半剛性瀝青路面設(shè)計(jì)

1、路基路面工程課程設(shè)計(jì)題目： 某高速公路瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 學(xué)部(系)： 城市建設(shè)工程學(xué)部專(zhuān)業(yè)班級(jí): 土木道橋一班學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： (職 稱(chēng))： 完成日期： 20*年6月27日目 錄一、設(shè)計(jì)資料 31、設(shè)計(jì)題目 32、設(shè)計(jì)依據(jù) 33、計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容34、設(shè)計(jì)步驟 45、設(shè)計(jì)要求 46、附錄 4二、設(shè)計(jì)過(guò)程 41、方案一 查表近似計(jì)算 62、方案一 程序電算 153、方案二 查表近似計(jì)算184、方案二 程序電算25三、經(jīng)濟(jì)比選 28四、路基結(jié)構(gòu)圖 29 半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)一，設(shè)計(jì)資料1、設(shè)計(jì)題目武漢地區(qū)某高速公路，其中某段經(jīng)調(diào)查路基為粉質(zhì)中質(zhì)中液限土，地下水位1.1米，路基填土高度0.5

2、米。近期混合交通量為29700輛/日交通組成，雙向六車(chē)道，代表車(chē)型的技術(shù)參數(shù)分別如表1、表2所示，.交通量年平均增長(zhǎng)率8.5%。該路沿線(xiàn)可開(kāi)采砂礫、碎石、粉煤灰、瀝青供應(yīng)。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)合適的半剛性瀝青路面結(jié)構(gòu)。表1某路段混合交通組成表2代表車(chē)型的技術(shù)參數(shù)2、 設(shè)計(jì)依據(jù) 路基路面工程教材； 公路路基設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D30-2004），人民交通出版社，2004年，北京； 公路路基設(shè)計(jì)手冊(cè)，人民交通出版社，1996年, 北京； 公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ D50-2006），人民交通出版社，2006年，北京； 公路路面設(shè)計(jì)手冊(cè)，人民交通出版社，1994年, 北京。 3、設(shè)計(jì)方法與設(shè)計(jì)內(nèi)容（1） 根據(jù)自

3、然區(qū)劃、路基土類(lèi)型和地下水位高度，確定土基回彈模量值；（2） 計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次和設(shè)計(jì)彎沉值；（3） 根據(jù)設(shè)計(jì)資料，確定合適的面層類(lèi)型（包括面層材料級(jí)配類(lèi)型）；（4） 擬定2種可能的路面結(jié)構(gòu)組合與厚度方案，確定各結(jié)構(gòu)層材料的計(jì)算參數(shù)；（5） 根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范驗(yàn)算擬定的路面結(jié)構(gòu)；5、 設(shè)計(jì)要求：（1） 總體要求：根據(jù)設(shè)計(jì)資料，初步擬定2種路面方案，并對(duì)這2種方案進(jìn)行經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較（經(jīng)濟(jì)技術(shù)比較以初始修建費(fèi)為依據(jù)，每種材料的單價(jià)見(jiàn)附錄中表3所示）；（2） 要求計(jì)算每種代表車(chē)型的軸載換算系數(shù)（共兩種：一種以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的軸載換算系數(shù)；另一種為進(jìn)行半

4、剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)的軸載換算系數(shù)）。（3） 擬定的路面結(jié)構(gòu)方案，應(yīng)明確標(biāo)示出每種材料的名稱(chēng)、厚度和設(shè)計(jì)時(shí)使用的模量值，如附錄中（2）所示。并列出路面結(jié)構(gòu)驗(yàn)算過(guò)程。（4） 要求采用查表法和程序電算兩種方法6、 附錄（1） 武漢地區(qū)2003年材料單價(jià)表表3武漢地區(qū)2003年材料單價(jià)表（2） 材料設(shè)計(jì)參數(shù)參考表4瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)表5基層、底基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)二，設(shè)計(jì)過(guò)程方案一：解法一 查圖標(biāo)近似計(jì)算（1）確定路面結(jié)構(gòu)方案 由表12-1到12-6，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)與材料情況擬定路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案（如圖所示）（2）確定路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。由公式：1) 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉

5、為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)計(jì)算的當(dāng)量交通量由相關(guān)規(guī)定可以得出下表（Excel），車(chē)輛類(lèi)型.NiC1C2PiPPi/P(Pi/P)4.5N1軸桑塔納(前軸)7300.2616.471000.079.4662E-06五十鈴(前軸)12563.116.4141000.140.000193042軸 解放CA10B(前軸)6545.8816.419.41000.1940.000797882軸 黃河JN150(前軸) 2675.9716.4491000.490.044911027692軸 黃河JN162(前軸)561.3316.459.51000.5950.104507823753軸 交通SH361(

6、前軸)53.4616.4601000.60.1083821937.1合計(jì)11821182軸桑塔納（后軸）7300.2616.4141000.140.00019304五十鈴（后軸）12563.116.4281000.280.00393675不考慮2軸 解放CA10B（后軸）6545.881160.851000.60850.11522157542軸 黃河JN150 （后軸）2675.9711101.61001.0161.0714887828672軸 黃河JN162（后軸）561.33111151001.151.8366889210313軸 交通SH361（后軸）53.462.211101001.1

7、1.51376403178合計(jì)48314831N16012.當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)應(yīng)用公式：由上表計(jì)算得N1=6012次天設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)：其中t=15,=0.38,r=8.5%.2) 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)計(jì)算的當(dāng)量交通量由相關(guān)規(guī)定可以得出下表（Excel），車(chē)輛類(lèi)型NiC1C2PiPPi/P(Pi/P)8N1軸桑塔納（前軸）7300.26118.571000.075.7648E-10不考慮五十鈴（前軸）12563.1118.5141000.141.4758E-07不考慮2軸 解放CA10B（前軸）6545.88118.519.41000.1942.0

8、064E-06不考慮2軸 黃河JN150 （前軸）2675.97118.5491000.490.00332329164.52110172軸 黃河JN162（前軸）561.33118.559.51000.5950.01570854163.12694683軸 交通SH361（前軸）53.46118.5601000.60.0167961616.6115702合計(jì)后軸344.2596187344.26軸桑塔納（后軸）7300.26118.5141000.141.4758E-07不考慮五十鈴（后軸）12563.1118.5281000.283.778E-05不考慮2軸 解放CA10B（后軸）6545.8

9、81160.851000.60850.01879683123.04180682軸 黃河JN150 （后軸）2675.9711101.61001.0161.135402023038.3017512軸 黃河JN162（后軸）561.33111151001.153.059022861717.1213033軸 交通SH361（后軸）53.46311101001.127887733合計(jì)5222.2536345222.3N15566.5當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)應(yīng)用公式：由上表計(jì)算得N1=5567次天設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)： 其中t=15,=0.38,r=8.5%.確定

10、路面設(shè)計(jì)彎沉值ld查教材路基路面工程表12-9,12-10，12-11得Ac=1.0,As=1.0,As=1.0,由式(12-28), 確定土基回彈模量E0值 由教材路基路面工程表2-8，對(duì)中濕類(lèi)粉質(zhì)粘土組，其分界稠度為：1.05c0.90,現(xiàn)取c=1.0,參照教材路基路面工程表12-12，對(duì)3區(qū)中濕路段，E0=36.0Mpa。（3）、計(jì)算待求層厚度土基及路面材料的回彈模量及各強(qiáng)度值列于下表。材料名稱(chēng)抗壓回彈模量劈裂強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度彎拉回彈模量2015中粒式瀝青混泥土120018001.11.51500細(xì)粒式瀝青混泥土140020001.41.51500粗粒式瀝青混凝土100012000.81.

11、51500水泥穩(wěn)定碎石150015000.61.0 800石灰土5505500.250.31200土基 36.0- 根據(jù) ls=ld,利用式（12-15），求理論彎沉系數(shù)c:對(duì)于計(jì)算待求層厚度將該多層體系換成當(dāng)量三層體系如下圖所示，其中中層厚度H由h2,h3 ，h4和h5 組合而成，其計(jì)算方法如下： （a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算計(jì)算H 由查教材路基路面工程圖12-10，得由查圖12-10，得由得再由及查得。故由式（12-16）計(jì)算: （4）驗(yàn)算整體性材料層底部的最大彎拉應(yīng)力 確定容許拉應(yīng)力 由式（12-34），有；由式（12-35），對(duì)瀝青混凝土，；由式（12-36

12、），對(duì)水泥穩(wěn)定碎石，；對(duì)石灰土，；經(jīng)計(jì)算，細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：粗粒式瀝青混凝土：水泥穩(wěn)定碎石： 石灰土： 得中粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力：細(xì)粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力： 粗粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力： 水泥穩(wěn)定碎石容許彎拉應(yīng)力： 石灰土容許彎拉應(yīng)力： 確定中粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m1 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：（a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由由圖12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。確定細(xì)粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m2 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：（a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)

13、量換算由由圖12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。確定粗粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m3 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：（a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由由圖12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。確定水泥穩(wěn)定碎石底層彎拉應(yīng)力m4 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：（a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由查圖12-18，查得；，查得，故 確定石灰土底層彎拉應(yīng)力m5 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：（a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算查圖12-29，得；由,查得；由

14、,查得。通過(guò)計(jì)算可以基本確定本方案所擬定路面結(jié)構(gòu)符合要求，即，細(xì)粒式瀝青混凝土：5cm；細(xì)粒式瀝青混凝土：4cm；粗粒式瀝青混凝土：8cm；水泥穩(wěn)定碎石：20cm;石灰土;45cm。 解法二 由瀝青路面結(jié)構(gòu)電算程序計(jì)算 （1）軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算 序號(hào) 車(chē)型 名稱(chēng) 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 解放CA10B 19.4 60.85 1 雙輪組 6546 2 黃河JN150 49 101.6 1 雙輪組 2676 3 黃河JN162 59.5 115 1 雙輪組 561 4 交通SH361 60 110 2 雙輪組 3 53 設(shè)計(jì)年

15、限 15 ；車(chē)道系數(shù)0.38 ；交通量平均年增長(zhǎng)率8.5 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6043 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.366327E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 5563 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.178368E+07 公路等級(jí) ：高速公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 ； 面層類(lèi)型系數(shù) 1 ； 基層類(lèi)型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.1 (0.01mm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 中粒式瀝青混凝土 1.

16、1 0.29 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 1.4 0.37 3 粗粒式瀝青混凝土 0.8 0.19 4 水泥穩(wěn)定碎石 0.6 0.27 5 石灰土 0.25 0.09 （2）新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.1 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng) 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) （20) (15) 1 中粒式瀝青混凝土 5 1200 1800 0.29 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 20

17、00 0.37 3 粗粒式瀝青混凝土 8 1000 1200 0.19 4 水泥穩(wěn)定碎石 20 1500 1500 0.27 5 石灰土 ? 550 550 0.09 6 土基 36 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 20.1 (0.01mm) H( 5 )= 40 cm LS= 21.3 (0.01mm) H( 5 )= 45 cm LS= 19.9 (0.01mm) H( 5 )= 44.3 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 44.3 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 44.3 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H(

18、5 )= 44.3 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 44.3 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 44.3 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 44.3 cm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 44.3 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) （3）竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng) 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 計(jì)算信息 (20) (15) 1 中粒式瀝青混凝土 5 1200 1800

19、計(jì)算應(yīng)力 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 計(jì)算應(yīng)力 3 粗粒式瀝青混凝土 8 1000 1200 計(jì)算應(yīng)力 4 水泥穩(wěn)定碎石 20 1500 1500 計(jì)算應(yīng)力 5 石灰土 45 550 550 計(jì)算應(yīng)力 6 土基 36 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 19.9 (0.01mm) 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 21.7 (0.01mm) 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 23.7 (0.01mm) 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 27.7 (0.01mm) 第 5 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值

20、LS= 55.2 (0.01mm) 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= 322.9 (0.01mm)(根據(jù)“基層施工規(guī)范”第88頁(yè)公式) LS= 258.8 (0.01mm)(根據(jù)“測(cè)試規(guī)程”第56頁(yè)公式) 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 ( 1 )=-0.158 (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 ( 2 )=-0.024 (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 ( 3 )=-0.03 (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 ( 4 )= 0.094 (MPa) 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 ( 5 )= 0.051 (MPa)兩種方法的比較：從兩種計(jì)算結(jié)果來(lái)看，近似

21、計(jì)算方法所的路面結(jié)構(gòu)厚度稍微偏大，應(yīng)該是手算時(shí)查表不準(zhǔn)確所致！方案二：解法一 查圖標(biāo)近似計(jì)算（1）確定路面結(jié)構(gòu)方案 由表12-1到12-6，按當(dāng)?shù)亟?jīng)驗(yàn)與材料情況擬定路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)方案（如圖所示）（2）確定路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次Ne。由公式：1)當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)計(jì)算的當(dāng)量交通量由相關(guān)規(guī)定可以得出與方案一同樣的計(jì)算表（見(jiàn)方案一），當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)應(yīng)用公式：由上表計(jì)算得N1=6012次天設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)： 其中t=15,=0.38,r=8.5%.2)當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)計(jì)算的當(dāng)量交通量由相關(guān)規(guī)定

22、可以得出與方案一同樣的計(jì)算表（見(jiàn)方案一），當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)應(yīng)用公式：由上表計(jì)算得N1=5567次天設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù)： 其中t=15,=0.38,r=8.5%.確定路面設(shè)計(jì)彎沉值ld查教材路基路面工程表12-9,12-10，12-11得Ac=1.0,As=1.0,As=1.0,由式(12-28), 確定土基回彈模量E0值 由教材路基路面工程表2-8，對(duì)中濕類(lèi)粉質(zhì)粘土組，其分界稠度為：1.05c0.90,現(xiàn)取c=1.0,參照教材路基路面工程表12-12，對(duì)3區(qū)中濕路段，E0=36.0Mpa。（3）、計(jì)算待求層厚度土基及路面材料的回彈模量及各強(qiáng)度值列于下表。材料名稱(chēng)抗壓回彈

23、模量劈裂強(qiáng)度抗彎拉強(qiáng)度彎拉回彈模量2015中粒式瀝青混泥土140020001.11.51500細(xì)粒式瀝青混泥土120016001.41.51500粗粒式瀝青混凝土90012000.81.51500石灰土穩(wěn)定碎石100010000.60.61800石灰土5505500.250.31200土基 36.0- 根據(jù) ls=ld,利用式（12-15），求理論彎沉系數(shù)c:對(duì)于計(jì)算待求層厚度將該多層體系換成當(dāng)量三層體系如下圖所示，其中中層厚度H由h2,h3 ，h4和h5 組合而成，其計(jì)算方法如下： （a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算計(jì)算H 由查教材路基路面工程圖12-10，得由查圖12

24、-10，得由得再由及查得。故由式（12-16）計(jì)算: （4）驗(yàn)算整體性材料層底部的最大彎拉應(yīng)力 確定容許拉應(yīng)力 由式（12-34），有；由式（12-35），對(duì)瀝青混凝土，；由式（12-36），對(duì)石灰土穩(wěn)定碎石，；對(duì)石灰土，；經(jīng)計(jì)算，細(xì)粒式瀝青混凝土：中粒式瀝青混凝土：粗粒式瀝青混凝土：石灰土穩(wěn)定碎石： 石灰土： 得中粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力：細(xì)粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力： 粗粒式瀝青混凝土容許彎拉應(yīng)力： 水泥穩(wěn)定碎石容許彎拉應(yīng)力： 石灰土容許彎拉應(yīng)力： 確定中粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m1 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由由圖

25、12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。確定細(xì)粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m2將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由由圖12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。確定粗粒式瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力m3 將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由由圖12-18，查得，表明該層層底承受彎曲壓應(yīng)力，自然滿(mǎn)足要求。 確定石灰土穩(wěn)定碎石底層彎拉應(yīng)力m4將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示：a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算由查圖12

26、-18，查得；，查得，故確定石灰土底層彎拉應(yīng)力m5將多層體系換算成當(dāng)量三層體系，如下圖所示： a）實(shí)際路面結(jié)構(gòu) （b）當(dāng)量三層體系 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算查圖12-29，得；由,查得；由,查得。通過(guò)計(jì)算可以基本確定本方案所擬定路面結(jié)構(gòu)符合要求，即，細(xì)粒式瀝青混凝土：5cm；細(xì)粒式瀝青混凝土：4cm；粗粒式瀝青混凝土：8cm；水泥穩(wěn)定碎石：20cm;石灰土;45cm。 解法二 由瀝青路面結(jié)構(gòu)電算程序計(jì)算（1）軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車(chē)型 名稱(chēng) 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 解放CA10B 19.4 60.85 1 雙輪組 6546 2

27、黃河JN150 49 101.6 1 雙輪組 2676 3 黃河JN162 59.5 115 1 雙輪組 561 4 交通SH361 60 110 2 雙輪組 3 53 設(shè)計(jì)年限15 ； 車(chē)道系數(shù)0.38 ； 交通量平均年增長(zhǎng)率； 8.5 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6043 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.366327E+07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 5563 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 2.178368E+07 公路等級(jí) ：高速公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類(lèi)型系數(shù)

28、 1 基層類(lèi)型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.1 (0.01mm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 中粒式瀝青混凝土 1.1 .29 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 1.4 .37 3 粗粒式瀝青混凝土 .8 .19 4 石灰土穩(wěn)定碎石 .4 .18 5 石灰土 .25 .09 （1）新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ-100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : 20.1 (0.01mm) 路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 15 (cm) 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng) 厚度(cm) 抗壓模量(MPa

29、) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20) (15) 1 中粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 .29 2 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1200 1600 .37 3 粗粒式瀝青混凝土 8 900 1200 .19 4 石灰土穩(wěn)定碎石 35 1000 1000 .18 5 石灰土 ? 550 550 .09 6 土基 36 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= 20.1 (0.01mm) H( 5 )= 30 cm LS= 20.7 (0.01mm) H( 5 )= 35 cm LS= 19.4 (0.01mm) H( 5 )= 32.3 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 32.3 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 32.3 cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 32.3 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 32.3 cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) H( 5 )= 32.3 cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿(mǎn)足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 32.3 cm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 32.3 cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對(duì)路