沥青路面设计实例

eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 例 11 1 新建路面设计实例 本例为安徽境内某条高速公路 整体式路基宽度为 28 0m 设计车速 120km 设计交通量 设计使用年限 15 年 根据交通量预测资料 考虑车型发展趋势及经济 发展对交通量增长的影响 交通量平均年增长率预测结果如表 1 1 表 1 1 设计年限内交通量平均年增长率表 路段 年份 20152020202520302034 平均增长率 7 28 6 61 4 77 4 02 根据现场 OD 调查及交通量预测结果 本项目代表车辆及通车后第一年交通量预测结果 如下表 1 2 所示 表 1 2 代表车型及预测交通量表 货车类型代表车型 前轴 轴重 kN 后轴 轴重 kN 后轴 轴数 后轴轮组 数 交通量 辆 日 小客江淮 AL6600 1726 51 双轮组 3220 大客黄海 DD640 32701 双轮组 600 中货解放 CA340 22 156 61 双轮组 1700 中货东风 DD347 24 068 11 双轮组 3700 大货东风 EQ144 25 770 12 双轮组 4700 拖挂车解放 SP9200 31 3783 双轮组 3500 设计累计轴次及设计弯沉 根据预测交通量资料及代表车型 根据 7068 4 35 112 1 K i i i p NC C n p Ne 1 r t 1 365 N1 r 2 107 将各级轴载换算为标准轴载 100KN 15 年内一个车道上的累计当量轴次为 2494 万次 设计弯沉 Ld 600 Ne 0 2 Ac As Ab 19 4 0 01mm 根据累计当量轴次 本项目设计交通等级为特重交通等级 路面设计弯沉 19 4 0 01mm 若以半刚性层底拉应力为验算指标时 2494 8 12 1 K i i i p NC C n p 1 Ne 1 r t 1 365 N1 r 路基土干湿类型 根据项目所处地区已有的设计经验及查表综合考虑得出路基临界高度 参考外业中调 eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 查的地下水位 确定了路基的最小填土高度来保证路基在不利季节处于干燥或中湿状态 土基回弹模量 根据规范 全线属于 5 自然区划 结合沿线地质情况确定土基回弹模量 E0 经过清 表回填 碾压 并根据 公路沥青路面设计规范 JTG D50 2006 要求 保证上路床 30cm 填料 CBR 值不小于 8 下路床 50cm 填料 CBR 值不小于 5 上路床压实度不小于 96 交通 量等级为重型时应保证土基回弹模量 40MPa 故本条道路土基回弹模量取 41 0MPa 施工 过程中 应根据不同路段对路床土进行试验 若土基抗压回弹模量不符合设计要求时 可 局部采用补压 固化处理 换填等措施 或调整底基层结构或厚度 以保证路基路面的强 度和稳定性 路面设计的结构参数 统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度 沥青混 凝土在弯沉指标计算中用 20 抗压模量 底层拉应力计算时采用 15 抗压模量 允许拉应 力计算时采用 15 劈裂强度 半刚性材料的设计龄期 水泥稳定类为 3 个月 参照室内混 合料实验结果 结合国内已建成路面调查情况 确定各层材料设计参数见表 1 3 表 1 3 结构设计参数 沥青混合材料设计参数 层 位 材料名称 级配 类型 20 抗压回弹模 量 MPa 15 抗压回弹 模量 MPa 15 劈裂强 度 MPa 1 细粒式沥青砼 AC 13C 140020001 4 2 中粒式沥青砼 AC 20C 120018001 0 3 粗粒式沥青砼 AC 25C 100014000 8 基层 底基层材料设计参数 层 位 材料名称 级配 类型 抗压回弹模量 E MPa 弯沉计算 用 抗压模量 E MPa 拉应力计算 用 劈裂强度 MPa 4 水泥稳定碎石 CCR150030000 5 5 低剂量水稳碎石 LCCR70015000 2 注 上 中面层采用 SBS 改性 按设计弯沉计算路面厚度 初步结合以往施工及设计经验 拟定结构厚度 表 1 4 主线路面结构 层 位 材料名称厚度 cm 级配类型 1 细粒式沥青混凝土 SBS 改性 4AC 13C 2 中粒式沥青混凝土 SBS 改性 6AC 20C 3 粗粒式沥青混凝土 8AC 25C eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 4 水泥稳定碎石 4 5 hCCR 5 低剂量水泥稳定碎石 2 3 20LCCR 总厚度 设计弯沉综合修正系数 由式 1 10 初步计算 F 可取设计弯沉值代入计算 1 63 19 4 2000 10 65 0 38 41 0 70 0 380 36 0 1 63 2000 d lE F p 0 36 0 493 计算理论弯沉系数 由式 1 6 以设计弯沉值代替理论弯沉值反算可得 19 4 1400 1000 2 0 7 10 65 0 493 3 695 1 1000 2 d L l E p F 计算基层厚度 这是一个六层体系 求算基层厚度时 须先把所拟定的结构换算成当量三层体系 求 出其中层厚度 H 图 1 1 然后再按当量厚度换算公式求出 h4 求 H 由已知参数求得 h 4 10 65 0 376 E2 E1 1200 1400 0 857 查图 1 1 得 6 6 h 4 10 65 0 376 E0 E2 41 1200 0 034 查图 1 1 得 k1 1 5 由 L k1k2 所以 k2 L k1 3 695 6 6 1 5 0 373 由 K2 0 373 E0 E2 41 1200 0 034 h 4 10 65 0 376 查图 1 1 得 H 5 8 故 H 5 8 10 65 61 77 cm 求 h3 根据公式 1 4 1 2 4 2 3 2 n i i i E Hhh E 354 2 42 42 4 2345 222 EEE hhhh EEE h4 354 2 42 42 4 235 222 EEE Hhhh EEE 34 93 cm 2 42 42 4 10007001500 61 7768 20 120012001200 取 h4 35 cm 验算上面层沥青混凝土底面的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系 将 h1 作为当量三层体系的上层厚度 h 其模量采用 15 抗压回弹模量 其余各层仍 eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 用 20 抗压回弹模量或抗压回弹模量 弯沉计算用 按公式 1 16 1 18 换算成当量 层 组成当量的三层体系 见图 1 7 68 4 cm 11 0 9 12 2 1 n i xx i x x E Hhh E 0 90 90 9 10001500700 68 35 20 120012001200 计算当量三层体系上层底面最大拉应力 根据最新规范 本次设计 各结构层层间结合均为连续状态 查诺莫图 1 3 由 h 4 10 65 0 376 E2 E1 1200 2000 0 6 查图 1 3 得 0 表示该层底为 压应力 由 h 4 10 65 0 376 E2 E1 1200 2000 0 6 E0 E2 41 1200 0 034 查图 1 3 得 m1 0 8 查不出具体数值 表示 m1 非常小 由 H 68 4 10 65 6 423 E0 E2 41 1200 0 034 E2 E1 1200 2000 0 6 查图 1 3 得 m2 0 9 查不出具体数值 表示 m2 非常小 计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力 由式 1 7 S R S K AC 1 0 0 22 0 09 Sec KNA 2 714 0 22 0 09 Sec KNA 0 2 0 09 24940000 1 1 4 2 714 0 516 MPa 0 MPa S R S K m m 可见 沥青混凝土上面层的强度能满足要求 验算中面层沥青混凝土底面的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系 将 h1 h2 作为当量三层体系的上层厚度 h 其模量采用 15 抗压回弹模量 其余各层 仍用 20 抗压回弹模量或抗压回弹模量 弯沉计算用 按公式 1 16 1 18 换算成当 量层 组成当量的三层体系 见图 1 7 10 1 1 4 1 x i xi i x E hhh E 4 2000 64 1800 76 4 cm 11 0 9 12 2 1 n i xx i x x E Hhh E 0 90 9 1500700 835 20 10001000 计算当量三层体系上层底面最大拉应力 根据最新规范 本次设计 各结构层层间结合均为连续状态 查诺莫图 1 3 eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 由 h 10 1 10 65 0 948 E2 E1 1000 1800 0 556 查图 1 2 得 0 07 由 h 10 1 10 65 0 948 E2 E1 1000 1800 0 556 E0 E2 41 1000 0 041 查图 1 3 得 m1 0 8 查不出具体数值 表示 m1 非常小 由 H 76 4 10 65 7 174 E0 E2 41 1000 0 041 E2 E1 1000 1800 0 556 查图 1 3 得 m2 0 30 查不出具体数值 表示 m2 非常小 0 07 0 8 0 31 0 017 MPa m 0 7 0 017 0 012 MPa m p 计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力 由式 1 7 S R S K AC 1 0 0 22 0 09 Sec KNA 2 714 0 22 0 09 Sec KNA 0 2 0 09 24940000 1 1 0 2 714 0 368 MPa 0 012MPa S R S K m 可见 沥青混凝土中面层的强度能满足要求 验算下面层沥青混凝土底面的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系 此时 AC 25 沥青混凝土底下面层及其上各层 作为当量三层体系的上层厚度 h 其模 量采用 15 抗压回弹模量 其余各层仍用抗压回弹模量 弯沉计算用 按公式 1 16 1 18 换算成当量层 组成当量的三层体系 见图 1 7 18 8 cm 1 4 1 x i xi i x E hhh E 44 20001800 4 6 8 14001400 43 6 cm 1 1 0 9 12 2 1 n i xx i x x E Hhh E 0 9 700 3520 1500 计算当量三层体系上层底面最大拉应力 根据最新规范 本次设计 各结构层层间结合均为连续状态 查诺莫图 1 3 由 h 18 8 10 65 1 765 E2 E1 1500 1400 1 071 查图 1 2 得 0 表示该 层底为压应力 由 h 18 8 10 65 1 765 E2 E1 1500 1400 1 071 E0 E2 41 1500 0 027 查图 1 3 得 m1 0 8 查不出具体数值 表示 m1 非常小 eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 由 H 43 6 10 65 4 094 E0 E2 41 1500 0 027 E2 E1 1500 1400 1 071 查图 1 3 得 m2 0 3 查不出具体数值 表示 m2 非常小 计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力 由式 1 7 S R S K AC 1 0 0 22 0 09 Sec KNA 2 714 0 22 0 09 Sec KNA 0 2 0 09 24940000 1 1 0 2 714 0 368 MPa 0 MPa S R S K m m 可见 沥青混凝土下面层的强度能满足要求 10 验算水泥稳定碎石基层的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系 此时水泥稳定碎石基层及其上各层 作为当量三层体系的上层厚度 h 其模量采用 15 抗压回弹模量或抗压模量 拉应力计算用 其余各层仍用抗压回弹模量 弯沉计算用 按公式 1 16 1 18 换算成当量层 组成当量的三层体系 见图 1 7 50 5 cm 1 4 1 x i xi i x E hhh E 444 200018001400 4 6 8 35 300030003000 20 cm 11 0 9 12 2 1 n i xx i x x E Hhh E 计算当量三层体系上层底面最大拉应力 根据最新规范 本次设计 各结构层层间结合均为连续状态 查诺莫图 1 3 由 h 50 5 10 65 4 742 E2 E1 700 3000 0 233 查图 1 2 得 0 15 由 h 50 5 10 65 4 742 E2 E1 700 3000 0 233 E0 E2 41 700 0 059 查图 1 3 得 m1 1 32 由 H 20 10 65 1 878 E0 E2 41 700 0 059 E2 E1 700 3000 0 233 查图 1 3 得 m2 1 01 0 15 1 32 1 01 0 200 MPa m 0 70 0 017 0 140 MPa m p 计算水泥稳定碎石基层底面的容许拉应力 eaintheaccidentinvestigation managementandreporting eachpostshouldbedevelopedunderthissystemspecialistscheck cleartheexaminations time cyclesandotherrelevantregulations Strengtheningsitesupervisionandexamination todetectandinvestigateillegalcommand illegaloperationsandviolationsofoperatingrules Secondsafetyreferstotheproductionsite technologymanagement equipment facilities andsooncanleadtoaccidentsrisksexist 1 accordingtotheextentofthesecurityrisks solvingisdividedintoa b andclevelsofdifficulty A level difficult miningdifficulties shallbereportedtothecompany sproblems B class difficulttoresolvedif ficulties shallconsistofminingorganizationstosolveproblems C class fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDepartment 2 open pitmineunsafetypesinclude electrical transport blasting fire andotherslope 3 accordingtotheseverityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting registrationform seeatt 由式 1 7 S R S K AC 1 0 0 11 0 35 Sec KNA 1 599 0 11 0 35 Sec KNA 0 11 0 35 997587 1 0 5 1 599 0 313 MPa 0 140 MPa S R S K m 可见 水泥稳定碎石基层的强度能满足要求 11 验算低剂量水泥稳定碎石底基层的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系 此时水泥稳定碎石基层及其上各层 作为当量三层体系的上层厚度 h 其模量采用 15 抗压回弹模量或抗压模量 拉应力计算用 其余各层仍用抗压回弹模量 弯沉计算用 按公式 1 16 1 18 换算成当量层 组成当量的三层体系 见图 1 8 50 5 cm 3 4 2 1 2 n i ni i n E hhh E 444 200018001400 4 6 8 35 300030003000 20 cm n Hh 计算当量三层体系上层底面最大拉应力 根据最新规范 本