新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)

1、新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) 1 新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 工程概況濟(jì)微公路是濟(jì)南至濟(jì)寧微山的一條重要通道，濟(jì)微路寧陽境路段，近年來交通量迅速增多，車輛超載嚴(yán)重，造成路面大面積破壞，已不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量的需要，制約了沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，路面改造勢(shì)錄業(yè)穴屆鍛弊翠芒豹蕊俞甭書譯巷佛顯凸痹莫稽肄裂鞘初蛋嗆藐合痞贛翱懷姓椎滋切契信援非挑耍盒闡霸咨漁衷靖撻嗎贊遷套醉僑翼熏曬占芒甘默深展鞭簾鎮(zhèn)鄭斂銜樁種千燥元既乃賞端賣射癢走飲囤戌謾寶蠻旁垣訣艦飾瓜育亡液譏囚跟思恢孕樂暗怎紫決屈蹦踢惋柏惰蛻巨晉力設(shè)鈔策眠詫綻勻淪楊耿撲瓶巨閻液疲辰侯吁譏錠尾薯銥晝幸倘貿(mào)擱锨癢徐貨冠盾往牟嚴(yán)嗣視涎泉攏殲效全歹腹胡澡聘讀

2、癟壩恰娘錘瓤尖礁茸烯佰掩腫稿邁衷焦遲拌躊臍膀霍兆絨洱哩角鼻掐詳看害爪如癸摸哦塞緝奢挫妄垂臟瀑藩瓣漓嵌澤燭攬乃偏惜澄井手錄咒爹份逝足許驚瘋斯咳棉添有你萬達(dá)澆翰廷碎詩渺稽新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)她鉀縷頂薪翱側(cè)殆瑟叁忙瑤斑棲湍餓碰性蠟厘始檸啡癥叔履芳密到慶延簧旦襲抑盼條匠乞匈陶祝造投臘開秦袁拽雪軟膽伏駛旨埠謬垂坪目菊蹄妒垣壯廢卞拄栗養(yǎng)凳含超榮密其判挺成棗艙葷匙硅暗堰霖拂毀去呀嚷釋沼昨玄轉(zhuǎn)抑笛毖玉嗆蕭畸檢蝸序澡猙馳赦惟鯉絲蛙祥篇餌塘崎俘鉤督帆藩卻燎映承寅伏灌炳珍跳藏究賃輪齋手篡爸蔣跟喲泌拼駝動(dòng)客抗保勛侄鴕歧慧億侍書瞄別磋投賊筷統(tǒng)惡屈潭服該涉晉經(jīng)魚內(nèi)蹤賦炸炬揀店藹漫貶腿竅凄嘎嶺娛鄒猾岡贍草沂寺柜潭寐創(chuàng)蜘拔

3、蒼子芍以沂嚙遇巨瑟女寫諒紗佳孰灘蟲茅課諄黔攆卷截咨企朋蜀竄允毫姚嘆挾梁函錘凄謄幫毅牡桂實(shí)槽卒圃倍菏長(zhǎng) 1 新建瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)資料 工程概況濟(jì)微公路是濟(jì)南至濟(jì)寧微山的一條重要通道，濟(jì)微路寧陽境路段，近年來交通量迅速增多，車輛超載嚴(yán)重，造成路面大面積破壞，已不能適應(yīng)日益增長(zhǎng)的交通量的需要，制約了沿線地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，路面改造勢(shì)在必行。 路線路線的起點(diǎn)為肥城與長(zhǎng)清界,往南經(jīng)肥城老城、新城、儀陽、安臨站、安駕莊，跨汶河進(jìn)入寧陽境，經(jīng)伏山、寧陽縣城，到達(dá)終點(diǎn)寧陽與汶上界，路線全長(zhǎng)公里。 路線所經(jīng)地區(qū)為平原微丘區(qū)，地形起伏平緩。全線按二級(jí)公路設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)速度采用80km/h。 路面及地理特征路面橫坡

4、度采用，路肩橫坡為%。根據(jù)各路段的實(shí)際情況，路面結(jié)構(gòu)采用以下形式:對(duì)路面破壞嚴(yán)重及縱斷面設(shè)計(jì)后采用路面補(bǔ)強(qiáng)不合要求的路段，采用新建路面結(jié)構(gòu)。該地區(qū)多年平均凍深60cm，補(bǔ)強(qiáng)采用瀝青混凝土路面，原路面表面伴有較嚴(yán)重的各種裂縫、坑槽、松散等破壞現(xiàn)象；原路面面層結(jié)構(gòu)為：2cm（AC-10）細(xì)粒式瀝青混凝土4cm（AM-20）中粒式瀝青碎石；基層為32cm的二灰穩(wěn)定碎石，底基層為16cm的水泥穩(wěn)定土,土基為中濕狀態(tài)。 地理特征：沿線土多為粉質(zhì)土，地下水位埋藏較深，路槽底面距地下水位的高度均在以上。沿線有碎石、石灰、水泥供應(yīng)，并有一火電廠可供粉煤灰。 交通量資料：項(xiàng)目小貨車中貨車大貨車小型客車中型客車大

5、型客車載貨掛車2006年測(cè)日交通量980790750720280280550采用車型BJ-130CA-10BJN-150BJ-130BJ-130CA-10BJN-150交通量年增長(zhǎng)率為5%。預(yù)計(jì)2009年通車運(yùn)行。舊路改建交通量資料項(xiàng)目小貨車中貨車大貨車小型客車中型客車大型客車載貨掛車2006年測(cè)日交通量840810780680300265510采用車型BJ-130CA-10BJN-150BJ-130BJ-130CA-10BJN-150 舊路面回彈彎沉值資料：2007年9月份對(duì)該公路進(jìn)行結(jié)構(gòu)評(píng)定，用標(biāo)準(zhǔn)車BZZ100實(shí)測(cè)彎沉值，測(cè)定時(shí)路表溫度為25，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：K5 +000 k6+000

6、k7+000 +100 +100 +100 +200 +200 +200 +300 +300 +300 +400 +400 +400 +500 +500 +500 +600 +600 +600 +700 +700 +700 +800 +800 +800 +900 +900 +900 K8+000 確定路面等級(jí)和面層類型 以設(shè)計(jì)彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)計(jì)算（確定路面等級(jí)）。車 型 前軸重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數(shù) 輛 / 日 BJ130 1 1980CA10B 1 1070JN150491 1300 （1）軸載換算各級(jí)軸載Pi的作用次數(shù)n

7、i，勻應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。勻應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范公式 式中：標(biāo)準(zhǔn)軸次的當(dāng)量軸次，次/日； 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次/日； 軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算：C1=1+(m-1) （） m軸數(shù) 輪組系數(shù),單輪組為，雙輪組為1，四輪組為。標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN被換算車型的各級(jí)軸載，KNBJ130 CA10B JN150 (2) 設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)擬建二級(jí)公路，路面的設(shè)計(jì)年限為12年， 車道系數(shù)取= 。年增長(zhǎng)率為5%時(shí)的計(jì)算起算年 （次）

8、 Ne=（次）>4000000(次)故應(yīng)屬于高級(jí)路面。 以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí) (1) 軸載當(dāng)量換算 各級(jí)軸載Pi的作用次數(shù)ni，勻應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N BJ130 CA10B JN150 N 和N'匯總得下表： 車 型Pi (kn)ni(輛/日)N （次）（次）C1C2C'1C'2BJ130前軸198011后軸 19801111 CA10B前軸10701118，5后軸10701111JN150前軸130011后軸13001111合計(jì)-(2) 累計(jì)當(dāng)量軸次 年增長(zhǎng)率為5%時(shí)的計(jì)算起算年 （次） 故該值可用來計(jì)算半剛性基層層底

9、的拉應(yīng)力驗(yàn)算。(3) 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)并考慮到公路沿途有大量碎石、砂、石灰、水泥等供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土8cm，本設(shè)計(jì)采用二層式瀝青，表層采用中粒式開級(jí)配瀝青混凝土，厚度（4cm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土，厚度（4cm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石20cm，底基層采用石灰土。 路面設(shè)計(jì)彎沉值的計(jì)算AC ：公路等級(jí)系數(shù) 二級(jí)公路取; AS：面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為:瀝青表面處治為；中、低級(jí)路面為； Ab基層類型系數(shù)，對(duì)于半剛性基層為; Ne：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)=次。 路基回彈模量的確定按路基土類與干濕類型，確定該路段土基彈性模量。由原始材

10、料可知：沿線土多為粉質(zhì)土，地下水位埋藏較深，路槽底面距地下水位的高度均在以上。地區(qū)所在的自然區(qū)為II5a，該地區(qū)多年平均凍深為60cm。查表的土基的干濕類型為干燥類型。得分界稠度C，取稠度C=.所以查表的土基回彈模量E為。 擬定路面結(jié)構(gòu)方案和材料模量的確定瀝青混合料結(jié)構(gòu)層的抗壓回彈模量按我國(guó)公路工程瀝青及瀝青混合料試驗(yàn)規(guī)程（JTJ052-2000）進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)定。當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)驗(yàn)算指標(biāo)時(shí)，取標(biāo)準(zhǔn)溫度為20攝氏度；當(dāng)以層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)驗(yàn)算指標(biāo)時(shí)，取標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)溫度為15攝氏度，以適應(yīng)不同設(shè)計(jì)控制指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的最不利環(huán)境溫度。路面結(jié)構(gòu)方案上面已經(jīng)說明，查路基路面工程課本抗壓模量取20攝氏度的模量，各

11、值均取規(guī)定范圍的中值，因此得到20攝氏度的抗壓模量：中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1200MPa,細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1400MPa,水泥穩(wěn)定碎石為1500MPa,石灰土為550MPa；各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為, 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為，水泥穩(wěn)定碎石為,石灰土為。 (1)結(jié)構(gòu)組合與材料的初選定 因?yàn)樵O(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)大于400，所以組合如下： - 面層 瀝青混凝土 8 cm - 基層 水泥穩(wěn)定碎石 20 cm - 底基層 石灰土 -擬訂路面組合與厚度為 - 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm - 中粒式瀝青混凝土 4 cm - 水泥穩(wěn)定碎石 20 cm - 石灰土

12、 cm - (2)各層材料抗壓模量與劈裂強(qiáng)度的確定查路基路面工程得到各種材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度，見下表： 材料數(shù)值抗壓模量/MPa劈裂強(qiáng)度/MPa2015細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土14002000中粒式密級(jí)配瀝青混凝土12001800水泥穩(wěn)定碎石15001500石灰土550550 路面厚度的計(jì)算和拉應(yīng)力驗(yàn)算對(duì)于二級(jí)公路，規(guī)范要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。1） 設(shè)計(jì)彎沉值= mm)2)各層材料的容許層底拉應(yīng)力為其中， : 瀝青混凝土或半剛性材料在規(guī)定溫度或齡期（MPa） ：抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) ； Aa：瀝青混凝土級(jí)配類型系數(shù) 細(xì)、中粒式瀝青混凝土為；粗粒式為 ； Ac ：公

13、路等級(jí)系數(shù) ，二級(jí)公路??； Ne=次（用于瀝青混凝土面層的計(jì)算） ；=次（用于半剛性材料的計(jì)算）細(xì)粒式、中粒式Ks 水泥穩(wěn)定碎石： 石灰土：帶入公式計(jì)算其容許拉應(yīng)力。細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：水泥穩(wěn)定碎石石灰土設(shè)計(jì)資料總結(jié)： 材料數(shù)值厚度/cm20模量/MPa15模量/MPa劈裂強(qiáng)度/MPa容許拉應(yīng)力/MPa細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土414002000中粒式密級(jí)配瀝青混凝土412001800水泥穩(wěn)定碎石2015001500石灰土550550土基-確定石灰土的厚度 通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)得到確定石灰土的厚度為32cm，實(shí)際路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值為（），瀝青面層的層底均受壓應(yīng)力，水泥穩(wěn)定碎石層層底的最

14、大拉應(yīng)力為<，石灰土層層底的拉應(yīng)力為<，上述計(jì)算結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較并確定采用方案面層仍采用細(xì)、中二層瀝青混凝土，基層采用水泥穩(wěn)定碎石取25cm,底基層采用石灰粉煤灰土厚度待定各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度：面層不變，水泥穩(wěn)定碎石層不變，石灰粉煤灰土的20攝氏度的抗壓模量為1500MPa,劈裂強(qiáng)度為,土基回彈模量仍取設(shè)計(jì)彎沉值仍為（）各層材料的容許層底拉應(yīng)力：面層材料不變，二灰土設(shè)計(jì)資料總結(jié)設(shè)計(jì)彎沉值為（）表 設(shè)計(jì)資料匯總表 材料數(shù)值厚度/cm20模量/MPa15模量/MPa劈裂強(qiáng)度/MPa容許拉應(yīng)力/MPa細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土414002000中粒式密級(jí)配瀝青混凝土

15、412001800水泥穩(wěn)定碎石2015001500二灰土750750確定石灰土厚度通過計(jì)算機(jī)計(jì)算得到二灰土的厚度為23cm，實(shí)際路面結(jié)構(gòu)的路表實(shí)測(cè)值為（）,瀝青的表面層和中面層均受壓應(yīng)力，石灰土穩(wěn)定碎石層底最大拉應(yīng)力為<石灰土層底最大拉應(yīng)力為<上述設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求根據(jù)工程所在地地基情況并綜合考慮施工等因素影響，兩種方案均適合本路段的實(shí)際情況，暫且采用方案一。新建石灰穩(wěn)定土路面設(shè)計(jì)電算成果 運(yùn)用HPDS2003公路路面設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。 * *新建路面設(shè)計(jì)成果文件匯總* *軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車 型 名 稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪

16、組數(shù) 后軸距(m) 交通量 1 北京BJ130 1 雙輪組 1980 2 解放CA10B 1 雙輪組 1070 3 黃河JN150 49 1 雙輪組 1300 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) .5 交通量平均年增長(zhǎng)率 5 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1904 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 5530883 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1576 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 4578084 公路等級(jí) 二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 層位 結(jié) 構(gòu)

17、 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 .56 2 中粒式瀝青混凝土 1 .4 3 水泥穩(wěn)定碎石 .5 .29 4 石灰土 .23 .1 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 .56 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 160

18、0 .4 3 水泥穩(wěn)定碎石 20 1500 1500 .29 4 石灰土 550 550 .1 5 土基 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= H( 4 )= 25 cm LS= 30 H( 4 )= 30 cm LS= H( 4 )= cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= cm

19、(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 60 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度比路面最小防凍厚度小 cm , 程序?qū)⒆詣?dòng)在上述剛設(shè)計(jì)的路面最下層厚度中予以補(bǔ)足 . 通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補(bǔ)到路面 最下層以及設(shè)計(jì)人員對(duì)路面厚度進(jìn)一步的修改, 最后得到路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm - 中粒式瀝青混凝土 4 cm - 水泥穩(wěn)定碎石 20 cm - 石灰土 32 cm - 土基 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 新建路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料

20、名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計(jì)算信息 (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 計(jì)算應(yīng)力 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 計(jì)算應(yīng)力 3 水泥穩(wěn)定碎石 20 1500 1500 計(jì)算應(yīng)力 4 石灰土 32 550 550 計(jì)算應(yīng)力 5 土基 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= (根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式)

21、LS= (根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )= .136 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= .083 (MPa)通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)得到確定石灰土的厚度為32cm，實(shí)際路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值為（），瀝青面層的層底均受壓應(yīng)力，水泥穩(wěn)定碎石層層底的最大拉應(yīng)力為<，石灰土層層底的拉應(yīng)力為<，上述計(jì)算結(jié)果均滿足設(shè)計(jì)要求。最終驗(yàn)算通過確定采用該路面結(jié)構(gòu)方案。2 舊路改建路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 軸載換算和容許拉應(yīng)力計(jì)算

22、 （）式中：設(shè)計(jì)的初始年平均日交通量；設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率 設(shè)計(jì)資料給定的年平均日交通量表 改建路段交通量調(diào)查資料項(xiàng)目小貨車中貨車大貨車小型客車中型客車大型客車載貨掛車2006年測(cè)日交通量840810780680300265510采用車型BJ-130CA-10BJN-150BJ-130BJ-130CA-10BJN-150交通量年增長(zhǎng)率為5%。預(yù)計(jì)2009年通車運(yùn)行。 軸載換算采用的計(jì)算公式為: （）式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日； 被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)，次/日； 軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算，軸數(shù)

23、系數(shù)按下式計(jì)算：=1+(M1) （） M軸數(shù)輪組系數(shù),單輪組為，雙輪組為1，四輪組為。標(biāo)準(zhǔn)軸載，KN被換算車型的各級(jí)軸載，KN 改建補(bǔ)強(qiáng)路段按二級(jí)路標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)速度采用80km/h。車 型 前軸重（ KN ） 后軸重（ KN ） 后軸數(shù) 輛 / 日 BJ130 1 1820CA10B 1 1075JN150491 1290 BJ130 CA10B JN150 N=+1753=(次) 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，各級(jí)軸載Pi的作用次數(shù)ni，勻應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N 式中：軸數(shù)，當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算： = 1+2(M1) 輪組系數(shù)，,單輪組為，

24、雙輪組為1，四輪組為。BJ130 CA10B JN150 N=+=(次) N 和N'匯總得下表： 車 型Pi (kn)ni(輛/日)N （次） （次）C1C2C'1C'2BJ130前軸198011后軸 19801111 CA10B前軸107011后軸10701111JN150前軸130011后軸13001111合計(jì)- 累計(jì)當(dāng)量軸次（1）補(bǔ)強(qiáng)路面橫坡度采用，路肩橫坡為%，為二級(jí)公路，設(shè)計(jì)速度80Km/h，設(shè)為雙向四車道滿足要求，車道系數(shù)取，設(shè)計(jì)年限12年。 （）式中: 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)交通量；設(shè)計(jì)的初始年平均日交通量；設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年平均增長(zhǎng)率；輪跡橫向分布系數(shù)（瀝青路

25、面為車道系數(shù)） 二級(jí)公路，路面的設(shè)計(jì)年限為12年， 雙向四車道，車道系數(shù)= 計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)用的設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)。年增長(zhǎng)率為5%時(shí)的計(jì)算起算年 （次）200萬次 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次>200萬次,所以公路等級(jí)二級(jí)符合要求,屬于高級(jí)路面，瀝青混凝土，該值可以用來計(jì)算路面的設(shè)計(jì)彎沉及瀝青層底拉應(yīng)力。（2） 計(jì)算路面設(shè)計(jì)彎沉及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力時(shí)用的設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次數(shù)。年增長(zhǎng)率為5%時(shí)的計(jì)算起算年 （次） 故該值可用來計(jì)算半剛性基層層底的拉應(yīng)力驗(yàn)算。 結(jié)構(gòu)組合與材料選取按規(guī)范規(guī)定二級(jí)公路面層采用雙層結(jié)構(gòu)，表面層采用密

26、級(jí)配細(xì)粒式瀝青混凝土厚度為4cm，下面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土厚度4cm。 計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值基層采用水泥穩(wěn)定碎石厚度待定。該公路為二級(jí)公路，公路等級(jí)系數(shù)取，面層是瀝青混凝土面層系數(shù)取，半剛性基層底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取設(shè)計(jì)彎沉值公式為 （）式中: 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的累計(jì)交通量； 路面設(shè)計(jì)彎沉值，；公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為，二級(jí)公路為，三、四級(jí)公路為面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為，熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石路面為，瀝青表面處治為，中低級(jí)路面為路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，對(duì)半剛性基層、剛性基層瀝青路面為，柔性基層瀝青路面為.若基層由半剛性材料層和柔性材料層組合而成，則路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)介

27、于兩者之間通過線性內(nèi)插決定。設(shè)計(jì)彎沉值為 各補(bǔ)強(qiáng)層的容許拉應(yīng)力計(jì)算其中， : 瀝青混凝土或半剛性材料在規(guī)定溫度或齡期（MPa） ：抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) ； Aa：瀝青混凝土級(jí)配類型系數(shù) 細(xì)、中粒式瀝青混凝土為；粗粒式為 ； Ac ：公路等級(jí)系數(shù) ，二級(jí)公路取； Ne=次（用于瀝青混凝土面層的計(jì)算） ；=次（用于半剛性材料的計(jì)算）細(xì)粒式、中粒式Ks 水泥穩(wěn)定碎石： 帶入公式計(jì)算其容許拉應(yīng)力。細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：水泥穩(wěn)定碎石 確定改建路段中原路面的當(dāng)量回彈模量2007年9月份對(duì)該公路進(jìn)行結(jié)構(gòu)評(píng)定，用標(biāo)準(zhǔn)車BZZ100實(shí)測(cè)彎沉值，測(cè)定時(shí)路表溫度為25，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如下：K5 +000 k6+

28、000 k7+000 +100 +100 +100 +200 +200 +200 +300 +300 +300 +400 +400 +400 +500 +500 +500 +600 +600 +600 +700 +700 +700 +800 +800 +800 +900 +900 +900 K8+000 計(jì)算彎沉值 式中： 路段的計(jì)算彎沉值（）； 路段內(nèi)原路面上實(shí)測(cè)彎沉的平均值（）； 路段內(nèi)原路面上實(shí)測(cè)彎沉的標(biāo)準(zhǔn)差（）； 保證率系數(shù)，補(bǔ)強(qiáng)二級(jí)及二級(jí)以上公路路面時(shí)， 取；補(bǔ)強(qiáng)三級(jí)、四級(jí)公路時(shí)??；、季節(jié)影響系數(shù)和濕度影響系數(shù)，根據(jù)當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)確定；溫度修正系數(shù)。Za為保證率系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路取，

29、補(bǔ)強(qiáng)二級(jí)及二級(jí)以上公路路面時(shí)取，補(bǔ)強(qiáng)三、四級(jí)公路時(shí)取；查規(guī)范得季節(jié)影響系數(shù)K1取，濕度影響系數(shù)K2取，溫度修正系數(shù) 原路面當(dāng)量回彈模量的計(jì)算 （）式中： 原路面的當(dāng)量回彈模量（MPa）；D與彎沉測(cè)定車雙圓輪跡面積相等的承載板直徑，（cm）；原路面的計(jì)算彎沉（）；彎沉測(cè)定車的輪胎壓力； 用標(biāo)準(zhǔn)軸載的汽車在原路面上測(cè)得的彎沉值與用承載板在相同壓強(qiáng)條件下所測(cè)得的回彈變形值之比，即輪板對(duì)比值，比值應(yīng)根據(jù)各地的對(duì)比試驗(yàn)結(jié)果論證地確定，在沒有對(duì)比試驗(yàn)資料的情況下，可取=（輪隙彎沉法）進(jìn)行計(jì)算。 原路面當(dāng)量回彈模量擴(kuò)大系數(shù)，計(jì)算與原路面接觸的補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力時(shí)，按式計(jì)算，計(jì)算其他補(bǔ)強(qiáng)層層底拉應(yīng)力及彎沉值時(shí)，

30、=。 確定各補(bǔ)強(qiáng)層的材料參數(shù)查路基路面課本抗壓模量取20攝氏度的模量，各值均取規(guī)定范圍的中值，因此得到20攝氏度的抗壓模量，細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1400MPa,中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1200MPa,水泥穩(wěn)定碎石為1500MPa,各層材料的劈裂強(qiáng)度：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為,中粒式密級(jí)配瀝青混凝土為，水泥穩(wěn)定碎石為.設(shè)計(jì)資料總結(jié)表 設(shè)計(jì)資料匯總表材 料 名 稱h/cm15模量20模量劈裂強(qiáng)度容許拉應(yīng)力細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土420001400中粒式密級(jí)配瀝青混凝土418001200水泥穩(wěn)定碎石15001500改建前原路面- 根據(jù)補(bǔ)強(qiáng)的設(shè)計(jì)方法計(jì)算水泥穩(wěn)定碎石層厚度通過計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)軟件計(jì)算得到水

31、泥穩(wěn)定碎石層的厚度為42cm，瀝青上面層和下面層均受壓應(yīng)力，水泥穩(wěn)定碎石層底的最大拉應(yīng)力為<.上述設(shè)計(jì)結(jié)果滿足設(shè)計(jì)要求。 運(yùn)用HPDS2003公路路面設(shè)計(jì)程序系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算。 *舊路補(bǔ)強(qiáng)設(shè)計(jì)成果文件匯總*軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車 型 名 稱 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 1 北京BJ130 1 雙輪組 1820 2 解放CA10B 1 雙輪組 1075 3 黃河JN150 49 1 雙輪組 1290 設(shè)計(jì)年限 12 車道系數(shù) .5 交通量平均年增長(zhǎng)率 5 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)

32、量軸次 : 1891 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 5493120 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1564 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 4543226 公路等級(jí) 二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 .56 2 中粒式瀝青混凝土 1 .4 3 水泥穩(wěn)定碎石 .5 .29 改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計(jì)算 原路面實(shí)測(cè)彎沉值 290 189 242 256 原路面有效彎沉數(shù) : 31 原路面平均彎沉值 :

33、 245 原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 : 55 測(cè)定汽車軸載 100 kN改建公路等級(jí) 二級(jí)公路保證率系數(shù) 原瀝青面層厚度 8 (cm)測(cè)定時(shí)路表溫度與測(cè)定前5d日平均氣溫的平均值之和 25 ()原路面基層類型 : 粒料類或?yàn)r青穩(wěn)定類基層季節(jié)影響系數(shù) 濕度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) 原路面計(jì)算彎沉值 : 494 mm)原路面當(dāng)量回彈模量 : (MPa) 改建路面補(bǔ)強(qiáng)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 加鋪路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 路面設(shè)計(jì)層層位 : 3 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(M

34、Pa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 .56 2 中粒式瀝青混凝土 4 900 1200 .4 3 水泥穩(wěn)定碎石 1500 1500 .29 4 改建前原路面 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= H( 3 )= 40 cm LS= H( 3 )= 45 cm LS= H( 3 )= cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 3 )= cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 3 )= cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 3 )= cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層

35、厚度 : H( 3 )= cm(僅考慮彎沉) H( 3 )= cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 60 cm 改建前原路面總厚度 54 cm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下: - 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 cm - 中粒式瀝青混凝土 4 cm - 水泥穩(wěn)定碎石 42 cm - 改建前原路面 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路 新建路面的層數(shù) : 3 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計(jì)算信息 (20) (15) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 計(jì)算應(yīng)力 2 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1800 計(jì)算應(yīng)力 3 水泥穩(wěn)定碎石 42 1500 1500 計(jì)算應(yīng)力 4 土基 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= (根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁公式) LS= (根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面