沥青路面设计计算书
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1 第六章 沥青路面设计计算说明书
6.1 交通量计算及分析
6.1.1 轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算
表6-1 轴载换算表
序号 车型名称 前轴重(kN) 后轴重(kN) 后轴数 后轴轮组数 后轴距(m) 交通量
1 小客车 11.5 23 1 双轮组 0 2300
2 中客车 16.5 23 1 双轮组 0 1000
3 大客车 28.7 68.2 1 双轮组 0 305
4 小货车 25.75 59.5 1 双轮组 0 1900
5 中货车 28.7 69.2 1 双轮组 0 550
6 中货车 23.7 69.2 1 双轮组 0 950
7 大货车 49 101.6 1 双轮组 0 600
8 其他车 50.2 104.3 1 双轮组 0 400
9 拖挂车 60 100 2 四轮组 >3 65
设计年限 15 车道系数0.5 交通量平均年增长率 9.5 ％
6.1.2 累计标准轴次计算结果
一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh= 2725 ,属重交通等级。
当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次: 3332
设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 17302620 ,属重交通等级。
当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:
路面营运第一年双向日平均当量轴次: 2568
设计年限内一个车道上的累计当量轴次: 13335280 ,属重交通等级。
路面设计交通等级为重交通等级。
6.2 干燥状态
确定土基回弹模量 2 计算设置：输入计算
土基回弹模量：E0=60MPa
6.2.1 方案一（ 半刚性基层）
6.2.1.1 基本参数
新建路面的层数： 5 路面设计层层位： 5
标 准 轴 载 ： BZZ-100 设计层最小厚度： 150 (mm)
6.2.1.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
公路等级 高速公路
公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1
路面设计弯沉值 : 20.9 (0.01mm)
表 6-2 容许拉应力表
层位 结构层材料名称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)
1 细粒式沥青混凝土 1.5 0.43
2 中粒式沥青混凝土 1.2 0.34
3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.23
4 水泥稳定碎石 0.6 0.28
根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）的建议值确定各结构层设计参数。
表6-3 结构层设计参数表
层位 结构层材料名称 厚度(mm) 20℃平均抗压模量(MPa) 标准差(MPa) 15℃平均抗压模量(MPa) 标准差(MPa) 容许应力(MPa)
1 细粒式沥青混凝土 40 1500 150 2000 200 0.43
2 中粒式沥青混凝土 60 1200 120 1800 180 0.34
3 粗粒式沥青混凝土 80 1000 100 1200 120 0.23
4 水泥稳定碎石 200 1500 150 1600 160 0.28
5 石灰粉煤灰碎石 ？ 1500 150 2200 220 0.28
计算设置： 路面最小防冻深度不进行验算 3
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 20.9 (0.01mm)
H( 5 )= 250 mm LS= 22.2 (0.01mm)
H( 5 )= 300 mm LS= 20.2 (0.01mm)
H( 5 )= 282 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 5 )= 282 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 282 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 282 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 282 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 282 mm(第 5 层底面拉应力计算满足要求)
路面设计层厚度 :
H( 5 )= 282 mm(仅考虑弯沉)
H( 5 )= 282 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,
最后得到路面结构设计结果如下:
---------------------------------------- 4 细粒式沥青混凝土 40 mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土 60 mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 80 mm
----------------------------------------
水泥稳定碎石 200 mm
----------------------------------------
石灰粉煤灰碎石 282mm
根据JTG D50—2006《 公路沥青路面设计规范》，石灰粉煤灰稳定碎石底基层厚度为180mm～200mm，现水泥稳定碎石基层为282 mm，分两层施工。以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。
6.2.2 方案二（ 柔性基层）
6.2.2.1 基本参数
新建路面的层数： 5 路面设计层层位： 5
标 准 轴 载 ： BZZ-100 设计层最小厚度： 150 (mm)
6.2.2.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
公路等级 高速公路
公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1.6
路面设计弯沉值 : 33.5 (0.01mm)
表6-4 容许拉应力表
层位 结构层材料名称 劈裂强度(MPa) 容许拉应力(MPa)
1 细粒式沥青混凝土 1.5 0.43
2 中粒式沥青混凝土 1.2 0.34
3 粗粒式沥青混凝土 0.8 0.23
4 密级配沥青碎石 0.6 0
5 级配碎石 0 0
根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50—2006）的建议值确定各结构层设计参数。 5 表6-5 结构层设计参数表
层位 结构层材料名称 厚度(mm) 20℃平均抗压模量(MPa) 标准差(MPa) 15℃平均抗压模量(MPa) 标准差(MPa) 容许应力(MPa)
1 细粒式沥青混凝土 40 1400 140 2000 200 0.43
2 中粒式沥青混凝土 60 1000 100 1600 160 0.34
3 粗粒式沥青混凝土 80 800 80 1000 100 0.23
4 密级配沥青碎石 150 1600 160 2200 220 0.23
5 级配碎石 ? 1100 110 1800 180 0
计算设置： 路面最小防冻深度不进行验算
按设计弯沉值计算设计层厚度 :
LD= 33.5 (0.01mm)
H( 5 )= 150 mm LS= 31.4 (0.01mm)
由于设计层厚度 H( 5 )=Hmin时 LS<=LD,
故弯沉计算已满足要求 .
H( 5 )= 150 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 5 )= 150 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 150 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 150 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
H( 5 )= 150 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求) 6
路面设计层厚度 :
H( 5 )= 150 mm(仅考虑弯沉)
H( 5 )= 150 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:
----------------------------------------
细粒式沥青混凝土 40 mm
----------------------------------------
中粒式沥青混凝土 60 mm
----------------------------------------
粗粒式沥青混凝土 80 mm
----------------------------------------
密级配沥青碎石 150 mm
----------------------------------------
级配碎石 150 mm
----------------------------------------
新建路基
根据JTG D50—2006《 公路沥青路面设计规范》，级配碎石底基层厚度为100mm～200mm，现水泥稳定碎石基层为150 mm，分一层施工。以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。
6.2.3 方案三（ 组合基层）
6.2.3.1 基本参数
新建路面的层数： 5 标准轴载 ： BZZ-100
路面设计层层位： 5 设计层最小厚度： 150 (mm)
6.2.3.2 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
公路等级 高速公路
公路等级系数 1 面层类型系数 1 路面结构类型系数 1.6
