路面課程設計

11P2i設計說明（一）確定瀝青路面的交通等級分析1、軸載換算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計算時雙輪組單軸載100KN為標準軸載。查常用汽車設計參數(shù)表12-3，按式（12-6）進行軸載換算，計算結果列入下表。表1.1軸換算結果表車型

i

c

c

i

c(i

piP

)

黃河JN150解放CA10B東風EQ140太脫拉138

前軸后軸后軸后軸前軸后軸

49101.660.8569.251.480

111112.2

6.41116.41

102510252050615123123

294.6161098.276236.204123.97643.529102.511小汽車

287c(2i

pi

)

4..35

1899.112注：軸載小于40KN的載作用忽略不計。次為次/日2、累計當量軸次及交通等級

竣工第一年日當量軸（2）累計當量軸數(shù)計算根據(jù)設計規(guī)范，二級公路瀝青路面的設計年限為年，雙向二車道的車道系數(shù)η取0.65，γ=4.9%，累計當量軸次：

1899.1120.650.049

次計算結果與交通等級表比較，N在中交通300—次之間，交通等級e屬于中交通。采用瀝青混凝土路面作為路面的面層，符合設計要求。3、驗算半剛性基層層底拉應力重的累計當量軸次驗算半剛性基層層底拉應力的軸載換算公式NCCii入下表中。

8

算結果列1111P2i(1111P2i(1c軸載換算結果表（半剛性基層層底拉應力）P車型C(KN)

C

n(次日

Ci2i

8

（次/日）黃河JN150解放CA10B東風EQ140太脫拉138小汽車

前軸后軸前軸后軸前軸后軸前軸后軸前軸后軸

49101.619.4060.8523.7069.251.480－－

11111113－－

18.5118.5118.5118.51－－

10252050615123287

63.0181163.787－38.534－32．33911.08661.908－－合計

nii

8

1370.672注：軸載小于的軸載作用忽略不計。在進行累計當量軸次計算時各參數(shù)意義同前，設計年限為年，車道系數(shù)取0.65交通量平均年增長率γ為4.9%軸載小于40KN的軸載作用不計累計當量軸次：

)N

0.65

387949次（二）瀝青路面結構層的擬定和組合設計1.土基回彈模量的確定該路段處于Ⅱ，土質為粘性土。4由于路基處于潮濕狀態(tài)，查表得0.8≤w＜0.95令稠度w=0.9，根據(jù)土組和自然區(qū)劃分以及相應路基的平均稠度，查表預c估路基回彈模量E30Mpa當采用重型擊實標準時路基回彈模量設計值可較0表列數(shù)值提高25%，即E=30×（1+25%）=37.5Mpa02.初擬路面結構根據(jù)本地區(qū)的路用材料結合已有工程經(jīng)驗與典型結構根據(jù)結構層的最小2施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機具的功能等因素，初步確定路面結構組合與各厚度如下圖所示。根據(jù)規(guī)范推薦結構方案一路面結構層采用細粒瀝青混凝（4cm和中粒瀝青混凝土（層采用水泥穩(wěn)定碎石（厚度待定墊層采用石灰粉煤灰碎石（25cm）方案二路面結構層采用中粒式瀝青瑪蹄脂碎石（）和粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石（5cm層采用水泥穩(wěn)定碎石25層采用石灰土（厚度待定）3.路面材料配合比設計與設計參數(shù)的確定試驗材料的確定（略）路面材料配合比確定（略）路面材料抗壓回彈模量確定查表得各層瀝青混合料℃15℃抗壓模量及劈裂強度的設計參數(shù)參考值，列入下表中半剛性基層和級配碎石的抗壓模量和劈裂強度查表列入下表中層間模量比符合設計要求。有關資料的表格得各層材料抗壓模量（℃）與劈裂強度路面材料技術指標材料名稱

20℃抗壓模量（MPa）Ep

15模量15（Mpa）（Mpa）細粒瀝青混凝土中粒瀝青混凝土中粒式瀝青瑪蹄脂碎石粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰碎石石灰土

140012001300100014001500550

200016001700130014001500550

1.21.010.80.60.60.25瀝青混合料的壓實最小厚度和適宜厚度瀝青混合料類型細粒式

最大粒徑(mm)13.2

公稱最大粒(mm)9.5

符號

壓實最小厚(mm)20

適宜厚度(mm)2540密集配瀝青混合料

中粒式中粒式粗粒式

191931.5

161626.5

SMA-16SMA-25

354080

40-604070801204.)確定計算層位擬定石灰煤渣礦渣作為計算層位。

3aaaa5.)驗算層間模量比路面結構層相鄰層之比，基層/面層、基層底基層、墊層/土基，均符合要求。6.)論述各瀝青混凝土路面結構組合的合理性二級公路應采用瀝青混凝土路面面層有兩層組成總面層厚度及各層厚度符合要求；因為瀝青面層彎成大，所以采用半剛性基層作為承重層；（三）設計指標的確定對于二級公路規(guī)范要求以設計彎沉值作為設計指標并進行結構層底拉應力驗算。各層材料的容許層底拉應力R

（1）細粒式密級配瀝青混凝土KeAc

7130313

SPKS

0.46MP(7.7)（2）中粒式密級配瀝青混凝土eAc

7130313

SPKS

0.35MP（3）中粒式瀝青瑪蹄脂碎石K

Ac

4aaaaaaaa

7130313

SPKS

MP2.634（4）粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石K

Ac

7130313

SPKS

0.30MPa（5）水泥穩(wěn)定碎石K

Ac

0.11

0.35

0.11

1.987

0.6SPMP1.987（6）石灰粉煤灰碎石

Ac

e

0.457130313

2.55

0.6SPMP（17）石灰土

Ac

e

0.457130313(4)計料結1.設計彎沉值的確定

SPMP該公路為二級公路公路等級系數(shù)取=1.1面層式瀝青混凝土面層類型c系數(shù)取A=1.0路面結構類型系數(shù)半剛性基層取=1.0路面設計彎沉值根據(jù)式sb計算為：5d

e

A6007130313

1.01.0mm)方案一的結構厚度計算（1）新建路面結構厚度計算公

路

等

級:

二級公路新建路面的層數(shù):4標

準

軸

載:BZZ-100路面設計彎沉值:28.11(0.01mm)路面設計層層位:3設計層最小厚度:15(cm)層位

結構層材料名稱

厚度(

抗壓模量(

抗壓模量MPa)

容許應力((20℃

(15℃

細粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰碎石

？

0.3

土基按設計彎沉值計算設計層厚度:

28.11(0.01mm)H(3)=15cm(0.01mm)由于設計層厚度H(3)=Hmin時LS<=LD,故彎沉計算已滿足要求.H(3)=15cm(僅考慮彎沉按容許拉應力驗算設計層厚度:H(3)=15cm(第層面拉應力驗算滿足要)H(3)=15cm(第層面拉應力驗算滿足要)H(3)=15cm(第層面拉應力驗算滿足要)H(3)=15cm(第層面拉應力驗算滿足要)路面設計層厚度:H(3)=15僅考慮彎)6H(3)=15同時考慮彎沉和拉應)驗算路面防凍厚度路最小防厚度驗算結果表明路面總厚度比路面最小防凍厚小cm,程序將自動在上述剛設計的路面最下層厚度中予以補足.通過對設計層厚度取整和將路面防凍厚度不足部分增補到路面最下層以及設計人員對路面厚度進一步的修,最得到路面結構設計結果如下:-------------------------------------------------細粒式瀝青混凝土

cm------------------------------------------------中粒式瀝青混凝土

cm-------------------------------------------------水泥穩(wěn)定碎石

cm-------------------------------------------------石灰粉煤灰碎石

cm-------------------------------------------------土基（2竣工驗收彎沉值和層底拉應力計算公路等級:二公路新建路面的層數(shù)4標準軸載:BZZ-100材料名稱

20℃抗壓模量（MPa）

15℃彎拉模量15℃彎拉強度（Mpa）（Mpa）

計算信息細粒瀝青混凝土中粒瀝青混凝土水泥穩(wěn)定碎石石灰粉煤灰碎石

1400120014001500

2000160014001500

1.21.00.80.6

計算應力計算應力計算應力計算應力土基

37.5計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值:第層面頂面竣工驗收彎沉值LS=(0.01mm)第層面頂面竣工驗收彎沉值LS=26.67第層面頂面竣工驗收彎沉值LS=(0.01mm)第層面頂面竣工驗收彎沉值LS=91.1土基頂面竣工驗收彎沉值計算新建路面各結構層底面最大拉應力第層面最大拉應力σ1)=-0.216(MPa)第層面最大拉應力σ2)=-0.073(MPa)第層面最大拉應力σ3)=0.042第層面最大拉應力σ4)=0.176方案二的結構厚度計算

310.8(0.01mm)層位

結構層材料名稱

厚度(

抗壓模量(

抗壓模量MPa)

容許應力((20℃

(15℃

中粒式瀝青瑪蹄脂碎石粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石水泥穩(wěn)定碎石石灰土

？

0.30.30.1

土基按設計彎沉值計算設計層厚度:

28.11(0.01mm)H(4)=20cm(0.01mm)H(4)=25cm(0.01mm)H(4)=23.7cm(僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設計層厚度:H(4)=23.7cm(第層面拉應驗算滿足要)H(4)=23.7cm(第層面拉應驗算滿足要)H(4)=23.7cm(第層面拉應驗算滿足要)H(4)=23.7cm(第層面拉應驗算滿足要)路面設計層厚度:H(4)=23.7僅考慮彎沉)8H(4)=23.7同時考慮彎沉和拉應力驗算路面防凍厚度:

路面最小防凍厚度55驗算結果表明路總厚度滿足防凍要求通過對設計層厚度取,最得到路面結構設計結果如:-----------------------------------------------------中粒式瀝青瑪蹄脂碎石

cm-----------------------------------------------------粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石

cm-----------------------------------------------------水泥穩(wěn)定碎石

cm-----------------------------------------------------石灰土

cm-----------------------------------------------------土基計算新建路面各結構層及土基頂面竣工驗收彎沉值:材料名稱

20℃抗壓模量（MPa）

15℃彎拉模量15℃彎拉強度（Mpa）（Mpa）

計算信息中粒式瀝青瑪蹄脂碎石粗粒式瀝青瑪蹄脂碎石水泥穩(wěn)定碎石石灰土

140012001500550

200016001500550

0.380.30.30.1

計算應力計算應力計算應力計算應力土基

37.5第1層面頂面竣工驗收彎沉值LS=(0.01mm)第2