沥青路面设计错误!未定义书签。

1 设计资料21.1 公路等级情况及周边情况21.2 公路2007年交通量调查情况如下表:21.3 沿线地理特征32 轴载分析32.1以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次32.1.1 轴载换算32.1.2 计算累计当量轴次42.2 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次42.2.1 轴载换算42.2.2 计算累计当量轴次53 确定路面等级和面层类型53.1 路面等级53.2 面层类型53.3 结构组合与材料的选取54 确定各结构层材料设计参数。

64.1 各层材料的抗压模量与劈裂强度64.2 土基回弹模量的确定64.2.1 确定路基的平均稠度64.2.2 确定土基回弹模量75 设计指标的确定75.1 设计弯沉值75.2 各层材料的容许底层拉应力76 设计资料总结87 确定石灰土层的厚度88 计算路面结构体系的轮隙弯沉值（理论弯沉值）109 验算各层层底拉应力109.1 上层底面弯拉应力的验算109.1.1 第一层地面拉应力验算119.1.2 第二层地面拉应力验算119.1.3 第三层换算129.1.4 第四层换算129.2 计算中层底面弯拉应力。

13水泥路面设计131 设计资料131.1 公路等级情况及周边情况131.2 公路1998年交通量调查情况如下表:141.3 沿线地理特征142 交通分析142.1 标准轴载与轴载换算142.2 交通分级，设计使用年限，和累计作用次数152.2.1 设计年限内一个车道累计作用次数152.2.2 交通等级的确定及初估板厚163 路面结构层组合设计164 确定结构层材料设计参数164.1 基层顶面的当量回弹模量与计算回弹模量164.2 复合式混凝土面层的截面总刚度与相对刚度半径175 荷载应力计算175.1荷载疲劳应力计算175.2 温度疲劳应力计算186 路面接缝处理196.1 纵向接缝196.1.1 根据规范的要求纵向接缝的布设应路面宽度和施工铺筑宽度而定。

196.2 横向接缝206.3 端部处理216.4 接缝填封材料217 纵向配筋设计227.1 计算参数227.2 横向裂缝间距计算227.3 裂缝宽度的计算227.4 钢筋应力的计算237.5 钢筋间距或根数的计算238 补强钢筋的设计238.1 边缘钢筋设计238.2 角隅钢筋设计23沥青路面设计1设计资料1.1 公路等级情况及周边情况沪杭高速人民广场至枫泾段公路，共有4车道，路面宽度为2×7.50m，设计年限为20年。

交通量年平均增长率为6%。

沿途有大量的碎石集料，砂砾并有石灰供应。

1.2 公路2007年交通量调查情况如下表:1.3 沿线地理特征该公路位于1IV 区，沿线土质为粘性土。

冻前地下水位为1.5m ，路基平均填土高度约为0.6m 。

2轴载分析轴载分析：根据我国《混凝土路面设计规范》和《沥青路面设计规范》规定路面设计以双轮组单轴载100KN 为标准轴载。

2.1以设计弯沉值为设计指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次2.1.1 轴载换算计算标准轴载的当量轴次：∑=ki i i Pp n C C N 35.421)(其中、分别采用以下来计算：)12.111-+=m C （，12=C （双轮），注：轴载小于25KN 的轴载作用不计。

2.1.2计算累计当量轴次根据设计规范及道路设计的本身要求，本公路沥青路面的设计年限取20年，根据规范规定的双向四车道的车道系数是0.4--0.5，在本设计中车道系数取0.45，计算累计当量轴次的公式：()[]η136511N rr N te⨯-+=本式中：r 表示交通量在设计使用年限的平均增长率，本公路取值为6%。

t 表示公路的设计使用年限，本公路取值为20年。

表示车道系数，本公路取值为0.45.表示单日换算轴载次数，本公路取值为1324.42。

因此有，()[]()[]45.01324.4236506.0106.0136511201⨯⨯⨯-+=⨯-+=ηN rr N te=8002190（次）2.2 验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次2.2.1 轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为：∑=ki i i Pp n C C N 821)(‘’‘其中，表示轴数系数，()1211-+=m C ’；表示轮组系数，0.11=’C （双轮组）2.2.2 计算累计当量轴次计算累计当量轴次的公式为：()[]η136511N rr N te⨯-+=参数取值同上:设计年限t 为20年,车道系数取0.45,设计使用年限的平均增长率r 取6%，单日换算轴载次数取880.36。

则，对于半刚性基层层底拉应力累计当量轴次：()[]()[]45.036.88036506.0106.0136511201⨯⨯⨯-+=⨯-+=ηN rr N te=5319164（次）根据设计规范的规定，累计当量轴次应当取不利值，所以，应该取值为8002190累计当量轴次。

3 确定路面等级和面层类型3.1 路面等级由以上计算可以得出，设计年限内一个行车道上的累计标准轴载次数约为800万次左右。

根据由累计当量轴次划分的交通等级可以定出该路的设计路面等级为中等交通等级。

3.2 面层类型由于规范规定高速公路、一级公路的面层由二层或三层组成。

对于本公路的设计，初步拟定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，中面层采用中粒式密级配沥青混凝土，底面层采用粗粒式密级配沥青混凝土。

3.3结构组合与材料的选取由上面的计算可以得出，设计年限内一个行车道上的累计轴载次数约为800万次左右，根据《公路沥青路面设计规范JTG D50-2006》规定的结构要求，查表4.1.3-1，并考虑到公路沿途有大量碎石且有石灰供应，路面结构面层采用的材料及厚度初步拟定如下：沥青混凝土（厚度取17cm ），基层采用水泥碎石（厚度取25cm），底基层采用石灰土（厚度待定）。

由于本公路，采用三层式沥青面层，加上其等级为中等交通，拟定表面层采用细粒式密级配沥青混凝土（厚度4cm），中面层采用中粒式密级配沥青混凝土（厚度6cm），底面层采用粗粒式密级配沥青混凝土（厚度7cm）。

材料的具体厚度列表如下：4 确定各结构层材料设计参数。

4.1 各层材料的抗压模量与劈裂强度根据相关表格及设计规范，可以得到各层材料的抗压模量和劈裂强度。

规范规定抗压模量取C20的模量，且在设计中各值均取规范给定范围的中值，因此︒得到C20的抗压模量如下：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,水泥碎石为1500MPa，石灰土为550MPa。

各层材料的劈裂强度如下：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，粒式密级配沥青混凝土为0.8MPa,水泥碎石为0.5MPa，石灰土为0.225MPa。

列表表示如下：4.2 土基回弹模量的确定4.2.1确定路基的平均稠度由于没有确定的实测稠度，根据相应的知识，可根据路基的临界高度判断土的干湿类型。

由于冻前地下水位为 1.5m ，位于（1.7—1.9）及（1.2—1.3）之间，然后查《路基路面工程》一书中表（14—9）有，土基的平均稠度的范围是：21c e c W W W ≥>。

因此，判定土的干湿类型为中湿，故有粘性土95.010.1≥>e W ，因此，选用0.1=e W 。

4.2.2确定土基回弹模量本路段处于1IV 区，为粘性土，稠度为1.00，在《路基路面工程》一书中查表14-11有土基回弹模量为30MPa 。

5设计指标的确定对于高速公路，规范要求以设计弯沉值作为设计指标，并进行结构底层拉应力验算。

5.1 设计弯沉值路面设计弯沉值公式为：b s c e d A A A N L 2.0600-=。

由于该公路为一级公路，故公路等级系数取1.0；面层是沥青混凝土，面层系数取1.0；半刚性基层，底基层总厚度大于20cm ，所以基层系数取1.0。

则，设计弯沉值为()0.10.10.180021906006002.02.0⨯⨯⨯⨯==--b s c e d A A A N L 。

98.24=（0.01mm ）5.2 各层材料的容许底层拉应力计算各层材料的容许底层拉应力的公式为：s sp R K /σσ= 本式中：指路面结构层材料的容许拉应力； 指结构层材料的极限抗拉强度；指抗拉强度结构系数，对于沥青混凝土面层：c e s A N Aa K /09.022.0•=、对于水泥碎石：c e s A N K /35.011.0=，对于石灰土：c e s A N K /45.011.0=。

所以有：细粒式密级配沥青混凝土:97.20.1/80021900.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=•=c e S s A N A KMPa K s sp R 471.097.2/4.1/===σσ 中粒式密级配沥青混凝土:97.20.1/80021900.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=•=c e S s A N A KMPa K s sp R 337.097.2/0.1/===σσ 粗粒式密级配沥青混凝土:27.30.1/80021901.109.0/09.022.022.0=⨯⨯=•=c e S s A N A KMPa K s sp R 245.027.3/8.0/===σσ 水泥碎石：92.10.1/531916435.0/35.011.011.0=⨯==c e s A N KMPa K s sp R 260.092.1/5.0/===σσ 石灰土：47.20.1/531916445.0/45.011.011.0=⨯==c e s A N KMPa K s sp R 0911.047.2/225.0/===σσ6 设计资料总结设计弯沉值为24.98（0.01mm ）,相关设计资料汇总如下表：7确定石灰土层的厚度换算时，将多层体系的第一层作为上层，其厚度与模量保持不变，将2至5层作为中层，并将其转化为第二层的模量，厚底转化为等效厚度。

即，变成一个弯沉等效的三层体系。

转化时，采用BZZ-100为标准。

因为，857.01400120012==E E ，376.065.104==δh 查三层体系表面弯沉系数诺普图有 2.6=α。

又有025.012003020==E E ，376.065.104==δh 同样查三层体系表面弯沉系数诺普图有 60.11=K 。

因为12K K Lαα=，其中，δαP lE L 21=，Fl l s =,而38.00)(Pd l E A F p F =， 对于BZZ-100为标准来说，47.1=F A ,则有472.03.217.01.001.098.243047.1)(38.038.00=⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯⨯⨯==Pdl E A F p F92.52472.098.24===F l l s （mm ） 97.465.107.021.001.0140092.5221=⨯⨯⨯⨯⨯==δαP lE L 所以可以得出501.060.12.697.412=⨯==K K L αα由501.02=K ，025.012003020==E E ，376.065.104==δh ，则可以在三层体系表面弯沉系数诺普图中查出0.5=δH。