌

工程位于山东省中部的台山北麓和黄河南岸，南北东向，自南部低山丘岭区到北部平原区，穿越了不同的地貌单元，本合同段属平原微丘区。

1.1.2气象条件

路线所经区域位于我国东部温暖带亚湿润大陆季风气候区，一年四季分明。全年平均气温13.4℃，7月份最热平均气温27.3℃，1月份最冷，平均气温-2.7℃，极端最高气温42.5℃（1995年7月24日），极端最低气温-22.7℃（1972年2月7日）。

沿线降水受季风影响明显，年平均降水量一般为698mm，最小为314mm（1968年），降水量年季变化较大，春季占全年的14%，夏季占66%，秋季占15.6%，冬季占4.4%。

沿线平均初霜期为10月27日，平均终霜期为4月13日，平均无霜期198天，平均湿度为64-66%。

1.1.3地质、地震

沿线所经地带在大地构造上位于鲁中山地与华北平原的过渡地带，大地构造属于山东地带泰山隆起的北麓。经勘探为黄河泛冲积的新近堆积土，沿线为亚粘土、亚砂土。地下水埋深较浅。

区。

地震烈度为Ⅵ度。自然区划属Ⅱ

5a

1.1.4水文特征

路线所经地区，地表径流主要受大气降水的控制，雨量充沛，水资源较为丰富，径流补给主要来源于大气降水。

1.2交通量及路面使用要求

1.2.1交通量

以双轮组单轴载100kN为标准轴载，以BZZ-100表示，累计交通量为13.96×106

轴次/车道。

1.2.2路面使用要求

双向四车道高速公路，行车速度为120km/h。1.3主要设计技术指标

1.3.1公路等级

平原微丘区高速公路，双向四车道。

1.3.2路面设计标准

BZZ-100，累计交通量13.96×106轴次/车道。

其它技术标准见表1.1。

表1.1路面设计其它标准

路基全宽（m）设计行车速

度（km/h）

行车道宽

（m）

中间带

（m）

路肩

（m）

路面横坡

（%）

土路肩

横坡（%）

28 120 2×7.5 4.5 2×（3.5+0.75） 2 4 1.4筑路材料来源及供应情况

1.4.1取土场

全线采用集中取土，地点在董家土场。土质为粉质低液限粘土，经试验检测技术指标见表1.2。

表1.2土技术指标检测结果

土类塑性指数I p（%）有机质含量（%）硫酸盐含量（%）低液限粘土12.0 0.8 0.1

1.4.2砂石材料

工程南端靠近泰山余脉，岩矿资源较丰富，分布广泛且运距较近。

集料：碎石由章灵石料场生产，运距较近。

粗砂：产地莱芜，运距较远。

矿粉：历城水泥厂生产。

1.4.3石灰

采用济南港沟镇南湖生产的Ⅲ级钙质生石灰，技术指标符合GB1594要求，试验结果见表1.3。

表1.3石灰检测结果

类别CaO（%）MgO（%）CaO+MgO（%）未消化残渣含量（%）

生石灰68.7 2.6 71.3 3.1

消石灰58.2 2.1 60.3

1.4.4粉煤灰

采用济南黄台火力发电厂生产的硅铝型低钙粉煤灰，质量符合JTJ034-93路面用粉煤灰技术要求，技术指标见表1.4。

表1.4粉煤灰技术指标检测结果

成分含量（%）烧失量（%）比表面积（cm2/g）堆积密度

（kg/m3）

SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO

9.3 3150 785

57.2 10.8 7.2 3.1 2.0

1.4.5水泥

山东交通水泥厂生产的路港P.O32.5水泥，技术指标见表1.5。

表1.5泥技术指标检测结果

标准稠度用水量（%）细度

（%）

安定性

凝结时间（h:min）胶砂强度（Mpa）

初凝终凝3d抗折3d抗压

25.6 5.7 合格6：01 7：13 4.8 20.0

1.4.6沥青

美国产埃索AH-70，技术指标见表1.6。

表1.6沥青技术指标检测结果

针入度P25℃100g·5s

(0.1mm)软化点

T R&B

(℃)

延度（cm）

比重

25℃

闪

点℃

溶解度

(三氯

乙烯)

（%）

含蜡量

(裂解

法）（%）

薄膜烘箱试验

针入

度比

（%）

延度（㎝）25℃15℃25℃15℃

65 46.3 >150 >150 1.035 >230 99.8 2.0 85 >150 >150

2路面结构设计

2.1设计的依据及原则

2.1.1设计依据

《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97

2.1.2设计原则

我国新建公路沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性层状体系理论，以设计弯沉值为路面整体刚度的设计指标，以弯拉应力作为路面强度的验算指标。对沥青混凝土面层和半刚性材料的基层、底基层应进行层底拉应力的验算。设计使用年限为15年。

（1）路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，进行路基路面综合设计。

（2）在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化、工厂化施工的路面结构方案。

（3）结合当地条件，积极推广成熟的科研成果，对行之有效的新材料、新工艺、新技术应在路面设计方案中积极、慎重的加以运用。

（4）路面设计方案应注意环境保护和施工人员的健康和安全。

2.2设计技术要求

2.2.1公路等级

平原微丘区高速公路，双向四车道

2.2.2其它设计要求

其它设计要求见表1.1

2.3收集或调查交通量，计算累计标准轴次N e

根据设计材料可知，N

e

=13.96×106轴次/车道。

2.4划分土基类型，确定土基回弹模量。

自然区划属Ⅱ

5a 区，查二级自然区划该区土质为粉性土，则临界高度为H

1

=2.4～

2.9m，H

2=1.8～2.3m。经判断应属中湿类型，则0.90≤

c

ω <1.05,

c

ω取1.0，查规范

的E

c

=42.5MPa。