第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法1.設(shè)計理論：雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性體系理論當(dāng)量圓半徑：δ=(P/πp)1/2=0.1065m標(biāo)準(zhǔn)軸載：單軸雙輪BZZ-100單個輪胎：P=(100/4)=25kNP=100kNP1=25kN兩輪圓心間距：3δ=0.3195mh1h2hihnE1,υ1E2,υ2Ei,υiEn,υnδp=0.707MPaxyδδδδ3δ=0.3195moE0,υ0第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法2.設(shè)計指標(biāo)：3.設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)：ls≤ldσm≤σRh1h2hihnE1,υ1E2,υ2Ei,υiEn,υnδp=0.707MPaxyδδδδ3δ=0.3195moE0,υ0σmls路表回彈彎沉ls瀝青混凝土層層底彎拉應(yīng)力σm或半剛性材料層層底彎拉應(yīng)力σm第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法問題一：路面設(shè)計的最終目標(biāo)是什么？問題二：設(shè)計中保證最終目標(biāo)的方法是什么？問題三：設(shè)計規(guī)范采用回彈彎沉和拉應(yīng)力設(shè)計指標(biāo)？滿足設(shè)計年限內(nèi)道路正常運營的功能性要求滿足設(shè)計年限內(nèi)道路正常運營的結(jié)構(gòu)性要求選取合適的道路建材滿足功能性要求選取合理的設(shè)計指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)滿足結(jié)構(gòu)性要求路表回彈彎沉反映路面結(jié)構(gòu)層及土基的整體剛度和強度，同時反映路面使用狀況層底拉應(yīng)力能夠綜合反映結(jié)構(gòu)強度各種破壞形式第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法1.沉陷破壞－結(jié)構(gòu)性車轍一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)層路基路基過度變形層底拉裂面層拉裂破壞原因：土基承載力不足輪載作用下過度變形破壞形式：輪載下表面產(chǎn)生嚴(yán)重凹陷，凹陷兩側(cè)隆起，沉陷繼續(xù)發(fā)展，形成路面縱向裂縫甚至網(wǎng)裂控制指標(biāo)：路基表面垂直應(yīng)力或垂直應(yīng)變控制標(biāo)準(zhǔn)：σz0≤[σz0]或εz0≤[εz0]第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法2.車轍破壞－失穩(wěn)型車轍一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)路面結(jié)構(gòu)層路基面層永久變形邊沿拉裂面層拉裂破壞原因：輪載下基層永久變形或面層高溫側(cè)向位移破壞形式：輪載下表面產(chǎn)生縱向帶狀凹陷兩側(cè)微隆起，車輪外側(cè)有微裂縫控制指標(biāo)：結(jié)構(gòu)層殘余變形總和（車轍深度）控制標(biāo)準(zhǔn)：lre≤[lre]第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法3.疲勞開裂破壞一、瀝青路面破壞狀態(tài)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)疲勞裂縫h1h2hihn面層基層底基層墊層xyo路基σm疲勞裂縫裂縫發(fā)展方向破壞原因：輪載反復(fù)作用結(jié)構(gòu)層承受反復(fù)彎拉應(yīng)力作用，超過疲勞強度破壞形式：橫向開裂逐步發(fā)展形成網(wǎng)裂控制指標(biāo)：結(jié)構(gòu)層底彎拉應(yīng)力或拉應(yīng)變控制標(biāo)準(zhǔn)：σr≤[σR]或εr≤[εR]第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法1.路面主要破壞類型變形破壞：輪載反復(fù)作用下累積變形不斷發(fā)展而破壞強度破壞：結(jié)構(gòu)層內(nèi)或?qū)娱g應(yīng)力超過材料強度而破壞二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（一）主要破壞形式及對應(yīng)控制指標(biāo)2.路面設(shè)計控制指標(biāo)控制變形（剛度要求）：路表回彈彎沉控制應(yīng)力（強度要求）：層底拉應(yīng)力第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法1.路表回彈彎沉概念設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下垂直方向的回彈變形總位移，表征路面總體剛度二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（二）路表回彈彎沉指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2.路表彎沉組成A.路面結(jié)構(gòu)層垂直回彈變形,占總變形<10%;B.路基垂直回彈變形，占總變形>90%;第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)3.選用原因路表回彈彎沉可表征路面整體剛度弱強（即路面結(jié)構(gòu)擴散表面荷載的能力）路表回彈彎沉可表征路基工作狀況及承載力強弱。路表回彈彎沉與路面使用壽命（累積交通量）具有緊密關(guān)系路表彎沉可簡單地用貝克曼梁量測，操作簡便，真實可靠，廉價，易于推廣到科研、施工、養(yǎng)護單位。第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法4.彎沉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（二）路表彎沉指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)大量使用多年且出現(xiàn)破壞狀況的路面彎沉測定，交通量調(diào)查，數(shù)據(jù)分析整理，獲得路面達到臨界狀態(tài)(出現(xiàn)縱橫向裂縫)時的彎沉標(biāo)準(zhǔn)與累積交通量的相關(guān)關(guān)系;經(jīng)過反復(fù)測試與驗證，得到路面彎沉設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)計算公式ld=600Ne-0.2AcAsAbld:設(shè)計彎沉值，單位0.01mmAb:基層類型系數(shù)，對半剛性基層=1.0；柔性基層=1.6;對于混合式基層采用線性內(nèi)插確定基層類型系數(shù)Ab=(HF+2)/20，HF－半剛性基層或底基層之上柔性結(jié)構(gòu)層總厚度（cm）淮－鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計淮安－鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)設(shè)計彎沉雙向四車道高速公路：Ac=1.0；瀝青混凝土面層，As=1.0;設(shè)計年限15年內(nèi)彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗算Ne=2.87×107次，Ab=(4+6+10+2)/20=1.1ld=Ne-0.2AcAsAb=(2.87×107)-0.2×

1.0×1.0×1.1=21.28×0.01mm第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法1.層底拉應(yīng)力概念

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)軸載作用下路面結(jié)構(gòu)層層底水平向正應(yīng)力為拉應(yīng)力二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)2.結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力分析A.半剛性基層路面，瀝青層底主要是壓應(yīng)力或很小的拉應(yīng)力，半剛性基層或底基層拉應(yīng)力起主要控制作用;B.柔性基層或組合基層路面，基層粒狀材料不承受拉應(yīng)力，瀝青面層層底拉應(yīng)力起主要控制作用;第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)3.選用原因瀝青路面主要強度破壞形式即為層底拉應(yīng)力疲勞破壞，層底拉應(yīng)力可用于表征個別結(jié)構(gòu)層發(fā)生的極限破壞狀態(tài)；半剛性基層瀝青路面彎沉值一般達到40（0.01mm）以上，基層基本失去了板體性，嚴(yán)重的出現(xiàn)松散。這說明半剛性瀝青路面發(fā)生了結(jié)構(gòu)破壞，原因是基層產(chǎn)生過大拉應(yīng)力而造成基層疲勞開裂，進而導(dǎo)致瀝青路面產(chǎn)生疲勞開裂。第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法4.層底容許拉應(yīng)力二、我國瀝青路面設(shè)計規(guī)范中設(shè)計指標(biāo)的選定（三）層底拉應(yīng)力指標(biāo)及設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)容許拉應(yīng)力：路面承受行車反復(fù)作用達到臨界破壞狀態(tài)時的最大疲勞應(yīng)力;容許拉應(yīng)力σR（最大疲勞應(yīng)力）<<極限抗拉強度σsp（如劈裂強度、彎拉強度）經(jīng)過大量驗證研究，得到σR與σsp的關(guān)系式：σR=σsp/KsKs:抗拉強度結(jié)構(gòu)系數(shù)。不同結(jié)構(gòu)層Ks計算公式瀝青混凝土層：Ks＝0.09Ne0.22/Ac無機結(jié)合料穩(wěn)定集料層－二灰碎石：

Ks＝0.35Ne0.11/Ac無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層－二灰土：

Ks＝0.45Ne0.11/Ac淮－鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計淮安－鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)容許拉應(yīng)力瀝青混凝土Ks＝0.09Ne,A0.22/Ac=0.09×(2.87×107)0.22/

1.0=3.93Ks＝0.35Ne,B0.11/Ac=0.35×(1.53×107)0.11/

1.0=2.16Ks＝0.45Ne,B0.11/Ac=0.45×(1.53×107)0.11/

1.0=2.78水泥穩(wěn)定碎石二灰土設(shè)計年限15年內(nèi)彎沉與瀝青層底拉應(yīng)力驗算Ne,A=2.87×107次;設(shè)計年限15年內(nèi)半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算Ne,B=1.53×107次淮－鹽高速路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計淮安－鹽城高速公路路面結(jié)構(gòu)容許拉應(yīng)力材料類型劈裂強度/MPa容許拉應(yīng)力/MPaAK-131.400.36AC-201.000.25AC-250.800.20水泥穩(wěn)定碎石0.500.23二灰土0.200.07第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法兩個設(shè)計指標(biāo)構(gòu)成的方程式設(shè)計彎沉ld：ls≤ld容許拉應(yīng)力σR

：

σm≤σR

兩式同時滿足時，設(shè)計層的厚度即為最終設(shè)計厚度不能同時滿足時，調(diào)整設(shè)計層厚度、材料類型或?qū)游蝗⒙访娼Y(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（一）厚度設(shè)計驗算方程式第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（二）路表彎沉ls計算1.路表彎沉ls計算公式：ll為理論計算值，可以通過計算軟件如Bisar計算得到理論彎沉系數(shù)彎沉綜合修正系數(shù)：ls單位為0.01mm；δ單位為cm路表彎沉最終計算公式第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（二）路表彎沉ls計算2.路表彎沉ls修正原因：彈性層狀體系理論彎沉計算基于大量假設(shè)條件實際情況下基層或土基的模量、材料特性和參數(shù)等方面與理論假設(shè)存在差異理論計算結(jié)果與實際彎沉存在誤差，因此必須修正路表彎沉最終計算公式第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（二）路表彎沉ls計算3.路表彎沉驗算位置只需驗算兩輪輪隙中心位置A點h1h2hihnE1,υ1E2,υ2Ei,υiEn,υnδp=0.707MPaxyδδδδ3δ=0.3195mAE0,υ0lsr=3/2δ=10.975cmrA第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（二）路表彎沉ls計算4.路表彎沉ls簡單算例當(dāng)量荷載圓半徑δ單位為10.65cm,Bisar計算得到A點理論彎沉ll為39.4×0.01mm，土基回彈模量E0=36MPa，標(biāo)準(zhǔn)軸載胎壓p=0.707MPa，試計算路表彎沉ls

第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（三）結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力σm計算1.結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力σm計算公式：其中，p為輪胎壓力理論最大拉應(yīng)力系數(shù)結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力σm可以采用計算軟件（如Bisar）計算，彈性層狀體系計算獲得的層底拉應(yīng)力無需再次修正第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（三）結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力σm計算h1h2hihnE1,υ1E2,υ2Ei,υiEn,υnδp=0.707MPaxyδδδδ3δ=0.3195mAE0,υ0σmCCCr=3/2δ=10.975cmrA(C)B2.層底拉應(yīng)力驗算位置兩輪輪隙中心下層底位置C點單圓圓中心下層底位置B點驗算各層最大值拉應(yīng)力第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)1.路基回彈模量E0：(1)現(xiàn)場測定法（參見書P393-394）剛性承載板法落錘彎沉儀法(2)室內(nèi)試驗法（參見書P398）最佳含水量下小型承載板測得E0根據(jù)土基稠度，獲得不利季節(jié)折減系數(shù)(3)換算法（參見書P398）根據(jù)現(xiàn)場測定或室內(nèi)試驗，獲得E0相關(guān)的經(jīng)驗公式根據(jù)經(jīng)驗公式計算回彈模量E0第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)1.路基回彈模量E0：(4)查表法－臨界高度法確定平均稠度確定臨界高度H1

、

H2

與

H3（可查表1-9）根據(jù)H0與臨界高度關(guān)系（表14-10）確定路基干濕狀態(tài)根據(jù)路基干濕狀態(tài)稠度建議值，擬定土的平均稠度根據(jù)自然區(qū)劃,土質(zhì)類型,平均稠度預(yù)估路基回彈模量H0H1H2H3wcwc3wc2wc1路床頂部地下水位第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)2.結(jié)構(gòu)層回彈模量Ei－試驗方法確定（1）以彎沉為設(shè)計或驗算指標(biāo)時，采用20oC的抗壓回彈模量（2）以瀝青層或半剛性材料結(jié)構(gòu)層為設(shè)計或驗算指標(biāo)時，采用15oC的彎拉回彈模量或抗壓回彈模量參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004（3）無結(jié)合料結(jié)構(gòu)層（如級配碎石）只采用抗壓回彈模量第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法三、路面結(jié)構(gòu)厚度設(shè)計之方程式與設(shè)計參數(shù)（四）結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)3.結(jié)構(gòu)層材料彎拉極限強度σsp－試驗方法確定（1）彎拉極限強度可采用15oC的劈裂強度（2）劈裂強度采用間接拉伸（劈裂）試驗測定參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法四、新建路面厚度設(shè)計步驟（一）設(shè)計彎沉與容許彎拉應(yīng)力計算2.容許彎拉應(yīng)力σR：σR=σsp/Ks瀝青混凝土層：Ks＝0.09Ne0.22/Ac無機結(jié)合料穩(wěn)定集料層－二灰碎石：

Ks＝0.35Ne0.11/Ac無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層－二灰土：

Ks＝0.45Ne0.11/Ac1.設(shè)計彎沉ld：ld=600Ne-0.2AcAsAbAc、As取值參見書P390；Ab（基層類型系數(shù)）參見《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTG-D50-2004，柔性基層Ab=1.6，半剛性基層Ab=1.0，組合基層Ab=(HF+2)/20HF：半剛性基層或底基層上柔性結(jié)構(gòu)層總厚度（cm）

第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法四、新建路面厚度設(shè)計（二）確定土基回彈模量E0（三）制定路面結(jié)構(gòu)組合方案擬定路面結(jié)構(gòu)組合方案、設(shè)計層及其試算厚度測定設(shè)計參數(shù)Ei和σsp（四）計算路表彎沉ls和結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力σm（五）驗算設(shè)計指標(biāo)與設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，確定結(jié)構(gòu)層厚度取同時滿足兩種設(shè)計指標(biāo)的設(shè)計層厚度為最終厚度（六）季節(jié)性冰凍地區(qū)進行防凍層厚度驗算（七）技術(shù)經(jīng)濟分析，選定最佳路面結(jié)構(gòu)方案第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法四、新建路面厚度設(shè)計內(nèi)容1.表面彎沉設(shè)計指標(biāo)驗算***根據(jù)新規(guī)范（JTGD50-2006）要求：各級軸載（包括P<40kN或P<25kN）都要求進行當(dāng)量軸載換算。(1)軸載換算Ne采用公式(2)設(shè)計彎沉計算公式：ld=600Ne-0.2AcAsAb(3)彈性層狀體系表面彎沉理論值ll計算（各結(jié)構(gòu)層采用20oC的抗壓回彈模量）(4)理論彎沉修正獲得ls：(5)表面彎沉驗算：ls≤ld???第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法四、新建路面厚度設(shè)計－注意事項2.瀝青層層底拉應(yīng)力設(shè)計指標(biāo)驗算***根據(jù)新規(guī)范（JTGD50-2006）要求：各級軸載（包括P<40kN或P<25kN）都要求進行當(dāng)量軸載換算。(1)軸載換算Ne采用公式(2)容許拉應(yīng)力計算公式：σR=σsp/Ks瀝青混凝土層：Ks＝0.09Ne0.22/Ac(3)彈性層狀體系計算瀝青層層底拉應(yīng)力σm（各結(jié)構(gòu)層采用15oC的抗壓回彈模量）(4)容許拉應(yīng)力驗算：σm≤σR???第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法四、新建路面厚度設(shè)計－注意事項3.半剛性材料層底拉應(yīng)力設(shè)計指標(biāo)驗算***根據(jù)新規(guī)范（JTGD50-2006）要求：各級軸載（包括P<40kN或P<25kN）都要求進行當(dāng)量軸載換算。(1)軸載換算Ne采用公式(2)容許拉應(yīng)力計算公式：σR=σsp/Ks無機結(jié)合料穩(wěn)定集料層－二灰碎石：

Ks＝0.35Ne0.11/Ac無機結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土層－二灰土：

Ks＝0.45Ne0.11/Ac(3)彈性層狀體系計算半剛性材料層底拉應(yīng)力σm（各結(jié)構(gòu)層采用15oC的抗壓回彈模量）(4)容許拉應(yīng)力驗算：σm≤σR???第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法五、路面竣工驗收指標(biāo)評定對象：竣工后第1年不利季節(jié)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100作用下輪隙中心路表實測彎沉lr實測彎沉lr與竣工驗收彎沉la對比lr≤la竣工驗收彎沉的取值1.設(shè)計彎沉為指標(biāo)設(shè)計路面時，設(shè)計彎沉ld即為竣工驗收彎沉la2.彎拉應(yīng)力為指標(biāo)設(shè)計路面時，計算彎沉ls即為竣工驗收彎沉la第4節(jié)國內(nèi)瀝青路面設(shè)計方法六、瀝青路面改建設(shè)計1.路面結(jié)構(gòu)狀況調(diào)查與評定了解路面現(xiàn)有結(jié)構(gòu)狀況和強度預(yù)估剩余使用壽命，分析路面損壞的原因和處理措施2.原路面當(dāng)量回彈模量計算－彎沉等效原則Ez=1000(2pδ/l0)m1m2彎沉等效原則就是要較真實地反映舊路的原有狀況3.加鋪層設(shè)計將舊路層狀體系等效視為一彈性半空間體加鋪層與舊路構(gòu)成新的層狀體系，重新按照設(shè)計方法予以設(shè)計瀝青路面設(shè)計實例基本資料參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004自然條件：該地區(qū)隸屬公路自然區(qū)劃Ⅳ1a區(qū)；地基土主要為軟土，分布廣泛；年降雨量較大雨水集中；夏季最高氣溫可達38oC，冬季最低氣溫可達-5oC；地質(zhì)資料與筑路材料：主要采用填方構(gòu)筑路堤，路堤填土為粘性土，填筑高度為1.2m左右，地下水位埋藏深度為地面下0.3m左右；擬設(shè)計路段沿線具有較為豐富的砂礫，附近有小型采石場和石灰廠以及火電廠。路面所用瀝青與水泥需要外購設(shè)計要求：長三角某公路部分路段擬設(shè)計為雙向六車道高速公路，設(shè)計年限15年，擬采用瀝青路面結(jié)構(gòu)，試按照相關(guān)設(shè)計條件進行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計瀝青路面設(shè)計實例交通資料：開放交通第1年雙向日混合交通量為16880，年平均增長率為6.5%參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距中客車SH130260085.25前軸25.7511—后軸59.5021—大客車CA50100092.90前軸28.7011—后軸64.2021—小貨車BJ130600040.80前軸13.4011—后軸27.4021—中貨車CA50120092.90前軸28.7011—后軸64.2021—瀝青路面設(shè)計實例交通資料：開放交通第1年雙向日混合交通量為16880，年平均增長率為6.5%參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距中貨車EQ140200092.90前軸23.7011—后軸69.2021—大貨車JN150800150.6前軸48.0011—后軸102.621—特大車KB2223200154.5前軸50.2011—后軸104.321—拖掛車五十鈴80360.0前軸60.0011—后軸100.023>3m交通組成情況初擬路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方案方案一方案三方案二瀝青路面設(shè)計實例軸載當(dāng)量換算－算例參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距中客車SH130260085.25前軸25.7511<3m后軸59.5021<3mN后=1.0×1.0×2600×(59.5/100)4.35=271.72次/日N前=18.5×1.0×2600×(25.75/100)8=0.93次/日N前=6.4×1.0×2600×(25.75/100)4.35=45.50次/日N后=1.0×1.0×2600×(59.5/100)8=40.84次/日瀝青路面設(shè)計實例軸載當(dāng)量換算－算例參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)汽車名稱交通量次/日汽車總重/kN汽車前后軸計算參數(shù)軸位軸重輪組軸數(shù)軸距拖掛車五十鈴80360.0前軸60.0011<3m后軸100.023>3mN后=3×1.0×1.0×80×(100/100)4.35=240.00次/日N前=18.5×1.0×80×(60/100)8=24.86次/日N前=6.4×1.0×80×(60/100)4.35=55.49次/日N后=3×1.0×1.0×80×(100/100)8=240.00次/日瀝青路面設(shè)計實例設(shè)計年限內(nèi)累積標(biāo)準(zhǔn)軸載Ne(查表得到車道系數(shù)為0.30)參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004a.彎沉和瀝青層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)Ne1b.半剛性材料層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)Ne2Ne1=[(1+0.065)15-1]×365×7419.38×0.30/0.065=1.965×107次/日Ne2=[(1+0.065)15-1]×365×6222.06×0.30/0.065=1.647×107次/日瀝青路面設(shè)計實例土基回彈模量E0的確定：參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-20041.查表1-9得Ⅳ1a區(qū)臨界高度為H1=1.7~1.9H2=1.2~1.3H3=0.8~0.92.

H0=1.2+0.3=1.5m所以，H2<H0<H1根據(jù)表1-8與表1-7，路基處于中濕狀態(tài)，所以，0.94=wc2<wc<wc1=1.03取稠度平均值wc=0.985，查表14-11得E0=29.3MPaH0H1H2H3wcwc3wc2wc1路床頂部地下水位瀝青路面設(shè)計實例路面設(shè)計彎沉ld計算：參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-20041.方案一：柔性路面2.方案二：半剛性基層路面ld1=600Ne1-0.2AcAsAb＝600×(1.965×107)-0.2×1.0×1.0×1.6=33.39×0.01mmld2=600Ne1-0.2AcAsAb＝600×(1.965×107)-0.2×1.0×1.0×1.0=20.87×0.01mm3.方案三：組合基層路面ld3=600Ne1-0.2AcAsAb＝600×(1.965×107)-0.2×1.0×1.0×（4+6+10+2）/20=22.95×0.01mm初擬路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方案方案一方案三方案二瀝青路面設(shè)計實例路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計參數(shù)（參見表14-15、14-16）：參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004材料名稱抗壓模量/MPa劈裂強度/MPa150C200C150C細(xì)粒式瀝青混凝土140020001.2中粒式瀝青混凝土120018000.8粗粒式瀝青混凝土100012000.6瀝青穩(wěn)定碎石100014000.6二灰穩(wěn)定碎石15000.5級配碎石300－二灰土7500.2瀝青路面設(shè)計實例路面結(jié)構(gòu)層容許拉應(yīng)力：參考《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》JTGD50-2004材料名稱劈裂強度/MPaKs(Ne1或Ne2)σR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土1.23.62（Ne1）0.33中粒式瀝青混凝土0.83.62（Ne1）0.22粗粒式瀝青混凝土0.63.62（Ne1）0.16瀝青穩(wěn)定碎石0.63.62（Ne1）0.16二灰穩(wěn)定碎石0.52.18（Ne2）0.23級配碎石－－－二灰土0.22.80（Ne2）0.07瀝青路面設(shè)計實例－方案一方案一：路表彎沉驗算方案一：設(shè)計層初始厚度8cm二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度/cm理論彎沉/0.01mm修正彎沉/0.01mm設(shè)計彎沉/0.01mm861.4933.0233.391059.9531.3333.391258.2129.8733.391456.628.5533.391655.1227.3633.391853.7426.2633.39rA方案一：彎沉驗算rA結(jié)論：設(shè)計層厚度8cm可以滿足表面彎沉設(shè)計要求瀝青路面設(shè)計實例－方案一方案一：層底拉應(yīng)力驗算：方案一：設(shè)計層初始厚度8cm二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2620.33中粒式瀝青混凝土6-0.0780.22瀝青穩(wěn)定碎石240.0160.16二灰穩(wěn)定碎石80.2090.23材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2560.33中粒式瀝青混凝土6-0.0760.22瀝青穩(wěn)定碎石240.0130.16二灰穩(wěn)定碎石100.1950.23瀝青路面設(shè)計實例－方案一方案一：層底拉應(yīng)力驗算：方案一：設(shè)計層初始厚度8cm二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.250.33中粒式瀝青混凝土6-0.0740.22瀝青穩(wěn)定碎石24-0.0090.16二灰穩(wěn)定碎石120.1840.23材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2450.33中粒式瀝青混凝土6-0.0720.22瀝青穩(wěn)定碎石24-0.0060.16二灰穩(wěn)定碎石140.1740.23方案一：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br結(jié)論：設(shè)計層厚度8cm可以滿足層底拉應(yīng)力設(shè)計要求方案一：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br瀝青路面設(shè)計實例－方案二方案二：路表彎沉驗算方案二：設(shè)計層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度/cm理論彎沉/0.01mm修正彎沉/0.01mm設(shè)計彎沉/0.01mm3447.4121.4620.873646.2520.6220.873845.1519.8320.874044.1119.1020.874243.1318.4220.87rA方案二：彎沉驗算rA結(jié)論：設(shè)計層厚度改為36cm可以滿足路表彎沉設(shè)計要求瀝青路面設(shè)計實例－方案二方案二：設(shè)計層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗算材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1910.33中粒式瀝青混凝土6-0.0440.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石340.0970.23二灰土200.0830.07材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1860.33中粒式瀝青混凝土6-0.0420.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石360.0940.23二灰土200.0790.07瀝青路面設(shè)計實例－方案二方案二：設(shè)計層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗算材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1820.33中粒式瀝青混凝土6-0.0400.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0230.16二灰穩(wěn)定碎石380.0890.23二灰土200.0750.07材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1780.33中粒式瀝青混凝土6-0.0380.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0250.16二灰穩(wěn)定碎石400.0860.23二灰土200.0710.07瀝青路面設(shè)計實例－方案二方案二：設(shè)計層初始厚度34cm層底拉應(yīng)力驗算材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1740.33中粒式瀝青混凝土6-0.0360.22粗粒式瀝青混凝土8-0.0220.16二灰穩(wěn)定碎石420.0830.23二灰土200.0670.07結(jié)論：設(shè)計層為二灰穩(wěn)定碎石情況下，設(shè)計層厚度控制因素為二灰土層層底拉應(yīng)力，設(shè)計層厚度達到42cm才可以滿足層底拉應(yīng)力設(shè)計要求；建議：由于二灰穩(wěn)定碎石價格高于二灰土，因此可以考慮將設(shè)計層位更改為二灰土，以便達到減少工程造價的目的。方案二：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br方案二：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br瀝青路面設(shè)計實例－方案三方案三：路表彎沉驗算方案三：設(shè)計層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石設(shè)計層厚度/cm理論彎沉/0.01mm修正彎沉/0.01mm設(shè)計彎沉/0.01mm3450.5923.8222.953649.2722.8322.953848.0321.9122.954046.8521.0522.954245.7420.2522.95rA方案三：彎沉驗算rA結(jié)論：設(shè)計層厚度改為36cm可以滿足表面彎沉設(shè)計要求瀝青路面設(shè)計實例－方案三方案三：層底拉應(yīng)力驗算：方案三：設(shè)計層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2060.33中粒式瀝青混凝土6-0.0640.22瀝青穩(wěn)定碎石10-0.0150.16二灰穩(wěn)定碎石340.1320.23材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.2010.33中粒式瀝青混凝土6-0.0610.22瀝青穩(wěn)定碎石10-0.0150.16二灰穩(wěn)定碎石360.1250.23瀝青路面設(shè)計實例－方案三方案三：層底拉應(yīng)力驗算：方案三：設(shè)計層初始厚度34cm二灰穩(wěn)定碎石材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1960.33中粒式瀝青混凝土6-0.0590.22瀝青穩(wěn)定碎石10-0.0150.16二灰穩(wěn)定碎石380.1190.23材料名稱厚度/cmσm/MPaσR/MPa細(xì)粒式瀝青混凝土4-0.1910.33中粒式瀝青混凝土6-0.0570.22瀝青穩(wěn)定碎石10-0.0150.16二灰穩(wěn)定碎石400.1140.23方案三：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br結(jié)論：設(shè)計層厚度36cm可以滿足層底拉應(yīng)力設(shè)計要求方案三：層底拉應(yīng)力驗算A(C)Br初定路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方案方案一方案二方案三總厚