沥青路面设计指标计算Word下载.docx
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[ε]=0.15ER
1/3/4/4
M4.84（
V
b
0.69）
M——沥青混合料空隙率与有效沥青含量的函数；
——沥青混合料20℃动态回弹模量（）；
——有效沥青含量（%）；
——空隙率（%）。
2/13
σ
s
=
；
r=
l
五、半刚性材料基层材料的容许抗拉强度应按下式计算：
[
]
Ks
——对于水泥稳定类材料系指90d龄期的劈裂强度；
对二灰稳定类和
石灰稳定类材料系指180d龄期的劈裂强度；
对于水泥粉煤灰稳定材料系指龄期120d龄期的劈裂强度（）；
——抗拉强度结构系数，应依据结构层的混合料类型按下列要求进行计算：
1）无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数应按下式计算：
K0.350.11
2）无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数应按下式计算：
K0.450.11
六、沥青混合料结构层容许抗剪强度应按下式计算：
K
r
——沥青混合料结构层60°
C抗剪强度（）；
——抗剪强度结构系数，对一般行驶路段1.2对交叉口和公交车停车站缓慢制动路段K0.390.15；
——公交车停车站或交叉口设计基准期内同一位置停车的累计当量轴次。
七、路面质量验收时，应对沥青路面弯沉进行检测和验收，并应符合下列规定：
1应在不利季节采用100标准轴载实测轮隙中心处路表弯沉值，实测弯沉代
表值应按下式计算：
l（lZS）KK00a1
2
l——路段内实测路表弯沉代表值（0.01）；
0
——路段内实测路表弯沉平均值（0.01）；
3/13
S——路段内实测路表弯沉标准差（0.01）；
——与保证率有关的系数，快速路、主干路=1.645，其它道路沥青路面1.5；
K1——季节影响系数，可根据当地经验确定；
K3——温度修正系数，可根据当地经验确定。
2应按最后确定的路面结构厚度与材料模量，计算道路表面弯沉检测标准值，实测弯沉代表值应满足下式要求：
——路表面弯沉检测标准值（0.01），按最后确定的路面结构厚度与材料模量计算的路表面弯沉值。
3检测代表弯沉值应用标准轴载100的汽车实测路表弯沉值，若为非标准轴载应进行换算。
对半刚性基层结构宜采用5.4m的弯沉仪；
对柔性结构可采用3.6m的弯沉仪测定。
检测时，当沥青厚度小于或等于50时，可不进行温度修正；
其他情况下均应进行温度修正。
若在非不利季节测定，应考虑季节修正。
4测定弯沉时应以13为一评定路段。
检测频率视道路等级每车道每1050m测一点，快速路、主干路每公里检测不少于80个点，次干路及次干路以下等级道路每公里检测不少于40个点。
4/13
1
i
p
为轴数；
t
沥青混凝土路面的结构设计
一、标准轴载换算
标准轴载计算参数（100）
标准轴载PKN
轮胎接地压强PMPa
100
0.7
单轮压面当量直径dcm两轮中心距cm
21.30
1.5d
根据公式（12-30）
N
k
i1
ccn（i）4.35
n
——各级轴载作用次数；
——标准轴载；
——被换算车型的各级轴载；
c
——轴数系数，
c11.（2m1）c1
——轮组系数，双轮组取
为1；
将各种不同重量的汽车荷载换算成标准轴载。
车型
轴重（）
次数/日
标准轴次/日
江淮6600
黄海680
北京130
东风140
黄海163
东风925
50
60
70
80
90
300
200
400
499
14.71095184
21.67643885
63.57666297
151.530981
315.540756
总计
根据公式（12-31）N
e
1
1365
865.4275468
N（——车道系数，取值0.45）1
推算设计年限期末一个车道上的累计当量轴次
N
，。
5/13
得：
10.04151365
0.04
865.430.45=2846290=285（万次）
二、路面结构方案方案一：
细粒式沥青混凝土4cm
中粒式沥青混凝土6cm
粗粒式沥青混凝土8cm
水泥稳定碎石25cm
水泥石灰沙砾土层？
土基
方案二：
中粒式沥青混凝土8cm
粗粒式沥青混凝土15cm密集配碎石？
cm
水泥稳定沙砾18cm
土基
路面材料设计参数如下：
抗压回弹模
高温时参数
材料名称
20
量
15
劈裂强度
（）15℃（）
C（）
℃
细粒式沥青混凝土
12
00
18
1.2750
0.334
中粒式沥青混
10
160.9600
6/13
200010.65
凝土
粗粒式沥青混凝土
0.6500
粉煤灰三渣天然沙砾
160
27
0.4
—
三、确定路面设计弯沉值。
查表得：
A
——公路等级系数，取1.0
——路面类型系数，取1.0
——路面结构类型系数，取1.0
l600Nd
0.2
AAA6002851040.211130.7（0.01mm）csb
四、计算待求层厚度。
1、求理论弯沉系数由公式（12-15）
l
2p
E
F
其中，
l
F1.63s
2000
0.38
E
0.36
对于100:
p0.7MPa，
21.3
10.65cm
ll0.03cm0.03ds
20.710.651200
1.63
30.7
21
4.78
2、计算基层与垫层的厚度。
将该多层体系换算为当量三层体系如图：
7/13
细粒式沥青混凝土3cm中粒式沥青混凝土5cm粗粒式沥青混凝土7cm
E1200MPa
1y
h3cm
11
粉煤灰三渣h
E600MPa
2y
800MPa
H
天然沙砾hE160MPa
33
E27MPa
E27.0MPa
计算H：
h
11
3
10.65
0.282；
1y
800
0.667；
1200
E27
o0.0338
E800
查课本图12-10得a8.2；
K1.35
4.78
KlK0.43K8.21.35
查课本图12-10得
6.10H6.1010.6564.97（cm）
由：
Hhh1213
2.4
E/Eh13122
E/Eh2123
E/E
312
H57
800/1000h
600/1000h
160/100064.97
0.808h0.466h53.591
23
取垫层厚度h为50，得h为37.5，取38。
32
五、验算整体性材料层底部的最大弯拉应力。
1、确定容许拉应力
根据公式（12-34）
S
——沥青混凝土或半刚性基层的劈裂强度；
K——抗拉强度的结构系数；
S
对沥青混凝土层的抗拉强度系数，K0.09N
0.22
/A
8/13
R1
R2
R3
0.09（2.85106）0.221K2.368
1.0细粒式
1.2
s0.507（MPa）K2.368
1.0中粒式
0.8
s0.338（MPa）K2.368
0.09（2.85106）0.221.1K2.605
1.0粗粒式
0.6
s0.230（MPa）K2.605
对于无机结合料稳定集料类的抗拉强度系数，K0.35N
0.11
K0.35（2.85106）011/1.01.795S
粉煤灰三渣层的容许拉应力
R4
0.223（MPa）1.795
（由课本，均采用15℃时的抗压回弹模量计算）2、确定细粒式沥青混凝土层底部的弯拉应力。
将多层结构换算为当量三层体系：
细粒式沥青混凝土3cm
中粒式沥青混凝土5cm
粗粒式沥青混凝土7cm
E1800MPah3cm1y11
2y
1600MPa
Hhh1213
0.9
13
h
1200/1600380.9
600/1600500.9
160/160026.7cm
0.28，
1600E270.89，o
1800E1600
0.017
查图12-18得，0，表明该层层底承受弯曲拉应力，自然满足要求。
9/13
3、确定中粒式沥青混凝土底部的弯拉应力。
中粒式沥青混凝土5cm粗粒式沥青混凝土7cm
粉煤灰三渣hE600MPa
22
E1600MPa
E1200MPa
天然沙砾h
E160MPa
Hhh11211
4
1112
H5341
1800/16008.09cm
Hhh2132
E/Eh2133
E/EH7380.93132
600/1200500.9
160/120029.92cm
H8.09H29.92E1200E2710.76，22.81，0.75，o
10.6510.65E1600E1200
1y2y
0.0225
4、确定粗粒式沥青混凝土底部的弯拉应力。
将多层结构换算为当量三层体系：
Hhh11312
E/Eh121311
E/EH7541600/1200341800/120015.7cm11131
Hhh223
E/EH38500.9322
160/60049.5cm
H15.7H49.5E600E2711.47，24.65，0.5，o
10.6510.65E1200E600
查图12-18得，0.15、m1.15、m0.55
12
10/13
0.045
m3
0.7
mm0.70.151.150.550.066MPa[12
]0.230（MPa）R3
5、确定粉煤灰三渣底部的弯拉应力。
Hhh1213
E/Eh13212
E/Eh12211
112
H38+741200/600541
HhH50cm
232
1600/60034
1800/60056.7cm
H56.7H50E160E2715.32，24.70，0.27，o
10.6510.65E600E160
查图12-19得，0.2m1.06m0.88
0.169
m4
mm0.70.11.00.40.028MPa[]0.223（MPa）12R4
综上，该沥青路面以及基层都符合弯拉应力的要求。
六、路面表面剪应力验算。
E750MPa
v1
v2
3cm
v13
/E
v12
v2v12
v3v12
H5+72.4
500/600382.4
600/600502.4
160/60078.3cm
H78.3E600E27
0.28，7.35，v20.8，o0.045
10.65E750E600
v1v2
11/13
查图12-21、12-22得：
（0.3）1.126，
1.032，0.980
（0.3）0.417，
1.06，
0.94
（0.3）p
（0.3）
0.70.4171.060.940.29MPa
（0.3）p（0.3）1
0.71.1261.0320.980.80MPa12
1、停车场、交叉口等缓慢制动处（f0.2时）：
最大剪应力、最大压应力：
（0.2）
（0.3）1.3（f0.3）p0.291.3（0.20.3）0.70.199MPa
（0.2）（0.3）0.46（f0.3）p0.800.46（0.20.3）0.70.768MPa11
破坏面上可能发生的剪应力：
（0.2）cos
0.199cos34
0.165MPa
路标轮缘处（D点）容许剪应力：
（0.2）（0.2）（0.2）（1sin）0.7680.199（1sin340）0.458MPa21m
又ctan0.30.458tan3400.61MPa
v（0.2）
N
0.15
0.33
（2.8510
6
）
3.08
0.61
3.07
0.199MPa
（0.2）0.165MPa
故满足要求！
2、紧急制动时（f0.5）：
最大剪应力、最大压应力：
（0.5）（0.3）1.3（f0.3）p0.291.3（0.50.3）0.70.472MPamm
（0.5）（0.3）0.46（f0.3）p0.800.46（0.50.3）0.70.864MPa11
破坏面上可能发生的剪应力
：
（0.5）
（0.5）cos
0.472cos34
0.391MPa
12/13
（0.5）（0.5）21
（0.5）（1sin
）0.8640.472（1sin34
）0.128MPa
ctan0.60.128tan3400.686MPa
v（0.5）
1.2
1.2
0.686
0.572MPaK1.2
（0.5）0.391MPa
故路面结构能满足紧急制动的要求！
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