高速公路沥青路面设计计算书

1、高速公路沥青路面设计计算书一、设计资料:本公路等级为高速公路,经调查得,近期交通量如下表所示。交通量年平均增长率为9.5%,设计年限为15年,该路段处于2区。二、交通分析:1、轴载分析路面设计以BZZ-100为标准轴载。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标准轴载当量轴次 注:轴载小于25KN的轴载作用不计。(2累计当量轴次根据公路沥青路面设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,六车道的车道系数取0.30.4,取0.3。交通量平均增长率为9.5%。 累计当量轴次:(次235480453.0553.7041095.03651095.0136511151=-+=-+=

2、N N te2、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 (2累计当量轴次(次188083253.0238.5624095.03651095.0136511151=-+=-+=N N te三、路面参数设计1、确定路面等级和面层类型交通量设计年限内累计标准轴次N=2.35×107次,由公路沥青路面设计规e范,该路交通等级为重交通,高速公路路面等级为高级路面,面层类型为沥青混凝土。2、结构组合与材料选取及材料设计参数确定(1结构组合与材料选取根据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006的建议值确定各结构层设计参数。(2各层材料抗压模量和襞裂强度查公路沥青路面设计规范附

3、录E“材料设计参数”表E1“沥青混合料设计参数”及表E2“基层材料设计参数”得到各层材料的抗压强度和襞裂强度,各值均取规范给定的中值。干燥与中湿状态各层材料的厚度如下表: 潮湿与过湿状态各层材料的厚度如下表: 3、土基回弹模量的确定该路段处区,为普通粉质土。由于设计要求拟定路基处于各种状态下各2个结构层的厚度,根据公路沥青路面设计规范中稠度的建议值,取干燥,中湿,潮湿,过湿状态的稠度分别为 1.15,1.00,0.90,0.80。查表“二级自然区划个土组土基回弹模量参考值”可确定各个状态下的土基回弹模量分别为:干燥状态50.5MPa ,中湿状态42.5MPa ,潮湿状态36.5MPa ,过湿状

4、态31MPa 。 4、设计指标的确定: (1计算设计弯沉值L d路面设计弯沉值根据公式:b s c e d A A A N L 2.0600-=计算。该公路为高速公路,公路等级系数取1.0,面层为沥青混凝土,面层类型系数取1.0,半刚性基层,底基层总厚度大于20,基层类型系数取1.0。 设计弯沉值为:01.0(13.20111235480456006002.02.0mm A A A N L b s c e d =-(2各层材料容许底层拉应力 对沥青混凝土面层 c e a s A N A K 22.009.0=对无机结合料稳定集料类 c e s A N K 11.035.0=对无机结合料稳定细粒

5、土类 ce s A N K 11.045.0= 5、确定设计层厚度 (1.对于干燥状态利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为15cm 。 计算结果路面设计弯沉值(0.01mm 20.13路面结构的实测弯沉值(0.01mm 20.04409设计控制层厚度(cm 15第 1结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 20.04409实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa 0第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 21.85658实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa 0第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 24.81918实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa 0

6、第 4结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 29.05592实际路面结构第 4层底最大拉应力(MPa 3.636201E-02第 5结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 15.88779实际路面结构第 5层底最大拉应力(MPa .1312245第 6结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 161.9449土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm 180.8829满足要求(2.对于中湿状态利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为19cm。计算结果路面设计弯沉值(0.01mm 20.13路面结构的实测弯沉值(0.01mm 20.09849设计控制层厚度(cm 18.30001第 1

7、结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 20.09849实际路面结构第 1层底最大拉应力(MPa 0第 2结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 21.85131实际路面结构第 2层底最大拉应力(MPa 0第 3结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 24.6571实际路面结构第 3层底最大拉应力(MPa 0第 4 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 4 层底最大拉应力(MPa 第 5 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 5 层底最大拉应力(MPa 第 6 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm 满足要求。 (3.对于潮湿状态

8、28.55337 .0389909 14.95647 .1245208 183.7254 219.1875 利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为 16cm。 计算结果 路面设计弯沉值(0.01mm 路面结构的实测弯沉值(0.01mm 第 1 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 1 层底最大拉应力(MPa 第 2 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 2 层底最大拉应力(MPa 第 3 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 3 层底最大拉应力(MPa 第 4 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 4 层底

9、最大拉应力(MPa 第 5 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 5 层底最大拉应力(MPa 第 6 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm 满足要求 (4.对于过湿状态 利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥稳定碎石基层厚度为 19cm。 20.13 20.09581 20.09581 0 21.7593 0 24.38353 0 27.62947 .0326887 14.31925 .1215517 118.0143 255.2184 计算结果 路面设计弯沉值(0.01mm 路面结构的实测弯沉值(0.01mm 第 1 结构层顶面施工

10、控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 1 层底最大拉应力(MPa 第 2 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 2 层底最大拉应力(MPa 第 3 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 3 层底最大拉应力(MPa 第 4 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 4 层底最大拉应力(MPa 第 5 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 实际路面结构第 5 层底最大拉应力(MPa 第 6 结构层顶面施工控制弯沉(0.01mm 土基层顶面施工控制弯沉(0.01mm 满足要求 防冻厚度验算 1.干燥状态：不进行防冻厚度的验算。 2.中湿状态： 根据公路沥

11、青路面设计规范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防冻厚度” 土质类型 ： 粉质土 路基干湿状态：中湿状态 路面结构材料层：稳定土类 道路多年最大冻深：>200cm 路面最小防冻厚度：6070cm 验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。 3.潮湿状态： 根据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防冻厚度” 20.13 20.12821 20.12821 0 21.73281 0 24.2175 0 27.54314 3.475575E-02 13.69618 .114942 127.1239 300.499 土质类型 ： 粉质土 路基干湿状态：潮湿状

12、态 路面结构材料层：稳定土类 道路多年最大冻深：>200cm 路面最小防冻厚度：7090cm 验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求 4.过湿状态 根据公路沥青路面设计规范(JTG D50-2006表 5.2.4“最小防冻厚度” 土质类型 ： 粉质土 路基干湿状态：潮湿状态 路面结构材料层：稳定土类 道路多年最大冻深：>200cm 路面最小防冻厚度：7090cm 验算结果表明，路面总厚度满足防冻要求。 6、根据公路沥青路面设计规范（JTG D50-2006） 的建议值取定路面各结构层 适宜厚度，设计沥青混凝土路面方案如下，并按照上面方法进行验算符合要求。 路基状况 结构层 细粒式沥青

13、混凝土 AC-10 中粒式沥青混凝土 AC-16 粗粒式沥青混凝土 AC-25 水泥稳定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 级配碎石 细粒式沥青混凝土 AC-10 中粒式沥青混凝土 AC-16 防或透水封层 细粒式沥青混凝土 AC-10 中粒式沥青混凝土 AC-16 粗粒式沥青混凝土 AC-25 水泥稳定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 级配碎石 细粒式沥青混凝土 AC-10 中粒式沥青混凝土 AC-16 粗粒式沥青混凝土 AC-25 水泥稳定碎石(水泥用量 5% 石灰粉煤灰碎石(石灰用量 8% 级配碎石 厚度(cm 5 7 9 20 18 14 4 6 2 5 7 8 28 19 12 5 7 9 27 18 24 适用状