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沥青路面结构设计示例
路面结构设计
路面结构设计步骤
新建沥青路面按以下步骤进行路面结构设计:
(1) 根据设计任务书和路面等级及面层类型,计算设计年限内一个车道的累计当量轴次和设计弯沉值。
(2) 按路基土类型和干湿状态,将路基划分为几个路段,确定路段回弹模量值。
(3) 根据已有经验和规范推荐的路面结构,拟定几中可能的路面结构组合及厚度方案,根据选用的材料进行配合比实验及测定结构层材料的抗压回弹模量、抗拉强度,确定各结构层材料设计参数。
(4) 根据设计弯沉值计算路面厚度。对二级公路沥青混凝土面层和半刚性基层材料的基层、底基层,应验算拉应力是否满足容许拉应力的要求。如不满足要求,或调整路面结构层厚度,或变更路面结构层组合,或调整材料配合比,提高材料极限抗拉强度,再重新计算。
路面结构层计算
该路位于中原黄河冲积平原区,地质条件一般为a)第一层:冲积土;b)第二层:粘质土;c)第三层:岩石。平原区二级汽车专用沥青混凝土公路,路面使用年限为12年,年预测平均增长率为6%。
(1)轴载分析
本设计的累计当量轴次的计算以双轮组单轴载100kN为标准轴载,以BZZ-100表示。标准轴载的计算参数按表7-1确定。
表7-1 标准轴载计算参数
①轴载换算
各级轴载换算采用如下计算公式:
N1??c1c2ni(
i?)p
(7-1)
式中:N1—标准轴载的当量轴次,次/日;
ni—被换算车辆的各级轴载作用次数,次/日; P—标准轴载,kN;
Pi—被换算车辆的各级轴载,kN;
k—被换算车辆类型;
C1—轴数系数,C1=1+(m-1),m是轴数。当轴间距大于3m时,按单独的一个轴载计算,
当轴间距小于3m时,应考虑轴系数;
C2—轮组系数,,,。
计算结果如下表7-3所示。
表7-3 轴载换算结果表(弯沉)
②累计当量轴次为:
Ne?[(1??)t?1]?365
?N1?
(1?)12?1 ??365??
?2522505次
(7-2)
式中:Ne—累计当量轴次;
η—车道系数,~,;
t—路面使用年限,二级公路取12年;
?—年预测平均增长率,二级路取6%;
N1—标准轴载的当量轴次,次/日。
2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次①轴载换算
验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:
N1'=∑C1'*C2'*ni(pi/p)8 (7-3)
计算结果如表7-4所示。
表7-4 轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应
力)
②累计当量轴次
参数值同上,累计当量轴次Ne'为:
Ne?'[(1??)t?1]?365
?N1'?
(1?)12?1??365??
?2566396次
(7-4)
(2)路面结构组合材料选取
经计算路面设计使用年限内一个车道上累计标准轴次为250万次左右,根据规范推荐结