路面结构设计计算书-中西对照

路面结构设计计算书DISEÑOYCÁLCULODEESTRUCTURADELPAVIMENTO设计原则1.PRINCIPIOSDEDISEÑO路面设计根据公路的功能，使用要求及所处地区的气候、水文、土质等自然条件，本着技术先进、经济合理、安全使用、合理选材、方便施工、利于养护的原则进行路面综合设计。Enbasedelasfuncionesdecarretera,requisitosdeuso,lascondicionesnaturalesclimática,hidrológicaydelsuelo,ybajolosprincipiosdetecnologíaavanzada,racionalidadeconómica,seguridaddeuso,selecciónrazonable,facilidaddeconstrucciónyconservación,sedesarrollaeldiseñointegraldelpavimento.技术标准2.NORMASTÉCNICAS沥青路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论，以路表面回弹弯沉值和沥青混凝土层层底弯拉应力、半刚性材料基层层底弯拉应力为设计指标进行路面结构厚度设计，并进行各结构层层底弯拉应力验算，应满足设计指标的极限标准。Deacuerdoalatearíadelsistemacontinuodemulticapaselásticasbajocargadedistribuciónverticalyuniformecondoblecílculossedesarrollaeldiseñodelpavimentodeasfalto,seadoptancomoindicadoresdediseñodeespesordeestructuradelpavimentoelvalordedeflexiónderebote,tensióndetracciónalaflexióndelfondodelacapadehormigóndeasfalto,tensióndetracciónalaflexióndelfondodelacapadebasedematerialessemirígidos;sehacecomprobacióndelatensióndetracciónalaflexióndelfondodecadacapaestructuralparacumplirconlanormalímitedelosindicadoresdediseño.交通分析3.ANÁLISISDETRÁFICO本项目为一级公路，路面设计采用双轮组单轴载100KN（BZZ-100）为标准轴载进行交通分析，沥青路面设计使用年限为15年。根据该项目性质以及承担交通荷载的繁重程度，属轻交通，预测路面结构在设计使用年限15年内一个车道通过的标准当量轴次为2000000次/车道。ElproyectoseclasificaencarreteradenivelI,seadoptacomocargaaxialestándarlacargauniaxialdegrupodedobleruedas100KN（BZZ-100）paraelanálisisdetráficodeldiseñodepavimento,lavidaútildelpavimentodeasfaltodediseñoesde15años.Segúnlanaturalezadelproyectoyelgradodecargasdetráfico,estráficoligero,seprevequelosejesequivalentesestándaresenuncarrildurantelavidaútildelos15añosserán2000000veces/carril.路面结构组合设计4.DISEÑODELACOMBINACIÓNDEESTRUCTURADELPAVIMENTO根据路线所经地区自然气候、水文地质条件、交通量、筑路材料分布情况以及结构层的最小施工厚度，初步确定路面结构组合与各层厚度。路面面层采用沥青混凝土面层，上面层采用5厘米中粒式沥青混凝土；下面层采用8厘米粗粒式沥青混凝土；基层采用水泥稳定碎石基层，厚20厘米；底基层采用级配碎石底基层，为设计厚度计算层，并采用沥青石屑上封层厚0.6厘米。Deacuerdoalascondicionesnaturalesyclimáticas,hidrológicasygeológicas,elvolumendetráfico,ladistribucióndelosmaterialesdeconstruccióndelpavimentoyelespesormínimodeconstruccióndelacapaestructural,preliminarmentesedeterminaelespesordelacombinacióndeestructuraydecadacapadelpavimento.Lacapasuperficialdelpavimentoesdehormigónasfáltico,lacapasuperficialsuperioresdehormigónasfálticodegranosmediosylacapasuperficialinferioresdebasedegravasestabilizadasconcementos,20cmdeespesor;labaseinferioresdegravasgraduadas,comocapasdelcálculodeespesordeldiseño,además,seadoptaunacapacerradasuperficialdegravastrituradasasfálticasdeespesor0.6cm.路面结构推荐方案：Programaderecomendacióndeestructuradelpavimento上面层：5cm中粒式沥青混凝土（AC-16C）Capasuperficialsuperior:hormigónasfálticodegranosmediosde5cm（AC-16C下面层：8cm粗粒式沥青混凝土（AC-25F）Capasuperficialinferior：hormigónasfálticodegranosgruesosde8cm（AC-25F封层：0.6cm沥青石屑Capacerrada：0.6cmdegravastrituradasasfálticas基层：20cm5%水泥稳定碎石Base：20cm底基层：？cm级配碎石Subbase：？cmdegravasgraduadas路面结构设计参数确定5.DETERMINACIÓNDELOSPARÁMETROSDEDISEÑODEESTRUCTURADELPAVIMENTO1）土基回弹模量、路面材料抗压回弹模量1)Móduloderesilientedelabasedesuelo,móduloresilienteapresióndelosmaterialesdelpavimento沥青石屑封层不参与结构计算，下面分别确定沥青混凝土面层、水泥稳定碎石基层和级配碎石底基层材料的抗压回弹模量如下表1所示，土基回弹模量为45MPa。Seprescindelacapacerradadegravastrituradasasfálticasenelcálculodelaestructura.Acontinuación,enlatabla1sepresentarespectivamenteelmóduloderesilienteapresióndelacapasuperficialdehormigónasfáltico,delacapadegravastrituradasestabilizadasconcementoydelosmaterialesdelacapadelasubbasedegravastrituradasgraduadas,elmóduloderesilientedelsueloes45MPa.表1路面材料抗压回弹模量取值Tabla1Valordemóduloresilienteapresióndelosmaterialesdelpavimento材料名称Nombredematerialesh(cm)20℃Móduloa2015℃Móduloa15劈裂强度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)中粒式密级配沥青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios5120018001.0粗粒式密级配沥青混凝土Hormigónasfálticodegranosgruesos8100012000.8水泥稳定碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento2015000.5级配碎石Gravasgraduadas？350--2）容许拉应力计算2)Cálculodetensiónalaflexiónadmisible沥青混凝土面层、半刚性材料基层、底基层以弯拉应力为设计指标时，材料的容许拉应力应按下列公式计算：Encasodeadoptarcomoindicadoresdediseñolacapasuperficialdehormigónasfáltico,labasedematerialessemirígidos,secalculalatensiónalaflexiónadmisibledelosmaterialesconlasiguientefórmula式中：—路面结构层材料的容许拉应力(MPa)；Donde：—Tensiónalaflexiónadmisibledelosmaterialesdelacapaestructuraldelpavimento(MPa);—沥青混凝土或半刚性材料的极限抗拉强度(MPa)；—Resistenciaatracciónlímitedelhormigónasfálticoolosmaterialessemirígidos(MPa)；—抗拉强度结构系数，对于沥青混凝土面层：（Aa—沥青混凝土继配类型系数，细、中粒式沥青混凝土为1.0，粗粒式沥青混凝土为1.1）；对于无机结合料稳定集料类：。—Coeficientedelaestructuraresistenteatracción,paralacapasuperficialdehormigónasfáltico:(Aa—coeficientedeclasificacióndehormigónasfáltico,parahormigónasfálticodegranosfinosymedioses1.0,parahormigónasfálticodegranosgruesoses1.1);paralosáridosestabilizadosconlosmaterialescombinadosinorgánicos:。对路面材料进行容许拉应力计算：Secalculalatensiónatracciónadmisibledelosmaterialesdelpavimento:表2路面材料容许拉应力Tabla2Tensiónatracciónadmisibledelosmaterialesdelpavimento序号No.材料名称Nombredematerial劈裂强度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)容许拉应力（MPa)Tensiónatracciónadmisible（MPa)1中粒式密级配沥青混凝土Nombredemateriales1.00.462粗粒式密级配沥青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios0.80.373水泥稳定碎石Hormigónasfálticodegranosgruesos0.50.294级配碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento----路面设计弯沉值计算6.CÁLCULODEVALORDEDEFLEXIÓNDEREBOTEDELDISEÑODEPAVIMENTO式中：Ld—路面设计弯沉值(0.01mm)；Donde：Ld—Valordedeflexiónderebotedelpavimentodediseño(0.01mm)；Ne—设计年限内一个车道上累计标准当量轴次(次/日)；Ne—Sumadeejesequivalentesestándaresenuncarrildurantelavidaútildediseñodediseño(vez/día)Ac—公路等级系数，一级公路为1.0；Ac—Coeficientedecalificacióndecarretera,nivelIes1.0;As—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；As—Coeficientedeclasificacióndecapasuperficial,lacapasuperficialdehormigónasfálticoes1.0;Ab—基层类型系数，半刚性基层，底基总厚度等于或大于20cm时，Ab=1.0。Ab—Coeficientedetipodecapadebase,cuandoelespesortotaldelacapadebasesemirígidaydelasubbaseesigualomayorde20cm,Ab=1.0.路面厚度计算7.CÁLCULODEESPESORDEPAVIMENTO该路面结构为半刚性基层沥青路面，设计弯沉值为32.96（0.01mm），分别计算满足设计弯沉值和满足层底拉应力要求的设计层厚度。Laestructuradelpavimentoesdeunabasesemirígidaypavimentodehormigón,elvalordedeflexiónderebotees32.96（0.01mm）,secalcularespectivamenteelespesordecapadediseñoquesatisfacelosrequisitosdevalordedeflexióndereboteydetensiónatraccióndelfondodecapa.按设计弯沉值计算设计层厚度:Secalculaelespesordelacapadediseñodeacuerdoalvalordedeflexiónderebote:LD=32.96(0.01mm)H(4)=150mmLS=35.6(0.01mm)H(4)=200mmLS=32.7(0.01mm)H(4)=195mm(仅考虑弯沉)H(4)=195mm(Sóloseconsideraladeflexiónderebote)按容许拉应力计算设计层厚度:Secalculaelespesordelacapadediseñodeacuerdoalatensiónatracciónadmisible:H(4)=195mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(4)=195mm(elcálculodelatensiónatraccióndelfondodelacapaI).H(4)=195mmH(4)=195mm路面设计层厚度:Espesordelacapadepavimentodediseño:H(4)=195mm(仅考虑弯沉) H(4)=195mm(Sóloseconsideraladeflexiónderebote)H(4)=195mm(同时考虑弯沉和拉应力) H(4)=195mm(Seconsideranladeflexióndereboteylatensiónatracción)取其值为H(4)=200mmSeadoptaelvalorH(4)=200mm水泥稳定碎石基层设计厚度取为20cm。Seadopta20comcomoespesordelabasedegravastrituradasestabilizadasconcementos.计算弯沉值及层底拉应力验算8.COMPROBACIÓNDEVALORDEDEFLEXIÓNDERESOTEYTENSIÓNATRACCIÓNDELFONDODECAPADECÁLCULO计算弯沉值LS=32.96mm(0.01mm)；计算新建路面各结构层底面最大拉应力为：ElvalordedeflexiónderebotedecálculoLS=32.96mm(0.01mm);latensiónatracciónmáximadelfondodecadacapaestructuraldelpavimentonuevosecalculacomolosiguiente:第1层底面最大拉应力σ(1)=-0.212(MPa)TensiónatracciónmáximadelfondodelacapaI:σ(1)=-0.212(MPa)计算结果汇总如下表3。Sepresentaelresumendelosresultadosdecálculoenlatabla3.表3路面各结构层层底拉应力验算结构Tabla3Estructuradecomprobacióndetenciónatraccióndelfondodecadacapaestructuradelpavimento序号No.材料名称NombredematerialH(cm)20抗压模量Módulodecompresióna2015抗压模量Módulodecompresióna15劈裂强度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)层底拉应力（MPa)Tensiónatraccióndelfondodecapa（MPa)容许拉应力（MPa)Tensiónatracciónadmisible（MPa)1中粒式密级配沥青混凝土Nombredemateriales5120018001.0-0.2120.462粗粒式密级配沥青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios8100012000.8-0.060.373水泥稳定碎石Hormigónasfálticodegranosgruesos2015000.50.2140.294级配碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento20350------5土基Basedesuelo45------由计算结果可得，该结构路表计算弯沉值为32.7(0.01mm)，小于设计弯沉值，符合要求；各结构层层底拉应力验算结构均满足要求。Segúnlosresultadosdecálculo,seobservaqueelvalordedeflexiónderesotedelcálculodelacapasuperficialdelaestructuraes32.7(0.01mm),esmenordelva