铺面工程课程设计--沥青混凝土路面设计

《铺面工程课程设计--沥青混凝土路面设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、同济大学铺面工程铺面课程设计沥青混凝土路面设计1.背景与轴载换算1.1背景Ⅳ1区某地区二级公路，当地土质类型为粘性土，土的液限为35.6%，塑限为29.5%；年降雨量为1500mm；夏季最高气温为39℃，持续时间较长。当地盛产砂石料。路面宽度7米，道路上有较陡的长坡。交通组成见表2和表3。1.2轴载换算沥青路面根据规范要求，采用下面的公式计算标准轴载和累计轴载次数为轻交通程度。1.3环境条件及路基弹性模量路槽下80cm稠度层位12345678含水量百分比28.228.428.4928.5528.728.828.7829.11wc1.211.181.171.161.1

2、31.111.121.06平均稠度为1.143查表可得，土基回弹模量为37.14MPa。2.设计指标根据交通繁重程度，选用半刚性基层。拟定路面结构组合如下沥青层8cm上面层AC-104cm下面层AC-134cm水泥石灰砂砾土h=?级配碎石底基层18cm土基E0=37.14MPa3.容许设计指标由《公路沥青路面设计规范》（JIGD50-2006）得知：1)路表中心处的弯沉值不大于设计弯沉值2)沥青面层的层底拉应力不大于该层混合料容许拉应力。3)半刚性基层或底基层的最大拉应力不大于该材料层的。3．1路表设计弯沉为：0.376mm沥青层底面容许拉应力为：水泥石灰砂砾土基层

3、底面容许拉应力为：3.2软件试算3.2.1路面弯沉设计水泥石灰砂砾土的厚度为待定厚度，假设路面弯沉等于设计弯沉。用BISAR软件试算。各层材料的回弹模量取值如下：结构层次弯沉计算回弹模量(MPa)弯拉应力计算回弹模量(Mpa)沥青层AC-1016001800AC-1315001800水泥石灰砂砾土8001500级配碎石底基层400400土基E0=37.14MPa,μ=0.4软件计算得到的弯沉值用下式修正：试算得水泥石灰砂砾土的厚度为24.5cm。此时路表弯沉为软件计算的理论弯沉为：0.5892mm修正后得实际弯沉0.3557mm。取厚度为24.5cm验算沥青混凝土层

4、底和水泥稳定随时层底拉应力。3.2.2应力验算计算点位为单圆轮载中心轴线及双轮轮隙中心下，软件中设置如下：a．面层底拉应力为负值。如下图所示表面层：下面层：b．基层底面拉应力为0.121Mpa，符合要求。底基层的底面拉应力更小.这里不做验算.3.3设计指标比较基层厚度为24.5cm计算数值设计容许值检验结果路表弯沉0.356mm0.376mm满足面层底面拉应力双轮轮隙中心处负值0.628Mpa满足单圆荷载中心轴线处负值基层底面拉应力0.121MPa0.195MPa满足故最后路面结构组成为：沥青层8cm上面层AC-104cm下面层AC-134cm水泥石灰砂砾土24.5

5、cm级配碎石底基层18cm土基E0=37.14MPa4.材料及相关设计4.1路面材料考虑l降水量超过1000mm，二级公路的沥青表面层用粗集料磨光值应当满足PSV>40，且在基层下应设置垫层，改善排水。l粗集料和沥青应有良好的黏结性，黏附性不低于4级。l如果采用了沥青玛蹄脂碎石混合料，则细集料不宜使用天然砂。（在以下方案设计中体现）l二级公路基层、底基层的集料压碎值不大于35。4.2结构组合设计l为防止雨水渗入路面结构层、土基中，本方案在沥青面层采用密级配沥青混合料。l沥青层之间设置黏层强化，基层上设置稀浆封层的下封层。4.3路基与垫层l在路堑和强风化岩石路段，应注

6、意填挖交界处及路堑段的排水设计。l路面可能收到裂隙水等地下水影响时，应设渗沟等排水设施加强路基排水。4.4面层l由于有长陡坡路段，在该路段的表面层和中面层应提高沥青混合料的动稳定度指标要求。选用稠度高、60ºC黏度大的沥青、改性沥青等。备选方案1.路面结构设计采用开级配沥青混凝土面层，初拟路面结构如下。沥青层9cm表面层OGFC-134cm下面层AC-165cm石灰土基层h=?m级配碎石底基层18cm土基E0=37.14MPaOGFC作为排水路面的表面层,规范要求最小厚度为4cm。在该面层下设置防水层。2.指标验算2.1假设路表弯沉等于设计弯沉，确定水泥稳定碎石层厚

7、度。使用BISAR软件试算如下：各层模量设置如下：结构层次弯沉计算回弹模量(MPa)弯拉应力计算回弹模量(Mpa)沥青层OGFC-1310001200AC-1614001800石灰土基层7001200级配碎石底基层400400土基E0=37.14MPa,μ=0.4其中计算得水泥稳定碎石基层厚度为28cm时，理论弯沉为0.6099mm，经过修正，为0.376mm。2.2结构层拉应力验算。2.2.1面层底面拉应力验算各层均为负值。计算点位置同原方案。表面层：下面层：2.2.3基层底面拉应力验算基层底面拉应力为0.155Mpa，符合容许值。1.3设计指标比较基层厚度为