1、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。 计算公式 是Ld = 600N *AC*AS* Ab。公路沥青路面设计规范 JTJ 014-97 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
2、计之用。 计算弯沉值 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(一) 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(O.OImn);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 ;
3、 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
4、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丫 =5%试计算路面设计弯沉。预测交通量组成 表 1.1/cm 交通量 / (次* 日-1 )东风EQ14023.7069.201双- 100黄河JN15049.00101.60- 80LN16259.50115.00- 60交通14125.5555.10双 -50长征CZ36147.6090.702132.040延安SX16154.6491.25135.0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
5、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C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, n仁 100, Pi=69.20 KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 x 100X(69.20/100 ) 4.35 = 20.2 (次*日 -1 )黄河 JN150:前轴:C1= 1, C2= 6.4 , n1=
6、80, Pi=49.00 KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 6.4 x 80X(49.00/100 ) 4.35 = 23.0 (次*C1= 1, C2= 1, n仁 100, Pi=101.60KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 x 100X( 101.60/100 ) 4.35 = 107.2 (次*日 -1 )黄河 JN162:C1= 1, C2= 6.4 , n1=60, Pi=59.50KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 6.4 x 60X(59.50/100 )
7、 4.35 = 40.1 (次* 日-1)C1= 1, C2= 1, n1=60, Pi=115.00KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 x60X( 115.00/100 ) 4.35 = 110.2 (次* 日-1)交通 141:C1= 1, C2= 6.4 , n1=50, Pi=25.55KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 6.4 x 50X( 25.55/100 ) 4.35 = 0.9 (次* 日-1)C1= 1, C2= 1, n1=50, Pi=55.10KN, P= 100 KNN=C1C2n1(P
8、i/P)4.35 = 1X 1 x 50X( 55.10/100 ) 4.35 = 3.8 (次* 日 -1)长征 CZ361:C1= 1, C2= 6.4 , n仁40, Pi=47.60KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 6.4 x 40X(47.60/100 ) 4.35 = 10.1 (次* 日 -1 )C1= 1+1.2 x (m-1) =1 + 1.2 x (2-1)=2.2 , C2= 1,n 1=40, Pi=90.70KN,P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 2.2 x 1 x 40X(90.70/100 ) 4.
9、35 = 57.6 (次* 日-1)延安 SX161:C1= 1, C2= 6.4 , n1=50, Pi=54.64KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 6.4 x 50X(54.64/100 ) 4.35 = 23.1 (次* 日-1)C1= 2.2 , C2= 1, n1=50, Pi=91.25KN, P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1 x 1 x 50x( 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n= 0.65,则累计当量轴次Ne=
10、(1 + 丫)t-1 x365 Nn / 丫 (1+ 丫 )t-1=(1+0.05)8-1 x365x429.8x0.65/0.05 x(1+0.08)8-1=358801 次路面设计弯沉值的计算:AC= 1.2AS= 1.2Ab= 1.6 基层为级配碎石(柔性基层)Ld = 600N *AC*AS*Ab = 600 X 358801-0.2 X 1.2 X 1.2 X 1.6 =107 (0.01mm)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(一) 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-
11、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10。L0=9308X E0-0.938 (0.01mm)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 X 50= 60Mpa贝卩l0=9308X 60-0.938=200 (0.01mm)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
12、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。(二) 路面底基层顶面设计弯沉值 根据公路路面基层施工技术规范 JTJ 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hl (cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值hi/ 5 ( 3为单个轮迹当量 圆半径(cm),对于黄河卡车,5= 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 FF= 3.643aL1.85194) 计算底基层顶面回弹弯沉l1=2p 5 aLF/E0K1P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/K2E1
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