弯沉值计算--市政道路工程
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道路设计弯沉值计算步骤一、土基弯沉计算:1、L0=9308 E0’-0.938(JTJ031-2000路面基层技术规范P88,单位为0.01mm)其中E0’ = E0 * K1 (K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3) 2、E0可用刚性承载板测定、柔性承载板测定及结合W C查表所得,在市政工程中考虑条件限制及结合地质勘察报告采用查表的方法得出E0。
(查表参数为W C,、自然区划、土组类别)3、W C= (W L- W)/(W L- W P),W C—平均稠度、W L—土的液限、W—土的平均含水量、W P—土的塑限。
(JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P34)4、算出W C后根据自然区划(惠州为IV7)、土组类别及平均稠度查表可得E0。
(JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P79,采用内插法查表)二、底基层顶面回弹弯沉计算步骤:1、利用土基及底基层材料的回弹模量E0’及E1利用底基层厚度h1及计算模量比K1E0/K2E1和h1/δ查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得出底基层顶面回弹弯沉系数αL,K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3;K2为季节影响系数,为1.1~1.2,在此取1.15;δ=10.75cm(为标准车轮迹当量圆半径)2、底基层材料弯沉计算公式L1=(2Pδ/ K1E0)*αL*F。
(JTJ031-2000 P89 A.0.3-2,算出单位为cm,要化成0.01mm),F=3.643αL1.8519;P=标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。
三、基层顶面回弹弯沉计算步骤:1、将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层材料换算成与基层材料相当(即具有基层回弹模量E2)的厚度h21,由弯沉系数αL和比值K1E0/K3E2(K3为季节影响系数,为 1.05~1.0,在此取 1.025)查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得相应的h21/δ值;2、由h2/δ与h21/δ值之和及K1E0/K3E2值查图A.0.3得出基层基层顶面回弹弯沉系数α’L;3、计算弯沉综合修正系数F’=3.643α’L1 1.8519;4、计算基层弯沉值弯沉计算公式L2=(2Pδ/ K1E0)*α’L* F’。
一、公路回弹弯沉值的作用(一)概述路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。
首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。
在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071—98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034—2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。
因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。
经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。
为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献在阅读本文之前,请备好以下标准和规范:1、《公路工程技术标准》(2003)2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—973、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034—20004、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98(二) 弯沉的作用公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
容许弯沉容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。
理论上是一个最低值。
计算公式是LR=720N *AC*AS。
《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—97 119页设计弯沉设计弯沉值即路面设计控制弯沉值.是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值.是路面验收检测控制的指标之一。
巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路A级配碎石底基层顶面回弹弯沉值设计值计算一、计算依据:1、《公路沥青路面设计规范》JTG D50-20062、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-20003、《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ_1—2008二、计算参数来源及程式:1、《巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路施工设计图》2、底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算:(1)利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ(δ为个轮迹当量圆的半径(cm),对于黄河卡车,δ=10.75cm;K2为底基层材料的季节影响系数,可取1.1~1.2)。
(2)查附图A.0.3,得底基层表面弯沉系数αL。
(3)弯沉综合修正系数F按式(A.0.3-1)计算:F=3.643 Al1.8519(A.0.3-1)(4)按式(A.0.3-2)计算底基层顶面的回弹弯沉计算值L1,即标准值:αL F(cm)(A.0.3-2)L1=2pδE0K1式中:P——后轴重100kN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取0.7MPa;K1——季节影响系数,不同地区取值范围为1.2~1.4。
三、计算步骤由施工设计图可知本公路路面结构层,土基回弹模量值查表得E0≥20MPa,底基层为级配碎石层,厚25cm,查《公路沥青路面设计规范》附录D得E1=250MPa,基层为水泥稳定碎石层,层厚为22cm,查表得E2=1700MPa。
解:K1E0/K2E1=20/250=0.08h1/δ=25/10.75=2.326查附图A.0.3得:aL=0.33代入公式A.0.3-1:F=3.643aL1.8519F=3.643×0.331.8519F=0.4675αL F代入公式A.0.3-2:L1=2pδE0K1×0.33×0.4675L1=2×0.7×10.7520L1=0.116(cm)L1=116(0.01mm)得:镇平路A级配碎石底基层顶面允许回弹弯沉值为116(0.01mm)。
一、选择题1、可用于高等级道路基层得就是(D)A、二灰土B、级配碎石C、级配砾石D、二灰稳定粒料2、水泥混凝土路面设施工时,不设置(D)A、模板B、传力杆C、(胀、提)缝板D、预应力筋3、热拌沥青混合料路面摊铺完成后,其表面温度自然降至(A)℃时,可开放交通。
A、50B、60C、80D、1004、城镇道路分类方法有多种形式,无论如何分类,主要就是满足道路得(B)功能。
A.服务B.交通运输C.生活D.货运5、《城市道路工程设计规范》CJJ 37—2012规定:以道路在城市路网中得地位、交通功能为基础,同时也考虑对沿线得服务功能,将城镇道路分为(C)个等级。
A.2B.3C.4D.56、城镇道路路面按力学特性分类可分为刚性路面与(B)。
A.弹性路面B.柔性路面C.塑性路面D.脆性路面7、刚性路面主要代表就是水泥混凝土路面,其破坏主要取决于(C)。
A.极限垂直变形B.极限弯拉应变C.极限弯拉强度D.极限剪切变形形8、柔性路面主要代表就是沥青类路面,其破坏主要取决于(D)与极限垂直变形。
A.剪切变形B.抗剪强度C.弯拉强度D.弯拉应变9、由于行车载荷与自然因素对路面得影响随深度得增加而逐渐减弱,故对道路各结构层材料得回弹模量要求应自上而下(A )。
A.递减B.递加C.相同D.交替变化10、基层材料应根据道路交通等级与路基(B)来选择。
A.承载能力B.抗冲刷能力C.变形协调能力D.抗弯能力11、基层就是路面结构中得承重层,应控制或减少路基不均匀冻胀或沉降变形对面层产生得不利影响,同时应有足够得(A)。
A.水稳定性B.抗剪强度C.不透水性D.平整度12、路面必须满足设计年限得使用需要,具有足够(C)破坏与塑性变形得能力。
A.抗冲刷B.抗冲击C.抗疲劳D.抗剪切13、沥青路面必须保持较高得稳定性,“稳定性”含义之一就是指(D)。
A.路基整体稳定性B.路面抗压缩破坏能力C.路基抗变形能力D.具有较低温度14、水泥混凝土路面就是由路基、垫层、(C)、面层组成。
道路路基弯沉值合格标准
道路路基弯沉值是指路基上表层压实后的变形,也称为路面沉降。
为了保障道路的安全和舒适性,需要对路基弯沉值进行合格标准限制。
具体标准如下:
1. 分类标准:按照不同道路等级、交通量和设计速度的要求,
将路基弯沉值分为一般公路、高速公路和城市快速路等不同等级。
2. 规定数值:按照国家规定的标准,路基弯沉值应在一定范围内。
一般来说,一般公路、城市快速路等道路的弯沉值应小于10毫米,而高速公路则要求更加严格,弯沉值应小于5毫米。
此外,在临时施工期间,弯沉值的限制值可能会有所调整。
3. 检测方法:为了确保路基弯沉值的准确测量,可以使用相应
的检测设备。
常用的设备包括静载板试验仪、振动式密度计等。
需要注意的是,路基弯沉值并非唯一的道路安全指标,还需要考虑其他因素如车辆行驶稳定性、视线距离等。
在道路设计和施工过程中,应综合考虑各种因素,制定合理的标准和措施,确保道路安全、舒适和耐久。
测弯沉Lr=L+Zα×SLr=该路段弯沉代表值,L=该路段回弹弯沉值的平均值,Zα=保证系数(一般市政道路二灰、灰土路基选1.645,沥青路面选1.5),S=该路段回弹弯沉值的标准差。
单点弯沉值计算方法:(初读数-终读数)×2一、概? 述国内外普遍采用回弹弯沉值来表示路基路面的承载能力,回弹弯沉值越大,承载能力越小,反之则越大。
通常所说的回弹弯沉值是指标准后轴载双轮组轮隙中心处的最大回弹弯沉值。
在路表测试的回弹弯沉值可以反映路基、路面的综合承载能力。
回弹弯沉值在我国已广泛使用且有很多的经验及研究成果,它不仅用于路面结构的设计中(设计回弹弯沉);用于施工控制及施工验收中(竣工验收弯沉值);同时还用在旧路补强设计中,是公路工程的一个基本参数,所以正确的测试具有重要的意义。
(一)弯沉值的凡个概念1.弯沉弯沉是指在规定的标准轴载作用下,路基或路面表面轮隙位置产生的总垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉),以0.01mm 为单位。
2.设计弯沉值根据设计年限内一个车道上预测通过的累计当量轴次、公路等级。
面层和基层类型而确定的路面弯沉设计值。
3。
竣工验收弯沉值竣工验收弯沉值是检验路面是否达到设计要求的指标之一。
,当胳面厚度计算以设计弯沉值为控制指标时,则验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值;当厚度计算以层底拉应力为控制指标时,应根据拉应力计算所得的结构厚度,重新计算路面弯沉值,该弯沉值即为竣工验收弯沉值。
(二)弯沉值的测试方法弯沉值的测试方法较多,目前用的最多的是贝克曼梁法,在我国已有成熟的经验,但由于其测试速度等因素的限制,各国都对快速连续或动态测定进行了研究,现在用得比较普遍的有法国洛克鲁瓦式自动弯沉仪,丹麦等国家发明并几经改进形成的落锤式弯沉仪(FWD),美国的振动弯沉仪等。
二、贝克曼梁法1.试验目的和适用范围(1)本方法适用于测定各类路基、路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。
市政道路检测中弯沉检测技术应用发布时间:2023-01-03T08:28:51.376Z 来源:《新型城镇化》2022年23期作者:闫飞飞[导读] 所谓弯沉多指的是路面或路基在符合规定标准轴载作用下轮隙部位所发生的总垂直变形值,且多以0.01mm来作为计量单位。
合肥工大共达工程检测试验有限公司安徽合肥 230000摘要:城市公路建设中,公路施工质量的强度测试是对工程验收的一项重要内容,同时也是了解公路运行性能和养护管理的基础。
传统的贝克曼梁检测是城市道路强度检测的重要手段,但是这种检测精度低,操作复杂,效率低,而落锤型弯曲检测由于其检测精度高,操作简单,检测效率高,已越来越多地被用于各种级别的路面检测。
对落锤弯曲试验进行了探讨,以便对市政道路的检测和分析有一定的参考价值。
关键词:市政道路检测;落锤式弯沉检测技术;应用1、弯沉检测概述所谓弯沉多指的是路面或路基在符合规定标准轴载作用下轮隙部位所发生的总垂直变形值,且多以0.01mm来作为计量单位。
换言之,在路面及路基弯沉值计算检测过程中,多以竣工后道路的验收弯沉值来作为检测作业的参照标准。
而针对弯沉检测技术,其是一种能够就道路路面弯沉值进行测试的有效手段,不仅能够精准判定路面及路基的综合承载性能,也可基于科学的检测标准判断道路是否存有质量问题。
2、市政道路现场弯沉检测的方法分析2.1市政道路现场激光弯沉测定仪法激光弯沉测定仪法是当前道路现场弯沉检测中,常用的检测技术之一。
该技术在市政道路现场中的应用,主要是通过对光电流的充分利用,实现对道路弯沉的检测,此种检测方法不会对道路路面造成破损。
激光弯沉测定仪方法在市政道路现场中的应用,具有其独特的特点,主要体现为以下几方面。
第一,激光弯沉测定仪方法具有较强的优势,该技术的操作相对简单便捷,并且在道路弯沉检查中,具有一定的精确度,能够提升道路弯沉检测能力。
第二,激光弯沉测定仪方法中所采用的仪器体积较小,质量相对较好,重要的是其造价成本相对较低。
市政道路试验检测内容及方法摘要:市政道路施工过程中,任何一个环节出现问题,都会给工程质量带来严重的危害,甚至会造成巨大的损失,因此,实行严格的质量控制,其意义十分重大。
对公路和桥梁结构进行试验检测,既是一项控制工程质量的重要手段,也是评定工程质量必不可少的技术措施。
本文将介绍市政道路施工中需要进行的主要试验检测内容及方法。
关键词:路基检测给排水检测路面检测目录一、路基工程试验检测 (1)1.土工试验 (1)2.压实度检测 (1)3.弯沉检测: (3)二、给排水试验检测 (4)1.原材送检 (4)2.地基承载力 (4)3.试块检测 (5)4.压实度 (5)三、路面试验检测 (6)1.原材检测 (6)2.弯沉检测 (6)3.平整度检测 (6)四、试验检测工作对工作质量的影响 (7)参考文献: (9)一、路基工程试验检测1.土工试验土工试验是最基本的试验,包括含水率试验、液塑限、颗粒分析和土工击实试验。
含水率试验用于确定沟槽回填料、路基压实料、桥台背回填料是否需要加水或晒干,以及测定砂、石的天然含水量,用于调整砼的施工配合比。
颗粒分析试验是测定干土中各种粒组所占该土总质量的百分数的方法借以明了颗粒大小分布情况,供土的分类及概略判断土的工程性质及选料之用。
前期的土石方填筑、路基换填、沟槽回填,后期的级配碎石层、水稳层、沥青面层等均须做土工击实试验,土工击实试验将为压实度检测提供最大干密度值。
土工击实试验检测频率为每5000m3一组,取具有代表性的扰动土50kg,随工程进度及时取样送检。
2.压实度检测压实度指的是土或其他筑路材料压实后的干密度与标准最大干密度之比,以百分率表示。
压实度是路基路面施工质量检测的关键指标之一,表征现场压实后的密度状况,压实度越高,密度越大,材料整体性能越好。
对于路基、路面半刚性基层及粒料类柔性基层而言,压实度是指工地上实际达到的干密度与室内标准击实实验所得最大干密度的比值;对沥青面层、沥青稳定基层而言,压实度是指现场达到的密度与室内标准密度的比值。
浅谈市政道路上面的“弯沉”现象摘要:所谓的“弯沉”,指的是柔性的路面在荷载作用下,会产生竖向的变形,而在荷载作用后会变形并且能够恢复,而能够恢复的那部分变形量就是弯沉了。
弯沉是直接反映路面强度的一个重要指标。
而其中从整体上反映了路面各层次的整体强度被称为是弯沉值。
我们从公路工程回弹出发,弯沉可分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
关键词:市政道路;“弯沉”现象Abstract: The so-called” deflection”, refers to the flexible pavement u nder load, will produce the vertical deformation, and the deformation under load and recovery, and to restore the amount of deformation is deflection. Deflection is a direct reflection of the strength of pavement is an important index. While on the whole reflects the overall strength of pavement level is called the deflection value. We start from the highway engineering resilience; deflection can be divided into the allowable deflection, design and calculation of bending deflection.Key words: urban road;”deflection” phenomenon中图分类号: TU99文献标识码: A 文章编号:所谓的“弯沉”是直接反映路面强度的一个非常重要的指标之一,而对于市政道路上面的“弯沉”而言,针对于路面而言就显得更加重要了,因此,在这篇文章中,我们主要讨论的就是关于市政道路上面的“弯沉”问题。
浅谈市政道路上面的“弯沉”现象摘要:所谓的“弯沉”,指的是柔性的路面在荷载作用下,会产生竖向的变形,而在荷载作用后会变形并且能够恢复,而能够恢复的那部分变形量就是弯沉了。
弯沉是直接反映路面强度的一个重要指标。
而其中从整体上反映了路面各层次的整体强度被称为是弯沉值。
我们从公路工程回弹出发,弯沉可分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
关键词:市政道路;“弯沉”现象Abstract: The so-called” deflection”, refers to the flexible pavement u nder load, will produce the vertical deformation, and the deformation under load and recovery, and to restore the amount of deformation is deflection. Deflection is a direct reflection of the strength of pavement is an important index. While on the whole reflects the overall strength of pavement level is called the deflection value. We start from the highway engineering resilience; deflection can be divided into the allowable deflection, design and calculation of bending deflection.Key words: urban road;”deflection” phenomenon中图分类号: TU99文献标识码: A 文章编号:所谓的“弯沉”是直接反映路面强度的一个非常重要的指标之一,而对于市政道路上面的“弯沉”而言,针对于路面而言就显得更加重要了,因此,在这篇文章中,我们主要讨论的就是关于市政道路上面的“弯沉”问题。
巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路A级配碎石底基层顶面回弹弯沉值设计值计算一、计算依据:1、《公路沥青路面设计规范》JTG D50-20062、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-20003、《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ_1—2008二、计算参数来源及程式:1、《巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路施工设计图》2、底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算:(1)利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ(δ为个轮迹当量圆的半径(cm),对于黄河卡车,δ=10.75cm;K2为底基层材料的季节影响系数,可取1.1~1.2)。
(2)查附图A.0.3,得底基层表面弯沉系数αL。
(3)弯沉综合修正系数F按式(A.0.3-1)计算:F=3.643 Al1.8519(A.0.3-1)(4)按式(A.0.3-2)计算底基层顶面的回弹弯沉计算值L1,即标准值:αL F(cm)(A.0.3-2)L1=2pδE0K1式中:P——后轴重100kN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取0.7MPa;K1——季节影响系数,不同地区取值范围为1.2~1.4。
三、计算步骤由施工设计图可知本公路路面结构层,土基回弹模量值查表得E0≥20MPa,底基层为级配碎石层,厚25cm,查《公路沥青路面设计规范》附录D得E1=250MPa,基层为水泥稳定碎石层,层厚为22cm,查表得E2=1700MPa。
解:K1E0/K2E1=20/250=0.08h1/δ=25/10.75=2.326查附图A.0.3得:aL=0.33代入公式A.0.3-1:F=3.643aL1.8519F=3.643×0.331.8519F=0.4675αL F代入公式A.0.3-2:L1=2pδE0K1×0.33×0.4675L1=2×0.7×10.7520L1=0.116(cm)L1=116(0.01mm)得:镇平路A级配碎石底基层顶面允许回弹弯沉值为116(0.01mm)。
一、公路回弹弯沉值的作用(一)概述路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。
首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。
在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。
因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。
经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。
为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献在阅读本文之前,请备好以下标准和规范:1、《公路工程技术标准》(2003)2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-973、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-20004、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98(二)弯沉的作用公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。
容许弯沉容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。
理论上是一个最低值。
计算公式是LR=720N *AC*AS。
《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页设计弯沉设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。
是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。
是路面验收检测控制的指标之一。
计算公式是Ld=600N *AC*AS* Ab。
《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页计算弯沉值计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。
检测计算弯沉值:通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。
其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。
计算弯沉值路基,路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值,在完工检测时也要检测其值,以检验其强度是否满足要求。
此作为本文重点,后面详细介绍。
二、路面设计弯沉值的计算(一)路面顶面设计弯沉值路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标,是路面厚度计算的主要依据。
路面设计弯沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算:Ld=600N *AC*AS*Ab式中:Ld――路面设计弯沉值(0.01mm);Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次;AC――公路等级系数,高速公路、一级公路为 1.0,二级公路为1.1,三、四级公路为1.2;AS--面层类型系数,沥青砼面层为1.0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1;沥青表面处治为1.2;中、低级路面为1.3;Ab--基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时,Ab=1.0;若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时,Ab可取1.0;柔性基层、底基层Ab=1.6,当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时,Ab可取1.6;新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。
计算示例1:某V3区拟新修建一条,三级公路,经勘察,沿线土质为粉质粘土,地下水位距地表1.2米,路基填土高平均0.8米,据预测竣工年初交通组成如下表1.1示,使用年限内交通量年增长率γ=5%,试计算路面设计弯沉。
预测交通量组成表1.1车型前轴重/KN 后轴重/KN 后轴数后轴轮组数后轴距/cm 交通量/(次*日-1)东风EQ140 23.70 69.20 1 双 - 100黄河JN150 49.00 101.60 1 双 - 80黄河LN162 59.50 115.00 1 双 - 60交通141 25.55 55.10 1 双- 50长征CZ361 47.60 90.70 2 双 132.0 40延安SX161 54.64 91.25 2 双 135.0 50解:标准轴载及轴载换算:路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ100表示,根据规范(97)规定,以设计弯沉值为指标,大于25KN的各级轴载均应进行换算。
计算公式为:N= C1C2n1(Pi/P)4.35(次*日-1)C1――后(前)轴数C2――前后轮轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。
n1――被换算车型的各级轴载作用次数(次/日)东风EQ140:前轴23.70KN<25KN,不计。
后轴:C1=1,C2=1,n1=100,Pi=69.20 KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×100×(69.20/100)4.35=20.2(次*日-1)黄河JN150:前轴:C1=1,C2=6.4,n1=80,Pi=49.00 KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×80×(49.00/100)4.35=23.0(次*日-1)后轴:C1=1,C2=1,n1=100,Pi=101.60KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×100×(101.60/100)4.35=107.2(次*日-1)黄河JN162:前轴:C1=1,C2=6.4,n1=60,Pi=59.50KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×60×(59.50/100)4.35=40.1(次*日-1)后轴:C1=1,C2=1,n1=60,Pi=115.00KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×60×(115.00/100)4.35=110.2(次*日-1)交通141:前轴:C1=1,C2=6.4,n1=50,Pi=25.55KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×50×(25.55/100)4.35=0.9(次*日-1)后轴:C1=1,C2=1,n1=50,Pi=55.10KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×50×(55.10/100)4.35=3.8(次*日-1)长征CZ361:前轴:C1=1,C2=6.4,n1=40,Pi=47.60KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×40×(47.60/100)4.35=10.1(次*日-1)后轴:C1=1+1.2×(m-1)=1+1.2×(2-1)=2.2,C2=1,n1=40,Pi=90.70KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=2.2×1×40×(90.70/100)4.35=57.6(次*日-1)延安SX161:前轴:C1=1,C2=6.4,n1=50,Pi=54.64KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×50×(54.64/100)4.35=23.1(次*日-1)后轴:C1=2.2,C2=1,n1=50,Pi=91.25KN,P=100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×50×(91.25/100)4.35=33.6(次*日-1)合计: N=429.8(次)三级公路设计使用年限8年,车道系数η=0.65,则累计当量轴次Ne=[(1+γ)t-1]×365 Nη/[γ(1+γ)t-1]=[(1+0.05)8-1] ×365×429.8×0.65/[0.05×(1+0.08)8-1]=358801 次路面设计弯沉值的计算:AC=1.2AS=1.2Ab=1.6 基层为级配碎石(柔性基层)Ld=600N *AC*AS*Ab=600×358801-0.2×1.2×1.2×1.6=107 (0.01mm)注意:若上述项目段为旧路改建,则交通量的来源是通过实地调查而得,然后再进行轴载换算。
三、路基、路面基层设计弯沉值的计算(一)路基顶面设计弯沉值根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000规定,土基回弹弯沉的计算,首先应确定土基回弹模量E0查《公路沥青路面设计规范》附录E或通过实测可得相应区域不利季的E0,然后按下式计算路基顶面设计弯沉值l0。
L0=9308×E0-0.938 (0.01mm)E0――不利季节土基回弹模量单位为Mpa;计算示例2:在非不利季节测定某公路土基回弹模量值得E0=50Mpa,季节影响系数K1=1.2,则土基回弹模量调整值为E0/=1.2×50=60Mpa,则l0=9308×60-0.938=200 (0.01mm)K1――季节影响系数,不同地区取值范围为1.2-1.4。
可查《公路沥青路面设计规范》表14。
在进行土基弯沉测量后,路段的代表值 0+2S应小于此标准值(一级公路和高速公路),或 0+1.645S和 0+1.58S小于此标准值(二级和二级以下公路)。
注意:若查表得E0值,则其值已是不利季节之值。
(二)路面底基层顶面设计弯沉值根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000之规定,底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算:1)利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ(δ为单个轮迹当量圆半径(cm),对于黄河卡车,δ=10.75;K2为底基层材料季节影响系数,可取1.1-1.2,或查《公路沥青路面设计规范》附录E) 2)查附图A.0.3,得底基层表面弯沉系数aL。
3)计算弯沉综合修正系数F F=3.643aL1.85194)计算底基层顶面回弹弯沉l1=2pδaLF/E0K1P――后轴重100KN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取0.7MPa;K1――季节影响系数,可取1.2-1.4。