路基路面回弹弯沉值的计算

1、路基路面回弹弯沉值的计算、公路回弹弯沉值的作用 一 概 述路基路面回弹弯沉的设计计算与检测，是公路建设过程中必不可少的一部份，是勘察设计、 施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。 首先由设计单位设计出弯沉值， 再由施工单 位去执行施工自检，然后由监理、检测部门抽检鉴定，实现设计意图。在当前的标准规定中， ?公路沥青路面设计标准? JTJ 014-97 规定了路面顶层的设计弯沉 计算公式和方法，但没有提出路基、 路面基层的弯沉计算方； 在?公路工程质量检验评定标 准?JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉，没有提出检测路面基层弯沉的检测项；在?公路路面基层施工技术标准

2、? JTJ 034-2000 中那么补充规定了路基、路 面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。 因此， 对于很多工程技术人员来说， 如果不同时熟 悉上述三种标准， 就容易混淆回弹弯沉的原意， 造成错误认识， 甚至做出错误的数据和结果。 经笔者近年实际使用和研究发现， 相当一部份勘察设计、 施工监理和检测单位都存在类似问 题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用，本人在前辈及同行的肩背上，略作点抄习发挥，特写此文，以示对本行作点奉献在阅读本文之前，请备好以下标准和标准：1、?公路工程技术标准? 20032、?公路沥青路面设计标准?JTJ014-973、?公路路面基层施工技

3、术标准?JTJ 034-20004、?公路工程质量检验评定标准?JTJ 071-98二 弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。容许弯沉容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节， 路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯 沉，是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。 理论上是一个最低值。 计算公式是 LR = 720N *AC*AS。?公路沥青路面设计标准? JTJ 014-97119 页设计弯沉设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。 是路面竣工后第一年不利季节， 路面在标准轴载作用下， 所测得的最大回弹弯沉值， 理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。 是路面验收检测控制的

4、指标之一。计算公式是Ld = 600N *AC*AS* Ab 。?公路沥青路面设计标准? JTJ 014-9742 页计算弯沉值计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。检测计算弯沉值：通过对路基、 路面和原有老路进行弯沉检测， 并通过计算整理所得到的代表值。 其作用主要 是评定路基路面状况和作补强设计之用。计算弯沉值路基，路面基层、 底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值， 在完工检测时也要检 测其值，以检验其强度是否满足要求。此作为本文重点，后面详细介绍。二、路面设计弯沉值的计算一 路面顶面设计弯沉值 路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标， 是路面厚度计算的主要依据。 路面设

5、计弯 沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算 :Ld = 600N *AC*AS*Ab式中：Ld路面设计弯沉值；Ne 设计年限内一个车道上累计当量轴次；AC 公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四级公路为1.2； AS 面层类型系数，沥青砼面层为1.0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1 ;沥青外表处治为1.2;中、低级路面为1.3; Ab基层类型系数， 对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时，Ab = 1.0;假设面层与半刚性基层间设置等于或小于 15cm 级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层

6、结构时，Ab 可取1.0;柔性基层、底基层 Ab = 1.6，当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时，Ab 可取 1.6;新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。 计算例如 1：某 V3 区拟新修建一条，三级公路，经勘察，沿线土质为粉质粘土，地下水位距地表， 路基填土高平均，据预测竣工年初交通组成如下表1.1示，使用年限内交通量年增长率丫=5% ，试计算路面设计弯沉。车型前轴重 /KN后轴重 /KN后轴数后轴轮组数后轴距 /cm交通量 /次 *日-1 东风EQ14023.7069.201双-100黄河JN15049.00101.601双-80黄河LN16259.50115.

7、001双-60交通14125.5555.101双-50长征CZ36147.6090.702双132.040延安SX16154.6491.252双135.050解：标准轴载及轴载换算：路面设计采用双轮组单轴载 100KN 为标准轴载，以 BZZ100 表示，根据标准 97规定， 以设计弯沉值为指标，大于 25KN 的各级轴载均应进行换算。计算公式为：N= C1C2n1(Pi/P)4.35次*日-1C1后前轴数C2前后轮轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。n1被换算车型的各级轴载作用次数次/日东风 EQ140：前轴 23.70KN V 25KN，不计。后轴：C1 = 1, C2

8、 = 1, n1=100, Pi=69.20 KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 X 100X 69.20/1004.35 = 20.2次* 日-1黄河 JN150：前轴：C1 = 1, C2 = 6.4, n仁80, Pi=49.00 KN , P= 100 KNN=C1C2 n1(Pi/P)4.35 = 1XX 80 X 49.00/1004.35 = 23.0次 * 日-1 后轴：C1 = 1, C2 = 1, n1=100, Pi=101.60KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 X 100 X 10

9、1.60/1004.35 = 107.2次 * 日-1黄河 JN162：前轴：C1 = 1, C2 = 6.4, n仁60, Pi=59.50KN , P= 100 KNN=C1C2 n1(Pi/P)4.35 = 1XX 60X 59.50/1004.35 = 40.1次 * 日-1 后轴：C1 = 1, C2 = 1, n仁60 , Pi=115.00KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 X 60X 115.00/1004.35 = 110.2次 * 日-1交通 141 ：前轴：C1 = 1, C2 = 6.4, n仁50, Pi=25.55KN ,

10、 P= 100 KNN=C1C2 n1(Pi/P)4.35 = 1XX 50 X 25.55/1004.35 = 0.9次 * 日-12022-12-30 13:57 回复sunwancun521 0 位粉丝3楼后轴：C1 = 1, C2 = 1, n仁50 , Pi=55.10KN , P= 100 KNN=C1C2n1(Pi/P)4.35 = 1X 1 X 50X 55.10/1004.35 = 3.8次 * 日-1 长征 CZ361 ：前轴：C1 = 1, C2 = 6.4, n1=40, Pi=47.60KN , P= 100 KNN=C1C2 n1(Pi/P)4.35 = 1XX 4

11、0X 47.60/1004.35 = 10.1次 * 日-1 后轴：XX (2-1)=2.2 , C2= 1, n1=40, Pi=90.70KN , P= 100 KNN=C1C X 1X 40X 90.70/1004.35= 57.6次 * 日-1 延安 SX161 ：前轴：C1 = 1, C2 = 6.4, n仁50, Pi=54.64KN , P= 100 KNN=C1C2 n1(Pi/P)4.35 = 1XX 50X 54.64/1004.35 = 23.1次 * 日-1 后轴：C1 = 2.2, C2 = 1, n仁50, Pi=91.25KN , P= 100 KNN=C1C2n

12、1(Pi/P)4.35 = 1X 1 X 50X 91.25/1004.35 = 33.6次 * 日-1 合计：N=429.8次三级公路设计使用年限8年，车道系数n= 0.65，那么累计当量轴次Ne= 1+ 丫t-1 X 365 N n / 丫 (1+ 丫 )t-1=1+0.05 8-1 X365XXX (1+0.08)8-1=358801 次路面设计弯沉值的计算：Ab = 1.6基层为级配碎石(柔性基层)Ld = 600N *AC*AS*Ab = 600XXXX 1.6 = 107 假设上述工程段为旧路改建,那么交通量的来源是通过实地调查而得,然后再进行轴载换算。路基、路面基层设计弯沉值的计

13、算一路基顶面设计弯沉值JTJ 034-2000 规定,土基回弹弯沉的计算,首先应确根据?公路路面基层施工技术标准?定土基回弹模量 E0 l0=9308 X60查?公路沥青路面设计标准?附录 算路基顶面设计弯沉值 l0。L0=9308 XE0-0.938E0 不利季节土基回弹模量 计算例如 2：E 或通过实测可得相应区域不利季的 E0 ，然后按下式计单位为Mpa；在非不利季节测定某公路土基回弹模量值得 弹模量调整值为 E0/X 50= 60Mpa，贝UE0 = 50Mpa ,季节影响系数 K1 = 1.2,那么土基回= 200 K1 季节影响系数, 不同地区取值范围为 1 .2-1 .4 。可查

14、?公路沥青路面设计标准? 表 14。在进行土基弯沉测量后,路段的代表值 0+2S 应小于此标准值一级公路和高速公路 ,或0+1.645S和0+1.58S小于此标准值二级和二级以下公路假设查表得 E0 值,那么其值已是不利季节之值。二路面底基层顶面设计弯沉值根据?公路路面基层施工技术标准? JTJ 034-2000 之规定, 底基层顶面回弹弯沉按如下步 骤计算：1利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E1以及底基层的厚度 h1 cm，计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/ S 3为单个轮迹当量圆半径cm，对于黄河卡车，3= 10.75; K2 为底基层材料季节影响系数，可取 ，或查?公路沥

15、青路面设计标准?附录 E 2查附图，得底基层外表弯沉系数aL。3计算弯沉综合修正系数F 4计算底基层顶面回弹弯沉I仁2p S aLF/E0K1P后轴重100KN卡车轮胎的单位压力，对于黄河卡车，可取0.7MPa；K1 季节影响系数，可取。计算例如 3：某公路路面结构层，土基回弹模量值查表得E0 = 45MPa，底基层为填隙碎石层，厚 20cm ,查?公路沥青路面设计标准?附录 D得E1 = 250MPa，基层为级配碎石，层厚为 15cm,查 表得E2 = 280MPa，试计算底基层顶面回弹弯沉值。解：h1/S查附图双层体系外表完成体系图得：L1=2pS aLF/E0K1 =0.117 (cm)

16、=117()三 路面基层顶面设计弯沉值 路面基层回弹弯沉设计值的计算与底基层类似, 不同之处在于将底基层换算为与基层材料相 当的当量厚度。计算步骤如下：1首先在计算底基层弯沉时已得底基层顶面的弯沉系数aL,接下来是对底基层进行当量换算。即将具有回弹模量E1和厚度hl的底基层换算为与基层材料相当的厚度h2/，换算公式如下：h2/ = hl。2由h2/ S与h2/ S之和及 K1E0/K3E2的值，从附图查得基层相应的aL;3按下式计算弯沉综合修正系数4按下式计算基层顶面回弹弯沉I2=2p S aLF/E0K1计算例如 4：同例如 2,求基层顶面回弹弯沉。解：当量厚度换算：h2/= h i XE1/E21/3 = 20 X (250/280) 1/3=h2/h2/h2/ S + h/2K1E0 查图XL1=2p S aLF2/E0K1=0.056 (cm)=56 ()如路面基层上还有多层上基层，其计算方法与基层相同。四 路基、路面弯沉代表值的计算本段主要结合 CASIO4500 计算器的统计功能，举例介绍如