奉節(jié)縣規(guī)劃縣道兩河口大橋至明堂段升級改造工程路面設(shè)計(jì)計(jì)算書

奉節(jié)縣規(guī)劃縣道兩河口大橋至明堂段升級改造工程4/4附件1：奉節(jié)縣規(guī)劃縣道兩河口大橋至明堂段升級改造工程路面設(shè)計(jì)計(jì)算書一、現(xiàn)狀交通量及荷載本項(xiàng)目交通組成主要是沿線居民、游客的出行及物資運(yùn)輸?shù)能囕v。該特點(diǎn)對本項(xiàng)目的影響主要在于：車流組成主要以2類車和3類車為主。根據(jù)預(yù)測交通量及交通組成確定路面設(shè)計(jì)所需要的車輛組成比例，計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個車道上累計(jì)當(dāng)量軸次，確定交通等級，計(jì)算確定的路面結(jié)構(gòu)層厚度，全線交通量預(yù)測結(jié)果見下表。車輛類型分布系數(shù)及平均日交通量車類別說明車型分布系數(shù)日均交通量（輛）2類2軸6輪及以上客車40.003003類2軸6輪整體式貨車26.672004類3軸整體式貨車（非雙前軸）20.001506類雙前軸整體式貨車13.33100全線非滿載車與滿載車所占比例見下表。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2020200.0400.00.00.00.00.0滿載車比例8080800.0600.00.00.00.00.0根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTGD50-2017）表A.3.1-3可得全線非滿載車與滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)，具體見下表。非滿載車與滿載車當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載換算系數(shù)設(shè)計(jì)指標(biāo)瀝青混合料層永久變形無機(jī)結(jié)合料層疲勞開裂車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1.512.12.5985.4二、路況參數(shù)路面類型：瀝青混凝土路面；設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期：8年；設(shè)計(jì)交通量：750;年增長率：6.5%；2軸6輪及以上車輛的雙向年平均日交通量412輛/日。設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道累計(jì)大型客車和貨車交通量為1515357。交通等級：輕等交通等級。三、路面結(jié)構(gòu)一材料計(jì)算參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算指標(biāo)以及驗(yàn)收彎沉（1）各路面結(jié)構(gòu)材料計(jì)算參數(shù)路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)表結(jié)構(gòu)層編號層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1面層瀝青混合料40.095000.252面層瀝青混合料50.0100000.253基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料220110000.254土基400.40注：①水泥穩(wěn)定碎石類的模量為1.4MPa彎拉強(qiáng)度下的彈性模量乘以結(jié)構(gòu)層模量調(diào)整系數(shù)0.5；②瀝青混合料的模量為20℃條件下動態(tài)壓縮模量；③本項(xiàng)目路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取40MPa,回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)Ks取1.0,干濕與凍融循環(huán)作用折減系數(shù)Kη取1.00。（2）根據(jù)全線路基填土高度、地下水位和填筑材料情況，本工程路基屬于中濕類型，為保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求土基頂面的回彈模量值E0≥40Mpa。（3）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的層數(shù):3設(shè)計(jì)軸載:100kN路面設(shè)計(jì)層層位:3設(shè)計(jì)層起始厚度:220(mm)路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)表層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度模量泊松比無極結(jié)合料穩(wěn)定類材料彎拉強(qiáng)度（MPa）瀝青混合料車轍試驗(yàn)永久變形量(mm)1細(xì)粒式瀝青混凝土4095000.251.52中粒式瀝青混凝土50100000.252.53水泥穩(wěn)定碎石220110000.251.44新建路基400.41)第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度H(3)=220mm季節(jié)性凍土地區(qū)調(diào)整系數(shù)KA=1溫度調(diào)整系數(shù)KT2=1.14現(xiàn)場綜合修正系數(shù)KC=-.849第3層層底拉應(yīng)力σ=.44MPa第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂壽命NF2=2.316477E+08軸次設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB2=2.282877E+08軸次第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算已滿足設(shè)計(jì)要求.2)瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算瀝青混合料層永久變形等效溫度TPEF=25℃通車至首次針對車轍維修的期限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB3=3891830軸次瀝青混合料層永久變形驗(yàn)算分層數(shù)N=5第1分層瀝青混合料永久變形量RAI(1)=.29mm第2分層瀝青混合料永久變形量RAI(2)=.86mm第3分層瀝青混合料永久變形量RAI(3)=1.32mm第4分層瀝青混合料永久變形量RAI(4)=1.08mm第5分層瀝青混合料永久變形量RAI(5)=.76mm瀝青混合料層永久變形量RA=4.31mm瀝青混合料層容許永久變形量RAR=20mm瀝青混合料層永久變形量滿足規(guī)范要求.第1層瀝青混合料車轍試驗(yàn)動穩(wěn)定度技術(shù)要求為5139次/mm第2層瀝青混合料車轍試驗(yàn)動穩(wěn)定度技術(shù)要求為2412次/mm3)計(jì)算設(shè)計(jì)路面結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收彎沉值:干濕循環(huán)或凍融循環(huán)條件下路基土模量折減系數(shù)KAT=.8路基頂面驗(yàn)收彎沉值LG=373.5(0.01mm)路表驗(yàn)收彎沉值LA=40.1(0.01mm)（4）、路面組合設(shè)計(jì)根據(jù)路面設(shè)計(jì)程序的計(jì)算結(jié)果，考慮沿線路面材料分布及路面施工技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)，確定加寬改造路段的路面結(jié)構(gòu)組合如下：①上面層：4cm厚AC-13C細(xì)粒式改性SBS瀝青混凝土②粘層③下面層：5cm厚AC-16C中粒式普通瀝青混凝土④透層⑤基層：22cm厚5%（暫定）水泥穩(wěn)定碎石(R7d≥3.5MPa)⑥5cm厚碎石調(diào)平層三、路面結(jié)構(gòu)二材料計(jì)算參數(shù)、路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算指標(biāo)以及驗(yàn)收彎沉（1）各路面結(jié)構(gòu)材料計(jì)算參數(shù)路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)表結(jié)構(gòu)層編號層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1面層瀝青混合料40.095000.252面層瀝青混合料50.0100000.253基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料180110000.254底基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料180100000.254土基400.40注：①水泥穩(wěn)定碎石類的模量為1.4MPa彎拉強(qiáng)度下的彈性模量乘以結(jié)構(gòu)層模量調(diào)整系數(shù)0.5；②瀝青混合料的模量為20℃條件下動態(tài)壓縮模量；③本項(xiàng)目路基標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下回彈模量取40MPa,回彈模量濕度調(diào)整系數(shù)Ks取1.0,干濕與凍融循環(huán)作用折減系數(shù)Kη取1.00。（2）根據(jù)全線路基填土高度、地下水位和填筑材料情況，本工程路基屬于中濕類型，為保證路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，要求土基頂面的回彈模量值E0≥40Mpa。（3）路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)的層數(shù):4設(shè)計(jì)軸載:100kN路面設(shè)計(jì)層層位:4設(shè)計(jì)層起始厚度:220(mm)路面結(jié)構(gòu)材料參數(shù)表結(jié)構(gòu)層編號層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1面層瀝青混合料40.095000.252面層瀝青混合料50.0100000.253基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料180110000.254底基層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定材料180100000.254土基400.40第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度H(3)=180mm季節(jié)性凍土地區(qū)調(diào)整系數(shù)KA=1溫度調(diào)整系數(shù)KT2=1.097現(xiàn)場綜合修正系數(shù)KC=.329第3層層底拉應(yīng)力σ=.09MPa第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂壽命NF2=3.027124E+12軸次設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB2=2.282877E+08軸次第3層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算已滿足設(shè)計(jì)要求.第4層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度H(3)=180mm季節(jié)性凍土地區(qū)調(diào)整系數(shù)KA=1溫度調(diào)整系數(shù)KT2=1.075現(xiàn)場綜合修正系數(shù)KC=-1.077第4層層底拉應(yīng)力σ=.379MPa第4層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂壽命NF2=2.795285E+08軸次設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB2=2.282877E+08軸次第4層無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開裂驗(yàn)算已滿足設(shè)計(jì)要求.瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算瀝青混合料層永久變形等效溫度TPEF=25℃通車至首次針對車轍維修的期限內(nèi)設(shè)計(jì)車道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB3=3891830軸次瀝青混合料層永久變形驗(yàn)算分層數(shù)N=5第1分層瀝青混合料永久變形量RAI(1)=.29mm第2分層瀝青混合料永久變形量RAI(2)=.86mm第3分層瀝青混合料永久變形量RAI(3)=1.32mm第4分層瀝青混合料永久變形量RAI(4)=1.08mm第5分層瀝青混合料永久變形量RAI(5)=.76mm瀝青混合料層永久變形量RA=4.31mm瀝青混合料層容許永久變形