zmq 沥青路面结构层计算.docVIP

沥青路面结构设计说明 一、设计原始资料和依据 该公路处于处于Ⅳ6区（武夷南岭山地过湿区），地貌属中低山、丘陵地貌，南东部为珠江三角洲平原。 区域内多年平均降雨量1832mm，多年最大降雨量2428.5mm，多年最小降水量1128.7mm；每年4～9月为雨季，平均降水量1377.7mm，6月份降雨量最大，暴雨较多，月平均降雨量314.7mm，由于暴雨集中，对新开挖地表易造成破坏，而且勘察区内局部地势较为低洼，雨季时有洪涝现象。 区域内年平均风速1.7m/s，强风向主要为东北到东南风，约占35%，平均风速2.4m/s，极大风速26m/s；次为西到西北风，占18%，平均风速2.3m/s，极大风速12m/s，静风占28%，其余风向偏少。台风是本地区常见的自然灾害，每年4月至11月都受到影响。台风盛行期在7～9月，台风过境最大风速28m/s，瞬时风速高达35m/s，破坏力很强，伴随台风而来的是暴雨，甚至引发山洪暴发、山体滑塌等灾害。 设计线路经过地段主要为微丘、丘陵间冲洪积盆地地貌，路线跨越绥江后沿河床阶地、丘陵间沟谷、盆地展布，河谷呈开阔的“U”字型，绥江河床宽约100～300m，水深2～6m，四季通航，属于国家六级航道；线路沿线地表多为第四纪冲积层所覆盖，其厚度大小不等，变化较大，层位变化较复杂；区内多为农田、鱼塘，山丘多已开发种植有果树、竹木等经济林。根据现场调绘及钻探勘察揭露，线路范围内软弱土层主要为第四系河流相或沼泽相淤泥、淤泥质土层，厚度变化大，软土埋深浅，一般小于3m，个别大于3m，软土物理力学性质不太差，本项目有多处路堑钻孔发现存在高液限土层，主要分布于丘陵山坡上的残坡积土层和全风化岩中，其分布范围较大，厚度大小不一，在纵横上变化很大，且多呈不连续分布，局部土层还见有弱膨胀性。 二、路面结构层厚度设计 1、土基回弹模量的确定 该路段处于Ⅳ6区（武夷南岭山地过湿区），为砂质土，稠度为1.0，查规范表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（Mpa）”得土基回弹模量E0=40Mpa。 2、路面设计参数的确定 1）交通量组成 已知设计年限为15年，设计年限内交通量年平均增长率r=6%，交通量组成见下表： 2）标准轴载及轴载换算和当量轴次计算 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准荷载，标准轴载计算参数如下： 表1 标准轴载计算参数 标 准 轴 载 BZZ－100 标 准 轴 载 BZZ－100 标准轴载P(KN) 100 单轮传压面当量圆直径(cm) 21.30 轮胎接地压强P(MPa) 0.70 两轮中心距(cm) 1.5d 3）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 （1）轴载换算 以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时，凡轴载大于25KN的各级荷载（包括车辆的前、后轴）的作用次数，均按下式换算成标准轴载的当量作用次数。 （1） 知N=5648次 （2）累计当量轴次计算 由《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006)3.1.2-1设计年限内一个车道上的累计当量轴次按下式计算。 （2） 根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限取15年，六车道的车道系数是0.3~0.4，取0.35。 设计年限内一个车道上的累计当量轴次为 次） 4）验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 当进行半刚性基层层底拉应力验算时，各种车型的前后轴的作用次数，均按下式转换成标准轴载的当量作用次数。 　　 （3） 知N=5669次 设计年限内一个车道上的累计当量轴次仍按式（2）进行计算： （次） 其BZZ－100累计当量轴次在1.2~2.5之间，故属重交通。 3、路面结构层厚度计算 表2 路面结构及计算参数 层次 材料名称 厚 度(cm) 200C抗压回弹模量(MPa) 150C抗压回弹模量(Mpa) 150C劈裂强度(MPa) 1 细粒式沥青玛蹄脂，SMA-13 4 1400 1350 1.65 2 中粒式沥青混 凝土AC-20Ⅰ 6 1200 1800 1.0 3 粗粒式沥青混 凝土AC-25I 8 1000 1200 0.8 4 水泥稳定碎石 ? 1500 1500 0.5 5 低剂量水泥稳定碎石 20 1200 1200 0.4 6 土基 —— 40 —— 1）路面设计弯沉值的计算 路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标，是根据设计年限内每个车道累计标准当量轴次、公路等级、面层和基层的类型等确定的。 路面设计弯沉值可按下式计算：