瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算示例

1、附錄A 瀝青路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算示例A.1 基本資料 路段所在地區(qū)基本資料某高速公路地處2區(qū)，為雙向四車道，擬采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，沿線土質(zhì)為中液限粘性土，填方路基高1.8m，地下水位距路床2.4m；年降雨量為620mm/年，最高氣溫35，最低氣溫-31，多年平均凍結(jié)指數(shù)為882d，最大凍結(jié)指數(shù)為1225d。 土基回彈模量的確定設(shè)計(jì)路段路基處于中濕狀態(tài)，路基土為中液限粘質(zhì)土，查表法可得土基回彈模量值為36MPa。 根據(jù)工程可行性研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通量調(diào)查資料（表）表 近期交通組成與交通量車型數(shù)量（輛/日）三菱FR415400五十鈴NPR595G320江淮HF140A450江

2、淮HF150460東風(fēng)KM340560東風(fēng)SP9135B368五十鈴EXR181L530 交通量資料根據(jù)交通調(diào)查進(jìn)行綜合分析，預(yù)測其交通增長率前五年為8.0% 、之后五年為7.2%，最后五年為5.0%。累計(jì)軸次計(jì)算結(jié)果如表A.1.4所示，屬于D級交通。表A.1.4 軸載換算與累計(jì)軸載換算方法彎沉及瀝青層拉應(yīng)力指標(biāo)半剛性層拉應(yīng)力指標(biāo)設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)交通軸次2254萬次1846萬次 初擬路面結(jié)構(gòu)擬定采用兩種路面結(jié)構(gòu)，分別為半剛性基層瀝青路面與混合式基層瀝青路面。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(jī)具的功能等因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下：結(jié)構(gòu)一:半剛性基層瀝青路面4cm細(xì)

3、粒式瀝青混凝土 + 6cm中粒式瀝青混凝土 + 8cm粗粒式瀝青混凝土 + 36cm水泥穩(wěn)定碎石 基層+ 二灰土底基層，以二灰土為設(shè)計(jì)層。結(jié)構(gòu)二:混合式基層瀝青路面4cm細(xì)粒式瀝青混凝土 + 6cm中粒式瀝青混凝土 + 10cmLSM（大粒徑瀝青碎石）+ 二灰穩(wěn)定砂礫 + 20cm天然砂礫墊層，以二灰穩(wěn)定砂礫為設(shè)計(jì)層。A.2 路面材料配合比設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)參數(shù)的確定 試驗(yàn)材料的確定半剛性基層所用集料與結(jié)合料取自沿線料場，瀝青選用重交通90#石油瀝青，上面層采用SBS改性瀝青，技術(shù)指標(biāo)均符合公路瀝青路面施工技術(shù)規(guī)范相關(guān)規(guī)定。 路面材料抗壓回彈模量的確定1半剛性材料的抗壓回彈模量按照公路工程無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)

4、定材料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ057）中T0801-94規(guī)定的頂面法測定。水泥穩(wěn)定碎石試驗(yàn)均值為3188，方差為782；二灰土試驗(yàn)均值為2091，方差為688；二灰穩(wěn)定砂礫均值為3617，方差為634。2 瀝青混合料的抗壓回彈模量參照T0801-94規(guī)定的方法進(jìn)行，測定20的抗壓回彈模量，各種材料的試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)參數(shù)見下表：表-1 瀝青材料抗壓回彈模量測定與參數(shù)取值材料名稱20抗壓模量（MPa）材料名稱抗壓回彈模量（MPa）Ep方差Ep-2Ep方差Ep-2Ep代Ep代細(xì)粒式瀝青混凝土19912011589水泥穩(wěn)定碎石31887821624中粒式瀝青混凝灰土2091688715

5、粗粒式瀝青混凝土97855868二灰穩(wěn)定砂礫36176342349大粒徑瀝青碎石LSM12481161016級配碎石2503 路面材料彎拉強(qiáng)度與彎拉模量的取值根據(jù)當(dāng)?shù)匾延性囼?yàn)資料，結(jié)合相鄰公路的設(shè)計(jì)情況，彎拉強(qiáng)度與彎拉模量選用經(jīng)驗(yàn)值。表-2 路面材料彎拉強(qiáng)度與模量取值材料名稱細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土粗粒式瀝青混凝土大粒徑瀝青碎石水泥穩(wěn)定碎石二灰土二灰穩(wěn)定砂礫彎拉強(qiáng)度（MPa）1.21.00.80.60.60.30.5彎拉模量（MPa）3000280026001500645728465021A.3 路面厚度設(shè)計(jì) 半剛性基層瀝青路面厚度計(jì)算高速公路設(shè)計(jì)年限為15年，設(shè)計(jì)彎沉值為20.3 (

6、0.01mm)。利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的結(jié)構(gòu)層厚度為16.0cm； 滿足層底拉應(yīng)力要求的結(jié)構(gòu)層厚度為19.6cm。設(shè)計(jì)厚度取20 cm。各結(jié)構(gòu)層的驗(yàn)算結(jié)果如表所示。表 結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱抗壓模量(Mpa)彎拉模量(Mpa)彎拉強(qiáng)度(Mpa)厚度(cm)層底拉應(yīng)力(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土158930001.24-0.150.452中粒式瀝青混凝土1215280016-0.170.383粗粒式瀝青混凝土86826000.87-0.040.304水泥穩(wěn)定碎石162464570.6320.230.275二灰土71528460.3200.100.1

7、16土基36路表計(jì)算彎沉 ls = 19.1 (0.01mm) 混合式基層瀝青路面路面厚度計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值為23.4 (0.01mm)，利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的結(jié)構(gòu)層厚度為27.3cm； 滿足層底拉應(yīng)力要求的結(jié)構(gòu)層厚度為37.0cm。設(shè)計(jì)厚度取37 cm。各結(jié)構(gòu)層的驗(yàn)算結(jié)果如表A.3.2所示。表A.3.2 結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算結(jié)果序號結(jié)構(gòu)層材料名稱抗壓模量(Mpa)彎拉模量(Mpa)彎拉強(qiáng)度(Mpa)厚度(cm)層底拉應(yīng)力(MPa)容許拉應(yīng)力(MPa)1細(xì)粒式瀝青混凝土158930001.24-0.140.452中粒式瀝青混凝土1215280016-0.130.383LSM101615000.610-0.040.234二灰穩(wěn)定砂礫234950210.5370.220.235天然砂礫250206土基36路表計(jì)算彎沉 ls = 17. .9 (0.01mm) 驗(yàn)算防凍厚度按照規(guī)范要求進(jìn)行抗凍厚度驗(yàn)算，路面結(jié)構(gòu)