瀝青路面結(jié)構(gòu)計算書

1、新建路面設計1. 項目概況與交通荷載參數(shù)該項目位丁西南地區(qū)，屆丁二級公路，設計時速為40Km/h,12米雙車道公路,設計使用年限為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確定該設計公路為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，該設計路面對應的設計指標為瀝宵混合料層永久變形與無機結(jié)合料層疲勞開裂。根據(jù)附表A.3.1-3,可得到在不同設計指標下，各車型對應的非滿載車和滿載車當量設計軸載換算系數(shù)，如表3所示。表3.非滿載車與滿載車當量設計軸載換算系數(shù)設計指標瀝青混合料層永久變形無機結(jié)合料層疲勞開裂車

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）計算得到對應丁瀝宵混合料層永久變形的當量設計軸載累計作用次數(shù)為8,109,551,對應丁無機結(jié)合料層疲勞開裂的當量設計軸載累計作用次數(shù)為562,339,245。本公路設計使用年限內(nèi)設計車道累計大型客車和貨車交通量為

4、4,989,710,交通等級屆丁中等交通。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無機結(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路基標準狀態(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)驗算3.1瀝青混合料層永久變形驗算根據(jù)表G.1.2，基準等效

5、溫度TE為20.1C，由式（G.2.1）計算得到瀝宵混合料層永久變形等效溫度為21.5C?？煽慷认禂?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，分別計算設計荷載作用下各分層頂部的豎向壓應力（Pi）。根據(jù)式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4）,計算得到d1=-8.23,d2=0.77。把d1和d2的計算結(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），并進而利用式（B.3.2-1）計算各分層永久變形量（Rai）。各計算結(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.瀝青層永久變形計算結(jié)果分層編號分層厚度（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19.23.2無機結(jié)合料層疲勞開裂驗算根據(jù)彈性層狀體系理論，計算得到無機結(jié)合料層層底拉應力為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）計算得到溫度調(diào)整系數(shù)kT2為1.15。由表B.2.1-1,對丁無機結(jié)合料穩(wěn)定粒料，疲勞開裂模型參數(shù)a=13.24,b=12.52。彎拉強度為2.0MPa根據(jù)以上參數(shù)，按式（B.2.1-1）計算得到無機結(jié)合料層底疲勞壽命為678,769,556。3.3貫入強度驗算公路所在地區(qū)月平均氣溫大丁0C的月份數(shù)為11個月，由此得到對應丁貫入強度驗算的設計車道累計設計軸載作用次數(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，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）計算為0.91，瀝宵混合料層的綜合貫入強度由式（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)和材料滿足貫入強度要求。3. 路基頂面和路表驗收彎沉值根據(jù)附錄B.7節(jié)，確定路基頂面和路表驗收彎沉值時，采用落錘式彎沉儀,荷載盤半徑為150mm荷載為50kN。路基標準狀態(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)計算得到路基頂面驗收彎沉值為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算得到路表驗收彎沉值la為35.2(0.01mm。4. 結(jié)果匯總各項驗算