路基路面设计计算说明书

1、1设计资料1.1交通条件交通量年增长率前5年Y 1=5.5%；中间5年Y 1=4.5%；后5年Y 3=4%；路面设计年限t=15年；竣工后第一年双向平均日交通量见表：车型交通量（辆/d）后轴数后轴轮组数后轴重（kN）后轴轴距/m前轴重（kN）北京BJ130851227.4013.4东风EQ1402201269.3023.6东风SP925011012113.3450.7黄河JN16329012114.0058.6江淮AL6600741226.5017.0黄海DD-6801501291.50491.2荷载条件标准轴载BZZ-1001.3自然条件路线经过地区属W2区，土质为粉质低液限粘土，1.4路基

2、条件地下水位离地面1.10m，填土高度1.0m，路面距地下水位高度为1.10+1.0=2.10m, 介于H1 - H2之间，属中湿类路基；平均稠度介于也1也2之间，取0.95，E0 = 38.5Mpa 30Mpa，故土路基不必进行 特殊处理；考虑验算面层剪切时属夏季高温月份，路基模量应比春融时提高40%；防冻厚度：70cm1.5交通量统计与预测1.5.1轴载换算：C 27 4、4.35北京 BJ130: N1 = 85X 1.0X 1.0 x布j= 0.305.(693 .35东风 EQ140: N2 = 220 x 1.0 x 1.0 x 100 j= 44.628东风 SP9250: N3

3、东风 SP9250: N3(50 7 4.35=110 x 1.0 x 6.4 x 100 J(1133 A35+110 x 1.0 x 1.0 x 100 J=211.875(58 6(58 64.35(1144.35黄河 JN163: N = 290 x 1.0 x 6.4 x + 290 x 1.0 x 1.0 x 4 100 J 100 J=694.324(26 5 A4.35江淮 AL6600: N = 74 x 1.0 x 1.0 x = 0.2295 100 J黄海 DD-680: N4黄海 DD-680: N4(49 A4.35 =150 x 1.0 x 6.4 x 100 J

4、(91 5 A 4.35+150 x 1.0 x 1.0 x 100 J=145.723合计:N合计:N1 + N 2 + N 3 + N 4 + N 5 + N6 = 0.305 + 44&8 + 211.875 + 694.324 + 0.229 +145.723 = 1097.0841.5.2交通量预测：+ y) 1.5.2交通量预测：+ y) 11365 ATN F =Y 1Ne11 + 0.055 113650.0551097.084 x 0.5 = 1117433.934N=5 = N1 x(1+YN=5 = N1 x(1+Y1 *1)= 1097.084 x G + 0.055为

5、-1)= 1359，095=L)J%5 %L 0.0G I%51359.095 x 0.5 = 1356926.598e 2Y10.045N=10e总=Nt=5 x(1 +Y 2) = 1359.095x(1 + 0.045=1738-542L)-】365 N f=LO.04、3651738.542x0.5 = 1718512.027Y10.04=Ne1 + N 2 + Ne3=1117433.934 +1356926.598 +1718512.027=4192874设计年限15年，故选择高级路面，面层材料为沥青混凝土。ld = 600N0-2AcAsAb = 600 x 41928740.2

6、 x 1.0 x1.0 x 1.0 = 28.42（0.01mm）气=0.95且属于中湿路段E0 = 38.5Mpa抗压回弹模量劈裂强度厚度20 C15 C细粒沥青混凝土中粒沥青混凝土石灰土碎石水泥石灰砂砾土140012001100800中砂10020001.518001.00.40.34cm6cm25cm？ （25cm）10土基38.51.5.3计算待求层厚度:综合修正系数：F = 1.63抗压回弹模量劈裂强度厚度20 C15 C细粒沥青混凝土中粒沥青混凝土石灰土碎石水泥石灰砂砾土140012001100800中砂10020001.518001.00.40.34cm6cm25cm？ （25c

7、m）10土基38.51.5.3计算待求层厚度:综合修正系数：F = 1.63kls2000 x5=1.63k28.422000 x 10.65冶38 (38.5A360.7将上述体系简化为三层体系：上层为细粒沥青混凝土，中层为中粒沥青混凝土及土基。4. 5 = 410.65 = 0.376E2：E1 = 120014000 = 0.857E0； E2 = 38.51200 = 0.032查诺模图可得：a = 6.25K1 = 1.38“El1400 x 0.028K- =1a =0.53262 p5a K1F2 x 0.7 x 10.65 x 6.25 x 1.38 x 0.5586查得 H；

8、 5 = 4.8H = 6 + 25 x.11002.400800H00=51.12cm查得 H； 5 = 4.8H = 6 + 25 x.11002.400800H00=51.12cm则 hq = 25cm，防冻层厚度70cm,。故添加10cm中砂垫层，合格2验算各整体性材料层底弯拉应力2.1细粒式沥青混凝土s sp s sp = 1.5Mpa0.012 x 1.0 x 41928740-22 八睥=0.341.0s R1 = 1.5/0.34 = 4.41由松=4.10.65 = 0.376EjE =1200/1600 = 0.857E0/E2 s R1 = 1.5/0.34 = 4.41

9、由松=4.10.65 = 0.376EjE =1200/1600 = 0.857E0/E2 = 38.5J1 20 = 0.0 3 2查S无结果，则此层底受压应力，或拉应力很小，应视验算合格。2.2中粒式沥青混凝土s sp = 1.0Mpa0.012 x 1.0 x 41928740-22 八睥=0.341.0s c= Q = 2.94MpaR 2 0.34E2000h = h + x 4e1 = 6 + 4x4 goo = 7.027cm由 h5 = 7.027/10.665 = 0.660 EJE1 = 11001800 = 0.611E搭E2 = 38.51100 = 0.035查s无结

10、果，则此层底受压应力，或拉应力很小，应视验算合格。2.3石灰土碎石s p = 0.4Mpa0.35 x 41928740-11=1.8731.0容许弯拉应力0.4s R3 = W = 0.214H = 43.246 cm+h1h = h3 +h2x 411800 .：2000=25 + 6 x 4+ 4 x 4= 36.431cm11100 1100由 h5 = 36.43110.65 = 3.421EE = 800 1100 = 0.727E章E2 = 38.5 8 0 0= 0.0 4 8H 5 = 2.441 查图得s = 0.65Mpa m = 1.56m2 = 0.68s mi =

11、ps m1m2 = 0.7 x 0.65 x 1.56 x 0.68 = 0.183 5%t r =1.2E广商T.2T -T RaT R0.731 - 0.37950.731=48.01% 5%4电算部分4.1口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口*个*个*新建路面设计成果文件汇总*口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口口*轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算序号车型名称前轴重(kN)后轴重(kN)后轴数后轴轮组数后轴距(m)交通量1 北京BJ13013.5527.21双轮组0852 东风EQ14023.769.21双轮组02203 东风 SP925050.7113

12、.33双轮组31104黄河JN16358.61141双轮组02905 江淮 AL66001726.51双轮组0746 黄海DD6804991.51双轮组0150设计年限15车道系数.5序号分段时间(年)交通量年增长率155.5%254.5%354 %当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时：设计年限末年日平均当量轴次：1492设计年限内一个车道上累计当量轴次：3096457当进行半刚性基层层底拉应力验算时：设计年限末年日平均当量轴次：1901设计年限内一个车道上累计当量轴次：3945284公路等级一级公路公路等级系数1面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值：30.2 (0.01mm)层

13、位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1细粒式沥青混凝土1.40.582中粒式沥青混凝土1.00.413水泥稳定砂砾0.80.434石灰粉煤灰土0.60.25新建路面结构厚度计算一级公路4一级公路4BZZ-10030.2 (0.01mm)415 (cm)层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(200抗压模量(MPa)(150容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土4140020000.582中粒式沥青混凝土6120016000.413水泥稳定砂砾359009000.434石灰粉煤灰土?8008000.255土基38.5按设计弯沉值计算设计层厚度：LD= 30.2 (0.0

14、1mm)H( 4 )= 15 cm LS= 27 (0.01mm)由于设计层厚度H( 4 )=Hmin时LS31104黄河JN16358.61141双轮组02905 江淮 AL66001726.51双轮组0746 黄海DD6804991.51双轮组0150设计年限15车道系数.5序号分段时间(年)交通量年增长率155.5 %254.5 %354 %当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时：设计年限末年日平均当量轴次：1492设计年限内一个车道上累计当量轴次：3096457当进行半刚性基层层底拉应力验算时：设计年限末年日平均当量轴次：1901设计年限内一个车道上累计当量轴次：3945284公

15、路等级一级公路公路等级系数1 面层类型系数1基层类型系数1路面设计弯沉值：30.2 (0.01mm)层位结构层材料名称劈裂强度(MPa)容许拉应力(MPa)1中粒式沥青混凝土1.20.52粗粒式沥青混凝土1.00.383水泥石灰稳定碎石0.50.274石灰粉煤灰土0.30.13新建路面结构厚度计算一级公路4一级公路4BZZ-10030.2 (0.01mm)415 (cm)层位结构层材料称厚度(cm)抗压模量(MPa)抗压模量(MPa)容许应力(MPa)(20 C)(15C)1中粒式沥青混凝土5140020000.52粗粒式沥青混凝土8120016000.383水泥石灰稳定碎石301000100

16、00.274石灰粉煤灰土?9009000.135土基38.5按设计弯沉值计算设计层厚度：LD= 30.2 (0.01mm)H( 4 )= 15 cm LS= 26.4 (0.01mm)由于设计层厚度H( 4 )=Hmin时LS=LD,故弯沉计算已满足要求.H( 4 )= 15 cm(仅考虑弯沉)按容许拉应力验算设计层厚度：H( 4 )= 15 cm(第1层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 15 cm(第2层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 15 cm(第3层底面拉应力验算满足要求)H( 4 )= 15 cm(第4层底面拉应力验算满足要求)路面设计层厚度：H( 4 )= 15 cm(

17、仅考虑弯沉)H( 4 )= 15 cm(同时考虑弯沉和拉应力)验算路面防冻厚度：路面最小防冻厚度70 cm验算结果表明，路面总厚度比路面最小防冻厚度小12 cm , 程序将自动在上述刚设计的路面最下层厚度中予以补足.通过对设计层厚度取整和将路面防冻厚度不足部分增补到路面 最下层以及设计人员对路面厚度进一步的修改，最后得到路面结构 设计结果如下：中粒式沥青混凝土5 cm粗粒式沥青混凝土8 cm水泥石灰稳定碎石30 水泥石灰稳定碎石30 cm石灰粉煤灰土27 cm土基竣工验收弯沉值和层底拉应力计算公路等级：一级公路新建路面的层数：4标准轴载：BZZ-100层位结构层材料名称厚度(cm)抗压模量(MPa)(20 C)抗压模量(MPa)(15C)计算信息1中粒式沥青混凝土514002000计算应力2粗粒式沥青混凝土812001600计算应力3水泥石灰稳定碎石3010001000计算应力4石灰粉煤灰土27900900计算应力5土基38.5计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值:第1层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 21.1 (0.01mm)第2层路面顶面竣工验收弯沉值LS= 23.7 (0.0