精品文档 。 1欢迎下载 路面结构组合设计 1.1设计说明 1.1.1工程概况 (1)工程所在地:湖南省境内 (2)公路自然区划:Ⅳ 区,由地下水位资料可知该路基为潮湿状态; (3)公路等级: 一级公路(双向四车道、设中央分隔带); (4)路线总长度:1223.061m。 1.1.2设计内容 沥青混凝土路面 (1)拟定路面结构组合方案,进行方案比较。 (2)进行轴载换算(手算和程序计算),确定路面设计弯沉值。 (3)确定路基路面结构层设计参数。 (4)各结构层材料组成设计。 1.1.3设计成果 (1)设计说明书; (2)沥青路面结构设计图。 1.2 主要技术经济指标 1.2.1交通组成 经调查预测,本路竣工后第一年双向平均日交通量下表(辆/d) 交通组成 表1 交通组成 (辆/日) 解放CA10B 211 解放CA390 240 东风EQ140 399 黄河JN150 388 黄河JN253 400 长征XD980 126 日野ZM440 240 日野KB222 176 太拖拉138 51 轴重小于25kN的车辆 2601 交通量年增长率 4.7% 精品文档 。 2欢迎下载 预测交通组成表 表2 车 型 前轴重(KN) 后轴重(KN) 后轴数 后轴轮组数 交 通 量 (次/日)
解放CA10B 19.4 60.85 1 双 211
解放CA390 35 70.15 1 双 240
东风EQ140 23.7 69.2 1 双 399
黄河JN150 49 101.6 1 双 388
黄河JN253 55 66 1 双 400
长征XD980 37.1 72.65 1 双 126
日野ZM440 60 100 1 双 240
日野KB222 50.2 104.3 1 双 176
太拖拉138 51.4 80.6 1 双 51
交通量增长率(%) 4.70%
备注:依据规范,轴重小于25KN的车辆不计入计算; 使用期内交通量平均增长率为4.7%,沥青混凝土路面设计使用年限15年。 2. 沥青混凝土路面结构设计 2.1轴载换算 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,小客车不考虑轴载。 2.1.1 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,昼夜交通量(辆/日)为双向车道年平均日通行车辆数。 ①轴载换算 轴载换算采用如下的计算公式:
式中: ——轴数系数
——轮组系数 其中:
计算结果如下表(表3)所示: 精品文档 。 3欢迎下载 轴载换算结果表 表3 车型 Pi C1 C2 ni 解放CA10B 后轴 60.85 1 1 211 24 解放CA390 前轴 35 1 6.4 240
16
后轴 70.15 1 1 51 东风EQ140 前轴 23.7 1 6.4 399
5
后轴 69.2 1 1 80 黄河JN150 前轴 49 1 6.4 388
112
后轴 101.6 1 1 416 黄河JN253 前轴 55 1 6.4 400
190
后轴 66 1 1 66 长征XD980 前轴 37.1 1 6.4 126
11
后轴 72.65 1 1 31 日野ZM440 前轴 60 1 6.4 240
166
后轴 100 1 1 240 野KB222 前轴 50.2 1 6.4 176
56
后轴 104.3 1 1 211 太拖拉138 前轴 51.4 1 6.4 51
18
后轴 80 1 1 19
4.3512()ii
PCCn
P
1713
注:轴载小于25KN不计 ②累计当量轴次 根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年限15年,四车道的车道系数取0.45。 累计当量轴次:
次) 式中: ——第一年双向日平均当量轴次(次/日) ——设计年限内交通量的平均增长率(%) ——设计车道的车轮轮迹横向分布系数 2.1.2 验算半刚性基层底拉应力中的累计当量轴次 ①轴载换算验算半刚性基层底拉应力轴载换算公式为:
4.35121()KiiiPNCCnP
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。 4欢迎下载 ′ ′ ′
式中 ′、 ′同上式中的 、 计算结果如下表(表4)所示: 轴载换算结果表(层底拉应力) 表4
车型 Pi C1 C2 ni 解放CA10B 后轴 60.85 1 1 211 4
解放CA390 后轴 70.15 1 1 240 14
东风EQ140 后轴 69.20 1 1 399 21
黄河JN150 后轴 101.60 1 1 388 441
黄河JN253 前轴 55.00 1 18.5 400 62
后轴 66.00 1 1 14
长征XD980 后轴 72.65 1 1 126 10
日野ZM440 前轴 60.00 1 18.5 240 75
后轴 100.00 1 1 240
日野KB222 前轴 50.20 1 18.5 176 13
后轴 104.30 1 1 246
太拖拉138 前轴 51.40 1 18.5 51 5
后轴 80.00 1 1 9
1153 注:轴载小于50KN不计 ②累计当量轴次 参数取值同上,设计年限是15年,车道系数取0.45。 累计当量轴次:
次) 2.1.3交通等级确定 由上面的计算得到设计年限内一个行车道的累计标准轴次为400-600万次,查规范可得该道路为中等交通等级。
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8
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。 5欢迎下载 交通等级 表5 交通等级 BZZ-100KN 累计标准轴次Ne(万次/车道) 中型以上货车及大客车 (辆/d 车道)
轻交通 <300 <600 中等交通 300-600 600-1500 重交通 1200-2500 1500-3000 特重交通 >2500 >3000
2.1.4设计弯沉 计算公式: 其中: ——公路等级系数,一级公路为1.0 ——面层类型系数,沥青混凝土面层1.0 ——基层类型系数,半刚性基层1.0
2.2方案初拟 由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次400-600万次,中等交通等级,考虑到公路沿途路基干湿类型不统一,现根据路基干湿类型干燥和中湿类型、潮湿类型,分别设计两个方案,即推荐方案及备选方案。 2.2.1路基为干燥和中湿类型( 为47.70Mpa) 推荐方案:路面结构面层分两层,上面层采用沥青玛蹄脂碎石,下面层采用中粒式沥青混凝土,基层采用水泥稳定碎石,底基层采用水泥稳定砂砾。 ------------------------------------------------- 上面层 沥青玛蹄脂碎石(SMA) 4 cm ------------------------------------------------- 下面层 中粒式沥青混凝土(AC-20) 6 cm ------------------------------------------------- 基 层 水泥稳定碎石 25 cm ------------------------------------------------- 底基层 水泥稳定砂砾 30 cm
备选方案:路面结构面层分三层,均采用沥青混凝土,基层采用水泥稳定碎石,底基层采用水泥稳定土。 精品文档
。 6欢迎下载 ----------------------------------------------- 表面层 细粒式沥青混凝土(AC-13) 3 cm ----------------------------------------------- 中面层 中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm ----------------------------------------------- 下面层 粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm ----------------------------------------------- 基 层 水泥稳定碎石 22 cm ----------------------------------------------- 底基层 水泥稳定砂砾 25 cm
2.2.2路基为潮湿类型( 为27.93Mpa) 推荐方案:路面结构面层分三层,表面层采用沥青玛蹄脂碎石,中面层和下面层采用沥青混凝土,基层采用水泥稳定碎石,底基层采用水泥稳定粒料,垫层采用碎石,厚度取20mm。 ----------------------------------------------- 表面层 沥青玛蹄脂碎石(SMA) 3 cm ----------------------------------------------- 中面层 中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm ----------------------------------------------- 下面层 粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm ----------------------------------------------- 基 层 水泥稳定碎石 22 cm ----------------------------------------------- 底基层 水泥稳定砂砾 25 cm ------------------------------------------------------
垫 层 碎 石 20 cm
备选方案:路面结构面层分三层,均采用沥青混凝土,基层采用水泥稳定碎石,底基层采用水泥稳定粒料,垫层采用碎石,厚度取20mm。 ----------------------------------------------- 表面层 细粒式沥青混凝土(AC-13) 3 cm ----------------------------------------------- 中面层 中粒式沥青混凝土 (AC-25) 4 cm ----------------------------------------------- 下面层 粗粒式沥青混凝土 (AC-30) 6 cm ----------------------------------------------- 基 层 水泥稳定碎石 22 cm ----------------------------------------------- 底基层 水泥稳定砂砾 25 cm ------------------------------------------------------
垫 层 碎 石 20 cm