沥青路面结构设计计算案例.ppt
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1、第第13章章 沥青路面设计算例沥青路面设计算例例例1 甲乙两地之间计划修建一条四车道的一级甲乙两地之间计划修建一条四车道的一级公路,在使用期内交通量的年平均增长率为公路,在使用期内交通量的年平均增长率为10%。该路段处于。该路段处于IV7区,为粉质土,稠度为区,为粉质土,稠度为1.00,沿途有大量碎石集料,并有石灰供给。,沿途有大量碎石集料,并有石灰供给。预测该路竣工后第一年的交通组成如下表所示,预测该路竣工后第一年的交通组成如下表所示,试进行路面结构设计。试进行路面结构设计。轴载换算结果表(弯沉)轴载换算结果表(弯沉)车车 型型Pi(KN)C1C2ni(次(次/日)日)三菱三菱T653B前轴
2、前轴29.316.43009.2后轴后轴48.01130012.3黄河黄河JN163前轴前轴58.616.4400250.4后轴后轴114.011400707.3江淮江淮HF150前轴前轴45.116.440080.2后轴后轴101.511400426.8解放解放SP9200前轴前轴31.316.430012.3后轴后轴78.031300305.4湘江湘江HQP40后轴后轴73.221400205.9东风东风EQ155前轴前轴26.516.44007.9后轴后轴56.72.2140074.62092.3解:解:1)轴载分析轴载分析路面设计以双轮组单轴载路面设计以双轮组单轴载100kN为标准轴载
3、。为标准轴载。(1)以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉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应力中的累计当量轴次轴载换算轴载换算轴载换算采用如下的轴载换算采用如下的计算计算公式:公式:计算结果计算结果如表如表所示。所示。累计当量轴次累计当量轴次根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年根据设计规范,一级公路沥青路面的设计年限取限取15年,四车道的车道系数是年,四车道的车道系数是0.40.5,取取0.45。(2)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量)验算半刚性基层层底拉应力中的累计当量轴次轴次轴载换算轴载换算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算
4、公式为:为:计算结果计算结果如下表如下表所示。所示。轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)轴载换算结果表(半刚性基层层底拉应力)车车 型型PiC1C2ni黄河黄河JN163前轴前轴58.6118.5400102.9后轴后轴114.0114001141.0江淮江淮HF150后轴后轴101.511400450.6解放解放SP9200后轴后轴78.031300123.3湘江湘江HQP40后轴后轴73.22140065.9东风东风EQ155后轴后轴56.73140012.81896.5累计当量轴次累计当量轴次参数取值同上,设计年限是参数取值同上,设计年限是15年,车道系年,车道系数取数取0.45。累计
5、当量轴次:累计当量轴次:2)结构组合与材料选取结构组合与材料选取由由Ne=1092万万次次左左右右。根根据据规规范范推推荐荐结结构构,并并考考虑虑到到公公路路沿沿途途有有大大量量碎碎石石且且有有石石灰灰供供应应,路面结构面层采用路面结构面层采用:沥沥 青青 混混 凝凝 土土(15cm=4+5+6)+水水 泥泥 碎碎 石石(取取25cm)+石灰土石灰土(厚度待定厚度待定)+土基。土基。采采用用三三层层式式沥沥青青面面层层,表表面面层层采采用用细细粒粒式式密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土(厚厚度度4cm),中中面面层层采采用用中中粒粒式式密密级级配配沥沥青青混混凝凝土土(厚厚度度5cm),下下面面
6、层层采采用用粗粗粒式密级配沥青混凝土粒式密级配沥青混凝土(厚度厚度6cm)。3)各层材料的抗压模量与劈裂强度各层材料的抗压模量与劈裂强度抗压模量取抗压模量取20的模量,各值均取规范给定范围的模量,各值均取规范给定范围的中值,得到的中值,得到20的抗压模量:的抗压模量:细粒式密级配沥青混凝土为细粒式密级配沥青混凝土为1400MPa,中粒式的为中粒式的为1200MPa,粗粒式的为粗粒式的为1000MPa,水泥碎石为水泥碎石为1500MPa,石灰土石灰土550MPa。各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土各层材料的劈裂强度:细粒式密级配沥青混凝土为为1.4MPa,中粒式的为,中粒式的为1.0MP
7、a,粗粒式的为,粗粒式的为0.8MPa,水泥碎石为,水泥碎石为0.5MPa,石灰土,石灰土0.225MPa。4)土基回弹模量的确定土基回弹模量的确定该路段处于该路段处于IV7区区,为粉质土为粉质土,稠度为稠度为1.00,查查352表表14-9“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值二级自然区划各土组土基回弹模量参考值(MPa)”查得土基回弹模量为查得土基回弹模量为40MPa。5)设计指标的确定设计指标的确定对于一级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计对于一级公路,规范要求以设计弯沉值作为设计指标,并进行结构层底拉应力验算。指标,并进行结构层底拉应力验算。(1)设计弯沉值设计弯沉值路面设计弯沉值根据
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