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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划结构层材料的容许拉应力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黄海DD双轮组6002北京双轮组37203北京1双轮组15004解放CA501双轮组8105东风1双轮组7506黄河JN双轮组8007日野1双轮组8五十铃EXR双轮组3设计年限15车道系数交通量平均年增长率一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=2052,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴
2、次:7769设计年限内一个车道上的累计当量轴次:+07属特重交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:8997设计年限内一个车道上的累计当量轴次:+07属特重交通等级路面设计交通等级为特重交通等级公路等级高速公路公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值:18()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12粗粒式沥青混凝土3粗粒式沥青碎石4石灰粉煤灰碎石5石灰土80080*公路新建路面设计成果文件汇总*一、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
3、轴距(m)1黄海DD双轮组2北京双轮组33北京1双轮组4解放CA501双轮组5东风1双轮组6黄河JN双轮组7日野1双轮组8五十铃EXR双轮组3设计年限15车道系数交通量平均年增长率一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=2052,属重交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:7769设计年限内一个车道上的累计当量轴次:+07属特重交通等级当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:路面营运第一年双向日平均当量轴次:8997设计年限内一个车道上的累计当量轴次:+07属特重交通等级路面设计交通等级为特重交通等级公路等级高速公路公路等级系数1面
4、层类型系数1路面结构类型系数1路面设计弯沉值:18()交通量6007XX80080层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2中粒式沥青混凝土13粗粒式沥青混凝土4水泥稳定碎石5水泥石灰稳定碎石6级配碎石二、新建路面结构厚度计算新建路面的层数:6标准轴载:BZZ-100路面设计弯沉值:18()路面设计层层位:4设计层最小厚度:150(mm)层位结构层材料名称厚度20平均抗压标准差15平均抗压(mm)模量(MPa)(MPa)模量(MPa)1细粒式沥青混凝土XX2中粒式沥青混凝土401XX16003粗粒式沥青混凝土XX水泥稳定碎石?水泥石灰稳定碎石级配碎石新建路基3
5、5按设计弯沉值计算设计层厚度:LD=18()H(4)=350mmLS=()H(4)=400mmLS=()H(4)=394mm(仅考虑弯沉)按容许拉应力计算设计层厚度:H(4)=394mm(第1层底面拉应力计算满足要求)H(4)=394mm(第2层底面拉应力计算满足要求)标准差容许应力(MPa)(MPa)00000H(4)=394mm(第3层底面拉应力计算满足要求)H(4)=394mm(第4层底面拉应力计算满足要求)H(4)=394mm(第5层底面拉应力计算满足要求)路面设计层厚度:H(4)=394mm(仅考虑弯沉)H(4)=394mm(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8
6、00mm验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.路面结构设计及计算轴载分析路面设计以双轴组单轴载100KN作为标准轴载a.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?P?轴载换算采用如下的计算公式：N?C1C2Ni?i?P?式中：N标准轴载当量轴次，次/日ni被换算车辆的各级轴载作用次数，次/日P标准轴载，KNpi被换算车辆的各级轴载，KNK被换算车辆的类型数c1轴载系数，c1?1?(m?1)，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。c2：轮组系数，单轮组为,双轮组为1，四轮组为。轴载换算结果如表所示：表轴载换算结果表注
7、：轴载小于25KN的轴载作用不计。累计当量轴数计算根据设计规范，一级公路沥青路面的设计年限为15年，四车道的车道系数取，=%，累计当量轴次：Ne?(1?)?t?1?365?N1?15?1?365?.次()?验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次b.轴载换算验算半刚性基底层底拉应力公式为pN?c1c2ni(i)P()i?1k8cc11式中：为轴数系数，?1?2(m?1)c2为轮组系数，单轮组为，双轮组为1，四轮组为。计算结果如下表所示：注：轴载小于50KN的轴载作用不计。N?e?(1?)?1?365?N?t1?(1?%)?结构组合与材料选取15?1?365?次%?由上面的计算得到设计年限内一个行
8、车道上的累计标准轴次约为700万次左右，根据规范推荐结构，路面结构层采用沥青混凝土、基层采用石灰粉煤灰碎石、底基层采用石灰土。规范规定高速公路一级公路的面层由二至三层组成，查规范，采用三层沥青面层，表面层采用细粒式密级配沥青混凝土，中间层采用中粒式密级配沥青混凝土，下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土。各层材料的抗压模量与劈裂强度查有关资料的表格得各层材料抗压模量与劈裂强度土基回弹模量的确定该路段处于4区，为粉质土，稠度为，查相关表的土基回弹模量为。设计指标的确定对于一级公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构层层底拉应力的验算。a.设计弯沉值:该公路为一级公路，路面等级系数Ac=，面层
9、是沥青混凝土路面As取，半刚性基层，底基层总厚度大于20cm，基层类型系数Ab=。设计弯沉值为：Ld?960Ne?960?()()b.各层材料的容许层底拉应力?R?spKs()细粒式密级配沥青混凝土KS?Ac()?1.0?R?SPKS?()中粒式密级配沥青混凝土(转载于:写论文网:结构层材料的容许拉应力)KS?Ac?1.0?R?SPKS?1?粗粒式密级配沥青混凝土KS?Ac?R?SPKS?细粒式沥青玛蹄脂碎石KS?Ac?1.0?R?SPKS?中粒式沥青玛蹄脂碎石KS?Ac第三篇复习题11-21.沥青路面的破坏可分为两类？?沥青路面的破坏可分为两类：?一类是结构性破坏，它是路面结构整体或其组成部
10、分的一处及多处的破坏，这种破坏严重时可能不具有支承车辆荷载的能力；?另一种是功能性破坏，即由于路面的不平整，使其不再满足行车要求的功能。2.沥青路面的缺点？?沥青路面的缺点是：压实的混合料空隙率大时，其耐水性差，易产生水损坏，一个雨季就可能造成路面大量破损；沥青材料的温度稳定性差，脆点到软化点之间的温度区偏小，经不住天然高低温差，冬季易脆裂，夏季易软化；沥青是有机高分子材料，耐“老化”性差，使用后将产生老化和龟裂破坏；平整度的保持性差，不仅沉降会带来平整度劣化，而且材料软化会形成车辙。3.按路面结构的力学特性，路面分哪三种类型？?根据路面结构的力学特性，路面分为下述三种类型：柔性路面：柔性路面
11、是指刚度较小，在车轮荷载作用下产生的弯沉较大，路面结构本身的抗弯拉强度较低，它通过各结构层将荷载传递给路基，使路基承受较大的单位压力。刚性路面：是指面层板刚度较大，它的抗弯拉强度较高，一般指水泥混凝土路面。半刚性路面：在沥青路面结构中含有一层或一层以上厚度大于15cm的半刚性基层且能发挥其特性，此沥青路面结构称为半刚性路面。11-31路面的基本结构层有哪些？并分别说出它们的相对位置、作用、采用哪些材料。路面基本结构层：一、面层二、基层和底基层三、垫层面层：?层位：位于道路最上层，表面层也称磨耗层；?作用：直接承受车轮荷载的垂直力和制动的水平力作用，及各种自然因素影响，并将荷载传递到基层以下的结
12、构层。?面层主要材料：水泥混凝土、沥青混凝土、沥青碎石混合料、砂砾或碎石掺土或不掺土的混合料以及块料等。基层：?基层层位：位于面层之下，底基层或垫层之上；?作用：主要承担着面层传下来的全部车辆垂直荷载，并把面层传下来的力扩散到垫层或路基。为主要承重层。底基层：?底基层层位：底基层是设置在基层之下，用质量较次材料铺筑。?作用：次要承重层。当路面基层太厚、垫层与基层模量比不符合要求时都应考虑设置底基层。?材料要求：对底基层材料的技术指标要求可比基层材料略低，底基层也可分为上、下底基层。垫层：?层位：垫层是介于底基层与土基之间的层次。?作用：始终保证路基处于干燥或中湿状态。另一方面的功能是将基层传下
13、的车辆荷载应力加以扩散，以减小土基产生的应力和变形。同时防止路基土挤入基层中，影响基层结构的性能。材料：粒状材料和整体性材料12-11.按沥青路面技术特性分类的沥青路面名称有哪些？沥青表面处治、沥青贯入式、沥青碎石、密级配沥青混合料乳化沥青碎石沥青玛蹄脂碎石2.沥青混合料的组成结构分为哪三种类型？沥青混合料组成结构形态分为三种结构类型：即悬浮密实结构、骨架孔隙结构、密实骨架结构12-21、什么是标准轴载？标准轴载：沥青路面设计规范规定：以BZZ100KN单后轴双轮组作为设计标准轴重12-3气温变化对路面的影响因素有哪些方面？?1气温对水泥混凝土路面的影响昼夜温度变化而引起的板顶与板底温度差产生的翘曲应力。
