路面结构设计.docxVIP

路面结构设计 新建广东惠州惠东至东莞常平高速公路（K16+000-K17+500），道路路基宽度为34.5米，全长1.5千米，结合近几年马惠州、东莞经济增长及人口增长的情况，根据近期的交通量预测该路段的年平均交通量为5800辆/日，交通量平均年增长率γ=4%。路面结构设计为沥青混凝土路面结构，设计年限为15年。 一、交通量分析 交通组成及各车型汽车参数如表1： 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准，当以设计弯沉为指标时及验算沥青层层 底拉应力时，凡大于25kN的各级轴载Pi的作用次数Ni按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N的计算公式为： N=∑C1C2Ni i? 式中：N——标准轴载当量轴次数（次/d）； Ni——被换算的车型各级轴载作用次数（次/d）； P——标准轴载（kN）； Pi——被换算车型的各级轴载（kN）； C1——被换算车型的各级轴载系数，当其间距大于3m时，按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m，当其间距小于3m时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C1=1+1.2（m-1）； C2——被换算车型的各级轴载轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四轮组为0.38。 当以半刚性层底拉应力为设计指标时，标准轴载当量轴次数N： ?Pi? N=∑C1C2Ni ??P? 式中： C1——轴数系数 ——轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。 C2 轴载小于40KN的特轻轴重对结构的影响可以忽略不计，所以不纳入当量换算，即小汽车的当量换算轴载忽略不计。 沥青路面设计初期交通量的轴载分配及换算表（以弯沉为标准时） N=∑C1C2Ni i? =2714.00（次） 沥青路面设计初期交通量的轴载换算表（以半刚性层底拉应力为标准时） N=∑C1C2Ni i?=1907.00（次） 该新建道路为城市主干道，采用沥青路面，设计年限为15年，交通增长率 为4%，既γ=0.04，又该路设计为双向六车道，查《公路工程沥青混凝土路面设计规范》（JTG_D50-2021)表3.1.6得车道系数η=0.4。 设计年限内累计交通量Ne: [(i+γ)t-1]?365 [(1+0.04)15-1] ?2714.00?36?50.4 = =7934227=7.93?106（次/车道） Ne= [(i+γ)t-1]?365 [(1+0.04)15-1] ?1907.00?365?0.4 = =5575008=5.58?106（次/车道） 查《公路工程沥青混凝土路面设计规范》（JTG_D50-2021)表3.1.8,由于设计年限内累计交通量4×106次/车道＜Ne=7.93?106（次/车道）＜12×106次/车道，所以该设计路段的交通等级属于中等交通。该路面一个车道上大客车以及中型货车以上各种货车日平均交通量Nh=2181(辆/d/车道),由于设计年限内大客车以及中型货车以上各种货车日平均交通量1500(辆/d/车道)＜Nh=2181(辆/d/车道)＜3000(辆/d/车道)所以该设计路段属于重交通，根据我国沥青路面交通等级的划分办法得出该设计路面为重交通等级。 二、初拟路面结构 1、确定土基回弹模量 设计路段属亚热带海洋性季风气候，雨量充沛，日照时间长，气候特点表现为高温、多雨，湿润、霜期短，雨旱季明显。据区域资料，年平均气温21.6-22℃，最高38.4℃，最低气温1.0℃。多年平均雨量1850mm，最大日雨量403.8mm；受季风影响，降水具有雨量多、强度大、季节长、雨日多、时程及分布不均等特点。 潮湿系数0.98~1.15，为湿度充足带，平均稠度ωc=0.9；因此该路基处于潮湿状态，根据公路自然区划可知惠莞高速处于Ⅳ7区，根据查表法确定土基回弹模量设计值为39MPa。 2、路面结构组合及各层厚度的确定 根据惠莞高速功能性质及《公路沥青路面设计规范》(JTG_D50-2021)，结合工程经验与典型案例，综合考虑初步确定路面结构组合与各层结构厚度如下： 4cm的配细粒式沥青混凝土+6cm配中粒式沥青混凝土+8cm配粗粒式沥青混凝土+？cm水泥稳定碎石基层+20cm水泥石灰砂砾土垫层，以水泥稳定碎石为设计层。 4cm的配细粒式沥青混凝土+8cm密级配中粒式沥青混凝土+15cm密级配沥青碎石+？cm水泥稳定碎石基层+18cm级配砂砾垫层，以水泥稳定碎石为设计层。 3、路面设计弯沉值ld和抗拉结构强度系数K 该公