某公路沥青路面结构设计计算说明书

某公路沥青路面结构设计计算说明书设计资料XX省某公路，根据建设方的要求，修建后为一级路面的宽度为42m，硬路肩2*2.5m，双向8车道，近期交通量如表一所示，交通量年增长率为10%，该路段路基属于干燥类型，土基回弹模量为40Mpa，基层、底基层选用6%水泥稳定石粉（E=600Mpa，劈裂强度0.6Mpa，弯拉回弹模量为2800Mpa）、4%水泥稳定石粉（E=350Mpa，劈裂强度为0.4Mpa，弯拉回弹模量为1500Mpa）。试进行路面结构设计。要求采用高级沥青路面。1轴载分析路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。（1）以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累积当量轴次1.1轴载换算表1预测交通组成表横车型佳前轴重水（咱K怀N应）信后轴重朴(袭KN)数后轴数尚后轴轮组数杜后轴疮距后(福cm)束交通量（程次葵/叙日）煎解昨放姥CA10B业19.40往60.85滥1丛双轴组扁—采300怨黄耗河腊JN150业49.00糕101.60闪1败双轴组涨—忌420使吉纸尔吨130形25.75息59.50民1遇双轴组添—犁240新交肌通倾SH141央25.55的55.10揉1初双轴组龟—昆1200桂尼摧桑观CK火10G凳39.25就76.00抹1努双轴组漆—受180刊太脱锻拉系138舌51.4挽160买2派双轴组俗132.0概150棕上搏海欧SH130辛16.5座23汗1胃双轴组侄—缸120表2标准轴载计算参数着标准轴载着BZZ-10池0椅标准轴载梁BZZ-10患0狗标准轴故载纷P(kN)诸100规单轮传压面当腿量圆神直刮d(cm)多21.30暂轮胎接地压轻强怕p(MPa)姨0.70迎双轮中心距谢（锤c拣m卫）织1.5d轴载换算公式：：标准轴载的当量轴次，次/d；：各种被换算汽车的作用次数：标准轴载，KN：各种被换算车型的轴载，KN：轴数系数；：轮组系数，双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组为0.38。当轮间距大于3m时，按单独的一个轴载计算，此时轴系数为1；当轴间距小于或等于3m时，按双轴载多轴计算，轴数系数按下式计算：轴数计算结果：玩表厚3融拘轴载换算结果偏表（弯沉）算车型嗽解岔放盾CA10B迎前轴剂19.40殃1荣1阔300栽忽略不计惧后轴羞60.85科1抄1规300谦34.57鉴黄筐河托JN150再前轴拣49.00药1洲1牺420零18.86爷后轴府101.60蝇1畅1肌420鹊450.03肯吉砍尔奇130棉前轴呆25.75化1洞1纠240希忽略不计慎后轴他59.50刊1惭1孤240揭25.08励交逝通餐SH141旨前轴异25.55世1餐1当1200皮忽略不计削后轴潜55.10宽1方1汉1200干89.78崇尼烫桑匆CK冠10G浅前轴产39.25光1细1厉180帽忽略不计辱后轴梅76.00啊1芳1却180忽54.55冬太脱灯拉硬138阳前轴番51.4掠1羊1镜150雁8.29使后轴抽160丽2.2玩1状150蚂2549.3爸9忠上返海么SH130壤前轴泪16.5手1乡1配120粪忽略不计光后轴向23侍1钱1侨120和忽略不计微3230.5榜5雁注：轴载小于盟40宅K穴N煌的轴载忽略不姜计。炸1.摔2堡累计当量轴次腔根据规范，一遇般公路沥青路查面的设计年限义取衡1炊5盛年，双柄向艇8遵车道的车道系弹数是筐0.25~飞0.3灯5嗓，公取昨0.堂30氧。见下表棉表似4租抹各级公路的沥杏青路面设计年怖限旦公路等级映设计年限（年衣）瞎公路等级次设计年限（年缝）蔽高速公路、一幕级公路排15蜘三级公路瓦8献二级公路缝12幼四级公路喇6荣表减5亿嗓车道系数该车道特征尼η掉车道特征枪η督双向单车道克1.0鞠双向六车道向0.3~0.惧4独双向两车道继0.6~0.物7姿双向八车道刮0.25~0等.35性双向四车道炉0.4~0.土5隶累计当量轴次饺计算公式：鹊由上计算结果部得与N匪1璃=3230.枕5宴5毅，您得隙Ne=112趋3936碰4荣次朵/抢车道。警（镰2宜）验算半刚性争基层层底拉应朴力中的累计当复量轴次然：究1.3社信轴载换算三验算半刚性基皂层层底拉应力纲的轴载换算公代式：扶——浓以半刚性材料足层的拉应力为灿设计指标时的恩标准的当量轴袄次（时次固/汽d壮）；尊——望被换算车型的杀轴数系数乓——剧被换算车型的报轮组系数，双线轮组外为况1.啊0饼，单轮组六为僚18.差5钻，四轮组惕为势0.0布9仿。罚当轴间距小于毅等于枯3m津，双轴或多轴绣的轴系数按下哲式计算：要拦—陡—文轴数。计算结果：理表山6磁墨轴载换算结果恭表（半刚性基捐层基底拉应力仁）斩车型静解匆放杨CA10B叛前轴穴19.40叹1信1号300领忽略不计孕后轴繁60.85够1蜡1五300秆5.64菠黄便河醋JN150切前轴凶49.00悦1印1练420纲1.4挑后轴恨101.60侵1枕1立420纽476.87相吉车尔狮130结前轴筹25.75聋1贸1核240壶忽略不计吹后轴秆59.50因1何1衰240亦3.77消交挤通椅SH141岂前轴献25.55暖1停1薯1200易忽略不计萌后轴轨55.10祥1晒1申1200蚕10.20性尼澡桑价CK校10G贼前轴蝶39.25免1帜1师180恳忽略不计挎后轴摧76.00对1椅1绣180独20.03压太脱遇拉慌138容前轴瓜51.4缘1忙1旱150挎0.73暂后轴以160务3督1液150蔽19327.互35袖上及海须SH130进前轴会16.5疏1尤1坑120狱忽略不计由后轴独23骂1肃1躺120峰忽略不计描19845.忙99咬注：轴载小突于醒40K妹N曾的轴载忽略不华计撤1.3构厨累计当量轴次躺参数取值如上付：设计年限称取欣1孕5早年，车道系数甲取掀0.窄30孟累计当量轴次握：王Ne=690球4592赖1冶次狸/测车道映2旺哪结构组合与材同料选取宰由上面计算得态到设计年限内充一个行车道上省的秆累计腔标准轴次习为幼110惯0那万次左右，根互据规范推荐结州构，路面结构园层采用沥青混享凝土，基层采谷用水泥稳定石诞灰，底基层采肠用水泥稳定石掏灰。参照规范勇：壤2.1拜黎面层厚度初定剂沥青混合料的的压实最小厚度肢与适宜厚度张沥青混合料类交型盗最大粒径哄（诞m鸦m鉴）慈公称最大粒径牌（嘴m粗m器）杂符号泄压实最小厚度迷（疾m底m秋）鞭适宜厚度码（览m纠m汉）御密跃级丧配沥青混合料久（岂A摧C趋）界砂粒式灯9.5愚4.75询AC-5萝15拾15~30华细粒式拼13.2叫9.5恰AC-10馒20杨25~40姐16暖13.2批AC-13拉35丧40~60辱中粒式皮19谢16粮AC-16怠40俘50~80术26.5抚19溉AC-20纷50汁60~100勇粗粒式含31.5厘26.5府AC-25希70裳80~120奸面层厚度初定泄为：网22cm灵，其中：汉上面层哄：擦AC-1陆3析，母5cm刮中面层戴：嫂AC-2彩0稍，蠢7cm强下面层伪：锡AC-2枕5馒，福10cm阿2.2消摇基层厚度初定享下面层初定基番层厚度为：幅20里cm意2.灵3络底层厚度为待霞定割3时各层材料的抗劈压模量与劈裂夫强度查规范：墓沥青混合料的蔑压实最小厚度螺与适宜厚度俩材料名称震抗压强度黑（宿Mp云a狸）丝1榜5束℃汤劈裂强度顽（拐Mp叶a趴）姨备注建2筐0样℃稳1酬5却℃掠细粒式沥青混裳凝土幅密级配搬1200~1远600巴1800~2百200焦1.2~1.腰6派AC-10,卡AC-13潜开级配的700~10胜00迟1000~1桂400厨0.6~1.哥0份OCFC筝沥青马蹄脂碎知石竭1200~1医600镜1600~2愁000农1.4~1.弊9昼SMA查中粒式沥青混薄凝土创1000~1仇400爆1600~2炒000播0.8~1.挽2客AC-16,壳AC-20惩密级配粗粒式蕉沥青混凝土讲800~12衬00矩1000~1盾400妥0.6~1.涂0泡AC-25添沥青碎石基层颠密级配把1000~1弟400刊1200~1浆600司0.6~1.保0酿ATB-25寇,ATB-3授5杨半开级配谱600~80旗0脉—磁—鸣—日沥青贯入式班400~60帜0怨—喘—座—暗弯沉计算抗压煎模量取谎2译0故摄氏度极的模量，劈裂贷强度为乏1打5核摄氏度础的值，而底面捧拉应力验算采促用柄1宵5委摄氏度偷时的抗压模量误，根据这规律而选择结果如下某：友上织面层咽：己AC-1酿3洁，厚度：兽5cm嗓，抗压模量晨：榜1400Mp辅a冠，劈裂强度钥：辱1.4Mp咱a洽；撒中面层奖：雄AC-2废0吼，厚度：段7cm闸，抗压模量铸：尘1200Mp阿a确，劈裂强度旅：冶1.0Mp夺a灵；谁下面层允：滴AC-2俯5窑，厚度：混10cm恳，抗压模量争：孔1000Mp袄a糊，劈裂强度势：什0.8Mp们a叼；甚基层仓：生6惑%或水泥稳定石粉杆，厚度：叨20cm帐，抗压模量盼：份600Mp迁a红，劈裂强度为未：匪0.6Mpa欠；滥底基层租：稼4来%罚水泥稳定石粉牵，厚度：待定传，抗压模量为镜：痛3垫50Mp喊a罗，劈裂强度慕：疮0.4Mpa渠4级授土基回弹模量冈的确定样根据设计资料茄，掏土基回弹模量挣为麻40Mpa秩5棵设计指标的确鸣定坊规范规定，一亚级公路以路面颠回弹弯沉值、绩沥青混凝土的爱层底拉应力及斥半刚性材料层暴的层底拉应力慨为设计指标。兵5.1割劫设计弯沉值灭设计弯沉值计窗算公公式笋：贞妈——榜设计弯沉值偷（晓0.01mm沸）；唤—昆—币设计年限内一夸个车道累计当说量轴次（乌次旺/蒸车道）；幻—限—孙公路等级系数陷，高速公路、兔一级公路渴为妥1.彩0慨，二级公路刊为井1.糠1湖，三、四级公门路工为择1.州2款；什—相—姜面层类型系数债，沥青混凝土做面层适为神1.誉0罚，热拌和冷拌窑沥青碎石、沥框青贯入式路面挑（含上拌下贯碌式路面、沥青康表面处治卵为佳1.触1芝；搞—域—省路面结构类型牧系数，半刚性烦基层沥青路面攀为骑1.顷0方，柔性基层沥摸青路面棍为朽1.乱6狡。计算得：砍5.蔑2厉各层材料的容扣许层底拉应力茶计算公式牲：材千式中：妻—迹—式路面结构层材很料的容许拉应且力驶（绑Mpa歪）；僚拢—仁—奔沥青混凝土后精半刚性材料的朵极限劈裂强度培（皱Mp辣a纳）消；闲走—喊—歇抗拉强度结构嘴系数。绵1速蚁对沥青混凝土泰的极限劈裂强蔑度，系指弦1盐5死℃横时的极限劈裂爷强度；对水泥仓稳定类材料系浓指龄期巴为壤90瞧d怪的极限劈裂强粪度；对二灰稳精定类、石灰稳转定类材料系指悬龄期桶为救180欠d翅的极限劈裂强毅度；对水泥粉穷煤灰稳定类材肉料系指龄期赌为询120孟d乏的极限劈裂强铺度。魄2瓜可对沥青混凝土辅层的抗拉强度喊结构系数，按抓下式计算：斤对无机结合料潜稳定集料类的子抗拉强度结构信系数，按下式驰计算：菠对无机结合料离稳定细粒土类还的抗拉强度结星构系数，按下准式计算：上面层：中面层：下面层：躲6结%册水泥稳定石粉爸：弹4深%伟水泥稳定石粉喂：忘6昨蛾设计资料总结蚂设计弯沉值精为砖23.33(尼0.01m卷)征,猜相关设计资料村汇总如表：烤设计资料汇总静表帅层号斤材料名称舰h蔬(卖cm愉)耽2带0狠度模量跃（苏Mp拴a廊）殿容许拉应力让（泊Mp村a控）简1尽细粒式沥青混酱凝土附5纲1400义0.4375嗓2狂中粒式沥青混碧凝土劣7柄1200完0.3125匙3嫩粗粒式沥青混慈凝土杯10弄1000充0.25喊4骨6退%得水泥稳定石粉槽20驱600职0.2239前5敲4牲%刷水泥稳定石粉杏？爹3芝50秃0.1493宴6颂土基碧—赴40揉—辜7钢竟确定石灰土层赖厚度需设计弯沉值采皆用弹性单层连洞续体系的诺曼减图进行计算，敲按弯沉值指标滥要求计算石灰昨土基基层的厚洽度大h载5仇。便根据规范：箭路面荷载及计雪算图示举1各瘦轮隙中心处蚕（疲A搁点蹄）瓶路标计算弯沉倒值寻应小于或等于慧设计弯沉值风，即：劝≤疏2躁改轮隙中心乳（三C码点）或单圆何寄在中心处冰（皮B妙点）的层底拉训应力左应小于或等于呢容许拉应力疮，即父：凑颈≤丝在设计中常剥以睁l蓝s衫＝器l绸d许的原则进行计端算。其中：如式中迈：熄咏—可—寸路标计算弯沉炕值鸽（锈0.01m裙）；嫂—写—门弯沉综合修正探系数；逢—掌—联标准车型的轮弱胎接地压低强倒(Mpa肆)农和当量圆半径歇（增c烫m套）；编—雨—歇土基抗压回弹刺模蚕量泼(清Mpa)改7.1克助设计弯沉值：缴=23.3域3旨（崭0.01m真）纵7.2立县综合修正系数未：信7.3惩狱计算藏4削%拢水泥稳定石粉创底基层厚奔度童h湖5页弯沉等效换算晋原则：链将多层体系按箭照弯沉等效换牵算的原则换算盐为三层体系，刃换算时，将多姥层体系的第一零层作为上层，狠厚度和模量保辅持不变；将医第轧2完至倾n-赖1向层作为中层，奇并把它们换算幸为遗第和2蔬层模量的等效苦厚度；将模量供不变的下层半造空间作为下层鞋。舟将烟6淋层体系简化层友上层为沥青混曾凝上面层；中遥层为中面层、睛底面层、基层串、底基层；下旱层为土基层。废参数如下表：康层号鲁材料名称础h肾(片cm面)虽2助0勉度模量笑（丈Mp赛a辫）放容许拉应力昌（肢Mp秤a乌）凳1倚细粒式沥青混傻凝土棵5破1400股0.4375磨2己中粒式沥青混升凝土尊7中1200币0.3125切粗粒式沥青混邻凝土韵10驻1000按0.25胞6兵%餐水泥稳定石粉存20咐600拖0.2239短4施%情水泥稳定石粉壁？谋3职50北0.1493弓3龄土基阻—芳40颜—由：，，祥查附颜图散1垫：检“少三层体系表面齿弯沉系数诺曼幅图包”饿得：，时由三层体系表锡面弯沉系数诺脖曼图的弯沉值艘计算方法：烟得：理论弯沉咬值为：泰,绞而计算弯沉值撞，飘把露23.3判3李代人得：由，，，，膜查附吉图累1遮得匪，则代入公式：得：得：，取：扣8夸饺验算路面面层毒层底拉应力扩弯拉应力等效懂换算法：喷将多层损路面按照拉应幕力相等的原则湾换算为含有上伤层、中层和下滤层半空间体的达弹性三层体系挡。屑8窗.1评上面层底面弯俘拉应力岁将哭6四层体系简化层遇上层为沥青混归凝上面层；中焰层为中面层、贼底面层、基层症、底基层；下口层为土基层。咏则：姻层号乒材料名称幻h占(杏cm橡)垄15僵度模量辟（休Mp换a奉）疲容许拉应力罢（凶Mp到a胃）朴1彻细粒式沥青混缓凝土株5输20盏00佣0.4375棵2完中粒式沥青混法凝土沙7血1筋8慢00率0.3125扑粗粒式沥青混片凝土或10粒1贷2言00产0.25棚6舒%挣水泥稳定石粉仰20骄28谢00研0.2239跃4述%逃水泥稳定石粉的4眨5柄150清0德0.1493采3辫土基沟—黄40荐—，，寒查附肤表册2蜓“屠三层体系表面隐弯沉系数诺曼裙图洒”茶发现拉应力已枕经不能从图中亮查到，表明上哲层底部受压应拌力或拉应力微话小，可以认为求拉应力验算通茧过。糠8.2禾纠中面层戴等效插分层如下：屑层号搂材料名称断h码(座cm太)训15揪度模量勺（泻Mp妖a声）蛙容许拉应力指（炕Mp聪a源）沫1雀细粒式沥青混厅凝土者5醉20滔00莲0.4375封中粒式沥青混鸦凝土届7掏1旧8冶00虏0.3125糠2宋粗粒式沥青混锋凝土勉10吸1暑2陶00惩0.25传6柜%闪水泥稳定石粉句20漂28抬00贩0.2239六4最%蚁水泥稳定石粉疯45桐150桥0伶0.1493赢3朽土基裁—艇40某—，，添查附扇表接2究“闻三层体系表面锦弯沉系数诺曼拦图心”掀发现拉应力已湖经不能从图中宋查到，表明上皮层底部受压应转力或拉应力微伶小，可以认为脖拉应力验算通果过。户8.3灶脉下面层仓等效柄分层如下：企层号辟材料名称彩h苍(熊cm拣)馅15持度模量铃（局Mp植a悔）钓容许拉应力稳（核Mp涝a酒）向1徒细粒式沥青混赔凝土竞5稿20兰00胸0.4375绒中粒式沥青混严凝土饥7街1够8揭00仰0.3125搏粗粒式沥青混旋凝土态10棉1慕2辩00变0.25膀2乔6展%供水泥稳定石