弯沉值计算市政道路项目工程Word格式.docx

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014-97

3、 

《公路路面基层施工技术规范》JTJ 

034-2000

4、 

《公路工程质量检验评定标准》JTJ 

071-98

（二） 

弯沉的作用

公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。

容许弯沉

容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节，路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。

理论上是一个最低值。

计算公式是

LR＝720N*AC*AS。

《公路沥青路面设计规范》JTJ 

014-97 

119页

设计弯沉

设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。

是路面竣工后第一年不利季节，路面在标准轴载作用下，所测得的最大回弹弯沉值，理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。

是路面验收检测控制的指标之一。

Ld＝600N*AC*AS*Ab。

42页

计算弯沉值

计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。

检测计算弯沉值：

通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测，并通过计算整理所得到的代表值。

其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。

路基，路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值，在完工检测时也要检测其值，以检验其强度是否满足要求。

此作为本文重点，后面详细介绍。

二、 

路面设计弯沉值的计算

路面顶面设计弯沉值

路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，是路面厚度计算的主要依据。

路面设计弯沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算:

Ld＝600N*AC*AS*Ab

式中：

Ld――路面设计弯沉值（0.01mm）；

Ne――设计年限内一个车道上累计当量轴次；

AC――公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2；

AS－－面层类型系数，沥青砼面层为1.0；

热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1；

沥青表面处治为1.2；

中、低级路面为1.3；

Ab－－基层类型系数，对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时，Ab＝1.0；

若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时，Ab可取1.0；

柔性基层、底基层Ab＝1.6，当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时，Ab可取1.6；

新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。

计算示例1：

某V3区拟新修建一条，三级公路，经勘察，沿线土质为粉质粘土，地下水位距地表1.2米，路基填土高平均0.8米，据预测竣工年初交通组成如下表1.1示，使用年限内交通量年增长率γ=5%，试计算路面设计弯沉。

预测交通量组成 

表1.1

车型 

前轴重/KN 

后轴重/KN 

后轴数 

后轴轮组数 

后轴距/cm 

交通量/（次*日-1）

东风EQ140 

23.70 

69.20 

1 

双 

- 

100

黄河JN150 

49.00 

101.60 

80

黄河LN162 

59.50 

115.00 

60

交通

141 

25.55 

55.10 

50

长征CZ361 

47.60 

90.70 

2 

132.0 

40

延安SX161 

54.64 

91.25 

135.0 

解：

标准轴载及轴载换算：

路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ100表示，根据规范（97）规定，以设计弯沉值为指标，大于25KN的各级轴载均应进行换算。

计算公式为：

N=C1C2n1（Pi/P）4.35 

（次*日-1）

C1――后（前）轴数

C2――前后轮轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。

n1――被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）

东风EQ140：

前轴23.70KN＜25KN，不计。

后轴：

C1＝1，C2＝1，n1=100，Pi=69.20KN，P＝100KN

N=C1C2n1（Pi/P）4.35＝1×

1×

100×

（69.20/100）4.35＝20.2（次*日-1）

黄河JN150：

前轴：

C1＝1，C2＝6.4，n1=80，Pi=49.00KN，P＝100KN

6.4×

80×

（49.00/100）4.35＝23.0（次*日-1）

C1＝1，C2＝1，n1=100，Pi=101.60KN，P＝100KN

（101.60/100）4.35＝107.2（次*日-1）

黄河JN162：

C1＝1，C2＝6.4，n1=60，Pi=59.50KN，P＝100KN

60×

（59.50/100）4.35＝40.1（次*日-1）

C1＝1，C2＝1，n1=60，Pi=115.00KN，P＝100KN

（115.00/100）4.35＝110.2（次*日-1）

交通141：

C1＝1，C2＝6.4，n1=50，Pi=25.55KN，P＝100KN

50×

（25.55/100）4.35＝0.9（次*日-1）

C1＝1，C2＝1，n1=50，Pi=55.10KN，P＝100KN

（55.10/100）4.35＝3.8（次*日-1）

长征CZ361：

C1＝1，C2＝6.4，n1=40，Pi=47.60KN，P＝100KN

40×

（47.60/100）4.35＝10.1（次*日-1）

C1＝1+1.2×

（m-1）=1+1.2×

（2-1）=2.2，C2＝1，n1=40，Pi=90.70KN，P＝100KN

N=C1C2n1（Pi/P）4.35＝2.2×

（90.70/100）4.35＝57.6（次*日-1）

延安SX161：

C1＝1，C2＝6.4，n1=50，Pi=54.64KN，P＝100KN

（54.64/100）4.35＝23.1（次*日-1）

C1＝2.2，C2＝1，n1=50，Pi=91.25KN，P＝100KN

（91.25/100）4.35＝33.6（次*日-1）

合计：

N=429.8（次）

三级公路设计使用年限8年，车道系数η＝0.65，则累计当量轴次

Ne=[（1+γ）t-1]×

365Nη/[γ（1+γ）t-1]

=[（1+0.05）8-1]×

365×

429.8×

0.65/[0.05×

（1+0.08）8-1]

＝358801 

次

路面设计弯沉值的计算：

AC＝1.2

AS＝1.2

Ab＝1.6 

基层为级配碎石（柔性基层）

Ld＝600N*AC*AS*Ab＝600×

358801-0.2×

1.2×

1.6＝107 

（0.01mm）

注意：

若上述项目段为旧路改建，则交通量的来源是通过实地调查而得，然后再进行轴载换算。

三、 

路基、路面基层设计弯沉值的计算

路基顶面设计弯沉值

根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ 

034-2000规定，土基回弹弯沉的计算，首先应确定土基回弹模量E0

查《公路沥青路面设计规范》附录E或通过实测可得相应区域不利季的E0，然后按下式计算路基顶面设计弯沉值l0。

L0=9308×

E0-0.938 

E0――不利季节土基回弹模量 

单位为Mpa；

计算示例2：

在非不利季节测定某公路土基回弹模量值得E0＝50Mpa，季节影响系数K1＝1.2，则土基回弹模量调整值为E0/＝1.2×

50＝60Mpa，则

l0=9308×

60-0.938

＝200 

K1――季节影响系数，不同地区取值范围为1.2-1.4。

可查《公路沥青路面设计规范》表14。

在进行土基弯沉测量后，路段的代表值0+2S应小于此标准值（一级公路和高速公路），或0+1.645S和0+1.58S小于此标准值（二级和二级以下公路）。

若查表得E0值，则其值已是不利季节之值。

路面底基层顶面设计弯沉值

034-2000之规定，底基层顶面回弹弯沉按如下步骤计算：

1）利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度h1（cm），计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ（δ为单个轮迹当量圆半径（cm）,对于黄河卡车，δ＝10.75；

K2为底基层材料季节影响系数，可取1.1-1.2，或查《公路沥青路面设计规范》附录E）

2）查附图A.0.3，得底基层表面弯沉系数aL。

3）计算弯沉综合修正系数F

F＝3.643aL1.8519

4）计算底基层顶面回弹弯沉

l1=2pδaLF/E0K1

P――后轴重100KN卡车轮胎的单位压力，对于黄河卡车，可取0.7MPa；

K1――季节影响系数，可取1.2-1.4。

计算示例3：

某公路路面结构层，土基回弹模量值查表得E0＝45MPa，底基层为填隙碎石层，厚20cm，查《公路沥青路面设计规范》附录D得E1＝250MPa，基层为级配碎石，层厚为15cm，查表得E2＝280MPa，试计算底基层顶面回弹弯沉值。

K1E0/K