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1、课程名称：学生姓名：学生学号：专业班级：指导教师：年 月 日路面结构设计计算1 试验数据处理1.1 路基干湿状态和回弹模量1.1.1 路基干湿状态路基土为粘性土，地下水位距路床顶面高度0.98m1.85m。查路基临界高度参考值表可知IV5区H1=1.71.9m，H2=1.31.4m，H3=0.91.0m，本路段路基处于过湿中湿状态。1.1.2 土基回弹模量1) 承载板试验表1.1 承载板试验数据承载板压力（）回弹变形（0.01mm)拟合后的回弹变形(0.01mm)0.0220100.0435250.0650410.0865570.1080720.15119剔除0.20169剔除0.25220剔
2、除计算路基回弹模量时，只采用回弹变形小于1mm的数据，明显偏离拟合直线的点可剔除。拟合过程如图所示：路基回弹模量：2）贝克曼梁弯沉试验表1.2 弯沉试验数据测点回弹弯沉（0.01mm）1155218231704174515762007147817391721020711209122101317214170根据试验数据：=lin=155+17014=178.43s=li-2n-1=20.56(0.01mm)式中：回弹弯沉的平均值（0.01mm）；S回弹弯沉测定值的标准差（0.01mm）；li 各测点的回弹弯沉值（0.01mm）；n 测点总数。根据规范要求，剔除超出的测试数据，重新计算弯沉有效数据
3、的平均值和标准差。计算代表弯沉值：l1=+zas=178.43+1.64520.56=212.25Za为保证率系数，高速公路、一级公路取2.0，二、三级公路取1.645，四级公路取1.5。土基的回弹模量：1.2 二灰土回弹模量和强度1.2.1 抗压回弹模量二灰土抗压回弹模量为：735MPa。1.2.2 f50mm50mm试件劈裂试验表1.3 二灰土试件劈裂试验数据f50mm50mm试件劈裂试验最大荷载（N）（kPa）处理结果1926 235.80选用2982 250.06选用31042 265.34选用4986 251.08选用51049 267.13剔除6881 224.34剔除有效数据平均
4、值（kPa）250.57有效数据样本标准差S（kPa）12.07变异系数Cv（%）4.82变异系数应小于6%，否则可在剔除偏差较大的数据后，重新计算平均值和标准差。设计值为：td=-1645s25057-164512.07=230.71(kpa)1.3 二灰稳定砂砾回弹模量和强度1.3.1 二灰稳定砂砾回弹模量 二灰稳定砂砾回弹模量为：1530MPa。1.3.2 二灰稳定砂砾f100mm100mm试件劈裂试验表1.4 二灰砂砾试件劈裂试验数据f100mm100mm试件劈裂试验最大荷载（N）（kPa）处理结果110538 671.21选用211735 747.45选用311889 757.26选
5、用410794 687.52选用510570 673.25选用611519 733.69选用711444 728.92选用811671 743.38选用912156 774.27选用有效数据平均值（kPa）724.10有效数据样本标准差S（kPa）37.70变异系数（%）5.2变异系数应小于10%，否则可在剔除偏差较大的数据后，重新计算平均值和标准差。设计值为：td=-1645s724.10-1.64537.70=662.08(kpa)1.4 中粒式沥青混凝土回弹模量和强度1.4.1 抗压回弹模量 20时抗压回弹模量：1079(MPa)15时抗压回弹模量：1606(MPa)1.4.2 15时
6、f101.6mm63.5mm试件劈裂试验表1.5 沥青混凝土试件劈裂试验数据f101.6mm63.5mm试件劈裂试验最大荷载（N）（kPa）处理结果110746 1060.91选用210037 990.92选用310557 1042.25选用49248 913.02选用510074 994.57选用610879 1074.04选用有效数据平均值（kPa）1012.62有效数据样本标准差S（kPa）59.5变异系数（%）5.2设计值取为：td=1012.62(kpa)1.5 水泥混凝土抗折强度表1.6 水泥混凝土试件弯拉强度试验数据组别试件极限荷载（kN）（kPa）处理结果11394933.3选
7、用2395067.7选用3385333.3选用有效数据平均值= 5111.1（kPa）21395600.0选用2395733.3选用3395466.7选用有效数据平均值=5600.0（kPa）一组3个试件，以3个试件测值的算术平均值为测定值。如任一个测值与中值的差值超过中值的15%时，则取中值为测定值。如有两个测值与中值的差值均超过上述规定时，则该组试验结果无效。因此第1组测定值为5.11MPa，第2组测定值为5.60MPa。一般情况下，用于路面设计的弯拉（抗折）强度标准值可取多组测定值的代表强度：因试验数据仅有2组，弯拉强度标准值fr按规范要求取5.0MPa。2 沥青路面设计2.1 轴载分析
8、该道路的交通组成情况如表2.1所示。表2.1 交通组成表车型前轴重后轴重后轴数后轴轮组数后轴距（m）交通量解放CA10B19.4060.851双解放 CA39035.0070.151双东风EQ14023.7069.201双黄河JN15049.00101.601双黄河JN25355.0066.002双 3长征XD98037.1072.652双 3日野ZM44060.00100.002双 3日野KB22250.20104.301双太拖拉13851.4080.002双 3小客车2.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力的累计当量轴次沥青路面设计以单轴双轮组 BZZ100kN 作为标准轴载。
9、1) 轴载换算轴载换算采用如下计算公式：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，kN；Pi 被换算车辆的各级轴载，kN；k 被换算车辆的类型数；轴载系数，,为轴数。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。轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为0.38。轴载换算结果如表2.2所示。表2.2 轴载换算表（一）车型解放 CA10B后轴60.8511解放 CA390前轴35.0016.4后轴70.1511东风 EQ140后轴69.2011黄河 JN150前轴49.0016.4后轴101.6011黄河
10、 JN253前轴55.0016.4后轴66.002.21长征 XD980前轴37.1016.4后轴72.652.21日野 ZM440前轴60.0016.4后轴100.002.21日野 KB222前轴50.2016.4后轴104.3011太拖拉 138前轴51.4016.4后轴80.002.21合计备注：轴载小于25kN的轴载作用不计。2) 累计当量轴次计算根据设计规范，高速公路沥青路面的设计年限为 15年，六车道的车道系数是0.30.4，取0.35， = 5.3%，累计当量轴次：2.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次1) 轴载换算验算半刚性基层层底拉应力公式为：式中： 轴组系数，；
11、 轮组系数，单轮组为18.5，双轮组为1，四轮组为0.09。计算结果如表2.3所示。表2.3 轴载换算表（二）车型解放 CA10B后轴60.8511解放 CA390后轴70.1511东风 EQ140后轴69.2011黄河 JN150后轴101.6011黄河 JN253前轴55.00118.5后轴66.0031长征 XD980后轴72.6531日野 ZM440前轴60.00118.5后轴100.0031日野 KB222前轴50.20118.5后轴104.3011太拖拉 138前轴51.40118.5后轴80.0031合计备注：轴载小于 50kN 的轴载作用不计。2) 累计当量轴数计算根据设计规范
12、，高速公路沥青路面的设计年限为 15年，六车道的车道系数是 0.30.4，取 0.35, = 5.3%，累计当量轴次：2.2 路面结构组合设计本道路位于IV5区，地下水位较高，所以需要考虑干燥（中湿）和潮湿（过湿）两种情况进行路面结构设计。2.2.1 路基干燥（中湿）情况沥青路面结构根据本地区的路用材料、已有的工程经验和典型路面结构，拟定了两个路面结构方案。根据各结构层的混合料类型、最小施工厚度、施工机具等因素，初步确定了各结构层厚度。该公路地处 IV5区，属江南丘陵过湿地区，根据气候资料，该地区年降水量大于 1500mm；年最高月平均气温大于30，且高温季节长，年最低气温大于9；春夏东南季风造成的梅雨和下雨与高温季节重叠，形成明显不利季节。根据地区交通组成资料
