设计弯沉值计算
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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。
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’。
计算路面弯沉的计算公式如下:Ls=1000×2Pδ/E1×a c×F其中, a c=f(h1/δ,h2/δ,...,E2/E1,E3/E2,...,E0/ E n-1)F=1.63(Ls/2000δ)0.38(E0/P)0.36L s—路表计算弯沉值(0.01mm)F—弯沉综合修正系数P,δ—标准车型的轮胎接地压强(MPa)a c—理论弯沉系数E0或E N—土基抗压回弹模量(MPa)E1,...E n-1—各层材料抗压回弹模量(MPa)h1,...h n-1—各结构层厚度(cm)根据道路检测报告记录表数据,取土基回弹模量E0 =46.8,路面结构层厚度取实测点K2+095(右1车道):沥青上面层4cm,沥青下面层5cm,5%水泥稳定碎石基层16.5cm,5%水泥稳定碎石底基层16cm,下表为各结构层计算参数根据上述参数,通过诺模图查得a c—理论弯沉系数为0.148,带入公式L s=1000×2Pδ/E1×ac×F →L s = 47.2×FL s = 47.2×F带入公式 F=1.63(L s/2000δ)0.38(E0/P)0.36得F=7.4002(47.2×F/21300)0.38,计算出F=0.595,及L s=28.08(0.01mm)参考文献:《公路沥青路面实际规范》JTG D50-2006《城镇道路路面设计规范》CJJ 160-2012《城市道路设计规范》CJJ 37-90《公路路基路面现场测试规程》GTG E60-2008《公路与城市道路设计手册》用Hpds2011软解算验收弯沉值为:交工验收弯沉值和层底拉应力计算新建路面的层数 : 4标准轴载 : BZZ-100层位结构层材料名称厚度20℃平均抗压标准差15℃平均抗压标准差综合影响系数(mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa)1 细粒式沥青混凝土 40 1400 0 2000 0 12 中粒式沥青混凝土 50 1200 0 1800 0 13 水泥稳定碎石 165 1500 0 3600 0 14 水泥稳定碎石 160 1500 0 3600 0 15 新建路基 46.8 1计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值 :第 1 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 31.2 (0.01mm)第 2 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 35.8 (0.01mm)第 3 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 42.3 (0.01mm)第 4 层路面顶面交工验收弯沉值 LS= 105.6 (0.01mm)路基顶面交工验收弯沉值 LS= 199 (0.01mm)( 根据“公路沥青路面设计规范”公式计算)LS= 252.4 (0.01mm)( 根据“公路路面基层施工技术规范”公式计算)计算新建路面各结构层底面最大拉应力 :(未考虑综合影响系数)第 1 层底面最大拉应力σ( 1 )=-.199 (MPa)第 2 层底面最大拉应力σ( 2 )=-.141 (MPa)第 3 层底面最大拉应力σ( 3 )= .061 (MPa)第 4 层底面最大拉应力σ( 4 )= .368 (MPa)。
三级公路路面设计弯沉值路面设计中的弯沉值是指公路弯道处路面在车辆通过时产生的变形和沉陷情况。
在公路设计中,弯沉值是一个重要的考量因素,对路面的安全性和舒适性有着重要的影响。
以下是一份关于三级公路路面设计弯沉值的2000字资料。
一、弯沉值的概念和影响1.1 弯沉值的概念弯沉值是指在公路设计中,弯道处路面在车辆通过时产生的变形和沉陷情况。
弯沉值不仅与路面材料的性能和路基土质的条件有关,还受到车辆的荷载和行驶速度等因素的影响。
1.2 弯沉值的影响弯沉值对路面的安全性和舒适性有着重要的影响。
如果弯道处的路面弯沉值过大,将会导致车辆行驶时产生较大的颠簸感,影响驾驶人员的驾驶体验,并且可能会导致车辆失控。
弯沉值过大还会加速路面的磨损和损坏,增加路面维护成本,降低路面的使用寿命。
二、弯沉值的计算方法2.1 弯沉值的测量弯沉值通常通过路面测量仪器进行实测,包括水平测量仪、高程测量仪、轴重车等。
2.2 弯沉值的计算弯沉值的计算是一个复杂的过程,需要考虑路面的材料、结构、荷载等多个因素。
一般来说,弯沉值可以通过有限元分析、数值模拟等方法进行计算。
三、弯沉值的调控措施3.1 弯沉值的调控标准根据各地的公路设计标准,对于不同类型公路的设计弯沉值有着不同的要求。
一般来说,城市道路和高速公路对于弯沉值的要求更加严格,而一些次要道路和乡村公路的弯沉值标准相对较低。
3.2 弯沉值的调控措施针对不同类型公路,可以采取不同的措施来调控弯沉值。
在路面设计时可以选择合适的路面材料和结构,以提高路面的承载能力和抗变形能力;在施工和维护过程中,可以采用适当的路面养护措施,延长路面的使用寿命。
四、结语弯沉值作为公路路面设计中的重要指标,对路面的安全性和舒适性具有重要的影响。
在公路设计和施工过程中,需要充分重视弯沉值的计算和调控,以确保公路的安全和舒适。
希望本文能对相关人员在公路设计中理解和应用弯沉值提供一定的参考。
如何计算公路路基弯沉值?公路建设中,路基弯沉是一个重要的指标,它反映了路基在使用中的变形情况。
那么如何计算公路路基弯沉值呢?本文将详细介绍其中的计算公式。
计算公式如下:路基弯沉值 = 【Q(D/2+H)+Hq】L3/EI其中Q为静载荷,D为路基宽度,H为路基厚度,q为重轴单轴质量,L为车轴距,E为弹性模量,I为惯性矩。
具体可参考国家公路技术规范 JTG/T B02-01-2008。
这个公式看起来有些复杂,下面我们将一步步解析:1. 静载荷Q路基在使用过程中,会受到汽车、货车等车辆的荷载,这些荷载就是静载荷Q。
可以通过实际权重进行计算。
2. 登场D、H道路的宽度和厚度也是计算路基弯沉值的重要因素。
一般来说,路基宽度为基础来计算。
3. 重轴单轴质量q重轴单轴质量也是计算路基弯沉值的重要因素,因为不同的车子,它们车轮对路基的荷载是不同的。
要根据实际情况进行计算。
4. 车轴距L车轴距也是计算路基弯沉值的重要因素。
一般来说,车轴距越大,车子的稳定性就越高。
因此,车轴距大小对路基弯沉值的计算很重要。
5. 弹性模量E、惯性矩I弹性模量和惯性矩与材料的性质有关。
要根据实际情况进行计算。
通过上述计算公式,我们可以得到公路路基弯沉值。
在实际工程中,为了达到路基设计标准,我们需要根据路段的实际情况进行多次验证,找出可能存在的问题,并进行及时的整改。
总的来说,计算公路路基弯沉值,需要考虑多种因素,并进行具体的计算。
只有在合理的计算和整改措施下,我们才能建设出更加坚固、安全的公路。
弯沉自动计算表(含弯沉计算及标准差、代表值、平均值) 弯沉计算公式弯沉是指在横断面上,某一点由于外力作用而产生的变形量。
在土木工程中,弯沉是土壤或地基在受力下发生的变形,对结构的稳定性和安全性具有重要影响。
弯沉的计算通常使用以下公式:d = (q L^4) / (8 E I)其中, d 表示弯沉的变形量 q 表示作用在横断面上的单位长度荷载 L 表示横断面的长度 E 表示土壤或地基的弹性模量I 表示横断面的惯性矩标准差的计算公式标准差是统计学中常用的一种衡量数据离散程度的量度。
在弯沉计算中,标准差可以用来评估弯沉数据的稳定性。
标准差的计算公式如下:s = sqrt(sum((x_i x_avg)^2) / (n 1))所有数据点的平均值 n 表示数据点的个数代表值的计算公式代表值是用来概括一组数据的一个数值,通常是该组数据的平均值。
在弯沉计算中,代表值可以用来表示该断面的平均变形量。
代表值的计算公式如下:x_avg = sum(x_i) / n其中, x_avg 表示代表值 x_i 表示每个数据点的值 n 表示数据点的个数平均值的计算公式平均值是一组数据的总和除以数据的个数,是代表这组数据的中心趋势的量度。
在弯沉计算中,平均值可以用来表示某一点的平均变形量。
平均值的计算公式如下:x_avg = sum(x_i) / n数据点的个数示例数据和计算结果假设我们有以下弯沉数据:d1 = 10mm, d2 = 12mm, d3 =8mm, d4 = 14mm, d5 = 11mm。
根据以上数据,我们可以进行以下的计算:弯沉计算假设荷载单位长度为 q = 10 kN/m,横断面长度为 L = 5 m,土壤或地基的弹性模量为 E = 1000 kN/m^2,横断面的惯性矩为 I = 1000 m^4。
代入弯沉计算公式,可以得到:d1 = (10 5^4) / (8 1000 1000) = 0.015625 mmd2 = (10 5^4) / (8 1000 1000) = 0.01953125 mmd3 = (10 5^4) / (8 1000 1000) = 0.0126953125 m md4 = (10 5^4) / (8 1000 1000) = 0.022******* m md5 = (10 5^4) / (8 1000 1000) = 0.017578125 mm标准差的计算根据上述数据,我们可以计算标准差:x_avg = (10 + 12 + 8 + 14 + 11) / 5 = 11 mms = sqrt(((10 11)^2 + (12 11)^2 + (8 11)^2 + (14 11)^2 + (11 11)^2) / 4) = 1.5 mm代表值的计算根据上述数据,我们可以计算代表值:x_avg = (10 + 12 + 8 + 14 + 11) / 5 = 11 mm平均值的计算根据上述数据,我们可以计算平均值:x_avg = (10 + 12 + 8 + 14 + 11) / 5 = 11 mm根据以上计算结果,弯沉的变形量分别为:0.015625 mm, 0.01953125 mm, 0.0126953125 mm, 0.022******* mm, 0.017578125 mm。
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。
基层顶面弯沉值计算公式摘要:1.弯沉值计算公式的概述2.基层顶面弯沉值计算公式的推导过程3.公式的应用范围和注意事项4.结论正文:一、弯沉值计算公式的概述弯沉值是指在规定的条件下,路面结构在荷载作用下产生的垂直变形。
它是衡量路面结构强度和稳定性的重要指标,对于保证道路的安全、舒适和耐用性具有重要意义。
弯沉值的计算公式是道路工程设计、施工和维护过程中经常用到的。
二、基层顶面弯沉值计算公式的推导过程基层顶面弯沉值计算公式是根据路面结构力学原理推导得出的。
路面结构在荷载作用下,基层顶面会产生垂直变形。
假设路面结构由n 层组成,每层的厚度为h_i,弹性模量为E_i,泊松比为μ_i,荷载为Q,作用在第i 层上的应力为σ_i。
根据力学原理,弯沉值可以表示为:σ_i = Q * (1 - μ_i * h_i / E_i) / (1 - μ_i * h_i / E_i)三、公式的应用范围和注意事项1.应用范围:基层顶面弯沉值计算公式适用于各种类型的道路结构,包括沥青路面和水泥混凝土路面。
2.注意事项:(1) 在计算弯沉值时,需要知道每层的厚度、弹性模量和泊松比等参数。
这些参数可以通过实验测量或者查阅相关资料获得。
(2) 在应用公式时,需要注意单位的统一。
荷载、厚度、弹性模量和泊松比等参数的单位应该保持一致。
(3) 公式只适用于简支梁的情况。
对于连续梁或者固定梁,需要考虑梁的连续性或者固定性对弯沉值的影响。
四、结论基层顶面弯沉值计算公式是道路工程中常用的计算公式,它可以帮助工程师准确地评估路面结构的强度和稳定性。
设计弯沉值计算公式好的,以下是为您生成的关于“设计弯沉值计算公式”的文章:咱们在道路交通建设中啊,设计弯沉值计算公式那可是相当重要的。
这就好比是给道路建设定了个“规矩”,让咱们知道怎么才能把路修得又结实又耐用。
先来说说这设计弯沉值到底是啥。
简单来讲,它就是反映道路在车辆荷载作用下能承受多大变形的一个指标。
要是这个值算得不准,那路可就容易出问题,不是这儿鼓包,就是那儿裂缝,给咱们的出行带来大麻烦。
设计弯沉值的计算公式呢,其实是综合考虑了好多因素的。
比如说道路的等级、交通量、路面类型、路基土的性质等等。
这就像是做菜一样,各种调料都得放得恰到好处,才能做出美味佳肴。
我记得有一次去一个新修的公路上考察,那路看上去挺不错的,崭新崭新的。
可没过多久,就发现有些地方出现了轻微的下沉。
一打听,原来是设计弯沉值计算的时候,对当地的地质情况考虑得不够周全。
那个地方的土比较松软,可计算的时候按照一般的标准来,结果就出了岔子。
咱们再深入说说这公式里的几个关键因素。
交通量就像是道路的“负担”,车流量越大,道路承受的压力就越大,设计弯沉值就得相应地提高。
路面类型也有讲究,水泥路面和沥青路面的特性不一样,对变形的抵抗能力也不同。
还有路基土的性质,这可是个“老大难”问题。
有的土比较坚硬,能给路面提供很好的支撑;有的土就比较软弱,得采取一些特殊的处理措施,不然算出来的设计弯沉值就不靠谱。
在实际计算的时候,可不能马虎大意。
每一个数据都得认真测量、分析,稍有差错,后果不堪设想。
就像搭积木,一块搭错了,整个房子都可能歪歪斜斜的。
总之啊,设计弯沉值计算公式虽然看起来复杂,但只要咱们用心去琢磨,把每个因素都考虑清楚,就能算出准确的值,为咱们修出又好又耐用的路打下坚实的基础。
不然,修出来的路坑坑洼洼,不仅影响咱们的出行,还浪费了大量的人力、物力和财力。
所以说,这小小的计算公式,可有着大大的作用呢!希望通过我的这番讲解,能让您对设计弯沉值计算公式有更清楚的认识。
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 KN N=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FF=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。