瀝青路面設計計算書

1、瀝青路面結構設計與計算書1工程簡介本路段車站北路城市道路，采用二級標準.K0+000K2+014.971 ，全線設計時速為 40km/h 。路基寬度為21.5m，機動車道寬度為2 x 7.5m，人行道寬度為2 x 2.5m，盲道寬度為2 x 0.75m。路面設計為瀝青混凝土路 面，設計年限為15年。路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載,以BZZ - 100表示；根據(jù)沿線工程地質特征 及結合當?shù)刂凡牧洗_定路面結構為：機動車道路面的面層采用4cm厚細粒式瀝青混凝土 AC-13和6cm厚中粒式瀝青混凝土 AC-20，基層米用20cm厚水穩(wěn)砂礫(5:95 ),底基層米用20cm天然砂礫。2 土

2、基回彈模量的確定本設計路段自然區(qū)劃位于W區(qū)，當?shù)赝临|為砂質土，由公路瀝青路面設計規(guī)(JTG D50-2006表查得，土基回彈模量在干燥狀態(tài)取 59Mpa.3設計資料(1) 交通量年增長率：6%設計年限：15年(2) 初始年交通量如下表：車型、八 K t 刖軸后軸重后軸數(shù)后軸輪后軸距日交通重(kN)(kN )組數(shù)(m)量加解放CA10B19.460.851雙515黃河JN15049101.61雙147尼桑CK20L49.851001雙225交通SH14125.5555.11雙105太脫拉13851.4802雙1.3220東風EQ14023.769.21雙2035148.797.31雙254設計任

3、務4.1 瀝青路面結構組合設計4.2 瀝青路面結構層厚度計算，并進行結構層層底拉應力驗算4.3 繪制瀝青路面結構圖5瀝青路面結構組合設計1所示。5.1 路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載，以BZZ - 100表示。標準軸載計算參數(shù)如表10 標準軸載BZZ 100標準軸載BZZ 100標準軸載P(KN)100單輪傳壓面當量圓半徑3(cm)10.65輪胎接地壓強0.7兩輪中心距（cm ）3.0 5P（Mpa ）5.1.1 以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次5.1.1.1 軸載換算軸載換算采用如下的計算公式:kP 4.35一NC1C2nj，Ci 1 1.2 m 1 1，

4、計算結果如下表所示。i 1P軸載換算結果表（彎沉）車型Pi(KN)C1C2ni次/日4.35C1C2 ni且次/日100解放CA10B前軸19.416.4515后軸60.851151559.4黃河JN150前軸4916.414742.3后軸101.611147157.5尼桑CK20L前軸49.8516.422569.7后軸10011225225.0交通SH141前軸25.5516.41051.8后軸55.1111057.9太脫拉138前軸51.416.4207.1后軸802.212016.7東風EQ140前軸23.716.420后軸69.211204.0351前軸48.716.4257.0后軸

5、97.3112522. 2k4.35N嚴雹。620 . 6注：軸載小于25KN的軸載作用不計5.1.1.2 累計當量軸次=6.0%根據(jù)設計規(guī)，二級公路瀝青路面設計年限取15年，車道系數(shù)n =0.7 ,累計當量軸次：t15K1 11 365(1 0.06)1 365 620.6 0.7”NeN36907145960.06次5.1.2 驗算半剛性基層層底拉應力的累計當量軸次5.1.2.1 軸載驗算驗算半剛性基層層底拉應力的軸載換算公式為:kG C 2ni軸載換算結果表（半剛性基層層底拉應力）車型Pi(KN)C1C2ni次/日k 8 KDNcGni(次/ 日)i 1P解放CA10B前軸19.4118

6、.5515一后軸60.85115159.7黃河JN150前軸49118.5147一后軸101.611147166.9尼桑CK20L前軸49.85118.5225一后軸10011225225交通SH141前軸25.55118.5105一后軸55.1111050.9太脫拉138前軸51.4118.5201.8后軸80312010.1東風EQ140前軸23.7118.520一后軸69.211201.1351前軸48.7118.525一后軸97.3112520.1k 8NP435.6注：軸載小于50KN的軸載作用不計5.122累計當量軸次參數(shù)取值同上，設計年限為15年，車道系數(shù)取0.7，則累計當量軸次

7、為:Ne(1 O.6)15 1365 4356 0.72590517.689次0.065.2 路面結構層設計與材料選取由上面計算得到設計年限一個行車道上的累計當量軸次。根據(jù)路基路面工程在干燥路段，路面擬定采用以下 結構：面層：細粒式瀝青混凝土（厚度4cm）；中粒式瀝青混凝土（厚度6cm）；基層：水泥穩(wěn)定砂礫（20cm）；底基層：天然砂礫（厚度待定）。5.3 土基回彈模量的確定該路段處于W 1砂質土，土基回彈模量：干燥 59Mpa。5.4 設計指標的確定對于二級公路，規(guī)要求以設計彎沉作為設計指標，并進行結構層層底拉應力驗算。5.4.1設計彎沉值該公路為二級公路。公路等級系數(shù)取1.1，面層類型系數(shù)

8、取1.0，半剛性基層、底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取1.0設計彎沉值為:Id 600Ne 0.2AcAsAb 600 3690714.596 0.2 1.1 1.0 1.0 32.07(0.01mm)5.4.2 各層材料的容許層底拉應力各層材料的劈裂強度：細粒式密集配瀝青混凝土為1.4MPa，中粒式密集配瀝青混凝土為1.0MPa，水泥穩(wěn)定砂礫為0.5MPa，天然砂礫為0MPa對于細粒式密集配瀝青混凝土層Ks0.09Ne022 / Ac0.093690714.5960.22/1.12.278sp1.40.615MParKs2.278對于中粒式密集配瀝青混凝土層Ks0.09Ne022 /

9、 Ac0.093690714.5960.22/1.12.278rspKs1.02.2780.439MPa對于水泥穩(wěn)定砂礫Ks0.35Ne0J1/Ac0.352590517.6890.11/1.11.615rsp0.50.310MPaKs 1.6155.5 設計資料匯總設計彎沉值為32.07(0.01mm)，相關設計資料匯總如下表:路面設計的結構參數(shù)(干燥)材料名稱h(cm)抗壓模量20 C抗壓模量15 C谷許拉應力(MPa )劈裂強度(MPa)細粒式瀝冃混凝土4140020000.6151.4中粒式瀝青混凝土6120018000.4391.0水泥穩(wěn)定砂礫20130013000.3100.5天然

10、砂礫?180180土基59596瀝青路面結構層厚度計算6.1確定理論彎沉系數(shù)c，其中Is Id 32.07(0.01mm)0.380.3632.07592000 10.650.70.6810.380.36F 1.63“E1.632000p又因Is 1000冬 cF2000p F32.07 14002000 0.7 10.65 0.6814.4226.2 結構厚度計算，以彎沉等效換算法將各層體系換算為三層體系1一 3 . I S . 13L-Aj1 1Lr1illA廠1 t liP細粒式瀝青混凝土E1=1400MPa中粒式瀝青混凝土E2=1200MPa水泥穩(wěn)定砂礫E3=1300MPa天然砂礫巳=

11、180MPaE0=59MPa路表彎沉值計算圖式h14cm, E11400MPah26cm, E21200MPah14cm, E-i1400 MPah320cm, E31300MPaH?cm, E21200MPah4? cm, E4180MPaEnE0 59MPaE0 59MPa多層體系換算圖式（注：此時取20 C是材料的模量值）查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖，因為K1K2,所以 k2cK1由于E0E25912000.049E2Ei120014000.857h 410.650.375查諾漠圖得 1查諾漠圖得H0.956.293.38則K24.4226.29 0.950.739則 H 3.38 10

12、.6535.997cmn 1，匚t匚 匚由彎沉等效換算得：H K2hK2-E； h2譏：汪，則35.997 6 20 2413001200hx1802.41200hx 19.98 取 hx 20cm7層底拉應力驗算7.1對細粒式瀝青混凝土層底拉應力驗算換算成當量三層體系（此時采用15 0C時各材料的模量）h| 4cm, E12000MPah2 6cm, E21800 MPah320cm, E31300MPah420cm, E459MPa180MPah1 4cm, E12000MPaH_?cm,E2_1800MPaEn E0 59MPakh2EE.9;,o乓E2n34 2EEn4003 -21.

13、43cm此時金.375，-21.4310.652.012,EEi180 噸5918000.033 ；查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應力系數(shù)諾莫圖得 0,基地為壓應力無需驗算7.2對中粒式瀝青混凝土進行層底拉應力驗算換算成當量三層體系（此時采用150C時各材料的模量）hi4cm, E12000MPah26cm, E21800MPaH?, E12000MPah320cm, E31300 MPah?,E21800MPah420cm, E4180MPaEnE059MPai 1 Ei 1此時，-22.2210.65ihKK 1h30-9h2.086,h2E3Ei 1h40910.1110.656 10.11

14、cmE420200.9 180、130022.22 cm0.949,EE118002000E。0.9,E25918000.033查三層連續(xù)體系上層底面彎拉應力系數(shù)諾莫圖E0 59MPa得 0,基地為壓應力無需驗算7.3對水泥穩(wěn)定砂礫基層層底彎拉應力驗算換算成當量三層體系（此時采用15 C時各材料的模）hi4 cm, E12000MPah26cm, E21800 MPah?,E12000MPah320cm, E31300 MPaH20cm, E2180 MPah420cm, E3180MPaEnE059MPaEo 59MPa7.3.2 求層底最大拉應力：m P m由匕30.962.907,E1800.09查諾謨圖得0.2810.65E12000由匕30.962.907,E1800.09,旦5