瀝青路面結(jié)構(gòu)計(jì)算書(shū)

1、新建路面設(shè)計(jì)1. 項(xiàng)目概況與交通荷載參數(shù)該項(xiàng)目位丁西南地區(qū)，屆丁二級(jí)公路，設(shè)計(jì)時(shí)速為40Km/h,12米雙車道公路,設(shè)計(jì)使用年限為12.0年，根據(jù)交通量。酬查分析，斷面大型客車和貨車交通量為1849輛/日，交通量年增長(zhǎng)率為8.2%,方向系數(shù)取55.0%,車道系數(shù)取70.0%。根據(jù)交通歷史數(shù)據(jù)，按表A.2.6-1確定該設(shè)計(jì)公路為TTC錢，根據(jù)表A.2.6-2得到車輛類型分布系數(shù)如表1所示。表1.車輛類型分布系數(shù)車輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類車型分布系數(shù)（%）28.943.95.50.09.42.04.63.42.30.1根據(jù)路網(wǎng)相鄰公路的車輛滿載情況及歷史數(shù)據(jù)的調(diào)查分析，得

2、到各類車型非滿載與滿載比例，如表2所示。表2.非滿載車與滿載車所占比例（%）車輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類非滿載車比例85.090.065.075.055.070.045.060.055.065.0滿載車比例15.010.035.025.045.030.055.040.045.035.0根據(jù)表6.2.1，該設(shè)計(jì)路面對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)指標(biāo)為瀝宵混合料層永久變形與無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開(kāi)裂。根據(jù)附表A.3.1-3,可得到在不同設(shè)計(jì)指標(biāo)下，各車型對(duì)應(yīng)的非滿載車和滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)，如表3所示。表3.非滿載車與滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青混合料層永久變形無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開(kāi)裂車

3、輛類型非滿載車滿載車非滿載車滿載車2類0.82.80.535.53類0.44.11.3314.24類0.74.20.3137.65類0.66.30.672.96類1.37.910.21505.77類1.46.07.8553.08類1.46.716.4713.59類1.55.10.7204.310類2.47.037.8426.811類1.512.12.5985.4根據(jù)公式（A.4.2）計(jì)算得到對(duì)應(yīng)丁瀝宵混合料層永久變形的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為8,109,551,對(duì)應(yīng)丁無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開(kāi)裂的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為562,339,245。本公路設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車和貨車交通量為

4、4,989,710,交通等級(jí)屆丁中等交通。2. 初擬路面結(jié)構(gòu)方案初擬路面結(jié)構(gòu)如表4所示。表4.初擬路面結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)層編號(hào)層位材料類型厚度（mm）模量(MPa)泊松比1上面層瀝青混合料40.0120000.252下面層瀝青混合料50.0135000.253無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料300.0180000.254底基層粒料材料200.04000.355土基500.40路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取50MPa回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)Ks取1.00，干濕與凍融循環(huán)作用折減系數(shù)K取1.00,則經(jīng)過(guò)濕度調(diào)整和干濕與凍融循環(huán)作用折減的路基頂面回彈模量為50MPa路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算3.1瀝青混合料層永久變形驗(yàn)算根據(jù)表G.1.2，基準(zhǔn)等效

5、溫度TE為20.1C，由式（G.2.1）計(jì)算得到瀝宵混合料層永久變形等效溫度為21.5C。可靠度系數(shù)為1.04。根據(jù)B.3.1條規(guī)定的分層方法，將瀝宵混合料層分為6個(gè)分層，各分層厚度（hi）如表5所示。利用彈性層狀體系理論，分別計(jì)算設(shè)計(jì)荷載作用下各分層頂部的豎向壓應(yīng)力（Pi）。根據(jù)式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4）,計(jì)算得到d1=-8.23,d2=0.77。把d1和d2的計(jì)算結(jié)果帶入式（B.3.2-2）,可得到各分層的永久變形修正系數(shù)（kRi），并進(jìn)而利用式（B.3.2-1）計(jì)算各分層永久變形量（Rai）。各計(jì)算結(jié)果匯總丁表5中。各層永久變形累加得到瀝宵混合料層總永久變形量Ra=19.

6、2（mm）,根據(jù)表3.0.6-1，瀝宵層容許永久變形為20.0（mm）,擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求。表5.瀝青層永久變形計(jì)算結(jié)果分層編號(hào)分層厚度（mm）豎向壓力（MPa）修正系數(shù)（kRi）永久變形（mm）110.00.702.230.9215.00.703.282.0315.00.706.954.2410.00.687.773.0520.00.667.425.4620.00.606.043.7總計(jì)19.23.2無(wú)機(jī)結(jié)合料層疲勞開(kāi)裂驗(yàn)算根據(jù)彈性層狀體系理論，計(jì)算得到無(wú)機(jī)結(jié)合料層層底拉應(yīng)力為0.480MP&根據(jù)氣象資料，工程所在地區(qū)凍結(jié)指數(shù)F為50.0C?日，按照表B.1.1,季節(jié)性凍土地區(qū)調(diào)

7、整系數(shù)ka取1.00。根據(jù)式（B.2.1-2），現(xiàn)場(chǎng)綜合修正系數(shù)為-0.747根據(jù)工程所在地區(qū)，查表G.1.2得到基準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)溫度調(diào)整系數(shù)為1.31,根據(jù)初擬路面結(jié)構(gòu)和路面結(jié)構(gòu)層材料參數(shù)，按式（G.1.3-1）計(jì)算得到溫度調(diào)整系數(shù)kT2為1.15。由表B.2.1-1,對(duì)丁無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定粒料，疲勞開(kāi)裂模型參數(shù)a=13.24,b=12.52。彎拉強(qiáng)度為2.0MPa根據(jù)以上參數(shù)，按式（B.2.1-1）計(jì)算得到無(wú)機(jī)結(jié)合料層底疲勞壽命為678,769,556。3.3貫入強(qiáng)度驗(yàn)算公路所在地區(qū)月平均氣溫大丁0C的月份數(shù)為11個(gè)月，由此得到對(duì)應(yīng)丁貫入強(qiáng)度驗(yàn)算的設(shè)計(jì)車道累計(jì)設(shè)計(jì)軸載作用次數(shù)Ne5為7,433,7

8、55。所在地區(qū)月平均氣溫大丁0C的各月份氣溫平均值為20.0C。根據(jù)公路等級(jí)，參照表3.0.6-1,得到瀝宵混合料層容許永久變形量為20.0mm路面結(jié)構(gòu)系數(shù)根據(jù)式（5.5.8-2）計(jì)算為0.91，瀝宵混合料層的綜合貫入強(qiáng)度由式（5.5.8-3）確定為0.55MPa,根據(jù)式（5.5.8-1），得到瀝宵混合料層的貫入強(qiáng)度要求值為0.49,所以，擬定的路面結(jié)構(gòu)和材料滿足貫入強(qiáng)度要求。3. 路基頂面和路表驗(yàn)收彎沉值根據(jù)附錄B.7節(jié)，確定路基頂面和路表驗(yàn)收彎沉值時(shí)，采用落錘式彎沉儀,荷載盤半徑為150mm荷載為50kN。路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取50MPa回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)Ks取1.00,則平衡濕度狀態(tài)下的回彈模量為50MPa采用公式(B.7.1)計(jì)算得到路基頂面驗(yàn)收彎沉值為373.5(0.01mm。采用擬定的路面結(jié)構(gòu)以及各層結(jié)構(gòu)模量值，路基頂面回彈模量采用平衡濕度狀態(tài)下的回彈模型乘以模量調(diào)整系數(shù)kl(kl=0.5),為25MPa根據(jù)彈性層狀體系理論計(jì)算得到路表驗(yàn)收彎沉值la為35.2(0.01mm。4. 結(jié)果匯總各項(xiàng)驗(yàn)算