南雅至铁桥段路面大修工程路面结构计算书

G542开州区南雅至铁桥段路面大修工程F-14/4附件1：路面结构计算书一、方案一路面结构计算1.1、交通量计算公路等级四级公路目标可靠指标.52初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日）90路面设计使用年限（年）8通车至首次针对车辙维修的期限（年）8交通量年平均增长率6.5％方向系数.55车道系数.5整体式货车比例52％半挂式货车比例0％车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类满载车比例.08.34.1.44.31.54.36.46.390初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日）24设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆）88273路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为160011当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为1.054413E+07当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为160011当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为2380631.2、路面结构设计与验算设计内容:旧混凝土路面上加铺层设计公路等级:四级公路变异水平的等级:中级可靠度系数:1.04加铺层类型:沥青混凝土加铺层设计轴载100kN最重轴载110kN路面的设计基准期:15年旧混凝土路面已使用时间:15年旧路面剩余设计基准期:0年旧路面剩余设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数:88273路面承受的交通荷载等级:轻等交通荷载等级地区公路自然区划Ⅶ面层最大温度梯度94℃/m混凝土线膨胀系数1010-6/℃旧混凝土面层厚度200mm旧混凝土面层板长度4.5m旧混凝土弯拉强度4.5MPa旧混凝土弹性模量29000MPa旧混凝土材料疲劳指数.057旧面层接缝应力折减系数.87基层顶面当量回弹模量ET=110MPa中间计算结果:(下列符号的意义请参看“程序使用说明”)HA=90DC=19.78R=.683SPSA=1.793SPMA=1.961SPRA=2.985SPMAXA=1.706CL=.945BL=.676STMAXA=1.275KT=.382STRA=.487SCRA=3.472GSCRA=3.61RE=-19.78%SCMA=2.981GSCMA=3.1REM=-31.11%旧混凝土面层荷载疲劳应力:2.985MPa旧混凝土面层温度疲劳应力:.487MPa考虑可靠度系数后旧混凝土面层综合疲劳应力:3.61MPa（小于或等于旧面层混凝土弯拉强度）旧混凝土面层最大荷载应力:1.706MPa旧混凝土面层最大温度应力:1.275MPa考虑可靠度系数后旧混凝土面层最大综合应力:3.1MPa（小于或等于旧面层混凝土弯拉强度）满足路面结构极限状态要求的沥青混凝土加铺层设计厚度:90mm通过对设计层厚度取整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:沥青混凝土加铺层50mm旧混凝土面层200mm旧路面基(垫)层及路基二、方案二路面结构计算2.1、交通量计算公路等级四级公路目标可靠指标.52初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日）167路面设计使用年限（年）8通车至首次针对车辙维修的期限（年）8交通量年平均增长率6.5％方向系数.55车道系数.5整体式货车比例56％半挂式货车比例0％车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类满载车比例.08.34.1.44.31.54.36.46.390初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日）45设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆）165512路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为300021当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为1.977025E+07当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为300021当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为4463692.2、路面结构设计与验算设计内容:旧混凝土路面上加铺层设计公路等级:四级公路变异水平的等级:中级可靠度系数:1.04加铺层类型:沥青混凝土加铺层设计轴载100kN最重轴载110kN路面的设计基准期:10年旧混凝土路面已使用时间:15年旧路面剩余设计基准期:-5年旧路面剩余设计基准期内设计车道上设计轴载累计作用次数:165512路面承受的交通荷载等级:中等交通荷载等级地区公路自然区划Ⅶ面层最大温度梯度94℃/m混凝土线膨胀系数1010-6/℃旧混凝土面层厚度250mm旧混凝土面层板长度4.5m旧混凝土弯拉强度4.5MPa旧混凝土弹性模量29000MPa旧混凝土材料疲劳指数.057旧面层接缝应力折减系数.87基层顶面当量回弹模量ET=84MPa中间计算结果:(下列符号的意义请参看“程序使用说明”)HA=90DC=38.63R=.934SPSA=1.464SPMA=1.6SPRA=2.527SPMAXA=1.392CL=.593BL=.289STMAXA=.67KT=.119STRA=.08SCRA=2.607GSCRA=2.71RE=-39.78%SCMA=2.062GSCMA=2.14REM=-52.44%旧混凝土面层荷载疲劳应力:2.527MPa旧混凝土面层温度疲劳应力:.08MPa考虑可靠度系数后旧混凝土面层综合疲劳应力:2.71MPa（小于或等于旧面层混凝土弯拉强度）旧混凝土面层最大荷载应力:1.392MPa旧混凝土面层最大温度应力:.67MPa考虑可靠度系数后旧混凝土面层最大综合应力:2.14MPa（小于或等于旧面层混凝土弯拉强度）满足路面结构极限状态要求的沥青混凝土加铺层设计厚度:90mm通过对设计层厚度取整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:沥青混凝土加铺层90mm旧混凝土面层250mm旧路面基(垫)层及路基三、方案三3.1、交通量计算目标可靠指标.52初始年大型客车和货车双向年平均日交通量（辆/日）167路面设计使用年限（年）8通车至首次针对车辙维修的期限（年）8交通量年平均增长率6.5％方向系数.55车道系数.5整体式货车比例56％半挂式货车比例0％车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类满载车比例.08.34.1.44.31.54.36.46.390初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量（辆/日）45设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量（辆）165512路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为300021当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为1.977025E+07当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为300021当验算路基顶面竖向压应变时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为4463693.2、路面结构设计与验算路面结构的层数:3设计轴载:100kN路面设计层层位:3设计层起始厚度:160(mm)层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验(mm)(MPa)料弯拉强度(MPa)永久变形量(mm)1细粒式沥青混凝土4011000.251.52中粒式沥青混凝土5011500.252.53水泥稳定碎石?12000.251.64新建路基60.4第3层无机结合料稳定层疲劳开裂验算设计层厚度H(3)=200mm季节性冻土地区调整系数KA=.8温度调整系数KT2=1.054现场综合修正系数KC=-.143第3层层底拉应力σ=.66MPa第3层无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2=3.284793E+07轴次设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB2=1.977025E+07轴次第3层无机结合料稳定层疲劳开裂验算已满足设计要求.沥青混合料层永久变形量验算沥青混合料层永久变形等效温度TPEF=19.7℃通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB3=300021轴次沥青混合料层永久变形验算分层数N=6第1分层沥青混合料永久变形量RAI(1)=.04mm第2分层沥青混合料永久变形量RAI(2)=.09mm第3分层沥青混合料永久变