公路与城市道路施工专业毕业论文设计40沥青路面41.doc

1、( 此文档为 word 格式，下载后您可任意编辑修改！)沥青混泥土路面设计计算书一、 确定公路等级初定公路等级为一级公路。由规范可知，一级公路以小客车的远景设计年限平均昼夜交通量。查公路工程技术标准TG-B01-2003 知。中型汽车换算成小客车的换算系数为2.0，拖挂车换算成小客车的换算系数为3.0。故本路建成初期每昼夜双向混合交通量换算成小客车交通量为：（ 200+150+200+150+200+200+100 ） 2+100 3+150=2600一级公路的设计年限为20 年。预计年平均交通量增长率为10% ，故远景设计年限年平均昼夜交通量为：2600（1t（120r ）=260010%）

2、 =17491查公路工程技术标准JTGB01-2003四车道一级公路应能适应各种汽车折合成小客车的年平均日交通量1500030000 辆， 17491 辆在这个范围内满足要求，所以采用四车道的一级公路。二、道路横断面排水设计1、横断面设计从公路工程技术标准JTGB01-2003公路路基横断面途中选用道路横断面图（如图 1）：路基总宽度为24.5m，一级公路选用设计速度为80km=0.025（养护中等的土渠），用水力最佳断面法术沟渠的端面尺寸并演算水流速度。1）按式（ 5.37）计算最佳端面面积系数为K=21 m2=22=111 （1.5） =3.6=0.3452k m 23.6 1.5Y=1.

3、5n =1.50.020 =0.21最佳断面面积为Qsn11.10.0251w00. 5y1.25=（0.5 0.241.25=0.89 m2（）=a y 0.5 j0 .50.3450.240.50.0050.52）按下式计算水流深度），故上述计算结果满足规定要求不需要重算。因此该沟渠的尺寸可定为b=0.4 ，H=） =0.7793-0.1832 （ 1+ sin 370 ） =0.486Mpa = c+a tan=0.25=0.486 tan 37 0 =0.616Mpa（已知沥青混泥土面层c=0.25Mpa ，= 37 0 。）紧急制动f=0.5。m（0. 5）= 0.2742+1.3

4、（ 0.5-0.3） 0.70.456Mpa（10.5）= 0.8115+0.46 （ 0.5-0.3） 0.7=0.876Mpaa = 0.456 cos37 0 =0.364Mpaa =0.876-0.456 （ 1+sin 37 0 ） =0.146 Mpa =2 0.25+0.146 tan 37 0 =0.56 Mpa确定容许剪应力：停车站在设计年限内停车标准轴数按双车道总累计轴数的15% 计，即Nt =0.15 6569200=985380 次则缓慢制动时：K T（0.2）=0.35AC N t0.115 =0.35 985380 0.15 1.0=2.774R =K T（0.2）

5、=0.6162.77=0.222 Mpa紧急制动时：K T（0.5）=1.2AC=1.21.0=1.2R =K T（0.5）=0.561.2=0.466Mpa验算剪切条件对于缓慢制动：a =0.146 Mpa R =0.222Mpa对于紧急制动时：a =0.346 Mpa R =0.466 Mpa满足抗剪强度要求。（ 1） 潮湿，过湿状态下，取土基回弹模量E0 =25Mpa方案一： 面层采用沥青混泥土 （厚度 15cm），基层采用水泥稳定级配石（厚度待定）有基层采用级配沙砾（厚度 25cm），垫层采用石灰稳定土（厚度 15cm）（图 2-1）方案二：面层采用沥青混泥土（厚度15cm），基层采用

6、石灰稳定级配碎石（厚度待定），底基层采用级配碎石（厚度 25cm），垫层采用粗砂 （厚度 5cn）（图 2-1）方案三：面层采用沥青混泥土 （厚度 15cm），基层采用岁你稳定碎石 （厚度 25cm），底层采用石灰土（厚度待定） ，垫层采用天然沙砾（厚度 15cm）（图 2-1）沥青混泥土沥青混泥土沥青混泥土15cm15cm15cm水泥稳定级二灰稳定级水泥稳定级碎石 H=？配碎石 H= ？配沙砾 25cm级配沙砾级配沙砾石灰土 H= ？25cm25cm石灰土中粗砂天然沙砾15cm15cm15cmE0 =25E0 =25E0 =25方案一方案二方案三图（ 2-1）根据规范推荐结构，并考虑稻谷路沿

7、途有大量碎石，砂石，砂，石灰土，粉煤灰供应，而沥青，水积极，矿粉等须外购，采取方案三组合，根据公路沥青路面设规范采用配沥青混泥土 （ 5cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混泥土（ 6cm）。a）半刚性材料层的容许拉应力同前干燥，中湿状态下的容许拉应力。沥青表层面：R =spK s = 1.6285=0.5614Mpa沥青中层面：R =spK s = 1.22.85=0.4211Mpa沥青下层面：R =spK s = 1.03.13=0.3195Mpa水泥稳定碎石基层：R = sp K s =0.51.82=0.2747 Mpa石灰土垫层：R =sp K s =0.2252.34=0.0962M

8、pab）计算石灰土底基层厚度。h1=4E1 =1600h2 =5E2 =1400h3=6E3 =1200） =0.7784-0.1883 （ 1+sin 37 0 ） =0.4768 Mpa=c+a tan=0.25+0.4768 tan 37 0 =0.6093 Mpa紧急制动时：a（0.5）=0.2793+1.3 （ 0.5-0.3） 0.7=0.4613 Mpaa =0.4613 cos 37 0 =0.3684 Mpa（10.5）=0.8106+0.46 （ 0.5-0.3） 0.7=0.8750 Mpaa =0.8750-0.4613（ 1+sin37 0 ） =0.1361 Mpa

9、=2c+a tan=2 0.25+0.1361 tan37 0 =0.6026 Mpa（ 1）确定客体剪应力。K T（0.2）=0.351.0（65692000.15=2.77415%）R =K T（0 .2）=0.60932.7742=0.2196 Mpa紧急制动时：K T（0.5）=1.21.0=1.2R =K T（0 .5）=0.60261.2=0.5022 Mpa（ 2）验算剪切条件对于缓慢制动a =0.1504MpaR =0.2195 Mpa对于紧急制动a =0.4613MpaR =0.5022 Mpa满足抗剪强度要求。五、面层结构组成设计。1、细粒式沥青混凝土型号AC 13I ；中

10、粒式沥青混凝土型号AC 20I ；粗粒式沥青混凝土型号 AC 30I。沥青混合料矿料级配及沥青用量查规范如下：通过下列筛孔尺寸（方孔筛，mm ）的质量百分率（% ）级配名37.31.26.19.16.13.9.4.72.31.10.0.0.10.07称55500255686355上范9570483624181284面围100层100886853413022168细中粒值10098795845332417126式中范95756252382820151064面围100层1009080725846342720148中中粒值100988371624837272115106式下范100907966595

11、24332251813853面 围层10092827772635242322518137粗中粒值 100958674686253 42342519 1395式沥青用量（ % ）：下面层粗粒式AC 30I： 4.06.0；中面层中粒式AC 20I：4.06.0；上面层细粒式AC 13I： 4.56.5。2、各种沥青混凝土材料组成计算：绘制级配曲线图（如图15）矿质混合料组成配合计算表（粗粒式）材料组成下列筛孔（ mm）的通过百分率（% ）矿砂石碎石粉屑碎51.47石石屑17.82砂23.37矿粉 7.337.531.526.519.016.013.29.5原碎石 100917354422911材

12、 100%料石屑100100100100100100100级 100%配砂 100%100100100100100100100矿粉100100100100100100100100%各碎石51.546.937.627.821.614.95.751.5%（ 52）（ 47.3）（ 38.0）（ 28.0）（ 21.8）（ 15.1）（ 5.7）（ 52% ）石 屑 17.817.817.817.817.817.817.817.8（18% ）（ 18.0）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）砂23.4%23.423.423.423.423.423.42

13、3.4（24% ）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）矿粉 7.3%7.37.37.37.37.37.37.3（6% ）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）合成级配10095.486.176.370.163.454.2（ 100）（ 95.3）（ 86.0）（ 76.1）（ 69.8）（ 63.1）（ 53.7）级配范 围1009010079926682597752724363（AC-30I ）级配中值100958674686253材料组成下列筛孔（ mm）的通过百分率（ % ）4.7

14、52.361.180.60.30.150.075原碎石0材 100%料石屑8414740级 100%配砂 100%10092824221114矿粉材料组成100%矿碎石原碎石料 51.5% 材 100%在（52% ）料石屑混石 屑 17.8级 100%合（18% ）配砂 100%料砂 23.4%矿粉的（24% ）100%级矿粉 7.3%矿碎石配（6% ）料 51.5%合成级配在（52% ）级配范围（AC-30I ）级配中值1001001001001009687下列筛孔（ mm）的通过百分率（% ）37.531.526.519.016.013.29.50917354422911100（ 0）10

15、010010010010010010015.02.51.40.70（ 15.1）（ 2.5）（ 1.3）（ 0.7）（ 0）10010010010010010010023.421.519.29.84.92.60.9100100100100100100100（ 24.0）（ 22.1）（ 19.7）（ 10.1）（ 5.1）（ 2.6）（ 1.0）7.37.37.37.37.37.06.451.546.937.627.821.614.95.7（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 5.8）（ 5.2）（ 52）（ 47.3）（ 38.0）（ 28.0）（ 21.8）（ 1

16、5.1）（ 5.7）45.731.327.917.812.29.67.3（ 45.1）（ 30.6）（ 27.0）（ 16.8）（ 11.1）（ 8.4）（ 6.2）325225421832132581851337423425191395混石 屑 17.817.817.817.817.817.817.817.8合（18% ）（ 18.0）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）（ 17.8）料砂 23.4%23.423.423.423.423.423.423.4级（24% ）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 24.0）（ 2

17、4.0）配矿粉 7.3%7.37.37.37.37.37.37.3（6% ）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）（ 6.0）合成级配10095.486.176.370.163.454.2（ 100）（ 95.3）（ 86.0）（ 76.1）（ 69.8）（ 63.1）（ 53.7）级配 范 围1009010079926682597752724363（AC-30I ）级配中值100958674686253六、各结构层的施工技术要求施工程序： 安装路缘石和培肩清扫基层浇洒粘层或透层沥青摊铺碾压开放交通接缝处理。路基：尽可能减少或防止自由水进入路基，分层填筑路基，

18、 按重型压实标准加强路基压实，增加路基上部的压实度。基层：表面必须平整、密实，度与面层一致。与路基结合良好，基层表面稳定且具有一定粗糙度，表面结构均匀，无松散颗粒。铺筑沥青面层前，表面应干燥无尘。面层：铺筑前，检查与清理基层，保证基层坚实、平整、洁净和干燥。沥青混凝土的上下层尽可能在同一天内铺筑，避免下层污染。如间隔时间较长，下层受到污染的路段，铺筑上层前清扫， 并浇洒粘质沥青。碾压程序分初压、复压、终压。初压可用6083KN 双轮压路机，或 60100KN 振动压路机（静压） ，紧接摊铺进行，处压两遍左右。复压可用100120KN 三轮压路机和100KN振动压路机或相应轮胎压路机压实，直至稳

19、定无明显轮迹为止，一般为46 遍。终压采用6080KN 双轮压路机碾压，或用6080KN 振动压路机（关闭振动装置），清除碾压中产生的轮迹和确保表面整平度，一般为24 遍。施工缝必须紧密严整，接缝前边缘应扫净、刨齐，刨齐后的边缘应保持垂直。双层式路面上下层各自的接缝，都应相互错开，不宜处于同一垂直面上。七、各结构层的质量控制标准1）沥青混凝土面层项次检查项目规定值或项次检查项目规定值或允许偏差允许偏差1、压实度（ % ）95（ 98 ）6、中线平面20偏差（ mm）2、平（ mm） 1.27、厚度 代表值总厚度 -8整（ mm）上面层 -4度I （ mkm ） 2.0极值总厚度 -15上面层

20、-83、弯沉值 竣工验收值8、纵段高程（ mm）10（ 0.01mm ）4、抗摩擦系数符合设计9、宽度有侧石20滑构造系数（ mm） 无侧石设计值5、横坡（ %）0.3注： 1、表内压实度带 * 号者按试验路压实度为准；2、表列厚度仅规定负允许偏差。2）水泥稳定粒料基层及石灰土底基层项次水泥稳定粒规定值或石灰土基层规定值料基层项目允许偏差或允许偏差1、压实度代表值9895（ % ）极值94912、平整度 mm8123、纵断高程 mm+5， 10+5， 154、宽度 mm不小于设计值不小于设计值5、厚度代表值 8 10（ mm）极值 15 256、横坡 %0.30.37、强度 MPa符合设计要求

21、符合设计要求八、计算工程量（路面结构如右图）计算面层宽度：上面层：（ 23.75+2.50+0.75） 2=21.50m中面层：（ 23.75+0.75+0.5） 2=17.5m下面层：（ 23.75+0.75+0.5+0.1） 2=17.7m基层宽度：（ 23.75+2.5+0.75+0.25） 2=22.0m底基层宽度 =基层宽度 +（ 0.15+0.25 ） 2=22.8m垫层宽度 =路基宽度 =24.50cm公路长 10 公里。细粒式混泥土用量：22.5 10.0 10 3 =2.25 10 5 m 2取细粒式沥青混合料的密度为=22 103kg m 3则 m= V=2.2 10 3 2.25 105 0.04=19800 10 3kgm碎石 = m 35%=6930 103 kgm石灰 = m 36%=7128 10 3 kgm砂 = m 21%