高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算書

1、高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)計(jì)算書設(shè)計(jì)資料：本公路等級(jí)為高速公路，經(jīng)調(diào)查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均增長(zhǎng)率為9.5%，設(shè)計(jì)年限為15年，該路段處于2區(qū)。交通分析：1、軸載分析路面設(shè)計(jì)以BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)軸載。以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次（1）標(biāo)準(zhǔn)軸載當(dāng)量軸次車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.516.431007.82703后軸23.01131005.18654中客車SH130前軸25.5516.4200033.8345后軸45.1011200062.6178大客車CA50前軸28.7016.4125035.0652后軸68.20111250236.5

2、22小貨車BJ130前軸13.4016.442504.33985后軸27.4011425015.2266中貨車CA50前軸28.7016.4150042.0782后軸68.20111500283.827中貨車EQ140前軸23.7016.4212525.9235后軸69.20112125428.371大貨車JN150前軸49.0016.42125610.79后軸101.601121252276.91特大車日野KB222前軸50.2016.41500478.997后軸104.301115001801.47拖掛車五十鈴前軸60.0016.4187.5130.059后軸100（3軸）31187.55

3、62.57041.553注：軸載小于25KN的軸載作用不計(jì)。（2）累計(jì)當(dāng)量軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取15年，六車道的車道系數(shù)取0.30.4，取0.3。交通量平均增長(zhǎng)率為9.5%。累計(jì)當(dāng)量軸次：2、驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次（1）軸載換算車型(KN)C1C2(次/日)小客車前軸16.5118.531000.03151后軸23.01131000.02428中客車SH130前軸25.55118.520000.67194后軸45.101120003.42328大客車CA50前軸28.70118.512501.06448后軸68.2011125058.503

4、9小貨車BJ130前軸13.40118.542500.00817后軸27.401142500.13502中貨車CA50前軸28.70118.515001.27737后軸68.2011150070.2047中貨車EQ140前軸23.70118.521250.39131后軸69.20112125111.74大貨車JN150前軸49.00118.52125130.647后軸101.601121252412.73特大車日野KB222前軸50.20118.51500111.916后軸104.301115002100.71拖掛車五十鈴前軸60.00118.5187.558.2617后軸100（3軸）311

5、87.5562.55624.238注：軸載小于50KN的軸載作用不計(jì)（2）累計(jì)當(dāng)量軸次路面參數(shù)設(shè)計(jì)1、確定路面等級(jí)和面層類型交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次Ne=2.35107次，由公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，該路交通等級(jí)為重交通，高速公路路面等級(jí)為高級(jí)路面，面層類型為瀝青混凝土。2、結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定（1）結(jié)構(gòu)組合與材料選取根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)的建議值確定各結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)。（2）各層材料抗壓模量和襞裂強(qiáng)度查公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范附錄E“材料設(shè)計(jì)參數(shù)”表E1“瀝青混合料設(shè)計(jì)參數(shù)”及表E2“基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)”得到各層材料的抗壓強(qiáng)度和襞裂強(qiáng)度，各值均取規(guī)范給定

6、的中值。干燥與中濕狀態(tài)各層材料的厚度如下表：層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng)度(MPa)(20)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝土4140020001.42中粒式瀝青混凝土6120016001.03粗粒式瀝青混凝土890012000.84水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.55石灰粉煤灰碎石20150015000.76級(jí)配碎石20230230潮濕與過濕狀態(tài)各層材料的厚度如下表：層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng)度(MPa)(20)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝土4140020001.42中粒式瀝青混凝土6120016001.03粗粒式瀝青混凝土890012

7、000.84水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.55石灰粉煤灰碎石20150015000.76級(jí)配碎石362302303、土基回彈模量的確定該路段處2區(qū)，為普通粉質(zhì)土。由于設(shè)計(jì)要求擬定路基處于各種狀態(tài)下各個(gè)結(jié)構(gòu)層的厚度，根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中稠度的建議值，取干燥，中濕，潮濕，過濕狀態(tài)的稠度分別為1.15，1.00，0.90，0.80。查表“二級(jí)自然區(qū)劃個(gè)土組土基回彈模量參考值”可確定各個(gè)狀態(tài)下的土基回彈模量分別為：干燥狀態(tài)50.5MPa，中濕狀態(tài)42.5MPa，潮濕狀態(tài)36.5MPa，過濕狀態(tài)31MPa。4、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定：（1）計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值Ld路面設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)公式：計(jì)算。該

8、公路為高速公路，公路等級(jí)系數(shù)取1.0，面層為瀝青混凝土，面層類型系數(shù)取1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20，基層類型系數(shù)取1.0。設(shè)計(jì)彎沉值為：（2）各層材料容許底層拉應(yīng)力對(duì)瀝青混凝土面層對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類結(jié)構(gòu)層抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù) Ks容許底層拉應(yīng)力R（MPa） 細(xì)粒式瀝青混凝土 3.770.38 中粒式瀝青混凝土 3.770.27 粗粒式瀝青混凝土 4.140.19水泥穩(wěn)定碎石2.210.21石灰粉煤灰碎石2.840.35、確定設(shè)計(jì)層厚度(1).對(duì)于干燥狀態(tài)利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為15cm。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01m

9、m) 20.13路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm) 20.04409設(shè)計(jì)控制層厚度(cm) 15第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.04409實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.85658實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.81918實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 29.05592實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力(MPa) 3.636201E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 1

10、5.88779實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力(MPa) .1312245第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 161.9449土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 180.8829滿足要求 (2).對(duì)于中濕狀態(tài)利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm) 20.13路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm) 20.09849設(shè)計(jì)控制層厚度(cm) 18.30001第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.09849實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.8

11、5131實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.6571實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 28.55337實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力(MPa) .0389909第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 14.95647實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力(MPa) .1245208第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 183.7254土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 219.1875滿足要求。(3).對(duì)于潮濕狀態(tài)利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定

12、碎石基層厚度為16cm。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm) 20.13路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm) 20.09581第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.09581實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.7593實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 2層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.38353實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 27.62947實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力(MPa) .0326887第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉

13、(0.01mm) 14.31925實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力(MPa) .1215517第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 118.0143土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 255.2184滿足要求(4).對(duì)于過濕狀態(tài)利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm) 20.13路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm) 20.12821第 1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 20.12821實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 1層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 21.73281實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第

14、 2層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 24.2175實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 3層底最大拉應(yīng)力(MPa) 0第 4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 27.54314實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 4層底最大拉應(yīng)力(MPa) 3.475575E-02第 5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 13.69618實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第 5層底最大拉應(yīng)力(MPa) .114942第 6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 127.1239土基層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 300.499滿足要求防凍厚度驗(yàn)算1.干燥狀態(tài)：不進(jìn)行防凍厚度的驗(yàn)算。2.中濕狀態(tài)：根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(

15、JTG D50-2006)表“最小防凍厚度”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：中濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：6070cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求。3.潮濕狀態(tài)：根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表“最小防凍厚度”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：7090cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求4.過濕狀態(tài)根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表“最小防凍厚度”土質(zhì)類型 ： 粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道

16、路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：7090cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求。6、根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D50-2006）的建議值取定路面各結(jié)構(gòu)層適宜厚度，設(shè)計(jì)瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進(jìn)行驗(yàn)算符合要求。路基狀況結(jié)構(gòu)層厚度(cm)適用狀態(tài)干燥細(xì)粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量8%)級(jí)配碎石579201814高填路堤細(xì)粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16防或透水封層462橋梁中濕細(xì)粒式瀝青混凝土AC-10中粒式瀝青混凝土AC-16粗粒式瀝青混凝土AC-25水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量5%)石灰粉煤灰碎石(石灰用量