文档视界 最新最全的文档下载
当前位置:文档视界 › 柔性路面设计及弯沉计算

柔性路面设计及弯沉计算

柔性路面设计及弯沉计算
柔性路面设计及弯沉计算

柔性路面设计及弯沉计算

柔性路面设计及弯沉计算

第八章柔性路面结构设计

8.6 路面补强层设计

随着使用时间的延续,柔性路面的使用性能和承载能力不断降低,当通过的轴次超过设计当量轴次,或路表破损严重时,便不能满足正常行车交通的要求,而需补强或改建。路面补强设计工作包括现有路面结构状况调查、承载能力评定以及补强结构选择、厚度计算和拉应力验算等。

一、路面结构状况调查和评定

对使用中的路面结构状况的调查和评定,其目的主要是了解路面现有结构状况和承载能力,据以预估剩余使用寿命、判断是否需要加强、分析路面损坏的原因及提出处理措施,并为补强设计提供可靠的设计参数。

1.路面概况调查

现有路面概况调查工作包括如下内容:

(1)交通调查

对于当前的交通量和车型组成进行实地观测。通过调查分析预估交通量增长趋势,确定年平均增长率。

(2)路基状况调查

调查沿线土质、填挖高度、地面排水情况、地下水位,以确定路基土组及干湿类型。

(3)路面状况调查

调查路面结构类型、组合和各层厚度,为此需开挖试坑进行量测和取

样试验。量测路基和路面宽度。详细记载路表状况及路拱大小。对路面的病害和破坏应详加记述并分析产生原因。

(4)路面修建和养护历史调查

将上述调查结果填入图 8-36 的相应栏目中。

2.路面承载能力评定

(l)评定指标及测定方法

路表弯沉量反映了路基和路面体系的抗变形能力,它同路基的模量路面层楼量

之间大致存在下述关系:

所以,路基模量

对弯沉的敏感性甚于路面模量

,而路面层的抗变

形能力主要同轮载作用下弯沉盆的曲率半径

和曲率半径

关系密切。因而,采用弯沉

两项指标可以更全面地反映路基路面结构的承载能力。

)设计的弯沉仪测定。弯沉仪的简路表回弹弯沉值采用贝克曼

图如图 8-37 所示。弯沉仪的测头穿过测定车后轴双轮轮隙,放在车轮前方的路表面上。梁在后三分点处通过支点支承于底座上。梁的另一端处架设一百分表,以测定测头的升降量。车辆以爬行速度向前行驶,车辆

经过测头时,读取百分表

的最大读值;车辆驶离后,再读取百分表

;两者相减后乘以 2 便是路表的回弹弯沉值。也即,

的规定(见表 2-6)。测定车的后轴计算参数,应符合标准轮载

通常,测点治外侧车轮轮带布置,因为此轮带往往显现出较高的弯沉值。然而,如果沿内侧轮带路面损坏较严重,则应取内侧轮带测定弯沉。测点间距可为

,视路段长短和所要求的测定精度而定。

(2)代表性弯沉值

由于弯沉值大小同路面面层类型、结构组合和厚度、路基土类型和状态,交通量和组成、路面使用期限以及路面温度有关,因此实测弯沉值之间存在着差异,即使将测点间距缩小,仍会出现这种差异。为了利用测得的众多弯沉值评定一段路面的承载能力,需对所测弯沉值进行统计加工,寻求有代表性的弯沉值。

对测定弯沉值进行统计加工时,假定测定是在相同条件下的等精度测量,测定结果的分布符合正态分布规律。因此可由正态分布定理求得已知测点

应弯沉值

的平均弯沉值

、标准差及变差系数

,即

和相

(8 —— 49)

由此得一段路的代表性弯沉值为

(8 —— 50)

式中,

为保证率系数,与道路等级有关,二级公路及二级以上公路

取 1.5 ;三级和四级公路取 1.3。城市快速路、主干路取 2.0 ;城市次干路取

1.5 ;城市支路取 1.3。不同的保证率系数相应有不同的保证率,如Za为 l.5 和

2.0 的保证率分别为 9

3. % 和 97.7%。

(3)测定季节对弯沉的影响

由于路面在一年内的不同时期具有不同的承载能力,而经补强设计的路面必须保证在最不利季节具有良好的使用状况,因而弯沉测定应在一年的最不利季节进行。但是由于种种原因常不能在不利季节测定,使得实测弯沉值偏小,所以要乘以根据多年累积测定资料统计分析得到的季节影响系数

值因地

区、土质、路基干湿类型以及路面结构类型而异,应根据多年连续弯沉测定对比分析的结果和本地区的经验确定。

(4)加铺沥青层对原砂石路面弯沉的影响

在原有砂石路面上加铺沥青层以后,路基和基层中的水分蒸发较前困

难,致使路基和基层中湿度增加,承载能力降低,弯沉增大。尤其是季节性冰冻区路基为潮湿或过湿的路段,更易产生沥青面层下的湿度累积,降低承载力。因此,在原砂石路面测得的弯沉值上应乘以反映这种湿度变化导致弯沉增大的湿度影响系数k2,其数值应根据对比测定或本地区的使用经验确定。

(5)温度对弯沉的影响

当原路面为沥青面层时,弯沉测定值还随路面温度的变化而变化。为了使不同温度时测定的弯沉结果可资比较,以及便于进行补强设计,需把不同温度时测定的结果换算为标准温度 20 ℃时的弯沉值 L20 ,其换算系数或弯沉温度修正系数为

(8 —— 51)

式中,

,为测定时沥青面层平均温度

时的弯沉值。

值宜按各地经验确定,它与路基的回弹模量

、沥青面层的厚度等因素有关。当无实测资料时,我国路面设计规范建议参用下述经验方法:

(8 —— 52)

式中 =

——沥青面层的厚度();

;

一一测定时路表温度与前 5 小时平均气温之和

经过标准温度

与测定温度

)。时两种弯沉测定值之比的统计分析得到如下弯沉温度修正系数经验公式:

时,

(8 —— 53)

时,

(8 —— 54)

若沥青面层厚度小于或等于

,路面弯沉值不需温度修正,又路面温度时,也不进行温度修理正。

(6)测定用轴载对弯沉的影响

路表某一点处的弯沉值大小,与测定用轴载(轮重、轮压、轮迹圆直径)有关。轴载大则测得的弯沉值也大。通过大量轻、重车弯沉对比测定,建立了弯沉和轴载间的经验关系如下:

(8 — 55)

式中

——不同轴载的弯沉轴载换算系数;

—标准轴载及相对应的弯沉值;

——非标准轴载及相对应的弯沉值。

当受条件限制,测弯沉所用汽车的后轴轴载与补强设计采用的标准轮载不一致时,可利用式(8 — 55)将实测弯沉

(7)计算弯沉

值;换算为设计轮载的弯沉

值。

考虑季节影响、湿度影响、温度影响以及测定用轴型的影响后,一个路段的计算弯沉值可由下式确定:

(8 — 56)

计算弯沉值反映了该路段路基路面结构的承载能力。

在确定各路段的计算弯沉值时,应将全线划分为若干段落,各段路基干湿类型和土质应相同,弯沉值比较接近。每段内弯沉测点应不少于 20 点,测点间距一般为

,特殊路段或因需要可适当加密。路段的最小长度还应与施工

,在水文、土质复杂或需要专门处理的软弱路方法相适应,一般不小于

段可视实际情况决定。

二、路面补强计算

补强层的计算方法很多,可分为经验法和理论法两大类。

经验法——是以补强试验路资料为基础进行归纳总结的方法,其实用简便,但使用有一定的局限性。

理论法——则以力学分析为基础,结合交通、环境和材料等特性,对理论计算结果进行修正的方法。

我国现行路面设计规范对补强层厚度的计算都采用理论法。下面介绍公路部门采用的方法,而城市道路部门的方法有一定差异,详细可参阅城市道路设计规范。

1.原路面当量回弹模量的计算

采用理论法计算补强层厚度的关键问题是如何确定原有路基路面体系的计算回弹模量。若大量进行现场承载板试验,显然不太现实。若能利用便于大量测定的路表弯沉值进行求解,则比较可行。将原路基路面结构体系视作表面计算弯沉相等的弹性均质体,利用弹性半空间体表面在圆形刚性承载板下的荷载一弯沉关系式,并考虑计入承载板测定的弯沉与汽车测定的弯沉间的差异及补强层材料的影响,各路段的当量回弹模量值算:

可据各路段的计算弯沉值按式(8—57)计

(8 — 57)

式中

——原路面的当量回模量

();

);

);

——标准轴载车型轮胎接地压强

(——标准轴载单轮传压面当量圆半径(

——原路面的计算弯沉

();

——用标准轴载的汽车在原路面上测得的弯沉值与用承载板在相同压强条件下所测得的回弹变形值之比,即轮板对比值。若当地无对比试验资料,可取M1=1.1 进行计算;

——原路面当量回弹模量扩大系数。当计算与原路面接触的补强层层底拉应力时,

时,

按式(8 - 58)计算;计算弯沉值及其他补强层层底拉应力。

(8 — 58)

式中

——与原路面接触材料的抗压回弹模量

();

)。——各补强层等效为与原路面接触层

h' 可按式

(8 - 59)计算。

相当的等效总厚度(

(8 — 59)

式中

——第

层补强层材料的抗压回弹模量

();

——第

层补强的厚度();

——补强层层数。

2.补强层的厚度计算及验算

拟定补强层结构组合后,尚需进一步确定补强层的厚度。在计算补强层厚度时,仍以设计弯沉值作为路面整体刚度的控制指标,对于二级和二级以上公路还应验算补强层层底拉应力,在季节性冰冻地区潮湿、中湿路段还应验算防冻厚度。

设计弯沉值、各补强层材料的容许拉应力及层底拉应力的计算方法、弯沉综合修正系数及补强层材料参数的确定,均与新建路面时的方法相同。

当补强层为单层时,以双层弹性体系为计算力学模型;当补强层为时,以

解。

例 8.7 在

区,某条公路原路面基层为泥灰结碎石,面层为厚

的层层弹性体系为力学模型。可用专用计算机程序求解,也可用诺模图求沥青上拌下贯,在不利季节用后轴轴载相当于

的汽车测定的弯沉值如图 8 - 36 所示,其中, 766 + 000~767 +

800 一段路基为中湿类型,测定时路表温度

,前 5h 的平均气温为

; 767+ 800~769 + 300

。预一段为干燥类型,测定时路表温度为

计使用期间内通过

,前 5 小时平均气温为

标准轴的累计轴数(已考虑横向分布)

次,沿线有碎石供应,河滩有砂砾,沥青可外购。试按二级公路设计路面补强厚度。

解 1. 确定原路面计算弯沉值和当量回弹模量

(l) 766 + 000~767 + 800 段

据测定弯沉的季节及当地自然条件取

后轴轴载与设计采用的标准车轴相同

,现求

。,弯沉测定车

原路当量回弹模量

厚度时,取

,,

,当以设计弯沉控制求算补强层

(2) 767 + 800~769 + 300 段

2.计算设计弯沉值

道路等级系数

强,面层类型系数

(二级公路),拟采用沥青混凝土和沥青碎石双层补,基层类型系数。

3.确定补强层厚度

据当地使用经验,补强层材料参数为:沥青混凝土在

时的

,在

时的

沥青碎石 20 ℃时的

厚度,先设定沥青混凝土面层厚度人

(1) 766 + 000~767 +800段

弯沉综合修正系数为

,采用图解法(利用诺漠图)求解补强层,计算沥青碎石层所需厚度

,查图 8-11 得

查图 8—11 得

, 则

,。验算沥青混凝土层层底拉应力,因该层底不与原路面接触,所以原路面当量回弹模量仍为

,及

查图 8-13 ,

发现系数

拉应力验算通过。

沥青碎石层厚定为

。,说明沥青混凝土层底受压力,即不出现拉应力,所以,

(2) 767 + 800~769 + 300 段

弯沉综合修正系数

查图 8-11 得

,所以

。,再查图 8-11 得

验算沥青混凝土层层底拉应力,因该层底不与原路面接触,所以原路面当量回弹模量仍为

,及

查图 8-13 ,

发现系数

4.方案比较

若有几个补强方案,可据施工条件、材料单价、气候状况、工期要求等,对所提方案作技术经济比较(此略),所以拉应力验算通过。该段沥青碎石曾厚定为

沥青路面设计计算

沥青混凝土路面计算书 一、交通量的计算 根据任务要求,其中与路面损坏有关的各类车俩交通量如下表 1、 计算累计当量轴次 累计当量轴次表 表2-1 车辆类型 交通量 (辆/d) 后轴 前轴 总换算系数 当量轴次 (次/d) 轴数系数C 1 轮组系数 C 2 后轴重(KN) 后轴换算系数 轴数系数C 1 轮组系数 C 2 前轴重(KN) 前轴换算系数 桑塔纳 3771 五十铃 6493 1 6.4 (18.5) 0.147 ( / ) 0.147 ( / ) 974 解放CA10B 3883 1 1.0 60.85 0.115 (0.019) 1 6.4 (18.5) 19.4 0.005 0.125 (0.019) 406 (64) 黄河JN150 1383 1 1.0 101.6 1.071 (1.135) 1 6.4 (18.5) 49.0 0.287 (0.003) 1.358 (1.138) 1881 (1579) 黄河JN162 290 1 1.0 115.0 1.836 (3.059) 1 6.4 (18.5) 59.5 0.668 (0.29) 2.50 ( 3.350) 728 (972) 交通SH361 28 2.2 1.0 2× 110.0 3.330 (6.431) 1 6.4 (18.5) 60.0 0.694 (0.311) 4.02 (6.74) 134 (186) 合计 4123 (2801) 当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时,凡轴载大于25KN 的各级轴载(包括车辆的前、后轴),均应按下式换算成标准轴载P 的当量作用次数N 。 4.35 121 k i i i P N C C n P =??= ? ??∑ 《规范》3.1.2-1 式中:

沥青路面设计计算案例及沥青路面课程设计

a沥青路面设计计算案例 一、新建路面结构设计流程 (1)根据设计要求,按弯沉或弯拉指标分别计算设计年限内一个车道的累计标准当量轴次,确定设计交通量与交通等级,拟定面层、基层类型,并计算设计弯沉值或容许拉应力。 (2)按路基土类与干湿类型及路基横断面形式,将路基划分为若干路段,确定各个路段土基回弹模量设计值。 (3)参考本地区的经验和规范拟定几种可行的路面结构组合与厚度方案,根据工程选用的材料进行配合比试验,测定各结构层材料的抗压回弹模量、劈裂强度等,确定各结构层的设计参数。 (4)根据设计指标采用多层弹性体系理论设计程序计算或验算路面厚度。如不满足要求,应调整路面结构层厚度,或变更路面结构组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。 (5)对于季节性冰冻地区应验算防冻厚度是否符合要求。 (6)进行技术经济比较,确定路面结构方案。 需要注意的是,完成结构组合设计后进行厚度计算,厚度计算应采用专业设计程序。有关公路新建及改建路面设计方法、程序及相关要求详见《沥青路面设计规范》。 二、计算示例 (一)基本资料 1.自然地理条件 新建双向四车道高速公路地处Ⅱ2区,拟采用沥青路面结构进行施工图设计,填方路基高1.8m,路基土为中液限黏性土,地下水位距路床表面2.4m,一般路基处于中湿状态。 2.土基回弹模量的确定 该设计路段路基处于中湿状态,路基土为中液限黏性土,根据室内试验法确定土基回弹模量设计值为40MPa。 3.预测交通量 预测竣工年初交通组成与交通量,见表9-11.预测交通量的年平均增长率为5.0%.

(二)根据交通量计算累计标准轴次Ne ,根据公路等级、面层、基层类型及Ne 计算设计弯沉值。 解:1.计算累计标准当量轴次 标准轴载及轴载换算。 路面设计采用双轮组单轴载100KN 为标准轴载,以BZZ-100表示,根据《沥青路面设计规范》规定,新建公路根据交通调查资料,主要以中客车、大客车、轻型货车、中型货车、大型货车、铰链挂车等的数量与轴重进行预测设计交通量,即除桑塔纳2000外均应进行换算。计算公司为: 35.4121)(∑==n i i i P P n C C N 对于北京BJ130型轻型货车 前轴:C1=1,C2=6.4,Pi=13.4KN ,ni=260 N=C1×C2×ni ×(Pi/P )4.35=1×6.4×260×(13.4/100)4.35=0.3(次/d) 后轴:C1=1,C2=1,Pi=27.4KN ,P=100KN,ni=260 N=C1×C2×ni ×(Pi/P )4.35=1×1×260×(27.4/100)4.35 =0.9(次/d) 对于东风EQ140型中型货车 前轴:N=7.9(次/d) 后轴:N=133.9(次/d) 对于东风SP9250型铰接挂车 前轴:N=110(次/d) 后轴:N=1704.3(次/d) 对于黄海DD680型大客车 前轴:N=129.3(次/d) 后轴:N=305.8(次/d) 对于黄河JN163型重型货车 前轴:543.3(次/d) 后轴:N=1534.8(次/d) 对于江淮AL6600型中客车 前轴:N=0.6(次/d) 后轴:N=0.7(次/d) 合计:N=4471.8(次/d) 累计标准当量轴次Ne 。 沥青路面高速公路设计使用年限以15年计,车道系数η=0.45,则累计当量轴次为:

现行公路沥青路面设计实例计算书汇总

现行公路沥青路面设计实例计算书汇总 内容提要配合《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)和已发行的《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)的有关内容,东南大学编制了《公路路面设计程序系统》(HPDS2017),本文仅对其中公路沥青混凝土路面设计的实例计算进行详细汇总,供设计人员参考。 关键词公路沥青混凝土路面设计实例计算汇总 0 前言 《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)的设计方法与前规范有很大不同,为使设计人员较快掌握与之配套的《公路路面设计程序系统》(HPDS2017),特编本实例计算详细汇总。 表1 现行公路沥青路面设计实例计算书汇总表 1 新建二级公路计算书 (1)新建二级公路计算书: 一、交通量计算 公路等级二级公路 目标可靠指标 初始年大型客车和货车双向年平均日交通量(辆/日) 900 路面设计使用年限(年) 12 通车至首次针对车辙维修的期限(年) 12 交通量年平均增长率%

方向系数 .55 车道系数 1 整体式货车比例 45 % 半挂式货车比例 25 % 车辆类型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类 满载车比例 .1 .41 .12 0 .38 .59 .32 .47 .41 .42 初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量(辆/日) 495 设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆) 2960466 路面设计交通荷载等级为轻交通荷载等级 当验算沥青混合料层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +08 当验算沥青混合料层永久变形量时: 通车至首次针对车辙维修的期限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 7500888 当验算路基顶面竖向压应变时: 设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为 +07 二、路面结构设计与验算 路面结构的层数 : 5 设计轴载 : 100 kN 路面设计层层位 : 4 设计层起始厚度 : 200 (mm) 层位结构层材料名称厚度模量泊松比无机结合料稳定类材沥青混合料车辙试验 (mm) (MPa) 料弯拉强度( MPa) 永久变形量( mm )

弯沉值计算步骤

道路设计弯沉值计算步骤 一、土基弯沉计算: 1、L0=9308 E0’-0.938(JTJ031-2000路面基层技术规范P88,单位为0.01mm) 其中E0’ = E0 * K1 (K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3) 2、E0可用刚性承载板测定、柔性承载板测定及结合W C查表所 得,在市政工程中考虑条件限制及结合地质勘察报告采用查表的方法得出E0。(查表参数为W C,、自然区划、土组类别) 3、W C= (W L- W)/(W L- W P),W C—平均稠度、W L—土的液 限、W—土的平均含水量、W P—土的塑限。(JTJ014-97 公路 沥青路面设计规范P34) 4、算出W C后根据自然区划(惠州为IV7)、土组类别及平均稠度 查表可得E0。(JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P79,采用内 插法查表) 二、底基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、利用土基及底基层材料的回弹模量E0’及E1利用底基层厚度h1 及计算模量比K1E0/K2E1和h1/δ查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得出底基层顶面回弹弯沉系数αL,K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3;K2为季节影响系数,为1.1~1.2,在此取1.15;δ=10.75cm(为标准车轮迹当量圆半径) 2、底基层材料弯沉计算公式L1=(2Pδ/ K1E0)*αL*F。(JTJ031-2000 P89 A.0.3-2,算出单位为cm,要化成

0.01mm),F=3.643αL1.8519;P=标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 三、基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层材料换算成与基层材料 相当(即具有基层回弹模量E2)的厚度h21,由弯沉系数αL和比值K1E0/K3E2(K3为季节影响系数,为 1.05~1.0,在此取 1.025)查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得相应的h21/δ值; 2、由h2/δ与h21/δ值之和及K1E0/K3E2值查图A.0.3得出基层基 层顶面回弹弯沉系数α’L; 3、计算弯沉综合修正系数F’=3.643α’L1 1.8519; 4、计算基层弯沉值弯沉计算公式L2=(2Pδ/ K1E0)*α’L* F’。 (JTJ031-2000 P89 A.0.4-1,算出单位为cm,要化成0.01mm);P= 标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 5、h1的底基层材料换算成与基层材料相当(即具有基层回弹模 量E2)的厚度h21公式为:h21= h1 (E1/ E2)∧(1/3)。 四、基层及底基层回弹模量取值: 经查表和实际相结合得出5%水泥稳定基层回弹模量取值为1300MPa, 4%水泥稳定基层回弹模量取值为1000MPa。 五、各基层的试验要求: 1、各基层配合比设计根据7天无侧限抗压强度实验确定(2.5~ 5.0MPa)。 2、水泥稳定粒料实测强度以7天养护期的无侧限抗压强度为准。 3、7天养护为在规定湿度下养生6天,浸水1天。

沥青路面设计计算书

沥青路面结构设计与计算书 1 工程简介 本路段车站北路城市道路,采用二级标准.K0+000~K2+014.971,全线设计时速为40km/h。路基宽度为21.5m,机动车道宽度为2×7.5m,人行道宽度为2×2.5m,盲道宽度为2×0.75m。路面设计为沥青混凝土路面,设计年限为15年。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示;根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面结构为:机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20,基层采用20cm厚水稳砂砾(5:95),底基层采用20cm天然砂砾。 2 土基回弹模量的确定 本设计路段自然区划位于Ⅵ区,当地土质为砂质土,由《公路沥青路面设计规(JTG D50-2006》表F.0.3查得,土基回弹模量在干燥状态取59Mpa. 3 设计资料 (1)交通量年增长率:6% 设计年限:15年 (2)初始年交通量如下表:

4 设计任务 4.1 沥青路面结构组合设计 4.2 沥青路面结构层厚度计算,并进行结构层层底拉应力验算 4.3 绘制沥青路面结构图 5 沥青路面结构组合设计 5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示。标准轴载计算参数如表10-1所示。 5.1.1 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 5.1.1.1 轴载换算

轴载换算采用如下的计算公式: 35 .41 21∑=? ?? ??=k i i i P P n C C N ,()11 1.211c m =+?-=,计算结果如下表所示。 轴载换算结果表(弯沉) 注:轴载小于25KN 的轴载作用不计

沥青路面设计范例

路基路面课程设计(沥青路面设计)例 1.1道路等级确定 根据调查资料,基年交通量组成如下: 表3.1 基年交通量组成 由于路线为县级公路,因此道路等级为一级公路以下,则由预测年限规定:具有集散功能的一级公路及二、三级公路的规划交通量应按15年预测,则由公式: N d =N (1+8%)n-1 (式1-1) 其中:N d —规划年交通量(辆/日) N —基年平均日交通量(辆/日) —年平均增长率(%) n—预测年限(年) 即:规划年交通量为: Nd=[(150+80+100+120)×1.5+150×2.0+(120+110)×3.0]×(1+8%)15-1 =[345+150+300+180+360+330] ×(1+8%)15-1 =4890辆/日 由《公路工程技术标准》(JTG B01—2003)(以下简称《标准》),双车道三级公路应能适应将各种车辆折合成小客车的年平均日交通量为2000~6000辆,综合考虑选定道路等级为三级。

1.2结构设计 6.2.1轴载分析 路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。 6.2.1.2.1轴载换算(基本参数见表6.1) 轴载换算公式如下: N= 35 .4 i i k 1 i 2 1p p N C C?? ? ? ? ? ∑ = (式6-1) 式中:N—标准轴载的当量轴次,(次/日); N i —被换算车辆的各级轴载,(KN); P—标准轴载,(KN); P i —被换算车辆的各级轴载,(KN); K—被换算车型的轴载级别; C 1—轴载系数,C 1 =1+1.2×(m-1),m是轴数。当轴间距大于3m时,按单独 的一个轴载计算,当轴轴间距小于3m时,应考虑轴数系数;C 2 —轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。 表6-1 标准轴载计算参数 表6-2 预测交通量组成

路基弯沉值计算

弯沉值计算方法 青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 [文章]:沥青路面弯沉变化及测试 摘要:本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间,着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在,并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词:沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前,路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分,如弯沉达不到,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化,是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1~2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实,加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段,表现为路表弯沉的不断增长。这是因为,一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并

高速公路沥青路面设计实例

高速公路沥青路面设计实例 一、设计资料: 本公路等级为高速公路,经调查得,近期交通量如下表所示。交通量年平均 区。 增长率为9.5%,设计年限为15年,该路段处于Ⅳ 2 二、交通分析: 轴载分析路面设计以BZZ-100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 (1)累计当量轴次 注:轴载小于25KN的轴载作用不计。 (2)累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,六车道的车道系数η取0.3~0.4,取0.3。交通量平均增长率为9.5%。

2、验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 (1)轴载换算 车型i P(KN) C1C2i N(次/日) 小客车 前轴16.5 1 18.5 6750 0.0686 后轴23.0 1 1 6750 0.05286 中客车 SH130 前轴25.55 1 18.5 2000 0.67194 后轴45.10 1 1 2000 3.42328 大客车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1250 1.06448 后轴68.20 1 1 1250 58.5039 小货车 BJ130 前轴13.40 1 18.5 4250 0.00817 后轴27.40 1 1 4250 0.13502 中货车 CA50 前轴28.70 1 18.5 1500 1.27737 后轴68.20 1 1 1500 70.2047 中货车 EQ140 前轴23.70 1 18.5 2125 0.39131 后轴69.20 1 1 2125 111.74 大货车 JN150 前轴49.00 1 18.5 2125 130.647 后轴101.60 1 1 2125 2412.73 特大车日野 KB222 前轴50.20 1 18.5 1500 111.916 后轴104.30 1 1 1500 2100.71 拖挂车 五十铃 前轴60.00 1 18.5 187.5 58.2617 后轴100(3轴) 3 1 187.5 562.5 5624.304 注:轴载小于50KN的轴载作用不计 (2)累计当量轴次 根据公路沥青路面设计规范,高速公路沥青路面的设计年限取15年,六车道的车道系数η取0.3~0.4,取0.3。交通量平均增长率为9.5%。 三、设计指标的确定 8 2 1 ? ? ? ? ? ' ' P P n C C i i 8 2 1 1 ? ? ? ? ? ' ' ='∑ = P P n C C N i i i i

路基路面回弹弯沉值的计算(参照类别)

路基路面回弹弯沉值的计算 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值: 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。

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或等于道路表面的设计弯沉值,应满足下式要求: γa l s≤l d 式中:γa——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); l 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: γaεt≤[εR ] 式中:εt——沥青层层底计算的最大拉应变; [εR ] ——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: γaσm≤[σR] 式中:σm——半刚性材料基层层底计算的最大拉应力(MPa); [σR]——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力应小于或等于材料的容许抗剪强度,应满足下式要求: γaτm≤[τR] 式中:τm——沥青面层计算的最大剪应力(MPa); [τR]——沥青面层的容许抗剪强度(MPa)。 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;

贝克曼梁测定路基路面弯沉试验步骤及计算方法

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 贝克曼梁法 一.计算方法 Lr=L+Zα×S Lr=该路段弯沉代表值,L=该路段回弹弯沉值的平均值,Zα=保证系数(一般市政道路二灰、灰土路基选1.645,沥青路面选1.5),S=该路段回弹弯沉值的标准差。单点弯沉值计算方法:(初读数-终读数)×2 1.一般贝克曼梁,单轮直接读数*2就是估算的弯沉值了。 2.弯沉代表值=实测弯沉平均值+保证率系数*标准差。高速公路、或者一级公路的沥青面层保证率系数是1.645。高速公路、或者一级公路的路基、柔性基层保证率系数是2.0。二级、三级公路沥青面层保证率系数是1.5。二级、三级公路路基、柔性基层保证率系数是1.645。 2.方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/(n) (x为平均数) 3.标准差=方差的算术平方根 二.试验方法与步骤 1)试验前准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (2)向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。 (3)测定轮胎接地面积;在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格纸上印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积、精确至0.1cm2 。 (4)检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。 (5)当在浙青路面上测定时,用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断变化,应随时测定),并通过气象台了解前5d的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。 (6)记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。 2)测试步骤 (1)在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定,测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔划上标记。 (2)将试验车后轮轮隙对准测点后约3 ~ 5cm处的位置上。 (3)将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,梁臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上(轮隙中心前方3 ~ 5m处),并安装百分表于弯沉仪的测定杆上,百分表调零,用手指轻轻叩打弯沉仪,检查百分表是否稳定回零。 弯沉仪可以是单侧测定,也可以双侧同时测定。 (4)测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时,迅速读取初读数L1 。汽车仍在继续前进,表针反向回转:待汽车驶出弯沉影响半径(3m以上)后,吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2 。汽车前进的速度宜为5km/h左右。 三.弯沉仪的支点变形修正 (1)当采用长度为3,6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台

沥青路面设计计算书

沥青路面设计计算书

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100 7 .0() cm d 单轮压面当量直径() cm 两轮中心距30 .21d 5.1 根据公式(12-30) ∑== k i i i p p n c c 1 35 .421)( N i n ——各级轴载作用次数; p ——标准轴载; i p ——被换算车型的各级轴载; 1c ——轴数系数,)(1m 2.111-+=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。 车型 轴重(KN ) 次数/日 1 c 2 c 标准轴次/日 江淮AL6600 50 300 1 1 14.71095184 黄海DD680 60 200 1 1 21.67643885 北京BJ130 70 300 1 1 63.57666297 东风EQ140 80 400 1 1 151.530981 黄海JN163 90 499 1 1 315.540756 东风SP925 100 200 1 1 200 总计 865.4275468 根据公式(12-31)()111365 N t e N γηγ ??+-???=(η——车道系数,取值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:N e= ()15 10.041365 865.430.45 0.04 ?? +-? ????=2846290=285(万次) 二、路面结构方案 方案一: cm 细粒式沥青混凝土4 cm 中粒式沥青混凝土6 cm 粗粒式沥青混凝土8 25cm 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4 cm 中粒式沥青混凝土8 cm 粗粒式沥青混凝土15 cm 密集配碎石? 水泥稳定沙砾18cm 土基 路面材料设计参数如下: 材料名称 抗压回弹模 量 劈裂强度 (MPa) 15℃ 高温时参数 20 ℃ 15 ℃ Ev(MP a) C (MPa) ? 细粒式沥青混凝土 12 00 18 00 1.2 750 0.3 34 中粒式沥青混凝土 10 00 16 00 0.9 600 粗粒式沥青混凝土80 12 00 0.6 500

弯沉值计算方法和理论详细介绍

弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度,路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大,其变形也就越大,路面各层也就容易破裂。 弯沉值过大,其原因一般与路面各层的材料性质,厚度,整体性(是否结板),压实度等有关,还与气候条件有关,雨季会偏大。 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值: 通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。

沥青路面结构厚度计算

沥青路面结构厚度计算 路等级 : 一级公路新建路面的层数 :5 标准轴载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 24、9 (0、01mm) 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℃平均抗压标准差容许应力 (mm) 模量(MPa) (MPa) 模量(MPa) (MPa) (MPa) 1 细粒式沥青混凝土401400 02000 0 、47 2 中粒式沥青混凝土601200 01800 0 、34 3 粗粒式沥青混凝土801000 01200 0 、27 4 水泥稳定碎石 ?1500 03600 0 、25 5 石灰土250550 01500 0 、1 6 新建路基36 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 24、9 (0、01mm) H(4 )=200 mm LS= 26、3 (0、01mm) H(4 )=250 mm LS= 23、4 (0、01mm)

H(4 )=224 mm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力计算设计层厚度 : H(4 )=224 mm(第1 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第2 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第3 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=224 mm(第4 层底面拉应力计算满足要求) H(4 )=274 mm σ(5 )= 、101 MPa H(4 )=324 mm σ(5 )= 、087 MPa H(4 )=277 mm(第5 层底面拉应力计算满足要求) 路面设计层厚度 : H(4 )=224 mm(仅考虑弯沉) H(4 )=277 mm(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500 mm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求、通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:-------------------------------------- 细粒式沥青混凝土40 mm-------------------------------------- 中粒式沥青混凝土60 mm-------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土80 mm-------------------------------------- 水泥稳定碎石280 mm-------------------------------------- 石灰土250 mm-------------------------------------- 新建路基

沥青路面设计实例

【例11.1】新建路面设计实例 本例为安徽境内某条高速公路,整体式路基宽度为28.0m ,设计车速120km 。 ⑴设计交通量:设计使用年限15年,根据交通量预测资料,考虑车型发展趋势及经济发展对交通量增长的影响,交通量平均年增长率预测结果如表1-1。 表(1-1) 设计年限内交通量平均年增长率表 如下表(1-2)所示。 表(1-2) 代表车型及预测交通量表 根据预测交通量资料及代表车型,根据 4.351121 ( )K i i i p N C C n p ==∑=7068 Ne=[(1+r )t-1]×365×N1×η/r=2.×107 将各级轴载换算为标准轴载100KN ,15年内一个车道上的累计当量轴次为2494万次。 设计弯沉:Ld=600×Ne-0.2×Ac ×As ×Ab=19.4 (0.01mm ) 根据累计当量轴次,本项目设计交通等级为特重交通等级,路面设计弯沉19.4(0.01mm )。 若以半刚性层底拉应力为验算指标时 ''' 8121() K i i i p N C C n p ==∑1 =2494 Ne=[(1+r )t-1]×365×N1×η/r = ⑶路基土干湿类型: 根据项目所处地区已有的设计经验及查表综合考虑得出路基临界高度,参考外业中调查的地下水位,确定了路基的最小填土高度来保证路基在不利季节处于干燥或中湿状态。

⑷土基回弹模量: 根据规范,全线属于Ⅳ5自然区划,结合沿线地质情况确定土基回弹模量E0。经过清表回填、碾压,并根据《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006要求,保证上路床30cm,填料CBR值不小于8,下路床50cm填料CBR值不小于5,上路床压实度不小于96%;交通量等级为重型时应保证土基回弹模量>40MPa,故本条道路土基回弹模量取41.0MPa。施工过程中,应根据不同路段对路床土进行试验,若土基抗压回弹模量不符合设计要求时,可局部采用补压、固化处理、换填等措施,或调整底基层结构或厚度,以保证路基路面的强度和稳定性。 ⑸路面设计的结构参数:统一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度。沥青混凝土在弯沉指标计算中用20℃抗压模量,底层拉应力计算时采用15℃抗压模量,允许拉应力计算时采用15℃劈裂强度。半刚性材料的设计龄期:水泥稳定类为3个月。参照室内混合料实验结果,结合国内已建成路面调查情况,确定各层材料设计参数见表(1-3)。 表(1-3)结构设计参数 ⑹按设计弯沉计算路面厚度 初步结合以往施工及设计经验,拟定结构厚度: 表(1-4)主线路面结构

弯沉值计算--市政道路工程

一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。 经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003)

2、

《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)弯沉的作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。 容许弯沉 容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是 LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是 Ld=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页 计算弯沉值 计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值:

2017版沥青路面结构计算书

新建路面设计 1. 项目概况与交通荷载参数 该项目位于西南地区,属于二级公路,设计时速为40Km/h,12米双车道公路,设计使用年限为12.0年,根据交通量OD调查分析,断面大型客车和货车交通量为1849辆/日, 交通量年增长率为8.2%, 方向系数取55.0%, 车道系数取 70.0%。根据交通历史数据,按表A.2.6-1确定该设计公路为TTC4类,根据表 A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。 表1. 车辆类型分布系数 根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析,得到各类车型非满载与满载比例,如表2所示。 表2. 非满载车与满载车所占比例(%) 根据表6.2.1,该设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3,可得到在不同设计指标下,各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数,如表3所示。 表3. 非满载车与满载车当量设计轴载换算系数

根据公式(A.4.2)计算得到对应于沥青混合料层永久变形的当量设计轴载累计作用次数为8,109,551, 对应于无机结合料层疲劳开裂的当量设计轴载累计作用次数为562,339,245。本公路设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量为4,989,710,交通等级属于中等交通。 2. 初拟路面结构方案 初拟路面结构如表4所示。 表4. 初拟路面结构 路基标准状态下回弹模量取50MPa,回弹模量湿度调整系数Ks取1.00,干湿与冻融循环作用折减系数Kη取1.00,则经过湿度调整和干湿与冻融循环作用折减的路基顶面回弹模量为50MPa。 3. 路面结构验算 3.1 沥青混合料层永久变形验算

沥青路面设计计算实例

沥青混凝土路面计算书 一、轴载分析 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 3)轴载换算: 轴载换算的计算公式:N= 4.35121 ()k i i i P C C n P =∑ 2)累计当量轴次: 根据设计规范,二级公路沥青路面的设计年限取15年,双车道的车道系数取0.6 累计当量轴次: () '111365t e N N γηγ??+-???=()151 5.4%1365 ×885.380.65.4% ??+-???=? =(次) 3)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次 注:轴载小于50kN 的轴载作用不计 验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式: N=8121 ()k i i i P C C n P =∑ (2)累计当量轴次: ()'111365t e N N γηγ??+-???==()151 5.4%1365×505.650.65.4% ??+-????=2462767.6(次) 二、结构组合与材料选取 根据规范推荐结构,并考虑到公路沿途筑路材料较丰富,路面结构采用沥青混凝土(15cm ),基层采用二灰碎石(20cm ),基底层采用石灰土(厚度待定)。 二级公路面层采用三层式沥青面层, 表面层采用细粒式密级配沥青混凝土 (厚度3cm ), 中间层采用中粒式密级配沥青混凝土 (厚度5cm ), 下层采用粗粒式密级配沥青混凝土 (厚度7cm )。 三、各层材料的抗压模量与劈裂强度 抗压模量取20℃的模量,各值均取规范给定范围的中值,因此得到20℃的抗压模量: 细粒式密级配沥青混凝土为 1400MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1200MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 1000MPa , 二灰碎石为 1500MPa , 石灰土为 550MPa 。 各层材料的劈裂强度: 细粒式密级配沥青混凝土为 1.4MPa , 中粒式密级配沥青混凝土为 1.0MPa , 粗粒式密级配沥青混凝土为 0.8MPa , 二灰碎石为 0.5MPa ,

相关文档
相关文档 最新文档