某二级公路路面设计实例Word格式文档下载.doc
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1）轴载换算
轴载换算的计算公式：
N=（7-1）
计算结果列于下表：
表7-1轴仔换算结果表（弯沉）
车型
（kN）
（次/日）
东风EQ140
前轴
23.70
1
6.4
后轴
69.20
553
111.48
解放CA10B
19.40
60.85
3041.5
350.45
黄河JN150
49.00
101.60
395
423.24
N=
885.38
注：
轴载小于25kN的轴载作用不计。
2）累计当量轴次
根据设计规范，二级公路沥青路面的设计年限取12年，双车道的车道系数取0.6，年平均增长率。
累计当量轴次：
2.验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次
1）轴载换算，结果列于下表：
表7-2轴仔换算结果表（半刚性基层层底拉应力）
57.17
448.48
505.65
轴载小于50kN的轴载作用不计
4结构组合与材料选取
1.结构组合与材料
根据规范推荐结构，并考虑到公路沿途筑路材料较丰富，路面结构采用沥青混凝土（15cm），基层采用二灰碎石（20cm），基底层采用石灰土（厚度待定）。
二级公路面层采用三层式沥青面层：
表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度3cm），中间层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度5cm），下层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度7cm）。
2.各层材料的抗压模量与劈裂强度
抗压模量取20℃的模量，各值均取规范给定范围的中值，具体参数如下：
表7-3抗压模量与劈裂强度表
抗压模量（MPa）200C
劈裂强度（MPa）
细粒式密级配沥青混凝土
1400
1.4
中粒式密级配沥青混凝土
1200
1.0
粗粒式密级配沥青混凝土
1000
0.8
二灰碎石
1500
0.5
石灰土
550
0.225
3.土基回弹模量的确定
拟定该路段处处于VI区，土基回弹模量为30MPa。
5设计指标的确定
对于二级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层底拉应力验算。
1.设计弯沉值。
路面设计弯沉值计算：
该公路为二级公路，公路等级系数取1.1，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm，基层类型系数取1.0。
设计弯沉值为：
2.各层材料容许层底拉应力
1）细粒式密级配沥青混凝土
==2.20
=1.4/2.20=0.636MPa
2）中粒式密级配沥青混凝土
=1.0/2.20=0.455MPa
3）粗粒式密级配沥青混凝土
==2.42
=0.8/2.42=0.331MPa
4）二灰碎石
==1.65
=0.5/1.65=0.303MPa
5）石灰土
==2.12
=0.225/2.12=0.106MPa
设计弯沉值为33.09（0.01mm），相关资料汇总如下表：
表7-4设计资料汇总表
材料名称
H
（cm）
抗压模量E1（MPa）
容许拉应力
（MPa）
20℃
15℃
细粒式密级配
沥青混凝土
3
2000
0.636
中粒式密级配
5
1800
0.455
粗粒式密级配
7
0.331
20
0.303
——
0.106
土基
30
6确定石灰土层厚度
利用弯沉等效换算法把路面换算为三层连续体系：
图7-1多层体系转换图示
轮载P=0.7MPa，双圆荷载半径δ=10.65cm
计算弯沉综合系数：
==0.514
查三层体系表面弯沉系数诺谟图得
由
得
由=55.59
得：
cm取cm
7层底拉应力验算
采取15°
C时的抗压模量，细粒式密级配沥青混凝土为2000MPa，中粒式密级配沥青混凝土为1800MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为1400MPa。
1.对于细粒式沥青混凝土层
查三层连续体系上层底面弯拉应力系数诺谟图（上层中层层间连续）
=≤0
≤0
查三层连续体系中层底面弯拉应力系数诺谟图（上层中层层间连续）
E1＝2000MPa
h＝h1＝3cm
H＝？
E2＝1800MPa
E0＝30MPa
=
=0.7×
0.341×
1.234×
0.31=0.091≤0.636
2.对于中粒式沥青混凝土层
=
E1＝1800MPa
h＝?
E2＝1400MPa
≤0
=0.26
3.对于粗粒式沥青混凝土层
E1＝1400MPa
E2＝1500MPa
=1.23
=0.182≤0.331
4.对二灰碎石
E1＝1500MPa
E2＝550MPa
=0.174≤0.303
综上所述，各层均满足要求。
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