路面设计 - 图文

（3）轴载分析

路面设计以双轮组单轴轴载100kN为标准轴载。 （4） 轴载换算

轴载换算公式如下：

?P1? N??C1C2n1???P?i?1K4.35

其中：N—标准轴载的累计当量轴次，次/日；

Ni--被换算的车辆各级轴载作用次数，次/日； P—标准轴载，kN；

Pi—被换算车辆的各级轴载，kN；

K—被换算车辆的类型数；

C1—轴载系数，C1=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；C2—轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1，四轮组为3.8。

各级轴载被换算各轴数系数轮组系数 作用次数级轴载pic1 c2 n（次/日） （KN） 900 20.25 1 6.4 解放前轴 CA-10B 后轴 900 60 1 1 360 49 1 6.4 黄河 前轴 JN-150 后轴 360 101.6 1 1 123 47.55 1 6.4 日野 前轴 KB-211 后轴 123 100 1 1 74 51.4 1 6.4 太脱拉 前轴 138 后轴 74 160 2.2 1 1030 23 1 6.4 湘江 前轴 HQP40 后轴 1030 73.2 1 1 21 63 1 6.4 黄河 前轴 JN362 后轴 21 127 1 1 350 15.2 1 6.4 跃进 前轴 230 后轴 350 33.3 1 1 合计当量轴次 6* 98 103 386 31 123 26 2159# 11* 265 18 59 1* 3* 3268 N??C1C2ni(i?1Kpip)4.35 注:

以上表格中带*号的表示轴载小于40KN，对路面结构影响很小，可忽略不计； 以上表格中带#号的表示轴载大于130KN，换算公式的4.35次方换为5.5次方。 （5）累计当量轴次

根据设计“规范”一级级沥青混凝土设计年限取15年，双车道系数为0.6—0.7，本设计取0.65。

式中：Ne—设计年限内一个车道沿一个方向通过的累计标准当量轴次（次）； t—设计年限（年）；

N1—路面营运第一年双向日平均当量轴次（次/日）； r—设计年限内交通量平均增长率(%)；

?—与车道有关的车辆横向分布系数，简称车道系数。

因为使用年限为15年，而交通量年增长量不确定，所以要分段计算，以下为计算表格。

当以设计弯沉值及沥青面层层底拉应力验算时 第11年未来10年累11-15年累设计年限内当量轴次合双向日平计当量轴载计当量轴载累计当量轴计 均轴载次次数 次数 载次数 数 3268 10219505 5852 7445178 17664683

因为设计年限内累计当量轴载次数大于12000000次，所以交通等级为重交通。

2. k0+500～k1+500路段沥青路面结构设计方案

(1) 设计弯沉值计算

设计弯沉值应根据公路等级、设计年限内累计标准当量轴次、面层和基层类型按下式计算确定。

ld?600Ne?0.2AcAsAb

式中：ld—— 设计弯沉值（0.01mm）；

Ne—— 设计年限内一个车道累计当量轴次；

A高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，

c—— 公路等级系数，三、四级公路为1.2；（此处：Ac=1）

A—— 面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0；热拌和冷拌沥青碎

s石、上拌下贯或贯入式路面、沥青表面处治为1.1；中、低级路面为1.2；（此处，

As=1.0）

AAA（此

b—— 基层类型系数，对半刚性基层b=1.0；柔性基层b=1.6；处，Ab=1.0）。

ld?600Ne?0.2AcAsAb=21.3（0.01mm） (2) 确定土基回弹模量：

本设计路段为II区平原微丘道路，土质为粉质亚粘土，路槽底距地下水位 2.6 米； 据《公路沥青路面设计规范》中“路基临界高度参考值”得II5区路基临界高度分别为：取H1=2.5，H2=2.0。故该路基处于干燥状态，由“土基干湿状态的稠度建议值”取土基土质稠度：Wc=1.05；

本段设计项目II区平原微丘道路，路基又为干燥状态，查阅《公路沥青路面设计规范》中附表“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值”取土基回弹模量为46.5MPa；

采用重型击实标准，所以将土基回弹模量提高30.0%，确定路基回弹模量： E0=46.5×（1+30.0%）=60.45MPa (3) 方案设计

方案一： 层位 厚度20℃抗压15℃抗压材料名称 （cm） 模量MPa 模量MPa 劈裂 容许拉应强度力 （MPa） （MPa） 1 2 3 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 水泥稳定碎石基层 4 6 8 1400 1200 900 2000 1800 1200 1.2 1.0 0.8 0.34 0.28 0.23 4 5 6 38 1400 1400 3500 3500 0.6 0.3 0.21 0.11 二灰碎石 设计层 土基 该结构为半刚性基层，沥青路面的基层类型系数为1.0，设计弯沉值为21.3(0.01mm)。利用设计程序计算出满足设计弯沉指标要求的水泥石灰砂砾土层厚度15cm；满足层底拉应力要求的水泥石灰砂砾土层厚度为24.2cm。设计厚度取水泥石灰砂砾土层为25cm。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。 路面结构：

---------------------------------------- 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 380mm ---------------------------------------- 二灰碎石 250mm ----------------------------------------

方案二：

层位 20℃抗厚度材料名称 压模量（cm） MPa 15℃抗压模量MPa 劈裂 容许拉应强度力 （MPa） （MPa） 1 2 3 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 石灰粉煤灰碎石 石灰粉煤灰土 土基 4 6 8 1400 1200 900 2000 1800 1200 1.2 1.0 0.8 0.34 0.28 0.23 4 19 1500 3500 0.7 0.32 5 6 设计层 750 2400 0.3 0.11