沥青路面结构设计计算

路面设计

7.1基本资料

1.设计规范：

《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2006） 《公路水泥混凝土路面设计规范》（JTG D40-2002） 《公路路基设计规范》（JTG D30-2004） 2.年平均增长率和交通组成 序号 1 2 3 4 5 6 车型名称 黄河JN150 日野KF300D 依士兹TD50 标准轴载BZZ100 交通SH-141 解放CA10B 交通量 190 170 60 633 62 436 序号 7 8 9 10 11 12 车型名称 斯柯达706R 长征XD980 东风CS938 尼桑CK10G 东风SP9135 日野KB222 交通量 94 73 81 69 86 97 车道系数：二级公路双向两车道在0.6~0.7，取0.6

年平均增长率：6% 3. 自然条件及气象资料

查询相关资料知，该公路地处II5区，年降雨量为1000（mm/年），最高气温15.7℃，最低气温-4℃以上，日照21000多小时，属东部湿润季冻区。

4.地质资料与筑路材料

沿线土质为中液限粘性土，路基一般处于中湿状态。公路沿线有丰富的沙砾，石料，筑路材料丰富。路面所需水泥和沥青均需外购。

5.路面设计方案

本设计采用柔性路面和刚性路面即沥青混凝土路面和水泥混凝土路面两种方案进行设计，通过方案比选最终确定一种路面设计方案。

7.2沥青路面设计

采用沥青路面结构，确定设计年限12年，需进行沥青路面结构施工图设计。 （1）交通资料

据设计任务书得知其交通组成与交通量如表所示，预测其交通量年增长率为6%。不同车型的交通参数见表。

表7-1 设计交通组成、交通量与不同车型的交通参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 车型名称 黄河JN150 日野KF300D 依士兹TD50 交通SH-141 解放CA10B 斯柯达706R 长征XD980 东风CS938 尼桑CK10G 东风SP9135 日野KB222 前轴重(kN) 49 40.75 42.2 23 19.4 50 37.1 24 39.25 20.2 50.2 后轴重(kN)后轴数 101.6 79 80 100 63.5 60.85 90 72.65 70 104.3 72.3 76 后轴轮组后轴数 数 后轴距(m) 交通量 190 170 60 633 62 436 94 73 81 69 86 97 标准轴载BZZ100 0 1 2 1 1 2 1 1 2 2 1 2 1 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 双轮组 <3 >3 <3 >3 >3 （2）计算标准轴载累计计算交通量Ne，确定交通等级 a.用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的Ne（A）

?P?N??C1C2ni?i??P?i?1K4.35 （7-1）

式中：C1——轮组系数，双轮组时为1.0，单轮组时为6.4，四轮组时为0.38；

C2——轴数系数；当轴间距大于3米时,按单独的一个轴载计算,则C2=1m,

当轴间距小于3m时,按双轴或多轴计算C2=1+1.2×(m-1)，m为轴数；

表7-2 用于弯沉验算和沥青层弯拉应力验算的Ne（A）

交通量计算参数

车型 Pi 黄河 JN150 日野KF300D 依士兹TD50 标准轴载BZZ100 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 23 63.5 19.4 49 101.6 40.75 79 42.2 80 0 100 1 6.4 1 6.4 2.2 1 1 62 62 436 C1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 C2 1 1 1 2.2 1 1 1 1 ni 190 190 170 170 60 60 633 633 633.00 1.46 8.60 2.23 C1C2ni（Pi/100)4.35 54.61 203.58 21.91 134.14 9.00 22.73 0.00 交通 前轴 SH-141 后轴 解放前轴 CA10B 斯柯达706R 长征XD980 东风CS938 尼桑 CK10G 东风 SP9135 日野 KB222 合计 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 60.85 50 90 37.1 72.65 24 70 39.25 76 20.2 72.3 50.2 104.3 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 1 1 1 1 2.2 1 2.2 1 1 1 2.2 1 1 436 94 94 73 73 81 81 69 69 86 86 97 97 50.24 29.50 59.44 6.26 40.01 1.04 37.76 7.55 20.91 0.52 46.15 30.98 116.50 1538.12 N= C1C2ni（Pi/100)4.35

计算得： N?c1c2ni(pi4.35)?1538.122 100取车道系数η=0.6，按下式计算

[(1?r)t?1]?365N? 即累计当量轴次：Ne?r[(1?0.06)12?1]?365?1538.122?0.6 Ne ?0.06?5.67?106次 Ne ?5665645Ne在3?106~3?107中，属中等交通。

'b.用于半刚性基层弯拉应力验算的Ne 标准轴载P的当量作用次数N

??8.0N???C1?C2?n（ （7-2） 1P1/P2)'?式中：C1——轮组系数,单轮组为18.5,双轮组为1,四轮组为0.09 ；

??。 C2——轴数系数，C2=1+2（m-1）

表7-3 用于半刚性基层的交通量计算参数

车型 Pi 黄河 JN150 日野KF300D 依士兹TD50 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 标准轴载BZZ100 前轴 后轴 交通 SH-141 前轴 后轴 解放CA10B 斯柯达706R 长征XD980 东风 CS938 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 尼桑 CK10G 前轴 后轴 东风 SP9135 日野 KB222 合计

计算得：N??前轴 后轴 前轴 后轴 49 101.6 40.75 79 42.2 80 0 100 23 63.5 19.4 60.85 50 90 37.1 72.65 24 70 39.25 76 20.2 72.3 50.2 104.3 C1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 C2 1 1 1 3 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 3 1 3 1 1 1 3 1 1 ni 190 190 170 170 60 60 633 633 62 62 436 436 94 94 73 73 81 81 69 69 86 86 97 97 C1C2ni（Pi/100)8 11.68 215.73 2.39 77.37 1.12 10.07 0.00 633.00 0.03 1.64 0.02 8.20 6.79 40.46 0.48 17.00 0.02 14.01 0.72 7.68 0.00 19.26 7.24 135.85 1210.74 ??8.0N???C1?C2?n（P/P) 112??8.0C?C ?12?n（1P1/P2) =1210.74

验算半刚性基层拉应力中的累计当量轴次：