沥青路面设计计算实例.docVIP

 沥青混凝土路面计算书  一、轴载分析 路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载。 1.以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次 轴载换算： 轴载换算的计算公式：N= 计算结果列于下表： 车型 （kN） （次/日） （次/日） 东风EQ140 前轴 23.70 1 6.4 后轴 69.20 1 1 553 111.48 解放CA10B 前轴 19.40 1 6.4 后轴 60.85 1 1 3041.5 350.45 黄河JN150 前轴 49.00 1 6.4 后轴 101.60 1 1 395 423.24 N= 885.38 注：轴载小于25kN的轴载作用不计。 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） 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： 车型 （kN） （次/日） （次/日） 东风EQ140 后轴 69.20 1 1 553 解放CA10B 后轴 60.85 1 1 3041.5 57.17 黄河JN150 后轴 101.60 1 1 395 448.48 N= 505.65 注：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： N= （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 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=0.593MPa 2）中粒式密级配沥青混凝土： ==2.36 =1.0/2.36=0.432MPa 3）粗粒式密级配沥青混凝土： ==2.59 =0.8/2.59=0.309 MPa 4）二灰碎石： ==1.7 =0.5/1.7=0.292 MPa 5）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 3 1400 2000 0.593 中粒式密级配 沥青混凝土 5 1200 1800 0.432 粗粒式密级配 沥青混凝土 7 1000 1400 0.309 二灰碎石 20 1500 0.292 石灰土 —— 550 0.102 土基 —— 30 —— 七、确定石灰土层厚度