《路基路面计算书资料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《路基路面计算书资料（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、路面设计1沥青路面设计原则（1）路面结构设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验，将路基路面作为一个整体考虑，进行综合设计；（2）在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循“因地制宜、合理选材、方便施工、利于养护、节约投资”的原则进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术先进，经济合理，安全可靠的方案；（3）应结合当地实践基础，积极推广成熟的科研成果，积极、慎重地运用行之有效的新材料、新工艺、新技术；（4）路面设计方案应充分考虑沿线环境的保护、自然生态的平衡，有利于施工、养护工作人员健康与安全；（5）为确保工程质量，应尽可能选择有利于机械化、工厂化的设计方案；（6）对于地
2、处不良地基的路段，为了适应路基沉降、稳定周期较长的特点，路面结构可以遵循“一次设计，分期修建”的方案，即在路基沉降、稳定期内（3-5年），根据交通量增长规律，分几次修建，最终实现设计的目标，这样既适应交通量不断增长的需要，又提高了投资效益，最终保证了路面结构质量达到规定要求。2沥青路面结构层设计2.1设计原始资料：拟修建一条一级公路，根据调查研究预计通车后，公路沿线年交通量平均增长率=6%。土质为粘性土，土基回弹模量。试按设计弯沉控制，设计路面结果。计算设计年限内一个车道的累计当量轴次，确定设计弯沉，路面拟采用沥青混凝土面层，设计年限为15年。 交通量表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（
3、m）交通量太湖XQ64133671双-560东风AS141DL2568.31双 300黄河JN15049.00101.601双540交通SH36160.00110.002双 3120长征XD16042.685.22双3325 2.2轴载分析轴载计算 路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载（1）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 轴载换算：轴载换算采用如下的计算公式：四车道的车道系数是0.40.5，取0.45： 其中： N 标准轴载当量轴次，次/日； 被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日； P标准轴载，kN； 被换算车辆的各级轴载，kN； K被换算车辆的类型数； C2轴
4、载系数，m是轴数。当轴间距离大于3m时，按单独的一个轴载计算；当轴间距离小于3m时，应考虑 轴数系数； C1轮组系数，单轮组为6.4,双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算计算表 车型轴载1C2niNi太湖XQ641CA10B前33115604.50后671198.0东风AS141DL前25113000.7后68.311106.6黄河JN150前49.001154024.2后69.2011108.8交通SH361前49.00111205.38后101.6012.2282.87长征XD160前59.501115015.6后115.0012.2606.1黄海DD690前50.001132515.9
5、后55.101248.6N=1316.55注：轴载小于25KN的轴载作用不计累计标准当量轴次车型轴载pi1C2niC1c2n(pi/p)8太湖XQ641CA10B前33115600后671122.7东风AS141DL前25113000后68.31114.2黄河JN150前49.00115400后69.201128.39交通SH361前49.00111200后101.6013408.7长征XD160前59.50111502.356后115.00131376黄海DD690前50.00113250后55.10138.16N=1988.3轴载小于50kn的轴载作用不计。 累计当量轴次 = 503327
6、3.（2）确定路面等级由沥青路面设计规范表A1可查得四车道的车道系数为0.4-0.5，取0.45，累计当量轴次 912万次万次由以上数据可知路面等级应为高级，面层类型为沥青路面。（3）初拟结构组合和材料选取由表A1可查得一级公路的沥青层推荐厚度为1015，取15，初拟结构层如下所示：面层 细粒式沥青混凝土 4 中粒式沥青混凝土 5 粗粒式沥青混凝土 6基层 水泥稳定碎石 20底基层 水泥石灰稳定砂砾 25土 基（4）各层材料的抗压模量与劈裂强度查规范得各层材料的抗压模量和劈裂强度，抗压模量取20的模量，各值均取规范范围的中值，因此得20的抗压模量，统计结果如下表： 路面材料指标 材料种类抗压模
7、量劈裂强度细粒式沥青混凝土14001.2中粒式沥青混凝土12001.0粗粒式沥青混凝土9000.8水泥稳定碎石15000.6水泥石灰稳定砂砾5500.42.3设计指标的确定该路段处于4区，为粘性土由规范查得，当路基处于干燥状态时，粘质土的平均稠度为1.0，查表得土基回弹模量为35.5MPa。对于一级公路，沥青路面设计规范要求以设计弯沉值为设计指标，并进行层底拉应力验算 （1）设计弯沉值该公路为一级公路,公路等级系数取1.0，面层是沥青混凝土，面层类型系数取1.0，半刚性基层，底基层的总厚度大于20，所以基层类型系数取1.0。由沥青规范公式设计弯沉值（0.01mm）N设计年限内累计当量轴载通行次
8、数；A公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，但、四级公路为1.2。A面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌沥青碎石、冷拌沥青碎石、沥青表面处治为1.1。A路面结构类型系数，刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。（2） 各层材料的容许层底拉应力 路面结构材料的极限抗拉强度（MPa）；路面结构材料的容许拉应力，即该材料能承受设计年限N次加载的疲劳弯拉应力（MPa）；抗拉强度系数。细粒式沥青混凝土： Ks=0.09Ne0.22AC=0.09 50332730.221.0=2.683 中粒式沥青混凝土：Ks=0.09Ne0.22AC=0.09 503
9、32730.221.0=2.683 粗粒式沥青混凝土：Ks=0.09Ne0.22AC=0.09 50332730.221.0=2.683 水泥稳定碎石： 水泥石灰稳定砂砾： 设计指标汇总表 材料名称厚度 h(cm) 20模量（MPa） 15模量（MPa）容许拉应力细粒式密级配沥青混凝土4140020000.447中粒式密级配沥青混凝土5120016000.372粗粒式密级配 沥青混凝土690012000.298水泥稳定碎石20150015000.314水泥石灰稳定砂砾255505500.1624.2.4路面结构验算 路面结构设计采用双圆均布垂直荷载作用下的弹性层状连续体系理论进行计算，路面荷载
10、及计算点如图所示。路面荷载及计算点图示路面结构设计以路面容许回弹弯沉值和结构层底拉应力作为设计指标进行验算。结构厚度设计应满足结构整体承载力与抵抗疲劳开裂的要求。确定设计层厚度及层底弯拉应力验算（1）确定设计层厚度路表设计弯沉值按以下公式计算： （7-5） （7-6）式中：路面实测弯沉值（0.01mm）； 弯沉综合修正系数；标准轴载的轮胎压强。；标准轴载单轮轮迹当量圆半径；理论弯沉系数。求得的=27.4mm，查资料可得=0.7Mpa，=10.65cm令实际弯沉值，则弯沉综合修正系数故理论弯沉系数我国沥青路面设计规范中以路表弯沉值为设计或验算指标时，设计参数采用抗压回弹模量，对于沥青混凝土试验温
11、度为20，将多层体系照弯沉等效的原则换算为按三层体系，如图7-2所示：图7-2 三层体系转换图一则中层厚度H的换算公式为：由 ， 查三层体系表面弯沉系数诺谟图可得，。 由计算理论弯沉的公式可得： 故 查诺谟图可得， 故 由此可解得： 取25cm。（2）验算各材料层层底弯拉应力由于设计公路为高速公路，故对沥青混凝土面层、半刚性基层、底基层都应进行拉应力的验算。a）验算沥青混凝土面层底面的弯拉应力我国沥青路面设计规范中以结构层层底弯拉应力为设计或验算指标时，设计参数采用抗压回弹模量，对于沥青混凝土试验温度为15，将多层路面按照拉应力相等的原则换算为弹性三层体系，如图7-3所示：图7-3 三层体系转换图二 由三9面弯拉应力系数计算诺谟图可得： 查诺谟图可得： 故沥青混凝土面层底面的最大拉应力=，满足要求。b）验算半刚性基层底面的弯拉应力将多层路面按照拉
