路面结构组合设计

*2009*16桥梁一班路面结构组合设计1.1 设计说明1.1.1 工程概况（ 1）工程所在地：湖南省境内（ 2）公路自然区划： 区，由地下水位资料可知该路基为潮湿状态；（ 3）公路等级：一级公路（双向四车道、设中央分隔带）；（ 4）路线总长度：1223.061m 。1.1.2 设计内容沥青混凝土路面（ 1）拟定路面结构组合方案，进行方案比较。（ 2）进行轴载换算（手算和程序计算），确定路面设计弯沉值。（ 3）确定路基路面结构层设计参数。（ 4）各结构层材料组成设计。1.1.3 设计成果（ 1）设计说明书；（ 2）沥青路面结构设计图。1.2 主要技术经济指标1.2.1 交通组成经调查预测，本路竣工后第一年双向平均日交通量下表（辆/d）交通组成表 1交通组成（辆/ 日）解放 ca10b211解放 ca390240东风 eq140399页 1*2009*16桥梁一班黄河 jn150388黄河 jn253400长征 xd980126日野 zm440240日野kb222176太拖拉 13851轴重小于 25kn 的车辆2601交通量年增长率4.7%预测交通组成表表 2车型前轴重 (kn)后轴重（ kn ）后轴数后轴轮组数交 通 量（次/日）解放 ca10b19.460.851双211解放 ca3903570.151双240东风 eq14023.769.21双399黄河 jn15049101.61双388黄河 jn25355661双400长征 xd98037.172.651双126日野 zm440601001双240日野 kb22250.2104.31双176太拖拉 13851.480.61双51交通量增长率（%）4.70%备注：依据规范，轴重小于25kn 的车辆不计入计算；使用期内交通量平均增长率为4.7% ，沥青混凝土路面设计使用年限15 年。2. 沥青混凝土路面结构设计2.1 轴载换算路面设计以双轮组单轴载100kn为标准轴载，小客车不考虑轴载。2.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次，昼夜交通量（辆/日）为双向车道年平均日通行车辆数。页 2*2009*16桥梁一班轴载换算轴载换算采用如下的计算公式：式中： 轴数系数 轮组系数其中：计算结果如下表（表3 ）所示：轴载换算结果表表 3kpnc1c2 ni (pi )4.35ni车型p ic 1c 2解放 ca10b后轴60.8511解放 ca390前轴3516.4后轴70.1511东风 eq140前轴23.716.4后轴69.211黄河 jn150前轴4916.4后轴101.611黄河 jn253前轴5516.4后轴6611长征 xd980前轴37.116.4后轴72.6511日野 zm440前轴6016.4后轴10011野 kb222前轴50.216.4后轴104.311太拖拉 138前轴51.416.4后轴8011211241624051539980112388416190400661112631166240240561762111851191713c c n (i ) 4.35i 1p12 ip注：轴载小于25kn 不计页 3*2009*16桥梁一班累计当量轴次根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限15 年，四车道的车道系数取0.45 。累计当量轴次：次）式中： 第一年双向日平均当量轴次（次/日） 设计年限内交通量的平均增长率（%） 设计车道的车轮轮迹横向分布系数2.1.2 验算半刚性基层底拉应力中的累计当量轴次轴载换算验算半刚性基层底拉应力轴载换算公式为：式中、同上式中的、计算结果如下表（表4 ）所示：轴载换算结果表（层底拉应力）表 4knc c n( pi)4.385车型pic 1c2n i12 ii 1p解放后轴60.8511211ca10b4解放后轴70.1511240ca39014东风后轴69.2011399eq14021黄河后轴101.6011388jn150441黄河jn253前轴55.00118.540062后轴66.001114长征xd980后轴72.651112610日野zm440前轴60.00118.524075后轴100.0011240日野前轴50.20118.517613页 4*2009*16桥梁一班后轴104.3011246太拖拉前轴13851.40118.5515后轴80.00119kb222kpi4.351153nc1c2 ni ()8i 1p注：轴载小于50kn 不计累计当量轴次参数取值同上，设计年限是15 年，车道系数取0.45 。累计当量轴次：次）2.1.3 交通等级确定由上面的计算得到设计年限内一个行车道的累计标准轴次为400-600万次，查规范可得该道路为中等交通等级。交通等级表 5ne （万次 / 车道）（辆 /d 车道）轻交通300250030002.1.4 设计弯沉计算公式：其中： 公路等级系数，一级公路为1.0交通等级bzz-100kn累计标准轴次中型以上货车及大客车面层类型系数，沥青混凝土面层1.0基层类型系数，半刚性基层1.0页 5*2009*16桥梁一班2.2 方案初拟由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次400-600万次，中等交通等级， 考虑到公路沿途路基干湿类型不统一，现根据路基干湿类型干燥和中湿类型、潮湿类型，分别设计两个方案，即推荐方案及备选方案。2.2.1 路基为干燥和中湿类型（为 47.70mpa ）推荐方案： 路面结构面层分两层，上面层采用沥青玛蹄脂碎石，下面层采用中粒式沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定砂砾。-上面层沥青玛蹄脂碎石（ sma ）4 cm-下面层中粒式沥青混凝土 (ac-20)6 cm-基层水泥稳定碎石25 cm-底基层水泥稳定砂砾30 cm备选方案：路面结构面层分三层，均采用沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定土。-表面层细粒式沥青混凝土（ ac-13 ）3 cm-中面层中粒式沥青混凝土(ac-25)4 cm-下面层粗粒式沥青混凝土(ac-30)6 cm-基层水泥稳定碎石22 cm-底基层水泥稳定砂砾25 cm2.2.2 路基为潮湿类型（为 27.93mpa ）页 6*2009*16桥梁一班推荐方案： 路面结构面层分三层，表面层采用沥青玛蹄脂碎石，中面层和下面层采用沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定粒料，垫层采用碎石， 厚度取 20mm 。-表面层沥青玛蹄脂碎石（ sma ）3 cm-中面层中粒式沥青混凝土(ac-25)4 cm-下面层粗粒式沥青混凝土(ac-30)6 cm-基层水泥稳定碎石22 cm-底基层水泥稳定砂砾25 cm-垫层碎石20 cm备选方案：路面结构面层分三层，均采用沥青混凝土，基层采用水泥稳定碎石，底基层采用水泥稳定粒料，垫层采用碎石，厚度取20mm 。-表面层细粒式沥青混凝土（