鋪面工程課程設(shè)計(jì)

基本資料上海地區(qū)新建一條高速公路，雙向六車道，機(jī)動(dòng)車道總寬為23米，交通量資料如表1?6所示，交通量年平均增長(zhǎng)率取5%,方向不均勻系數(shù)(取0.6)。建成年日交通量假定為30000輛(混合交通)，其中小客車占總交通量的55%；輪跡橫向分布系數(shù)取0.4。查閱全國(guó)公路自然區(qū)劃圖可知，該高速公路屬于W1區(qū)。初擬路面結(jié)構(gòu)為瀝青混凝土路面，半剛性基層。軸載換算2.1標(biāo)準(zhǔn)軸載根據(jù)公路路面設(shè)計(jì)規(guī)范，路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以BZZ-100表示。標(biāo)準(zhǔn)軸載的計(jì)算參數(shù)按表2-1確定。表2-1標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載P(KN)100輪胎接地壓強(qiáng)p(MPa)0.70單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)21.30兩輪中心距(cm)1.5d2.2軸載換算公式設(shè)計(jì)交通量的計(jì)算應(yīng)將不同軸重的各種車輛換算成BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸重的當(dāng)量軸次。按照初擬的路面設(shè)計(jì)，瀝青路面軸載換算公式以兩種換算指標(biāo)來換算。①設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力TOC\o"1-5"\h\z當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)，各種車輛的前、后軸均應(yīng)按公式(2.2-1)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)Ns。K P(2.2-1)N=￡C-Cn(―)4.35s 1 21P(2.2-1)i=1 s式中：Ns 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次(次/日)；n1——各種被換算汽車的作用次數(shù)，(次/日)；Ps——標(biāo)準(zhǔn)軸載(KN)；

與——各種被換算車型的軸載(KN)；C1——輪組系數(shù)，雙輪組為1,單輪組為6.4,四輪組為0.38；C2 軸數(shù)系數(shù)；當(dāng)軸間距大于3米時(shí)，應(yīng)按一個(gè)單獨(dú)的軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距小于3米時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按公式(2.2-2)計(jì)算。C2=1+1.2(m-1) (2.2-2)式中：m 軸數(shù)。②半剛性材料層的拉應(yīng)力當(dāng)以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，各種車輛的前、后軸均應(yīng)按公式(2.2-3)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。一工一一PS 1/=121P 力sN=%CS 1/=121P 力s式中：C1 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0,單輪組為18.5，四輪組為0.09；C’2—軸數(shù)系數(shù)。以拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按式(2.2-4)計(jì)算。C'2=1+2(m-1) (2.2-4)2?3當(dāng)量軸載換算資料準(zhǔn)備2.3.1設(shè)計(jì)年限根據(jù)公路路面設(shè)計(jì)規(guī)范，新建高速公路、一級(jí)公路的路面設(shè)計(jì)年限應(yīng)為15年，有特殊要求時(shí)可適當(dāng)延長(zhǎng)設(shè)計(jì)年限。本設(shè)計(jì)取設(shè)計(jì)年限為15年。2.3.2交通量年平均增長(zhǎng)率設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均增長(zhǎng)率(r)應(yīng)根據(jù)《工程可行性研究報(bào)告》中有關(guān)預(yù)測(cè)的交通量增長(zhǎng)率，分析論證確定設(shè)計(jì)交通量的平均增長(zhǎng)率。本設(shè)計(jì)，交通量年平均增長(zhǎng)率取5%。2.3.3車道系數(shù)車道系數(shù)宜按照表2-2選定，若公路無分隔時(shí)，路面窄宜選高值，路面寬宜選低值。表2-2車道系麴車道特征車道系數(shù)

雙向單車道1.0雙向兩車道0.6?0.7雙向四車道0.4?0.5雙向六車道0.3?0.4雙向八車道0.25?0.35本設(shè)計(jì)為雙向六車道，輪跡橫向分布系數(shù)，即車道系數(shù)取0.4。2.3.4累計(jì)當(dāng)量軸載次數(shù)計(jì)算N二[(^^?N1，N二[(^^?N1，(2.3.1)Y式中：Ne—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)方向上一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次（次）；t 設(shè)計(jì)年限（年）；N1——路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次/日）；r—設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率（%）;門一車道系數(shù)。2.3.5日交通量本設(shè)計(jì)，建成年日交通量假定為30000輛（混合交通），其中小客車占總交通量的55%；大客車及貨車日交通量：30000x（1-0.55）=13500輛大客車及貨車日車道交通量：30000x（1-0.55）/6=2250輛根據(jù)下表2-3：表2-3交通等級(jí)交通等偵取計(jì)杯推軸次M〔次/車道）大客車及中型以上的答牲貨華交通曹［輛?車謫］］<3MJ/<600中等交通3kItf1-1.2xID7600?所灰交通I.1MI0t-2.5x1DT1500-3000特激交通",5x10，>3000該設(shè)計(jì)公路交通等級(jí)為重交通。2.3.6交通組成表2-4交通組成車型貨車（%）大客車（%）1+11+21+1-S11+1-S21+2-S2百分比44.7113.598.1512.653.6117.29由上面的分析可得，大客車及貨車日交通量：30000x（1-0.55）=13500輛考慮方向不均勻系數(shù)，日交通量為：30000x（1-0.55）x0.6=8100輛表2-4交通組成量（輛）車型貨車（%）大客車（%）1+11+21+1-S11+1-S21+2-S2組成量3621.511100.79660.151024.65292.411400.492.4標(biāo)準(zhǔn)軸載換算2.4.1軸載譜表2-5 貨車單軸單輪軸載譜各級(jí)軸載（kN）的出現(xiàn)頻率（％）車型0~101~2020?3030~4040~5050~6060~7070~8080~901+1（前軸）0.000.005.6811.4560.8921.980.000.000.001+2（前軸）0.000.000.009.6047.1731.8811.350.000.001+LS1（前軸）0.000.000.006.5754.9530.187.071.230.001+1-S2（前軸）0.000.000.004.3251.9832.457.803.450.001+2-S2（前軸）0.000.000.000.0010.0840.5630.2310.158.98

表2-6 貨車單軸雙輪軸載譜各級(jí)軸載（kN）的出現(xiàn)頻率（%）車型20~3030~4040?5050~6060~7070~8080~9090~100100~1101+1（后軸）11.2712.0012.5511.459.096.188.556.005.821+1?S1（中軸）0.004.0418.189.606.067.0716.1615.6610.611+1?S1（后軸）0.0012.1213.136.575.059.097.0714.1410.611+1?S2（中軸）0.002.1313.1218.7910.998.517.806.748.16車型各級(jí)軸載（t）的出現(xiàn)頻率（%）110~120120~130130~140140~150150~160160~170170~180180~190190~2001+1（后軸）5.103.992.913.090.911.090.00.00.001+1?S1（中軸）8.083.031.510.000.000.000.000.000.001+1?S1（后軸）8.565.062.532.021.522.530.000.000.001+1?S2（中軸）7.816.734.611.771.421.420.000.000.00表2-7貨車雙聯(lián)軸雙輪軸載譜各級(jí)軸載（t）的出現(xiàn)頻率（%）車型40~6060~8080~100100~120120~140140~160160~180180~200200~2201+2（后軸）2.274.557.5810.618.334.553.794.559.851+1?S2（后軸）1.068.1611.7013.8310.289.228.879.573.901+2?S2（中軸）0.002.7012.166.764.052.704.058.1120.271+2?S2（后軸）0.005.411.355.418.111.352.704.055.41車型各級(jí)軸載（t）的出現(xiàn)頻率（%）220~240240~260260~280280~300300~320320~340340~360360~380380~4001+2（后軸）17.4215.915.303.791.500.000.000.000.001+1?S2（后軸）7.095.326.032.132.840.000.000.000.00

1+2-S2（中軸）16.245.409.464.054.050.000.000.000.001+2-S2（后軸）14.8618.9117.575.419.460.000.000.000.00表2-8客車單軸單輪軸載譜車型各級(jí)軸載（kN）的出現(xiàn)頻率（％）0~101~2020~3030~4040~5050~6060~7070~8080~901+1（前軸）0.000.0010.6816.4560.8911.980.000.000.00表2-9 客車單軸雙輪軸載譜車型各級(jí)軸載（kN）的出現(xiàn)頻率（％）20~3