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沥青路面设计 一、设计总说明 （一）、设计资料 某V2区计划修建一条高速公路，设计使用年限为20年，拟采用沥青路面结构。经勘察，沿线土质为紫色粉质粘性土，地下水位距地表1.8m，路基填土高平均为2.1m，沿线有大量碎石集料，并有水泥、石灰和粉煤灰等传供应。据预测该路竣工初年的交通组成如下：跃进NJ130车320辆/日，解放CA10B车730辆/日，黄河JN163车280辆/日，东风EQ155车200辆/日。使用年限内交通量的年平均增长率为8.5%。 （二）、参考文献 1、《路基路面工程》课本。 2、《公路沥青路面设计规范》。 3、《公路设计手册—路面》。 二、设计计算说明 (一)、轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载 （1）以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 1）轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式 计算结果如下表所示。 轴载换算结果表（弯沉） 车型 /（KN） ?(次/日) 跃进NJ130 后轴 38.3 1 1 320 4.9 解放CA10B 后轴 60.9 1 1 730 84.4 黄河JN163 前轴 58.6 1 6.4 280 175.3 后轴 114.0 1 1 280 495.1 东风EQ155 前轴 26.5 1 6.4 200 4.0 后轴 56.7 2.2 1 200 37.3 801.0 注:轴载小于25KN的轴载作用不计 2)累计当量轴次 根据题意,该高速公路沥青路面设计年限为20年，四车道的车道系数是04~0.5，取0.45。 累计当量轴次 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 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为: 计算结果如下表所示。 轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力) 车型 /（KN） ?(次/日) 解放CA10B 后轴 60.9 1 1 730 13.8 黄河JN163 前轴 58.6 1 1.85 280 7.2 后轴 114.0 1 1 280 798.7 东风EQ155 后轴 56.7 3 1 200 6.4 826.1 注：轴载小于50KN的轴载作用不计 2）累计当量轴次 参数取值同上，设计年限20年，车道系数取0.45。 累计当量轴次 次 （二）、结构组合与材料选取 （三）、各层材料的抗压模量与劈裂强度 查表得各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20℃时的模量，各值取规范给定范围中值，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，水泥稳定碎石为1500MPa，二灰土为750MPa。各层材料劈裂强度：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 1.0MPa，粗粒式密级配沥青混凝土为0.8MPa，水泥稳定碎石为0.5MPa，二灰土为0.25MPa。 （四）、土基回弹模量的确定 该路段处于V2区，为紫色粉质粘性土，地下水位距地表1.8m,路基填土高平均为2.1m,则路槽底面距地下水位的高度为=1.8+2.1=3.9m，查表得干燥状态类路基，再查表知，取其稠度为1.10，查表“二级自然区划各图组土基回弹模量（MPa）”查得土基模量为40MPa。 （五）、确定路面结构方案如图  （六）、设计指标确定 对于高速公路，规范要求以设计弯层作为设计指标，并进行结构层基底拉应力验算。 （1）设计弯沉值 该公路为高速公路，公路等级系数取1.0，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层厚度大于20cm，基层类型系数取1.0，设计弯层值为： （2） 各层材料容许层底拉应力 细粒式密级配沥青混凝土： 中粒式密级配沥青混凝土： 粗粒式密级配沥青混凝土： 水泥稳定碎石： 二灰土： （七）、设计资料总结 设计弯层值26.1（0.01mm），相关设计资料汇总如下表： 设计资料汇总表 （八）、确定二灰土层厚度 单轴双轮组：P=0.7MPa， ，，，，。 综合修正系数F： 理论弯沉系数： 计算厚度： 由，，查图得：α=6.4 由，，查图得： 由，，，查图得： ∴H = 5.30×10.65 = 56.4cm 由 得： 0.65= a,