沥青混凝土路面设计示例.doc

一、沥青混凝土路面设计 公路等级： 高速公路 路面等级： 高级路面 设计年限： 15 年 年平均增长率： 6.00 % 车道特征： 四车道 车道系数： 0.45表1 竣工后第一年的交通量（往返四个车道）序号汽车名称交通量 次/日 Ni汽车总重（KN）轴位轴重（KN）轮组 (个)轴数(根)轴距（m）1五十铃EXR18100360.00前轴60.0011后轴100.00233m2日野KB222900154.50前轴50.2011后轴104.30212m3黄河JN150700150.60前轴49.0011后轴101.60212m4东风EQ14080092.90前轴23.7011后轴69.20212m5解放CA50100092.90前轴28.7011后轴64.20212m6北京BJ130160040.80前轴13.4011后轴27.40212m7大客车CA5090092.90前轴23.7011后轴69.20212m8中客车SH13060039.50前轴16.511后轴23.0212m9小客车SN130320034.50前轴23.011后轴11.5212m合计98001. 轴载分析当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于25kN的各级轴载的作用次数，按下式换算标准的轴载作用次数： （1）式中：N 标准轴载当量轴次(次/日) 被换算车辆的各级轴载作用次数(次/日) P标准轴载(kN) 被换算车辆的各级轴载(kN) k被换算车辆的类型数 轴载系数，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。 轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。有：表2 轴载换算结果(弯沉) （计算时加行）车型（kN）（次/日）（次/日）前轴后轴前轴后轴注：轴载小于25kN的轴载作用忽略不计； 累计当量轴次计算：根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限为15年，=7.9%，车道系数0.45，累计当量轴次： 当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡轴载大于50kN的各级轴载的作用次数，按下式换算成标准轴载的作用次数。验算半刚性基底层底拉应力公式： （2）式中：轴数系数，, m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。有：表3 轴载换算结果（半刚性基层层底拉应力）车型前轴后轴前轴后轴注：轴载小于50kN的轴载作用不计累计当量轴次计算，根据设计规范，高速公路沥青路面是设计年限为15年，车道系数0.45，=7.9%，则累计当量轴次： 2结构组合与材料选取 各层材料的抗压模量与劈裂强度：表4 各层材料抗压模量（20和15）与劈裂强度材料名称H（cm）20 抗压模量（MPa）15 抗压模量(MPa)劈裂强度(MPa)回弹模量的确定：该路段处于 区8，为黄棕粘性土，下蜀土，粗粒土，地下水位2.5m，填土高度4.13m，H=2.5+4.13=6.63m，查表得路基临界高度参考值H1=1.61.7m, H2 =1.11.2m, 查表得=1.1，=0.95，c=1.2,路基为干燥类型。查表13得土基回弹模量为35MPa。 设计指标的确定：对于高速公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力的验算。1. 设计弯沉值 (7.3)式中：Ld设计弯沉值（0.01mm）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，沥青混凝土面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石，沥青贯入式路面（含上拌下灌式路面）、沥青表面处置为1.1；Ab路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。该公路为高速公路，路面等级系数Ac=1.0，面层是沥青混凝土路面As取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数Ab=1.0。设计弯沉值为：2. 各层材料的容许层底拉应力 （7.4）对于沥青面层： （7.5）对无极结合料稳定集料类： （7.6）对无极结合料稳定细粒土类： （7.7）1） 细粒式密级配沥青混凝土 2） 中粒式密级配沥青混凝土 3） 粗粒式密级配沥青混凝土 4） 水泥稳定碎石 5） 石灰土 设计资料总结设计弯沉值为26.87（0.01mm）相关资料汇总如下表：表7.5 设计资料汇总表材料名称H(cm) 抗压模量（MPa）容许拉应力（MPa）20oC15oC确定石灰土层厚度（换算成三层体系）（20 oC抗压模量） 取h=h1=4cm , E1=1400MPa , 得E2=1200MPa 查图得 =6.22 查图得K1=1.44查附录B图B1得： 根据 h5=28.3 , 取h5=30cm7.3 层底弯拉应力的验算细粒式密级配沥青混凝土层底 ， ，查附录B图B1得为压应力，不需验算。中粒式密级配沥青混凝土层底 ， ，查附录B图B1得为压应力，不需验算。粗粒式密级配沥青混凝土层底 ， ，查附录B图B1得为压应力，不需验算水泥稳定碎石层层底， ，查附录B图B2得 石灰土底层弯拉应力 查附录B图B3得： 满足要求，此时石灰土以上四层层底弯拉应力均能满足设计要求。7.4 抗冻深度验算由于该路段处于非冻胀区及路基为干燥类型，不需进行抗冻深度验算。7.5 柔性路面设计汇总表