路面结构设计及计算

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1、路面结构设计及计算表7.1交通量组成表车型总重(KN)载重(KN)前轴重(KN)后轴重(KN)后轴数后轮轮组数前轮轮组数轴距(cm)交通量黄河JN150150.682.649101.6l双单760解放CA10B80.254019.4060.851双单1710东风EQ14092.9050.0023.7069.201双单760太脱拉138211.4120.0051.402×802双单132190标准轴载010013807.1轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载a.以设计弯沉值为指标及

2、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：（7.1）式中：N—标准轴载当量轴次，次/日—被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P—标准轴载，KN—被换算车辆的各级轴载，KNK—被换算车辆的类型数—轴载系数，，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑轴数系数。：轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算结果如表所示：表7.2轴载换算结果表车型黄河JN150前轴4916.4760218.447　后轴1

3、01.611760814.331解放CA10B后轴60.85111710197.029东风EQ140后轴69.21176012.930太脱拉138前轴51.416.419067.239　后轴802.21190158.350标准轴载　　　　380380.000　1848.327注：轴载小于25KN的轴载作用不计。（2）累计当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数η取0.40，γ=4.2%，累计当量轴次：(7.2)验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次b.轴载换

4、算验算半刚性基底层底拉应力公式为(7.3)式中：为轴数系数，为轮组系数，单轮组为1.85，双轮组为1，四轮组为0.09。计算结果如下表所示：表7.3车型后轴101.611760862.906黄河JN150解放CA10B后轴60.8511171032.143东风EQ140后轴69.2117600.424太脱拉138前轴51.411.851901.712后轴802.2119070.129标准轴载380380.0001347.313注：轴载小于50KN的轴载作用不计。7.2结构组合与材料选取由上面的计

5、算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次约为700万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土（15cm）、基层采用石灰粉煤灰碎石（厚度待定）、底基层采用石灰土（30cm）。规范规定高速公路一级公路的面层由二至三层组成，查规范，采用三层沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚4cm），中间层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚5cm），下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚6cm）。7.3各层材料的抗压模量与劈裂强度查有关资料的表格得各层材料抗压模量（20℃）与劈裂强度表7.4路面材料技

6、术指标材料名称20℃抗压模量（MPa）15℃弯拉模量（Mpa）15℃弯拉强度（Mpa）Ep细粒沥青混凝土140020001.4中粒沥青混凝土120016001.0粗粒沥青混凝土90012000.8细粒式沥青玛蹄脂碎石150018001.4中粒式沥青玛蹄脂碎石130017001粗粒式沥青玛蹄脂碎石100013000.8水泥稳定碎石160016000.5石灰粉煤灰碎石150015000.6二灰土6006000.3石灰土5505500.25表7.5沥青混合料的压实最小厚度和适宜厚度沥青混合料类型最大粒

7、径(mm)公称最大粒(mm)符号压实最小厚(mm)适宜厚度(mm)密集配沥青混合料细粒式13.29.5AC-102025-40中粒式1916AC-163540-60粗粒式31.526.5AC-257070-120沥青玛蹄脂碎石混合料细粒式13.29.5SMA-102525-50中粒式1916SMA-164040-70粗粒式31.526.5SMA-258080-1207.4土基回弹模量的确定该路段处于Ⅲ4区，为粉质土，稠度为1.05，查相关表的土基回弹模量为51.5MPa。7.5设计指标的确定对于

8、一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力的验算。a.设计弯沉值（一级公路）:该公路为一级公路，路面等级系数Ac=1.0，面层是沥青混凝土路面取1.0，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数Ab=1.0。设计弯沉值为：(7.4)b.各层材料的容许层底拉应力(7.5)（1）细粒式密级配沥青混凝土(7.6)(7.7)（2）中粒式密级配沥青混凝土（3）粗粒式密级配沥青混凝土（4）细粒式沥青玛蹄脂碎石（5）中粒式沥青玛蹄脂碎石（6）粗粒式沥青玛蹄脂碎石（7）水泥碎石(