沥青路面设计终极版Word文件下载.docx
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江淮HFF3150C07
610
雷诺JN75
850
山西SX341
东风YCY--90
600
龙尼克2766
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一、沥青路面设计
2、轴载分析
我国沥青路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载，表示为BZZ-100。
标准轴载的计算参数按表3-1确定。
标准轴载计算参数
标准轴载名称
BZZ-100
标准轴载P（KN）
100
单轮当量圆直径d（mm）
21.30
轮胎接地压强P（Mpa）
0.70
两轮中心距（cm）
1．5d
1﹚当以设计弯沉值设计指标及沥青基层层底拉应力验算时，凡前、后轴轴载大于40kN的各级轴载的作用次数均换算成标准轴载的当量作用次数。
式中：
—以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量次数；
—被换算车型的各级轴载换算次数（次/日）；
—标准轴载（）；
—各种被换算车型的轴载（）；
C1—轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1.0,四轴组为0.38；
C2—轴数系数。
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，双轴或多轴的轴数系数按下面公式计算
则其设计年限内一个车道上的累计量轴次：
式中—设计年限内一个车道的累计当量次数；
t—设计年限，由材料知，t=20年；
—设计端竣工后一年双向日平均当量轴次；
—设计年限内的交通量平均增长率，由材料知，γ=0.089；
—车道系数，由材料知η=0.45。
（）
（次/日）
前轴
\
后轴
13.5
27
49.7
1
6.4
162.033993
101
2.2
1217.577254
62.28
1386.900556
116.22
3269.043583
49.2
178.467034
96.3
517.7310169
30.5
58.5
82.51766745
23.7
68.7
166.0277689
25
78.2
411.747169
67
65.01796304
102.5
4.6
297.0534767
∑N=7754.118
=
﹙2﹚验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次时，凡轴载大于40KN的各级轴载的作用次数均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。
—轮组系数，双轮组为1.0，单轮组为18.5，四轮组为0.09。
—轴数系数；
18.5
36.50049111
1262.610919
246.2735249
5658.429252
13.40388309
451.1699148
11.6591222
42.17672191
2×
167.8167362
15.07323219
325.0698931
∑N=8230.18369
2、结构组合与材料选取
根据《公路沥青路面设计规范》，路面结构层采用沥青混凝土（190），基层采用水泥稳定碎石（厚度待定），底层采用二灰土（350），采用三层式沥青混凝土面层，表层采用细粒式密级配沥青混凝土（40），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（60），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（90）。
各层材料的抗压模量和劈裂强度
土基回弹模量的确定可根据查表法查得。
各结构层材料的抗压模量及劈裂强度已参照规范给出的推荐值确定。
层次
材料名
厚度
（cm）
抗压回弹模量（20°
C）
抗压回弹模量（15°
劈拉强度（Mpa）
①
细粒式沥青混凝土
4
1400
2000
1.4
②
中粒式沥青混凝土
6
1200
1800
1.0
③
粗粒式沥青混凝土
9
1000
0.8
④
水泥稳定碎石
1500
3600
0.5
⑤
二灰土
35
750
2400
0.25
⑥
土基
—
3、设计指标的确定
﹙1﹚设计弯沉值
公路为一级，则公路等级系数取1.0；
面层是沥青混凝土，则面层类型的系数取1.0；
路面结构为半刚性基层沥青路面，则路面结构类型系数取1.0。
—设计弯沉值
—设计年限内的累计当量年标准轴载作用次数
—公路等级系数，一级公路为1.0
—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0
—基层类型系数，半刚性基层为1.0
所以
﹙2﹚各层材料按容许层底拉应力，按下列公式计算：
式中：
—路面结构材料的极限抗拉强度（Mpa）；
—路面结构材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限次加载的疲劳
弯拉应力（Mpa）；
—抗拉强度结构系数。
对沥青混凝土面层的抗拉强度结构系数：
对无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数：
对无机结合料稳定细土类的抗拉强度结构系数：
表2-5结构层容许弯拉应力
材料名称
（Mpa）
细粒沥青混凝土
4.16
0.34
中粒沥青混凝土
0.24
粗粒沥青混凝土
4.51
0.19
水泥稳定碎石
2.48
0.21
3.19
0.08
路面结构层厚度的计算
﹙1﹚理论弯沉系数的确定
δ—当量圆半径；
F—弯沉综合修正系数，。
因此：
F=1.63×
[19.19/2000/10.65]0.38（35/0.70）0.36=0.464
=19.19×
1400/（2000×
10.65×
0.7×
0.464）=3.883
﹙2﹚确定设计层厚度
采用三层体系表面弯沉系数，由诺莫图算设计层厚度。
h/δ=4/10.65=0.376E2/E1=1200/1400=0.857；
由三层体系弯沉系数诺莫图查得：
=6.35。
h/δ=4/10.65=0.376=35/1200=0.029；
由三层体系弯沉系数诺莫图查得K1=1.450。
又因为K2=/（K1）=3.78/（6.35×
1.450）=0.411，，由上查表得：
H/δ=6.5，H=10.65×
6.5=69.2。
由可知：
因为取H=62cm，可知h4=24.55cm，故取h4=25cm。
h1=4cmE1=1400MPah=4cmE1=1400Mpa
h2=6cmE2=1200MPa
h3=9cmE3=1200MPaH=62cmE2=1200MPa
h4=25cmE4=1500MPa
h5=35cmE5=750MPa
E0=35MPaE0=35MPa
层地拉应力验算：
﹙1﹚沥青混凝土面层层底拉应力验算
h1=4cmE1=2000MPah=21.5cmE1=1200Mpa
h2=6cmE2=1800MPa
h3=9cmE3=1200MPaH=47.3cmE2=3600MPa
h4=25cmE4=3600MPa
h5=35cmE5=2400MPa
；
，。
查三层连续体系上层底面拉应力系数诺莫图，知，故满足要求。
﹙2﹚水泥稳定碎石层层底拉应力验算
h1=4cmE1=2000MPah=37.4cmE1=3600Mpa
h2=6cmE2=1800MPa
h3=9cmE3=1200MPaH=35cmE2=2400MPa
h==37.4cm，=35cm
由h/=37.4/10.65=3.5136,E2/E1=2400/3600=0.667查表得=0.07Mpa
由h/=37.4/10.65=3.5136,
=35/2400=0.0146,E2/E1=2400/3600=0.667查表得:
n1=0.97
由=35/2400=0.0146,E2/E1=2400/3600=0.667,H/=3.286385,查表得n2=1.09
由公式m=Pn1n2得m=0.7×
0.07×
0.97×
1.09=0.0518Mpa<
R=0.21Mpa满足要求。
﹙3﹚二灰土土层层底拉应力验算
h1=4cmE1=2000MPah=40.34cmE1=3600Mpa
h3=9cmE3=1200MPaH=35cmE2=2400MP
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