沥青路面结构设计

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1、学号课程设计任务书课程设计名称路基路面工程（2012年秋季学期）学院专业班级姓名指导教师2012年12月17日一沥青路面结构设计甲乙两地计划修建一条四车道一级公路。在使用期间内交通量年平均增长率为5%。该路段处于Ⅳ7区，路基土为粉质土，稠度1.0,沿途有大量碎石集料及石灰供应。预测该路竣工后第一年的交通组成如下表，试对该公路进行沥青路面结构设计并绘制路面结构图。车型前轴重(KN)后轴重（KN）后轴数轮组数后轴距（m）交通量（次/日）解放CA1520.9770.381双423黄河JN15049.00101.61双350扶桑FP10154.0100.01双400东风EQ14049.

2、0101.61双350长征XD36147.62*90.72双1.32200日野KB22250.2104.31双150设计原理：新建沥青路面的设计要根据公路等级、设计年限内每个车道的累积当量轴次和新建公路沿途的自然地质情况及材料供应等情况具体设计。先假定基层面层类型和厚度（设其中一层未知），然后根据累积当量轴次计算出设计弯沉值和各层容许拉应力。然后用软件输入相关数据计算出未知层的厚度（在考虑防冻深度后取整）、计算弯沉值、各层拉应力。若计算弯沉值小于设计弯沉值，各层拉应力小于容许拉应力即满足要求，如非则需再试算再设计直到满足要求为止。设计过程：1、轴载分析路面设计以双轮组单轴载10

3、0kN为标准轴载。（*根据JTGD50—2006，以下两种轴载换算公式适用于单轴轴载小于或等于130KN的各种车型的轴载换算，因此以下计算未忽略小轴载）（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①轴载换算：应用如下公式表1：轴载换算结果（弯沉）车型Pi/kNC1C2Ni（次/日）解放CA15前轴20.9716.44233.0后轴70.381142391.8黄河JN150前轴49.0016.4350100.6后轴101.611350375.0扶桑FP101前轴54.016.4400175.4后轴100.011400400东风EQ140前轴49.016.4350

4、100.6后轴101.611350375.0长征XD361前轴47.616.420050.7后轴90.72.21200287.8日野KB222前轴50.216.415047.9后轴104.311150180.12187.9②累计当量轴次根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限取15年，四车道的车道系数是0.4~0.5，取0.43累计当量轴次（次）(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次①轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：表2：轴载换算结果（半刚性基层底层拉应力）车型PiC`1C`2Ni解放CA15前轴20.97118.54230后轴70.381142325

5、.5黄河JN150前轴49.00118.535021.5后轴101.611350397.4扶桑FP101前轴54.0118.540053.5后轴100.011400400东风EQ140前轴49.0118.535021.5后轴101.611350397.4长征XD361前轴47.6118.52009.8后轴90.731200274.8日野KB222前轴50.2118.515011.2后轴104.311150210.11822.7②累计当量轴次(次)2、结构组合与材料选取经计算，路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为750万次左右，根据规范推荐，并考虑到公路沿途有大量碎石集料和

6、石灰供应。路面结构面层采用沥青混凝土（取15cm），基层采用水泥碎石（厚度待定），底基层采用石灰土（取25cm）。面层宜选择沥青混凝土，又由于该路面等级高，所承受交通量较重，因此采用三层式结构，表面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土，中层采用5cm厚中粒式沥青混凝土，下层采用6cm厚粗粒式沥青混凝土。3、确定土基回弹模量该路段处于区，为粉质土，稠度为1.00，查表2-12得“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”查表得土基回弹模量为40MPa。4、各层材料的抗压模量与劈裂强度查表14-7和表14-8，得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。抗压模量取20℃的模量，各值取规范给定

7、范围的中值，因此得到20℃的抗压模量为：细粒式沥青混凝土1400MPa，中粒式沥青混凝土1200MPa，粗粒式沥青混凝土1000MPa，水泥碎石为1500MPa，石灰土550MPa。各层材料的劈裂强度为：细粒式沥青混凝土为1.4MPa,中粒式沥青混凝土为1.0MPa，粗粒式沥青混凝土为0.8MPa，水泥碎石为0.5MPa，石灰土0.225MPa。5、设计指标的确定对于一级公路，规范要求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：公路等级为一级，公路等级系数取1.0;面