沥青路面设计模板.docx
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沥青路面设计模板
7沥青路面设计
7.1确定累计标准轴次、设计弯沉及抗拉强度结构系数
7.1.1交通量的组成
序号
汽车名称
交通量
次/日
汽车总重（kN）
汽车前后轴计算参数
弯沉及沥青面层拉应力换算交通量
（轴次/日）
基层拉应力换算交通量
（轴次/日）
轴位
轴重
（kN）
轮组（个）
轴数
（根）
轴距
（m）
1
小客车
3018
34.50
前轴
11.5
1
1
后轴
23
2
1
2
中客车
SH130
658
39.50
前轴
16.5
1
1
后轴
23
2
1
3
大客车
CA50
691
96.90
前轴
28.7
1
1
后轴
68.2
2
1
4
小货车
BJ130
1534
40.80
前轴
13.4
1
1
后轴
27.4
2
1
5
中货车
CA50
781
92.90
前轴
28.7
1
1
后轴
64.2
2
1
6
中货车
EQ140
640
92.90
前轴
23.7
1
1
后轴
69.2
2
1
7
大货车JN150
772
150.60
前轴
49
1
1
后轴
101.6
2
1
8
特大车日野KB222
843
154.50
前轴
50.2
1
1
后轴
104.3
2
1
9
拖挂车
五十铃
118
360.00
前轴
60
1
1
后轴
100
3
3
〉3m
合计
9055
3241
2662
7.1.2累计标准轴次计算结果
表7-1交通量组成、汽车计算参数及轴载换算计算结果表
以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时：
Ne=1.235885E+07轴次
进行半刚性基层层底拉应力验算时：
Ne=1.015096E+07轴次
7.1.3确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数：
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的规定计算设计指标
7.1.3.1设计指标各系数
公路等级：
高速公路公路等级系数：
1.0
面层类型：
沥青混凝土面层类型系数：
1.0
基层类型：
半刚性基层类型系数：
1.0
柔性基层类型系数：
1.6
组合式基层类型系数
7.2假定路基为中湿状态
7.2.1方案一：
7.2.1.1确定土基回弹模量
根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（
）”
公路自然区划：
Ⅳ3区
土组类型：
粘质土
土基回弹模量：
=42
7.2.1.2确定结构设计参数
1）基本参数
路基路面结构总层数：
5结构设计层位：
4
2）根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的建议值确定各结构层设计参数
3）确定最小防冻厚度
计算设置：
不进行验算
表7-2路面结构层设计参数表
层
位
材料名称
厚度
（
）
抗压模量（
）
劈裂强度
（
）
容许拉应力
（
）
20℃
15℃
1
细粒式沥青混凝土（AC-13C）
4
1400
2000
1.4
0.43
2
中粒式沥青混凝土（AC-20C）
6
1200
1800
1.0
0.31
3
粗粒式沥青混凝土（AC-25C）
8
1000
1200
0.8
0.24
4
水泥稳定碎石
？
1500
1500
0.6
0.29
5
未筛分碎石
20
200
200
6
土基
-
42
-
-
-
4）设计结果
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=22.9（0.01mm）
H（4）=350mmLS=24.9（0.01mm）
H（4）=400mmLS=22.5（0.01mm）
按容许拉应力计算设计层厚度：
H（4）=391mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=391mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=391mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=391mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度：
H（4）=391mm（仅考虑弯沉）
H（4）=391mm（同时考虑弯沉和拉应力）
选定厚度为：
=40cm
5）验算结果
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值：
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=19.3（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.7（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=22.9（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=26.6（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=152.5（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=138.6（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力：
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-0.213（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=0.088（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=0.014（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=0.139（MPa）
6）路面结构图
层号材料名称厚度（cm）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
1细粒式沥青混凝土AC-13C4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2中粒式沥青混凝土AC-20C6
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3粗粒式沥青混凝土AC-25C8
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4水泥稳定碎石40
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5未筛分碎石20
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6土基
7.2.2方案二：
7.2.2.1确定土基回弹模量
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（
）”
公路自然区划：
Ⅳ3区
土组类型：
粘质土
土基回弹模量：
=42
7.2.2.2确定结构设计参数
1）基本参数
路基路面结构总层数：
6结构设计层位：
6
2）根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的建议值确定各结构层设计参数
3）确定最小防冻厚度
计算设置：
不进行验算
表7-3路面结构层设计参数表
层
位
材料名称
厚度
（
）
抗压模量（
）
劈裂强度
（
）
容许拉应力
（
）
20℃
15℃
1
细粒式沥青马蹄酯碎石（SMA-13）
4
1400
1800
1.7
0.52
2
中粒式沥青混凝土（AC-20C）
6
1200
1800
1
0.31
3
粗粒式沥青混凝土（AC-25C）
8
1000
1200
0.8
0.24
4
密级配沥青碎石（ATB-30）
100
1300
1500
0.8
0.24
5
水泥稳定碎石
180
1500
1500
0.6
0.29
6
水泥稳定砂砾
？
1300
1300
0.5
0.24-
7
土基
-
42
-
-
-
4）设计结果
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=22.9（0.01mm）
H（6）=150mmLS=24.5（0.01mm）
H（6）=200mmLS=22.3（0.01mm）
H（6）=186mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力验算设计层厚度：
H（6）=186mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=186mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=186mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=186mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=186mm（第5层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=186mm（第6层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度：
H（6）=186mm（仅考虑弯沉）
H（6）=186mm（同时考虑弯沉和拉应力）
选定厚度为：
=19cm
5）验算结果
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值：
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=19.2（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.6（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=22.8（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=26.5（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=34.9（0.01mm）
第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=79.6（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=138.6（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力：
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-0.205（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=0.082（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=0.011（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=0.049（MPa）
第5层底面最大拉应力σ（5）=0.088（MPa）
第6层底面最大拉应力σ（6）=0.123（MPa）
6）路面结构图
层号材料名称厚度（cm）
1细粒式沥青马蹄酯碎石（SMA-13）4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2中粒式沥青混凝土（AC-20C）6
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3粗粒式沥青混凝土（AC-25C）8
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4密级配沥青碎石（ATB-30）10
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5水泥稳定碎石基层18
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6水泥稳定砂砾19
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
7土基
7.2.3方案三：
7.2.3.1确定土基回弹模量
根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”
公路自然区划：
Ⅳ3区
土组类型：
粘质土
土基回弹模量：
=42
7.2.3.2确定结构设计参数
1）基本参数
路基路面结构总层数：
5结构设计层位：
5
2）根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的建议值确定各结构层设计参数
3）确定最小防冻厚度
计算设置：
不进行验算
表7-4路面结构层设计参数表
层
位
材料名称
厚度
（
）
抗压模量（
）
劈裂强度
（
）
容许拉应力
（
）
20℃
15℃
1
细粒式沥青混凝土（AC-13C）
4
1400
2000
1.4
0.43
2
中粒式沥青混凝土（AC-20C）
6
1200
1800
1
0.31
3
粗粒式沥青混凝土（AC-25C）
8
1000
1200
0.8
0.24
4
密级配沥青碎石（ATB-30）
150
1300
1500
0.8
0.24
5
密级配沥青碎石（ATB-40）
？
1000
1200
0.8
0.24
6
土基
-
42
-
-
-
4）设计结果
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=36.6（0.01mm）
H（5）=120mmLS=38.1（0.01mm）
H（5）=140mmLS=36.2（0.01mm）
H（5）=135mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力计算设计层厚度：
H（5）=135mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（5）=135mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（5）=135mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（5）=135mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（5）=135mm（第5层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度：
H（5）=135mm（仅考虑弯沉）
H（5）=135mm（同时考虑弯沉和拉应力）
选定厚度为：
=14cm
5）验算结果
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值：
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=29.6（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=33.2（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=39.8（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=51.9（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=119（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=138.6（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力：
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-0.275（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=0.078（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=0.033（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=0.16（MPa）
第5层底面最大拉应力σ（5）=0.206（MPa）
6）路面结构图
层号材料名称厚度（cm）
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
1细粒式沥青混凝土（AC-13C）4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2中粒式沥青混凝土（AC-20C）6
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3粗粒式沥青混凝土（AC-25C）8
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4密级配沥青碎石（ATB-30）15
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5密级配沥青碎石（ATB-40）14
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6土基
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
7.3假定路基为干燥状态
7.3.1方案一
7.3.1.1确定土基回弹模量
根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（MPa）”
公路自然区划：
Ⅳ3区
土组类型：
粘质土
土基回弹模量：
E0=50
7.3.1.2确定结构设计参数
1）基本参数
路基路面结构总层数：
5结构设计层位：
5
2）根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的建议值确定各结构层设计参数
3）确定最小防冻厚度
计算设置：
不进行验算
表7-5路面结构层设计参数表
层
位
材料名称
厚度
（
）
抗压模量（
）
劈裂强度
（
）
容许拉应力（
）
20℃
15℃
1
细粒式沥青混凝土（AC-13C）
4
1400
2000
1.4
0.43
2
中粒式沥青混凝土（AC-20C）
6
1200
1800
1
0.31
3
粗粒式沥青混凝土（AC-25C）
8
1000
1200
0.8
0.24
4
水泥稳定碎石
？
1500
1500
0.6
0.29
5
未筛分碎石
20
200
200
6
土基
-
50
-
-
-
4）设计结果
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=22.9（0.01mm）
H（4）=350mmLS=23.4（0.01mm）
H（4）=400mmLS=21.2（0.01mm）
H（4）=361mm（仅考虑弯沉）.
按容许拉应力验算设计层厚度：
H（4）=361mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=361mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=361mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（4）=361mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度：
H（4）=361mm（仅考虑弯沉）
H（4）=361mm（同时考虑弯沉和拉应力）
选定厚度为：
=37cm
5）验算结果
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值：
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.6（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=22.2（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=24.9（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=29.3（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=155.8（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=143.3（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力：
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=0-.214（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=0.089（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=0.016（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=0.146（MPa）
6）路面结构图
层号材料名称厚度（cm）
1细粒式沥青混凝土（AC-13C）4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2中粒式沥青混凝土（AC-20C）6
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3粗粒式沥青混凝土（AC-25C）8
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4水泥稳定碎石37
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5未筛分碎石20
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6土基
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
7.3.2方案二：
7.3.2.1确定土基回弹模量
根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值（
）”
公路自然区划：
Ⅳ3区
土组类型：
粘质土
土基回弹模量：
=50
7.3.2.2确定结构设计参数
1）基本参数
路基路面结构总层数：
5结构设计层位：
5
2）根据《公路沥青路面设计规范（JTGD50-2006）》的建议值确定各结构层设计参数
3）确定最小防冻厚度
计算设置：
不进行验算
表7-6路面结构层设计参数表
层
位
材料名称
厚度
（
）
抗压模量（
）
劈裂强度
（
）
容许拉应力（
）
20℃
15℃
1
细粒式沥青马蹄脂碎石（SMA-13）
4
1400
1800
1.7
0.52
2
中粒式沥青混凝土（AC-20C）
6
1200
1800
1
0.31
3
粗粒式沥青混凝土（AC-25C）
8
1000
1200
0.8
0.24
4
密级配沥青碎石（ATB-30）
10
1300
1500
0.8
0.24
5
水泥稳定碎石
18
1500
1500
0.6
0.29
6
水泥稳定砂砾
？
1300
1300
0.5
0.24
7
土基
-
50
-
-
-
4）设计结果
按设计弯沉值计算设计层厚度：
LD=22.9（0.01mm）
H（6）=150mmLS=23（0.01mm）
H（6）=200mmLS=20.9（0.01mm）
H（6）=152mm（仅考虑弯沉）
按容许拉应力验算设计层厚度：
H（6）=152mm（第1层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=152mm（第2层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=152mm（第3层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=152mm（第4层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=152mm（第5层底面拉应力计算满足要求）
H（6）=152mm（第6层底面拉应力计算满足要求）
路面设计层厚度：
H（6）=152mm（仅考虑弯沉）
H（6）=152mm（同时考虑弯沉和拉应力）
选定厚度为：
=16cm
5）验算结果
计算新建路面各结构层及路基顶面交工验收弯沉值：
第1层路面顶面交工验收弯沉值LS=20.5（0.01mm）
第2层路面顶面交工验收弯沉值LS=22.1（0.01mm）
第3层路面顶面交工验收弯沉值LS=24.7（0.01mm）
第4层路面顶面交工验收弯沉值LS=29.1（0.01mm）
第5层路面顶面交工验收弯沉值LS=39.3（0.01mm）
第6层路面顶面交工验收弯沉值LS=98（0.01mm）
路基顶面交工验收弯沉值LS=143.3（0.01mm）
计算新建路面各结构层底面最大拉应力：
（未考虑综合影响系数）
第1层底面最大拉应力σ
（1）=-0.206（MPa）
第2层底面最大拉应力σ
（2）=0.084（MPa）
第3层底面最大拉应力σ（3）=0.013（MPa）
第4层底面最大拉应力σ（4）=0.053（MPa）
第5层底面最大拉应力σ（5）=0.097（MPa）
第6层底面最大拉应力σ（6）=0.128（MPa）
6）路面结构图
层号材料名称厚度（cm）
1细粒式沥青马蹄脂碎石（SMA-13）4
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2中粒式沥青混凝土（AC-20C）6
━━━━━━━━━━━━━━━━━
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