路基路面工程瀝青路面課程設(shè)計實例1doc

1、路基路面工程課程設(shè)計說明書目錄軸載計算21.1代表軸載見2-1表21.2軸載換算2當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)和瀝青層的層底拉力驗算2各種被換算車輛的作用次（次/日）21.3計算設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次22初擬路面結(jié)構(gòu)23路面材料配合比設(shè)計和設(shè)計參數(shù)的確定23.1材料的確定23.2路面材料抗壓回彈模量的確定2瀝青材料抗壓回彈模量的確定2半剛性極其他材料抗壓回彈模量的確定23.3材料劈裂強度的測定24驗算擬定方案24.1計算各方案的彎沉值24.2抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)Ks及容許拉應(yīng)力R計24.3設(shè)計方案驗算2中濕路段 E0=35MPa2潮濕路段E0=25MPa25驗算防凍層厚度26 方案比選2致謝2主

2、要參考資料21軸載計算1.1代表軸載見2-1表 表2-1汽車車型前軸重（kN）后軸重（kN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）交通量（輛/d） 東風(fēng)EQ14023.7069.20120東風(fēng)SP925050.70113.30324解放CA10B19.4060.85120黃河JN15049.00101.60120黃河JN16259.50115.00120黃海DD68049.0091.50120江淮AL660017.0026.501201.2軸載換算軸載換算以彎沉值和瀝青層的層底拉力和半剛性材料的層底拉力為設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)和瀝青層的層底拉力驗算 式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日） 各種被換算車

3、輛的作用次（次/日） 標(biāo)準(zhǔn)軸載（kN） 各種被換算車型的軸載（kN） 軸數(shù)系數(shù) 論組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38 當(dāng)軸間距大于3m時，按單獨的一個軸計算，此時軸系數(shù)為1，當(dāng)軸間距小于3m時，雙軸或多軸按C+1.2（m-1）計算，m為軸數(shù)。前軸后軸N1=4723.87+962.46=當(dāng)進(jìn)行以半剛性層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)軸數(shù)系數(shù) 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組18.5，四輪組0.09對于軸間距小于3m的雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按計算，m為軸數(shù)前軸后軸N1=314.05+7021.75=1.3計算設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次年份12Ne=N1×4618.9=2.63&

4、#215;107Ne=N1×4618.9換算方法瀝青層的層底拉力驗算時半剛性材料的層底拉力驗算時累計交通軸次2.63×1073.39×107可知，為特重交通等級。2初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)合已有工程經(jīng)驗與經(jīng)典構(gòu)造，擬定了兩個結(jié)構(gòu)方案，根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機具的功能因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各厚度如下：方案一：4cm細(xì)粒式SMA 7cm 中粒式AC 10cm 粗粒式AC ? 粗粒式ATB基層18cm級配碎石以瀝青穩(wěn)定碎石基層為設(shè)計層。方案二：5cm 細(xì)粒式AC 6cm中粒式AC 9cm粗粒式ATB25cm水泥穩(wěn)定碎石 ？水泥石灰砂礫土以水泥石

5、灰砂礫土為設(shè)計層。3路面材料配合比設(shè)計和設(shè)計參數(shù)的確定3.1材料的確定剛性材料、柔性材料取自沿線料場集合料瀝青選自A級90號，技術(shù)指標(biāo)符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范（JTG F402004）相關(guān)規(guī)定。3.2路面材料抗壓回彈模量的確定瀝青材料抗壓回彈模量的確定 擬定20和15的抗壓回彈模量，見表3-1 瀝青材料抗壓回彈模量測定與參數(shù)取值 表3-1材料名稱20抗壓回彈模量（Mpa）15抗壓回彈模量（Mpa）標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差細(xì)粒式SMA20001801640180030012002600細(xì)粒式瀝青混凝土17001501400210034014202780中粒式瀝青混凝土160015013001900180

6、15402260粗粒式瀝青混凝土145050135018506017301970密集配瀝青碎石1200150900130015010001300半剛性極其他材料抗壓回彈模量的確定擬定材料抗壓回彈模量，見表3-2 半剛性材料及其他材料抗壓回彈模量測定與參數(shù)取值 表3-2材料名稱抗壓模量（Mpa）方差水泥穩(wěn)定碎石300078016404760水泥石灰砂礫土159025010902090級配碎石4003.3材料劈裂強度的測定根據(jù)路基路面表14-15和表14-16確定材料劈裂強度，見表3-3 路面材料劈裂強度 表3-3材料名稱細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土密集配瀝青碎石水泥穩(wěn)定碎石水

7、泥石灰砂礫土SMA劈裂強度1.21.00.80.60.60.41.64驗算擬定方案4.1計算各方案的彎沉值路面的彎沉值由下式求出 式中：設(shè)計彎沉值（mm） 設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通過次數(shù) 公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路取1.0，二級公路為1.1，三四級公路為1.2 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0，熱拌瀝青碎石、冷拌瀝青碎石、上拌下貫或灌入式路面、理清處治為1.1 路面結(jié)構(gòu)系數(shù)，剛性基層、半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6，若基層由柔性材料和半剛性材料組合而成，則位于兩者之間，通過線性內(nèi)插決定。表4-1各方案彎沉值4.2抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)Ks及容許拉應(yīng)力R計

8、（瀝青混凝土面層） （無機結(jié)合料穩(wěn)定集料） （無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土） NeAC劈裂強度2.63×1072.63×1072.63×107SMA2.63×107密集配瀝青碎石2.63×1073.39×1073.39×1074.3設(shè)計方案驗算中濕路段 E0=35MPa方案一驗算： 結(jié)構(gòu)厚度計算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強度（Mpa）厚度（cm）層底拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（Mpa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式SMA20001801800601.64<00.412中粒式瀝青混凝土1

9、60015019001051.07<00.263粗粒式瀝青混凝土14505018503000.8100.0390.214粗粒式ATB120015013001100.6180.1080.165級配碎石4000400-18-6土基350- 單軸雙輪組 彎沉修正系數(shù) 查表得，又 得 由及，查表得得故粗粒式ATB厚度為2） 結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算(1)細(xì)粒式SMA拉應(yīng)力 ， ， ， ， ，查表得，即瀝青上面層層底受壓應(yīng)力(2)中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力,查表得，所以(3)粗粒式瀝青混凝土底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(4)粗粒式ATB層底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(5)級配碎石層底拉應(yīng)力滿足驗算方

10、案二 結(jié)構(gòu)厚度計算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強度（Mpa）厚度（cm）層底拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（Mpa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式瀝青混凝土170015021003401.24<00.312中粒式瀝青混凝土160015019001051.06<00.263粗粒式ATB120015013001100.690.0010.164水泥穩(wěn)定碎石300078032007800.6250.1790.215水泥石灰砂礫土159025015902500.4200.0460.206土基350-單軸雙輪組 彎沉修正系數(shù) 查表得，又 查表得 由及，查表得

11、得故水泥石灰砂礫土厚度為2） 結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算(1)細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力 ， ， ， ， ，查表得，即瀝青上面層層底受壓應(yīng)力(2)中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力,查表得，所以(3)粗粒式ATB底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(4)粗粒式ATB層底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求（5）水泥石灰砂礫土層底拉應(yīng)力驗算由（4）查表： 潮濕路段E0=25MPa方案一驗算： 結(jié)構(gòu)厚度計算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強度（Mpa）厚度（cm）層底拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（Mpa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式SMA20001801800601.64<00.412

12、中粒式瀝青混凝土160015019001051.07<00.263粗粒式瀝青混凝土14505018503000.8100.0540.214粗粒式ATB120015013001100.6230.0980.165級配碎石4000400-18-6土基250- 單軸雙輪組 彎沉修正系數(shù) 查表得，又 得 由及，查表得得故粗粒式ATB厚度為2） 結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算(1)細(xì)粒式sma拉應(yīng)力 ， ， ， ， ，查表得，即瀝青上面層層底受壓應(yīng)力(2)中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力,查表得，所以(3)粗粒式瀝青混凝土底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(4)粗粒式ATB層底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(5)級配碎石層

13、底拉應(yīng)力滿足驗算方案二結(jié)構(gòu)厚度計算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱20抗壓模量（Mpa）15抗壓模量（Mpa）劈裂強度（Mpa）厚度（cm）層底拉應(yīng)力（MPa）容許拉應(yīng)力（Mpa）均值標(biāo)準(zhǔn)差均值標(biāo)準(zhǔn)差1細(xì)粒式瀝青混凝土170015021003401.24<00.312中粒式瀝青混凝土160015019001051.06<00.263粗粒式ATB120015013001100.690.020.164水泥穩(wěn)定碎石300078032007800.6250.1670.215水泥石灰砂礫土110025015902500.4240.0530.206土基250-單軸雙輪組 彎沉修正系數(shù) 查表得，又 查表得 由及，查表得得故水泥石灰砂礫土厚度為2） 結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗算(1)細(xì)粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力 ， ， ， ， ，查表得， 故瀝青上面層層底受壓應(yīng)力(2)中粒式瀝青混凝土層底拉應(yīng)力,查表得，所以(3)粗粒式atb底拉應(yīng)力驗算查圖得， 滿足要求(4)粗粒式