瀝青路面設計計算案例及瀝青路面課程設計VIP

1、a瀝青路面設計計算案例一、新建路面結構設計流程(1)根據設計要求，按彎沉或彎拉指標分別計算設計年限內一個車道的累計標準當量軸次，確定設計交通量與交通等級，擬定面層、基層類型，并計算設計彎沉值或容許拉應力。(2)按路基土類與干濕類型及路基橫斷面形式，將路基劃分為若干路段，確定各個路段土基回彈模量設計值o(3)參考本地區(qū)的經驗和規(guī)范擬定幾種可行的路面結構組合與厚度方案，根據工程選用的材料進行配合比試驗，測定各結構層材料的抗壓回彈模量、劈裂強度等，確定各結構層的設計參數。(4)根據設計指標采用多層彈性體系理論設計程序計算或驗算路面厚度。如不滿足要求，應調整路面結構層厚度，或變更路面結構組合，或調整材

2、料配合比，提高材料極限抗拉強度，再重新計算。(5)對于季節(jié)性冰凍地區(qū)應驗算防凍厚度是否符合要求。(6)進行技術經濟比較，確定路面結構方案。需要注意的是,完成結構組合設計后進行厚度計算,厚度計算應采用專業(yè)設計程序。有關公路新建及改建路面設計方法、程序及相關要求詳見瀝青路面設計規(guī)范。二、計算示例(一)基本資料1 .自然地理條件新建雙向四車道高速公路地處n2區(qū)，擬采用瀝青路面結構進行施工圖設計，填方路基高1.8m,路基土為中液限黏性土，地下水位距路床表面2.4m,一般路基處于中濕狀態(tài)。2 .土基回彈模量的確定該設計路段路基處于中濕狀態(tài)，路基土為中液限黏性土，根據室內試驗法確定土基回彈模量設計值為40

3、MPa3 .預測交通量預測竣工年初交通組成與交通量，見表9-11.預測交通量的年平均增長率為4 .0%.表9-11預測交通組成與交通量車型分類代表車型交通量(輛/d)小客車桑塔納20002280中客車江淮AL6600220大客車黃海DD680450輕型貨車北京BJ130260中型貨車東風EQ140660重型客車黃河JN163868較接掛車東風SP9250330（二）根據交通量計算累計標準軸次Ne,根據公路等級、面層、基層類型及Ne計算設計彎沉值。解:1.計算累計標準當量軸次標準軸載及軸載換算。路面設計采用雙輪組單軸載100KN為標準軸載，以BZZ-100表示，根據瀝青路面設計規(guī)范規(guī)定，新建公路

4、根據交通調查資料，主要以中客車、大客車、輕型貨車、中型貨車、大型貨車、錢鏈掛車等的數量與軸重進行預測設計交通量，即除桑塔納2000外均應進行換算。計算公司為：nPN八產2口爺嚴對于北京BJ130型輕型貨車前軸:C1=1,C2=6.4,Pi=13.4KN,ni=260N=C1XC2XniX（Pi/P）4.35=1X6.4X260X（13.4/100）4.35=0.3（次/d）后軸：C1=1,C2=1,Pi=27.4KN,P=100KN,ni=260N=C1XC2XniX（Pi/P）4.35=1X1X260X（27.4/100）4.35=0.9（次/d）對于東風EQ140ffl中型貨車前軸:N=7

5、.9（次/d）后軸：N=133.9（次/d）對于東風SP9250型校接掛車前軸：N=110（次/d）后軸：N=1704.3（次/d）對于黃海DD680大客車前軸：N=129.3（次/d）后軸：N=305.8（次/d）對于黃河JN163型重型貨車前軸：543.3（次/d）后軸：N=1534.8（次/d）對于江淮AL6600型中客車前軸：N=0.6（次/d）后軸：N=0.7（次/d）合計：N=4471.8（次/d）累計標準當量軸次Ne瀝青路面高速公路設計使用年限以15年計，車道系數4=0.45,則累計當量軸次為：NeJ(1)t-1365N1=(1+0.05)15-1X365X4471.8X0.45

6、/0.05=15849307(次)累計軸次計算結果見表9-12,屬于重交通等級。表9-12軸載換算與累計軸載汽車類型前軸重(KN)后軸重(KN后軸數后軸輪組數后軸距(項日交通里(輛/d)北京BJ130型輕型貨車東風EQ140中型貨車東風SP9250a較接掛車黃海DD68cs大客車黃河JN163型重型貨車江淮AL6600型中客車13.423.650.749.058.617.027.469.3113.391.5114.526.5113111222222004000260660330450868220換算方法彎沉及瀝青層拉應力指標累計交通軸次1585萬次注：以半剛性材料層的拉應力為設計指標時，各級軸

7、載換算過程略。2.路面設計彎沉值的計算1)初擬路面結構2)根據本地區(qū)得到路用材料，結合已有工程經驗與典型結構，擬定了3個結構組合方案。方案一：4cm細粒式瀝青混凝土+6cm中粒式瀝青混凝土+8cm粗粒式瀝青混凝土+38cm水泥穩(wěn)定石石基層+?水泥石灰沙礫土層，以水泥穩(wěn)定沙礫為設計層。方案二：4cm細粒式瀝青混凝土+8cm中粒式瀝青混凝土+15crn及配瀝青碎石+?水泥穩(wěn)定沙礫+18cm級配沙礫墊層，以水泥穩(wěn)定沙礫為設計層。方案三：4cm細粒式瀝青混凝土+8cm中粒式瀝青混凝土+2X10cm密及配瀝青碎石+35cm配砂石。2)計算路面設計彎沉值ld=600Ne4.2AcAsAbld=600Ne0

8、.2AAA方案一：該結構為瀝青混凝土面層，半剛性基層：Ac=1.0,As=1.0,從=1.0ld=600Ne0.2義AAA=600義1584930702X1.0X1.0X1.0=21.78(0.01mrr)方案二：該結構為瀝青混凝土面層，柔性基層與半剛性基層組合，根據內插法確定基層系數為1.45;Ac=1.0,As=1.0,人=1.45ld=600Ne.2XACASAb=600158493072X1.0X1.0X1.45=31.59(0.01mm)方案三：該結構為瀝青混凝土面層，柔性基層。Ac=1.0,As=1.0,人=1.6ld=600Ne.2XACASAb=60015849307.2X1.

9、0X1.0X1.6=34.86(0.01mm)瀝青路面課程設計一、設計目的運用所學的知識，在教師的指導下，獨立的進行瀝青路面的設計工作，以培養(yǎng)和提高對路面結構的設計計算能力，掌握路面設計的基本方法和步驟。通過課程設計，應達到以下目的：（1）進一步加深對所學基本理論知識的理解和掌握，完善理論和實踐的銜接；（2）熟悉路基路面設計的基本內容和程序，了解和熟悉現行的國家行業(yè)“標準”和“規(guī)范”；（3）學會收集及查找相關資料的方法和途徑；（4）培養(yǎng)運用所學知識分析問題、解決問題的能力；（5）養(yǎng)成嚴謹求實的工作作風。二、設計資料某高速公路的瀝青路面結構設計（一）設計任務要求某公路設計等級為高速公路，設計基準

10、年為2006年，設計使用年限為20年，擬采用瀝青路面結構，需進行路面結構設計。（二）氣象資料該公路處于R5區(qū)，屬于溫帶大陸性季風氣候，氣候溫和，四季分明。年平均氣溫在1414.5C,月份氣溫最低，月平均氣溫為-0.204C,7月份氣溫27。C左右，歷史最高氣溫為40.50C,歷史最低氣溫為-17C,年平均降水量為525.4658.4mm雨水多集中在69月份，約占全年降雨量50%。平均初霜日在11月上旬，終霜日在次年3月中下旬，年均無霜日為220266d.地面最大凍土深度為20cm,夏季多東南風，冬季多西北風，年平均風速在3.0m/s.（三）地質資料與筑路材料路線位于平原微丘區(qū)，調查及勘探中發(fā)現

11、，該地區(qū)主要分布于低山丘陵區(qū)，坡地前和山前沖擊、傾斜平原表層，具有大空隙，垂直裂縫發(fā)育，厚度變化大，承載能力低，該層具輕微濕陷性，應注意發(fā)生不均勻沉陷的可能。未發(fā)現有影響工程穩(wěn)定的其他不良工程地質現象。當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好，可考慮用水泥穩(wěn)定石屑作基層，路段所處的土基強弱懸殊，其計算回彈模量E0,有兩個代表值分別為30MP和60Mp.沿線有多個石灰廠，石灰產量大、質量好。另外，附近發(fā)電廠粉煤灰儲量極為豐富，可用于本項目建設。本項目所在地域較缺乏砂礫。（四）交通資料根據工程可行性研究報告得知近期交通組成與交通量如表9-13所示，交通量年增長率如表9-14所小o9-13近期交通組成與交

12、通量車型交通量（輛/d）車型交逋量（輛/d）二菱FR415380江淮HF150510410520五十鈴NPR595G430東風SP9135B江淮HF140A510五十鈴東風M340490EXR181L9-14交通量年增長率期限增長率（）20072011年9.020122016年7.520172021年5.5三、設計依據高速公路全線按六車道高速公路標準設計行車道路緣帶、中間帶、硬路肩和土路肩。路基寬度為0.35m,雙向三車道2X3X3.75m,中間分隔帶寬度為3.0m,左側路緣帶寬度為0.75m,右側硬肩路總寬為3.25m土路肩寬為0.75m.計算行車速度為100km/h,全線全封閉全立交。四、設計方法與設計內容要求根據以上設計資料，首先確定路面的類型，然后擬定至少兩個方案進行比選，對瀝青路面設計確定路面的各層厚度，并驗算層底