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1、沥青路面设计指标计算新建路面结构设计指标与要求一、沥青路面结构设计指标沥青路面结构设计应满足结构整体刚度、沥青层或半刚性基层抗 疲劳开裂和沥青层抗变形的要求。应根据道路等级选择路表弯沉值、 沥青层层底拉应变、半刚性材料基层层底拉应力和沥青层剪应力作为 沥青路面结构设计指标，并应符合下列规定：1 快速路、主干路和次干路采用路表弯沉值、沥青层层底拉应变 半刚性材料基层层底拉应力、沥青层剪应力为设计指标。2 支路可仅采用路表弯沉值为设计指标。3 可靠度系数可根据当地相关研究成果选择；当无资料时可按下表取用可靠度系数二、沥青路面结构设计的各项设计指标应符合下列规定：1 轮隙中心处路表计算的弯沉值应小于
2、或等于道路表面的设计弯 沉值，应满足下式要求：Ya l sl d式中：Ya沥青路面可靠度系数；l s 轮隙中心处路表计算的弯沉值（0.01mm ）;1 d路表的设计弯沉值（0.01mm）；2 柔性基层沥青层层底计算的最大拉应变应小于或等于材料的容 许拉应变，应满足下式要求：YastsR 式中：戢沥青层层底计算的最大拉应变；R 沥青层材料的容许拉应变。3 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力应小于或等于材料的容 许抗拉强度，应满足下式要求：Ya om oR 式中：om 半刚性材料基层层底计算的最大拉应力（MPa ）; oR 路面结构层半刚性材料的容许抗拉强度（MPa ）。4 沥青面层计算的最大剪应
3、力应小于或等于材料的容许抗剪强度， 应满足下式要求：Ya Tm tR 式中：Tm沥青面层计算的最大剪应力（MPa ）;tR 沥青面层的容许抗剪强度（MPa ）o三、沥青路面表面设计弯沉值应根据道路等级、设计基准期内累 计当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定：l d =600 N e -0.2A c A s A b式中 ： A c 道路等级系数，快速路、主干路为1.0，次干路 为1.1，支路为1.2 ；A s 面层类型系数，沥青混合料为1.0，热拌和温拌或冷拌沥 青碎石、沥青表面处治为1.1；A b 基层类型系数，无机结合料类（半刚性）基层1.0，沥青 类基层和粒料基层1.6。四、沥青路面材料
4、的容许拉应变眾应按下列公式计算确定：sR =0.15 Em-1/310M / 4N e e -1 / 4）（69.0V V 84.4M ab b-+=V式中： M 沥青混合料空隙率与有效沥青含量的函数；E m 沥青混合料20弋动态回弹模量（MPa ）;V b 有效沥青含量（%）; V a 空隙率（%）o五、半刚性材料基层材料的容许抗拉强度应按下式计算： KssR 08 =式中：os 对于水泥稳定类材料系指90d龄期的劈裂强度； 对二灰稳定类和石灰稳定类材料系指180d龄期的劈裂强度；对于水泥粉煤灰稳定 材料系指龄期120d龄期的劈裂强度（MPa）；K s 抗拉强度结构系数，应依据结构层的混合料
5、类型按下列要 求进行计算：1）无机结合料稳定集料类的抗拉强度结构系数应按下式计算：Ksr =0.35 N e e 0.11 A c2） 无机结合料稳定细粒土类的抗拉强度结构系数应按下式计算：Kst =0.45 N e e 0.11 A c六、沥青混合料结构层容许抗剪强度应按下式计算：rsR K tt=式中：s T沥青混合料结构层60C抗剪强度（MPa ）;K r 抗剪强度结构系数，对一般行驶路段K r=1.2 A c ;对交 叉口和公交车停车站缓慢制动路段K r =0.39 N p 0.15 /A c ；N p 公交车停车站或交叉口设计基准期内同一位置停车的累 计当量轴次。七、路面质量验收时，
6、应对沥青路面弯沉进行检测和验收，并应 符合下列规定：1应在不利季节采用BZZ-100标准轴载实测轮隙中心处路表弯沉 值，实测弯沉代表值应按下式计算：21a 00Z l l K K S）（+=-式中：0l 路段内实测路表弯沉代表值（0.01mm）；01路段内实测路表弯沉平均值（0.01mm）；S路段内实测路表弯沉标准差（0.01mm）；Z a 与保证率有关的系数，快速路、主干路Z a =1.645，其 它道路沥青路面 Z a =1.5 ；K 1季节影响系数，可根据当地经验确定； K 3温度修正 系数，可根据当地经验确定。2 应按最后确定的路面结构厚度与材料模量，计算道路表面弯沉 检测标准值l a
7、 ，实测弯沉代表值应满足下式要求：al l 0式中：I a路表面弯沉检测标准值（0.01mm ），按最后确定的路面结构厚度与材料模量计算的路表面弯沉值。3检测代表弯沉值应用标准轴载BZZ-100的汽车实测路表弯沉值， 若为非标准轴载应进行换算。对半刚性基层结构宜采用5.4m的弯沉仪; 对柔性结构可采用3.6m的弯沉仪测定。检测时，当沥青厚度小于或等 于50mm时，可不进行温度修正；其他情况下均应进行温度修正。若 在非不利季节测定，应考虑季节修正。4 测定弯沉时应以 1km3km 为一评定路段。检测频率视道路等 级每车道每10m50m测一点，快速路、主干路每公里检测不少于80 个点，次干路及次干
8、路以下等级道路每公里检测不少于40个点。沥青混凝土路面的结构设计一、标准轴载换算标准轴载计算参数(BZZ-100)()KN P 标准轴载()MPa P轮胎接地压强1007.0()cm d 单轮压面当量直径()cm 两轮中心距30.21d5.1根据公式(12-30)2= = ki i i p p n c c 135.421)(Nin 各级轴载作用次数；p标准轴载；ip 被换算车型的各级轴载；1c轴数系数,)(1m 2.111-+二c m为轴数；2c轮组系数，双轮组取为1；将各种不同重量的汽车荷载换算成标准轴载。根据公式（12-31）（）111365N t e N YnY+-?=（n车道系数，取值
9、0.45）推算设计年限期末一个车道上的 累计当量轴次N e，。得：Ne=（）1510.041365865.430.450.04+-?=2846290=285（万次）二、路面结构方案方案一：cm细粒式沥青混凝土4cm中粒式沥青混凝土6cm粗粒式沥青混凝土825cm水泥稳定碎石水泥石灰沙砾土层？土基方案二：cm细粒式沥青混凝土4cm中粒式沥青混凝土8 cm粗粒式沥青混凝土15cm密集配碎石？水泥稳定沙砾18cm土基路面材料设计参数如下：三、确定路面设计弯沉值。查表得：cA 公路等级系数，取1.0s A 路面类型系数，取1.0 bA 路面结构类型系数，取1.0()0.20.2460060028510
10、11130.7(0.01)d e c s b l N A A A mm -?=四、计算待求层厚度。 1、求理论弯沉系数由公式(12-15)12s l p l F E 5a=其中， 0.360.3801.632000s l E F p 5?= ? ? 对于 BZZ-100: 0.7p MPa 二，21.310.652cm 5= 0.03d s l l cm = 0.380.3620.710.6530.7210.03 1.631200200010.650.71 a=? ? 4.78l a?=2、计算基层与垫层的厚度。 将该多层体系换算为当量三层体系如图：cm3细粒式沥青混凝土 cm5中粒式沥青混凝
11、土 cm 7粗粒式沥青混凝土 2h粉煤灰三渣3h 天然沙砾土基MPaE 0.270=MPaE 1603=MPaE 6002=?MPa 1200E y 1=cm h 311=MPa800E y 2=HMPa27E 0二计算 H :282.065.10311=5h ；667.0120080012=y y E E；0338.0800272二二y o E E 查课本图 12-10 得 2.8二a ; 35.11二K 221 4.780.438.2 1.35l K K K aa=?查课本图12-10得6.10 6.1010.6564.97()HH cm 5=?=?= 由：121323 H h h h h
12、 =+23 H 57 64.97h h ?=+=230.8080.46653.591h h ?+=取垫层厚度3h为50cm，得2h为37.5cm，取38cm。五、 验算整体性材料层底部的最大弯拉应力。1、确定容许拉应力R o根据 公式(12-34)SsR K oo=s o沥青混凝土或半刚性基层的劈裂强度；S K 抗拉强度的结构系数；对沥青混凝土层的抗拉强度系数， c eA /N 09.0K 22.0 S =细粒式 60.22S s R1S 0.09(2.8510)1K 2.3681.01.20.507()K 2.368MPa oo=中粒式 60.22S s R2S 0.09(2.8510)1K
13、 2.3681.00.80.338()K 2.368MPa oo= =粗粒式 60.22S s R3S 0.09(2.8510) 1.1K 2.6051.00.60.230()K 2.605MPa oo= =对于无机结合料稳定集料类的抗拉强度系数， c e A /N 35.0K 11 .0 S =795.10.1/)1085.2(35.0K 0116 S =?=? 粉煤灰三渣层的容许拉应 力 )(223.0795.14.0KS sR4MPa =g (由课本，均采用15弋时的抗压回弹模量计算)2、确定细粒 式沥青混凝土层底部的弯拉应力。将多层结构换算为当量三层体系：cm3细粒式沥青混凝土 cm5
14、中粒式沥青混凝土 cm 7粗粒式沥青混凝土 2h粉煤灰三渣3h 天然沙砾土基MPaE 0.270=MPaE 1603=MPaE 6002=?MPa 1800E y 1=cmh 311=MPa1600E y 2=HMPa27E 0=121323 H H 57385026.7cmh h h h =+?=+=11h 30.2810.655=，2116000.891800y y E E =，2270.0171600o y E E =查图12-18得,0o,表明该层层底承受弯曲拉应力，自然满 足要求。3、确定中粒式沥青混凝土底部的弯拉应力。 将多层结构换算为 当量三层体系：cm3细粒式沥青混凝土 cm5中粒式沥青混凝土 cm 7粗粒式沥青混凝土 2h 粉煤灰三渣3h 天然沙砾土基MPaE 0.270=MPaE 1603=MPa E 6002=?MPa1600E y 1=1H MPa1200E y 2=2H MPa27E 0=112 H h h =+1 H 538.09cm ?=+=21
