路面厚度計(jì)算

1、棗潛高速公路新建瀝青路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算一、主線路面1、基本資料棗潛高速公路地處1區(qū)，雙向四車道，根據(jù)工可研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通組成與交通量及軸載換算，見表1。預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率見表2。表1 近期交通組成與交通量及軸載換算序號(hào)車 型名 稱前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1三湘CK664020.537.51雙輪組23202宇通ZK6105H40801雙輪組7053江淮HF140A18.941.81雙輪組4284依維柯79132956.51雙輪組8265東風(fēng)EQ14425.770.12雙輪組32318表2 預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間（年）交通量年增長(zhǎng)率131

2、1.6 2519.2 3513.2 4211.8 1）、當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)：路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次： 2636 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 ：1.905121E+07 屬重交通等級(jí)2）、當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)：路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 ：969 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次：7003270 屬中等交通等級(jí)路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為重交通等級(jí)2、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算根據(jù)本地區(qū)的路用材料，結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu)，初步擬定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下：4cm細(xì)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+220cm

3、水泥穩(wěn)定碎石+ ? cm級(jí)配碎石。以級(jí)配碎石為設(shè)計(jì)層，設(shè)計(jì)層最小厚度：20cm。該結(jié)構(gòu)為半剛性基層，瀝青路面的基層類型系數(shù)為1.0，經(jīng)計(jì)算，路面設(shè)計(jì)彎沉值為21(0.01mm)。利用計(jì)算程序計(jì)算得出，當(dāng)級(jí)配碎石厚度為20cm時(shí)同時(shí)滿足設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力的要求。表3 路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強(qiáng)度容許拉應(yīng)力1細(xì)粒式瀝青混凝土40140020001.40.392中粒式瀝青混凝土60120018001.00.283粗粒式瀝青混凝土80100012000.80.224水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.255水泥穩(wěn)

4、定碎石200150015000.50.256級(jí)配碎石?3003007土基401）、按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 ： H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 6 )=Hmin時(shí) LS=LD, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 .2）、按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度： H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層

5、底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)3、交工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算1）、計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值： 第 1 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 170.6 (0.01mm) 路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根

6、據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范公式計(jì)算)2）、計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 ：(未考慮綜合影響系數(shù)) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-0.185 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-0.017 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-0.032 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= 0.032 (MPa) 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 ( 5 )= 0.111 (MPa)二、樞紐互通路面1、基本資料根據(jù)工可研究報(bào)告可知路段所在地區(qū)近期交通組成與交通量及軸載換算，見表4。預(yù)測(cè)交通量增長(zhǎng)率見表5。表4 近期交通組成與交通量及軸載換算序號(hào)車 型名 稱前軸重

7、(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距(m)交通量1三湘CK664020.537.51雙輪組3372宇通ZK6105H40801雙輪組1023江淮HF140A18.941.81雙輪組624依維柯79132956.51雙輪組1205東風(fēng)EQ14425.770.12雙輪組3337表5 預(yù)測(cè)交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間（年）交通量年增長(zhǎng)率1311.6 2519.2 352.9 426.4 1）當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí) ：路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次：383 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次：5336131 屬中等交通等級(jí)2）當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí) ：路面

8、營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 ：141 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 ： 1964476 屬輕交通等級(jí)路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為中等交通等級(jí)2、新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算樞紐互通的路面結(jié)構(gòu)層與主線一致。經(jīng)計(jì)算，路面設(shè)計(jì)彎沉值為27.1(0.01mm)。利用計(jì)算程序計(jì)算得出，當(dāng)級(jí)配碎石厚度為20cm時(shí)同時(shí)滿足設(shè)計(jì)彎沉值和層底拉應(yīng)力的要求。表6 路面材料設(shè)計(jì)參數(shù)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度（mm）20抗壓回彈模量(MPa)15抗壓回彈模量(MPa)劈裂強(qiáng)度容許拉應(yīng)力1細(xì)粒式瀝青混凝土40140020001.40.522中粒式瀝青混凝土60120018001.00.373粗粒式瀝青混凝土80100012000.8

9、0.294水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.295水泥穩(wěn)定碎石200150015000.50.296級(jí)配碎石?3003007土基401）按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 ： H( 6 )= 200 mm LS= 19.1 (0.01mm) 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 6 )=Hmin時(shí) LS=LD, 故彎沉計(jì)算已滿足要求 .2）按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 ： H( 6 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 4 層底

10、面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求) H( 6 )= 200 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿足要求)3、交工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算1）計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 ： 第 1 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.1 (0.01mm) 第 2 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 20.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.2 (0.01mm) 第 4 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.1 (0.01mm) 第 5 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 54.2 (0.01mm) 第 6 層路面頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 170.6 (0.01mm) 路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 LS= 232.9 (0.01mm)( 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范公式計(jì)算)2）計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 ：(未考慮綜合影響系