2017沥青路面计算书
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三长线新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于江西省,属于一级公路,起点桩号为K0+000,终点桩号为K44+086,设计使用年限为15.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为3855辆/日, 交通量年增长率为5.0%, 方向系数取55.0%, 车道系数取60.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC3类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为22,351,024, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1,670,542,389。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为10,019,677,交通等级属于重交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
3. 路面结构验算3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为23.8℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为25.4℃。
可靠度系数为1.28。
根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
三长线
新建路面设计
1. 项目概况与交通荷载参数
表1. 车辆类型分布系数
根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
2. 初拟路面结构方案
初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构
路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
3. 路面结构验算
3.1 沥青混合料层永久变形验算
表5. 沥青层永久变形计算结果
3.2 无机结合料层疲劳开裂验算
根据弹性层状体系理论,计算得到无机结合料层层底拉应力为0.264MPa。
根据气象资料,工程所在地区冻结指数F为25.0℃?
4. 路基顶面和路表验收弯沉值
根据附录B.7节,确定路基顶面和路表验收弯沉值时,采用落锤式弯沉仪,荷载盘半径为150mm,荷载为50kN。
采用拟定的路面结构以及各层结构模量值,路基顶面回弹模量采用平衡湿度状态下的回弹模型乘以模量调整系数kl(kl=0.5),为36MPa,根据弹性层状体系理论计算得到路表验收弯沉值la为26.0(0.01mm)。
5. 结果汇总
各项验算结果汇总如下表所示:
表6. 分析结果汇总
由上表可知,所选路面结构和材料能满足各项验算内容的要求。
三长线新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于江西省,属于一级公路,起点桩号为K0+000,终点桩号为K44+086,设计使用年限为15.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为3855辆/日, 交通量年增长率为5.0%, 方向系数取55.0%, 车道系数取60.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC3类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为22,351,024, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1,670,542,389。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为10,019,677,交通等级属于重交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
3. 路面结构验算3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为23.8℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为25.4℃。
可靠度系数为1.28。
根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区,属于二级公路,设计时速为40Km/h,12米双车道公路,设计使用年限为12.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取70.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710,交通等级属于中等交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。
3. 路面结构验算3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为20.1℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。
可靠度系数为1.04。
根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
利用弹性层状体系理论,分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。
新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于西南地区,属于二级公路,设计时速为40Km/h,12米双车道公路,设计使用年限为12.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取70.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710,交通等级属于中等交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。
3. 路面结构验算3.1 沥青混合料层永久变形验算根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为20.1℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为21.5℃。
可靠度系数为1.04。
根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
利用弹性层状体系理论,分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。
注:本文档为手算计算书文档,包含公式、计算过程在内,可供老师教学,可供学生学习。
下载本文档后请在作者个人中心中下载对应Excel计算过程。
(若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议,请私信作者!)团队成果,侵权必究!(温馨提示,本文档没有计算功能,请在作者个人中心中下载对应的Excel计算表格,填入基本参数后,Excel表格会计算出各分项结果,并显示计算过程!)新版规范沥青混凝土路面设计(详细应用)1.设计资料湖南郴州某地区拟建公路,设计年限为15年,公路自然区划为Ⅳ5区,其中路基土质为粘性土,干湿状态为潮湿,稠度为0.95。
近期混合交通量如下表所示,交通组成和代表车型的技术参数分别如下表所示,交通量年平均增长率为6.0%。
请设计合适的沥青路面结构。
混合交通组成车型分类代表车型的技术参数2.交通量计算2.1车道数及交通荷载等级确定交通量换算采用小客车为标准车型。
根据《公路工程技术标准》(JTG B01-2014)中表3.3.2得到各车型的车辆折减系数,再根据设计资料中的参数,得到换算的小客车平均日交通量。
如下表:根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)(以下简称沥青规范)中表3.0.2可知一级公路设计使用年限为15年,与设计资料相符。
由上表知在设计年限内最大小客车年平均昼夜交通量为20574辆/天,在15000~30000辆之间,需选用一级公路,与设计资料相符。
且符合四车道一级公路的适应范围,故本设计采用双向四车道的一级公路。
由沥青规范中条文A.2.5以及表A.2.5取车道系数LDF=0.75,由条文A.2.4取方向系数DDF=0.5。
根据沥青规范中表3.0.4可知8283336辆设计年限内设计车道累计大型客车和货车交通量对应的设计交通荷载等级为重。
2.2车辆类型分布系数确定由于缺乏交通历史数据或经验数据,根据沥青规范中条文A.2.6,采用水平三确定车辆类型分布系数,先按表A.2.6-1确定公路TTC分类为TTC5,再根据表A.2.6-2得TTC5车辆类型分布系数如下表:车辆类型分布系数(%)2.3车辆当量设计轴载换算根据沥青规范中条文A.3,采用水平三确定车辆当量设计轴载换算系数。
新版规范(2017)沥青混凝⼟路⾯设计(详细应⽤)公路⾃然区划IV交通年增长率设计区域的路基⼟为低液限黏⼟(CL)地下⽔位沥青路⾯设计1.设计资料交通组成和代表车型的技术参数如下/⽇)注:本表为⼿算计算书⽂档对应的计算表,包含公式、计算过程在内,可供⽼师教学,可供学⽣学习。
下载本表后请在作者个⼈中⼼中下载对应的WORD计算过程⽂档。
(若还需要相关cad图纸或者有相关意见及建议,请私信作者!)团队成果,侵权必究!⼆级公路---三级公路---四级公路---交通荷载等级极重特重重TTC5车型⼆类三类四类车辆类型分布系数确定根据下表确定本次设计公路的TTC 分类由上表可知TTC 分类为TTC5,再由下表确定确定车辆类型分布系数设计基准期内设计车道累⼤型客车、货车交通量Ne (106)≥5050--1919--8由15年设计车道累⼤型客车、货车交通量8283336可知本次设计交通荷载等级为TTC59.942.314.8EALFml ⾮满载换算系数EALF mh 满载换算系数PER ml ⾮满载⽐例PER mh 满载⽐例⼆类三类沥青混合料0.800.40⽆机结合料0.50 1.30路基顶⾯0.600.40沥青混合料2.80 4.10⽆机结合料35.50314.20路基顶⾯ 2.90 5.600.850.900.150.10沥青混合料0.290.15⽆机结合料2.2636.76路基顶⾯0.220.20车辆当量设计轴载换算车型PER mlPER mhEALF ml EALF mhEALF m 计算好不同的设计指标下各类车辆的当量设计轴载换算系数之后,根据沥青规范中式 A.4.1)计算初始年设计车道⽇平均当量轴次:当量设计轴载累作⽤次数2600(辆 /d )计算结果如下表:换算⽅法沥青混合料层层底拉应变、沥青混合料层永久变形⽆机结合料稳定层层底拉应⼒N 11000.671040121.82N e 14235670.00614575600.00填⼊软件计算值14235670.00614575600.00⼟组取值范围(MPa)代表值(MPa )砾(G)110~135123含细粒⼟砾(GF)100~130115粉⼟质砾(GM)100~125113黏⼟质砾(GC)95~120108砂(S)95~125110含细粒⼟砂(SF)80~11598粉⼟质砂(SM)65~9580黏⼟质砂(SC)60~9075低液限粉⼟(ML)50~9070低液限黏⼟(CL)50~8568⾼液限粉⼟(MH)30~7050⾼液限黏⼟(CH)20~5035再根据初始年设计车道⽇平均当量轴次N 1、设计使⽤年限等,按下式计算设计车道上的当量设计轴载累计20357220路基顶⾯竖向2652.9⼟基回弹模量的确定其中2轴6轮及以上车辆的双向年平均⽇交通量AADTT=20357220根据公路⾃然区划为IV 区,确定路基湿度状态为潮湿。
2017沥青路面计算书-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1三长线新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于江西省,属于一级公路,起点桩号为K0+000,终点桩号为K44+086,设计使用年限为年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为3855辆/日, 交通量年增长率为%, 方向系数取%, 车道系数取%。
根据交通历史数据,按表确定该设计公路为TTC3类,根据表得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数根据公式()计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为22,351,024, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1,670,542,389。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为10,019,677,交通等级属于重交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
3. 路面结构验算沥青混合料层永久变形验算根据表,基准等效温度Tξ为℃,由式()计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为℃。
可靠度系数为。
根据条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
利用弹性层状体系理论,分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。
根据式()和式(),计算得到d1=,d2=。
三长线新建路面设计1. 项目概况与交通荷载参数该项目位于江西省,属于一级公路,起点桩号为K0+000,终点桩号为K44+086,设计使用年限为15.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为3855辆/日, 交通量年增长率为5.0%, 方向系数取55.0%, 车道系数取60.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC3类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数车辆类型非满载车满载车非满载车满载车35.5 0.5 类 2.8 0.8 2314.2 类3 4.1 1.3 0.4137.6 4.2 4类0.7 0.372.9 6.3 0.6 类5 0.61505.7 7.9 6类1.3 10.2553.0 类77.8 6.0 1.4713.516.46.71.4类8.9类 1.5 5.1 0.7 204.3426.8 7.0 类10 37.8 2.4985.42.512.11.511类根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为22,351,024, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1,670,542,389。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为10,019,677,交通等级属于重交通。
2. 初拟路面结构方案初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构结构层编号层位材料类型厚度(mm) 模量(MPa) 泊松比40.0 上面层 1 11500 沥青混合料0.250.25 2 11000 60.0 沥青混合料下面层0.25 中基层 3 无机结合料稳定材料180.0 12000下基层无机结合料稳定材料10000 4 0.25 200.0底基层 400 0.35 粒料材料5 200.0路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
三长线
新建路面设计
1. 项目概况与交通荷载参数
该项目位于江西省,属于一级公路,起点桩号为K0+000,终点桩号为K44+086,设计使用年限为15.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为3855辆/日, 交通量年增长率为5.0%, 方向系数取55.0%, 车道系数取60.0%。
根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC3类,根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。
表1. 车辆类型分布系数
根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。
表2. 非满载车与满载车所占比例(%)
根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。
根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。
表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数
根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为22,351,024, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为1,670,542,389。
本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为10,019,677,交通等级属于重交通。
2. 初拟路面结构方案
初拟路面结构如表4所示。
表4. 初拟路面结构
路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取0.85,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为61MPa。
3. 路面结构验算
3.1 沥青混合料层永久变形验算
根据表G.1.2,基准等效温度Tξ为23.8℃,由式(G.2.1)计算得到沥青混合料层永久变形等效温度为25.4℃。
可靠度系数为1.28。
根据B.3.1条规定的分层方法,将沥青混合料层分为6个分层,各分层厚度(hi)如表5所示。
利用弹性层状体系理论,分别计算设计荷载作用下各分层顶部的竖向压应力(Pi)。
根据式(B.3.2-3)和式(B.3.2-4),计算得到d1=-7.67,d2=0.76。
把d1和d2的计算结果带入式(B.3.2-2),可得到各分层的永久变形修正系数(kRi),并进而利用式(B.3.2-1)计算各分层永久变形量(Rai)。
各计
算结果汇总于表5中。
各层永久变形累加得到沥青混合料层总永久变形量Ra=14.1(mm),根据表3.0.6-1,沥青层容许永久变形为15.0(mm),拟定的路面结构满足要求。
表5. 沥青层永久变形计算结果
3.2 无机结合料层疲劳开裂验算
根据弹性层状体系理论,计算得到无机结合料层层底拉应力为0.264MPa。
根据气象资料,工程所在地区冻结指数F为25.0℃•日,按照表B.1.1,季节性冻土地区调整系数ka取1.00。
根据式(B.2.1-2),现场综合修正系数为-1.105 根据工程所在地区,查表G.1.2得到基准路面结构温度调整系数为1.45,根据初拟路面结构和路面结构层材料参数,按式(G.1.3-1)计算得到温度调整系数kT2为1.27。
由表B.2.1-1,对于无机结合料稳定粒料,疲劳开裂模型参数a=13.24,b=12.52。
弯拉强度为1.6MPa。
根据以上参数,按式(B.2.1-1)计算得到无机结合料层底疲劳寿命为1,723,094,488。
4. 路基顶面和路表验收弯沉值
根据附录B.7节,确定路基顶面和路表验收弯沉值时,采用落锤式弯沉仪,荷载盘半径为150mm,荷载为50kN。
路基标准状态下回弹模量取90MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取0.80,则平衡湿度状态下的回弹模量为72MPa,采用公式(B.7.1)计算得到路基顶面验收弯沉值为259.4(0.01mm)。
采用拟定的路面结构以及各层结构模量值,路基顶面回弹模量采用平衡湿度状态下的回弹模型乘以模量调整系数kl(kl=0.5),为36MPa,根据弹性层状体系
理论计算得到路表验收弯沉值la为26.0(0.01mm)。
5. 结果汇总
各项验算结果汇总如下表所示:
表6. 分析结果汇总
由上表可知,所选路面结构和材料能满足各项验算内容的要求。