1、3041.5350.45黄河JN15049.00101.60395423.24885.38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15年,双车道的车道系数取0.6累计当量轴次: =4312242(次)3) 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:57.17448.48505.65轴载小于50kN的轴载作用不计验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式:(2)累计当量轴次:=2462767.6(次)二、结构组合与材料选取根据规范推荐结构,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
2、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)。三、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,因此得到20的抗压模量:细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa,中粒式密级配沥青混凝土为 1200MPa,粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa,二灰碎石为 1500MPa,石灰土为 550MPa。各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土为 1.4MPa,中粒式密级配沥青混凝土为
3、 1.0MPa,粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa,二灰碎石为 0.5MPa,石灰土为 0.225MPa。四、土基回弹模量的确定该路段处于区,土基回弹模量为30MPa。五、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:=31.09(mm)2.各层材料容许层底拉应力:1)细粒式密级配沥青混凝土:=2.36=1.4/2.36=0.593MPa2)中粒式密级配沥
4、青混凝土:=1.0/2.36=0.432MPa3)粗粒式密级配沥青混凝土:=2.59=0.8/2.59=0.309 MPa4)二灰碎石:=1.7=0.5/1.7=0.292 MPa5)石灰土:=2.20=0.225/2.20=0.102 MPa六、设计资料总结设计弯沉值为31.09(0.01mm),相关资料汇总如下表材料名称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3140020000.593中粒式密级配5120018000.432粗粒式密级配710000.309二灰碎石2015000.292石灰土5500.102土基30七、确定石灰土层厚度 A
5、pr细粒式沥青混凝土E1=1400MPaE2=1200MPa中粒式沥青混凝土E3=1000MPa粗粒式沥青混凝土 E4=1500MPaE5=550MPa二灰土E0=30MPa路表弯沉值计算图式h13cmE11400MPahh13cmH?E21200MPaE030MPah25cmh37cm34cmh420cmh5?cm多层体系换算图式计算弯沉综合系数:F=1.63()=0.514查三层体系表面弯沉系数诺谟图得由=得=0.511 5.22H=55.59cm =55.59 得cm取cm八、层底拉应力验算(采用15沥青的抗压模量)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1800
6、MPa,粗粒式密级配沥青混凝土为1400MPa1.对于细粒式沥青混凝土层:+=36.00=3.381=0.282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)=00 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)E12000MPaE21800MPa=1.234=0.31=0.341 =0.70.3411.2340.31=0.0910.5932.对于中粒式沥青混凝土层:= =40.993.85E11800MPah?E21400MPa0.7690=1.166=0.25=0.26=0.0530.4323.对于粗粒式沥青混凝土层=31.48E21500MPa2.961.57=1.23=0.46=0.46=0.1820.3094.对二灰碎石=353.293.42 E11500MPaE2550MPa=1.31=0.53=0.25=0.1740.292综上所述,各层均满足要求九、进行防冻层厚度验算该路段路面结构总厚度为H3+5+7+20+3570cm。道路多年最大冻深为:,由规范查得路面最小防冻厚度为5565cm,所以该路段路面结构厚度满足最小防冻要求。十、路面结构方案比较,确定采用的路面结构方案结构类型材料厚度(cm)面层上面层中面层下面层基层底基层35十一、绘制路面结构图
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