整理沥青路面设计指标计算Word文档格式.docx
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cgniI；
-）
式中：
Na——以设计弯沉值、沥宵层剪应力和沥宵层层底拉应变为设计指标时的当量轴次（次Zd）;
ni——被换算车型的各级轴载作用次数（次Zd）；
P——标准轴载（kN）;
Pi——被换算车型的各级轴载（kN）;
C1——被换算车型的轴数系数；
C2——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0,单轮组为6.4,四轮组为0.38;
K——被换算车型的轴载级别。
当轴间距大丁3m时,应按一个单独的轴载计算；
当轴间距小丁3m时，双轴或多轴的轴数系数应按下式计算：
Ci=1+1.2（m-1）
m——轴数。
2）沥宵路面当以半刚性基层层底拉应力为设计指标时，各种轴载换算成标准轴
载P的当量轴次Ns应按下式计算：
Ns='
cRrij（三）8
i顼1p
Ns——以半刚性基层的拉应力为设计指标时的当量轴次（次Zd）;
'
...
C2——被换算车型的轮组系数，双轮组为1.0,单轮组为18.5,四轮组
为0.09。
以拉应力为设计指标时，双轴或多轴的轴数系数应按式下式计算：
C1'
=1+2（m-1）
3）应根据预测交通量，考虑各种车型的交通组成（或比例），将不同车型的轴载换算成标准轴载的当量轴次，求得营运第一年单向日平均当量轴次。
4）设计基准期内交通量的年平均增长率应在项目可行性研究报告等资料基础
上，经研究分析确定。
5）沥宵路面设计车道分布系数宜依据道路交通组成、交通管理情况，通过实地调查确定，也可按表设计车道分布系数选定。
当上下行交通量或重车比例有明显差异时，可区别对待，可按上下行交通特点分别进行厚度设计。
设计车道分布系数
车道特征
车道分布系数
单向单车道
1.00
单向两车道
0.65~0.95
单向三车道
0.50~0.80
单向四车道
0.40~0.70
6）沥宵路面设计基准期内一个车道上的累计当量轴次应按下式计算：
「（1+Vj_l1x365
Ne=Ni
Ne——设计基准期内一个车道上的累计当量轴次（次/车道）；
t——设计基准期（年）；
Ni——路面营运第一年单向日平■均当量轴次（次/d）;
V——设计基准期内交通量的年平均年增长率（%）;
弓一一设计车道分布系数。
二、沥宵路面结构设计指标
沥宵路面结构设计应满足结构整体刚度、沥宵层或半刚性基层抗疲劳开裂和沥宵层抗变形的要求。
应根据道路等级选择路表弯沉值、沥宵层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥宵层剪应力作为沥宵路面结构设计指标，并应符合
下歹0规定：
1快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥宵层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力、沥宵层剪应力为设计指标。
2支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。
3可靠度系数可根据当地相关研究成果选择；
当无资料时可按下表取用
可靠度系数
变异水平等纹
标町罪度（%）
95
90
&
5
低
1.05-1.10
1.03^1.06
LCM.03
中
106-110
1一奸1班
高
1.06-110
三、沥宵路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定：
1轮隙中心处路表计算的弯沉值应小丁或等丁道路表面的设计弯沉值，应满足下式要求：
并0d
平——沥宵路面可靠度系数；
ls——轮隙中心处路表计算的弯沉值（0.01mm）;
ld——路表的设计弯沉值（0.01mm）;
2柔性基层沥宵层层底计算的最大拉应变应小丁或等丁材料的容许拉应变，
应满
足下式要求：
单etV后R]
£
t——沥宵层层底计算的最大拉应变；
[£
R]——沥宵层材料的容许拉应变。
3半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小丁或等丁材料的容许抗拉强
度，应满足下式要求：
胃omV圆
om——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力（MPa）;
[oR]——路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度（MPa）。
4沥宵面层计算的最大剪应力应小丁或等丁材料的容许抗剪强度，应满足下
式要求：
m沥宵面层计算的最大剪应力（MPa）;
[R]——沥宵面层的容许抗剪强度（MPa）。
四、沥宵路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：
ld=600Ne-0.2AcAsAb
Ac——道路等级系数，快速路、主干路为1.0,次干路为1.1,支路为1.2;
As——面层类型系数，沥宵混合料为1.0,热拌和温拌或冷拌沥宵碎石、
沥宵表面处治为1.1;
Ab——基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0,沥宵类基层
和粒料基层1.6。
五、沥宵路面材料的容许拉应变3R]应按下列公式计算确定：
3R]=0.15Em-1/310M/4Nee-1/4
M=4.84（
M——沥宵混合料空隙率与有效沥宵含量的函数;
Em——沥宵混合料20C动态回弹模量（MPa）;
Vb——有效沥宵含量（%）；
Va——空隙率（%）。
[；
r]=--
Ks
os——对丁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；
对丁水泥粉煤灰稳定材料系指龄期120d龄期的劈裂强度（MPa）;
Ks——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：
Ksr=0.35Nee0'
11Ac
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：
Kst=0.45Nee0'
七、沥宵混合料结构层容许抗剪强度应按下式计算：
Kr
七一一沥宵混合料结构层60C抗剪强度（MPa）;
Kr——抗剪强度结构系数，对一般行驶路段Kr=1.2Ac；
对交义口和公交车
停车站缓慢制动路段Kr=0.39Np0'
15/Ac；
Np——公交车停车站或交义口设计基准期内同一位置停车的累计当量轴次。
八、路面质量验收时，应对沥宵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BZZ-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：
I。
=（%ZaS）K1K2
10路段内实测路表弯沉代表值（0.01mm）；
10——路段内实测路表弯沉平均值（0.01mm）；
S路段内实测路表弯沉标准差（0.01mm）；
Za——与保证率有关的系数，快速路、主干路Za=1.645,其它道路沥宵路
面Za=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la,实测弯沉代表值应满足下式要求：
10-la
la——路表面弯沉检测标准值（0.01mm）,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BZZ-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，当沥宵厚度小丁或等丁50mm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1km~3km为一评定路段。
检测频率视道路等级每车道每10m~50m测一点，快速路、主干路每公里检测不少丁80个点，次干路及次干路以下等级道路每公里检测不少丁40个点。
沥青混凝土路面的结构设计
标准轴载PKN）
单轮压面当量直径d（cm）
21.30
轮胎接地压强P（MPa）
0.7
1.5d
、标准轴载换算
标准轴载计算参数（BZZ-10O）
P435
根据公式（12-30）N='
CiC2ni（-）
i=1P
ni——各级轴载作用次数；
P——标准轴载；
Q——被换算车型的各级轴载;
ci――轴数系数，ciT+L^m—1）m为轴数；
6__轮组系数，双轮组取
车型
轴重（KN）
次数/日
c
c2
标准轴次/日
江淮AL6600
50
300
1
14.71095184
黄海DD680
60
200
21.67643885
北京BJ130
70
63.57666297
东风EQ140
80
400
151.530981
黄海JN163
499
315.540756
东风SP925
总计
865.4275468
为1;
将各种不同重量的汽车荷载换算成标准轴载。
「（1+町一小365听………
根据公式（12-31）也=LN」（——车道系数，取值0.45）
推算设计年限期末一个车道上的累计当量轴次N。
得：
Ne=-10.04-1
0.04
二、路面结构方案方案「
365
865.430.45=2846290=285（万次）
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
细粒式沥宵混凝土4cm
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
路面材料设计参数如下:
材料名称
抗压回弹模量
劈裂强度
（MPa15C
局温时奔数
20C
15C
Ev（MPa）
C
（MPa）
9
细粒式沥青混凝土「
1200
1800
1.2
750
0.3
34
中粒式沥青混凝土
1000
1600
0.9
600
粗粒式沥青混凝土
800
0.6
500
粉煤灰二渣
0.4
天然沙砾
160
27
三、确定路面设计弯沉值。
查表得：
A——公路等级系数，取1.0
A——路面类型系数，取1.0
A——路面结构类型系数，取1.0
024-°
-2
=ld=600Ne-'
2AcAsAb=600285104111=30.7（0.01mm）
四、计算待求层厚度。
1、求理论弯沉系数
由公式（12-15）
0.36
ls
2pc
Ei
：
lF
其中,
0.38
F=1.63'
s
2000、
Eo
对丁BZZ-100:
p=0.7MPa，&
^^1^=10.65cm
2
计算H:
堕=—^=0.282;
旦二"
800=0.667；
旦=-27=0.0338
10.65E1y1200E2y800
查课本图12-10得a=8.2；
K1=1.35
H—
查课本图12-10得H=6.10nH=6.10妇0.65=64.97（cm）d
由：
H52hVd/d底2.住2止12h’*E7EI
nH=5+7哥800/1000+h22#600/1000+24160/1000=64.97
=0.808h20.466h3=53.591
取垫层厚度h3为50cm得底为37.5cm，取38cm
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aR
根据公式（12-34）oR=E
电一一沥宵混凝土或半刚性基层的劈裂强度;
Ks——抗拉强度的结构系数;
对沥宵混凝土层的抗拉强度系数，Ks=0.09Ne°
.22/Ac
=Ks=0.35（2.85106）011/1.0=1.795
粉煤灰三渣层的容许拉应力
04
了R4=二=-°
^=0.223（MPa）
Ks1.795
（由课本，均采用15C时的抗压回弹模量计算）
2、确定细粒式沥宵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：
查图12-18得，＜rr＜0,表明该层层底承受弯曲拉应力，自然满足要求
3、确定中粒式沥宵混凝土底部的弯拉应力。
E〔y
=1600MPa
Hi
E2y
=1200MPa
H2
E0=27MPa
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
粉煤灰三渣h2E2=600MPa
天然沙砾h3E3=160MPa
500.9160/1200=29.92cm
H1=h12h,4E11/E12=H1=5341800/1600-8.09cm
H2=h13•h209E2/E13.h309E3/E13=H2=7380.9600/1200
E2
也=耍二0.76,土=空=2.81,旦二埋=0.75,旦
、10.65、•10.65E1y1600E?
y
。
「＜0,表明该层层底承受弯曲拉应力，自然满足要求。
4、确定粗粒式沥宵混凝土底部的弯拉应力。
查图12-18得,
27——=0.02251200
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
粉煤灰三渣h2E2=600MPa
土基E0=27.0MPa
Eiy=1200MPaHi
E2y=600MPaH2
E°
=27MPa
Hi=hi3F24E12/E13hi4,E11/E13=Hi=7541600/1200341800/1200=15.7cm
H2=h2h/.9E3/E2=H2=385009160/600=49.5cm
查图12-18得，L=0.15、m^1.15、m2=0.55
=；
「m3=0.7。
m^m?
=0.70.151.150.55=0.066MPa[。
R3]=0.230（MPa）
5、确定粉煤灰三渣底部的弯拉应力。
E1y=600MPa
E2y=160MPa
细粒式沥青混凝土3cm
中粒式沥青混凝土5cm
粉煤灰三渣h2E2=600MPa
天然沙砾h3E3=160MPa
Hi=hhi34Ei3/E2F24Ei2/E2hii4Eii/E2
=Hi=38+741200/600541600/600341800/600=56.7cm
H2小=H2=50cm
Hi56.7H250E2y160八”Eo27
、10.65•'
、10.65一.’§
y600一.’E2y一160一.
查图12-19得，b=0.2山=1.06m2=0.88
「m4=0.7。
m〔m2=0.70.11.00.4=0.028MPa：
[二R4]=0.223（MPa）
综上，该沥宵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。
将多层结构换算为当量三层体系:
中粒式沥青混凝土5cmEvi=750MPa3cm
粗粒式沥青混凝土7cm
-EV2=600MPaH
粉煤灰三渣h2E2=600MPa
天然沙砾h3E3=160MPaE0=27Mpa
H=hi2WEvi3/Evi2-h22.4Ev2/Evi2-h’2,4Ev3/Evi2
-H=5+72,4500/600382,4600/600502,4160/600=78.3cm
七3=0.28,H疽8"
*N
、.10.65、.10.65Ev1
600Eo27
=——=0.8,二=——=0.045
750Ev2600
查图12-21、12-22得：
（0.3）=1.126,0=1.032,「2=0.980
球（0.3）=0.417,七=1.06,丫2=0.94
=m（0.3）=pm（0.3）〔2=0.70.4171.060.94=0.29MPa
=「（0.3）=p。
（0.3）"
、2=0.71.1261.0320.98=0.80MPa
1、停车场、交义口等缓慢制动处（f=0.2时）：
最大剪应力、最大压应力：
=m（0.2）=m（0.3）1.3（f-0.3）p=0.291.3（0.2-0.3）0.7=0.199MPa
=「（0.2）=^（0.3）0.46（f-0.3）p=0.800.46（0.2-0.3）0.7=0.768MPa
破坏面上可能发生的剪应力a:
a
=a（0.2）=m（0.2）cos'
=0.199cos340=0.165MPa
路标轮缘处（D点）容许剪应力・r：
=「2（0.2）=3（0.2）-m（0.2）（1sin）=0.768—0.199（1sin34°
）=0.458MPa
乂=c。
tan=0.30.458tan340=0.61MPa
Kv（0.2）
■.0.150.336\0.150.33
=Ne.=（2.8510）.=3.08
n=061=0.199MPa芝&
（0.2）=0.165MPa故满足要求!
RKv（0.2）3.07a
2、紧急制动时（f=0.5）：
=m（0.5）=m（0.3）1.3（f—0.3）p=0.291.3（0.5—0.3）0.7=0.472MPa
「1（0.5）=；
-1（0.3）0.46（f-0.3）p=0.800.46（0.5-0.3）0.7=0.864MPa
破坏面上可能发生的剪应力.a:
=a（0.5）=m（0.5）cos'
=0.472cos340=0.391MPa
路标轮缘处（D点）容许剪应力.R：
=二2（0.5）=。
1（0.5）-m（0.5）（1sin）=0.864-0.472（1sin34°
）=0.128MPa
=c。
tan'
=0.60.128tan340=0.686MPa
1.2…
Kv（0.5）=T2
0（
0.686
=R===0.572MPa_a（0.5）=0.391MPa
Kv（0.5）1.2
故路面结构能满足紧急制动的要求！
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