某公路瀝青混凝土路面和水泥路面方案對(duì)比分析案例目錄TOC\o"1-3"\h\u11881.1瀝青混凝土路面設(shè)計(jì) 1298921.1.1資料參數(shù) 120161.1.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 144851.2水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 390471.2.1資料參數(shù) 3149901.2.2設(shè)計(jì)內(nèi)容 3174281.3方案比選 4瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)資料參數(shù)S207漠河—加格達(dá)奇公路（K222+000-K227+300.266段）路段為二級(jí)公路，目標(biāo)可靠指數(shù)為1.04。路段交通量參數(shù)與交通荷載等級(jí)如下：路面設(shè)計(jì)使用年限為12年，通車(chē)至首次對(duì)路面維修的年限為12年。方向系數(shù)與車(chē)道系數(shù)分別為0.5與0.55。整體式貨車(chē)比例與半掛式貨車(chē)比例分別為35%與與45%。設(shè)計(jì)為中等交通荷載等級(jí)。由于該路段位于北方多年凍土地區(qū)，季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)調(diào)整系數(shù)為0.6。瀝青混合料層層底拉應(yīng)變、無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層層底拉應(yīng)力的溫度調(diào)整系數(shù)為0.67；路基頂面豎向壓應(yīng)變的溫度調(diào)整系數(shù)為0.73。瀝青混合料飽和度為70%。瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算時(shí)基準(zhǔn)等效溫度為6.4℃。本項(xiàng)目公路所在地區(qū)路面低溫設(shè)計(jì)溫度為-29℃。路基為粉質(zhì)粘土，路基類(lèi)型為3，回彈模量為80MPa，泊松比為0.4。設(shè)計(jì)內(nèi)容交通量計(jì)算：驗(yàn)算瀝青混合料層疲勞開(kāi)裂時(shí)，設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為10454330；驗(yàn)算無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂時(shí)，設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為330554600；驗(yàn)算瀝青混合料層永久變形量時(shí)，通車(chē)至首次針對(duì)車(chē)轍維修的期限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為10454330；驗(yàn)算路基頂面豎向壓應(yīng)變時(shí)，設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)為14459630。表4-1初擬路面結(jié)構(gòu)層組合層位路面材料名稱(chēng)厚度(mm)模量(MPa)泊松比無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類(lèi)材料彎拉強(qiáng)度(MPa)瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)永久變形量(mm)1中粒式瀝青混凝土40110000.25－0.52粗粒式瀝青混凝土60100000.25－0.53水泥穩(wěn)定碎石200160000.251.5－4水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層140000.251.5－第3層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂驗(yàn)算：設(shè)計(jì)層厚度H(4)=200mm；季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)調(diào)整系數(shù)KA=0.6；溫度調(diào)整系數(shù)KT2=0.642；現(xiàn)場(chǎng)綜合修正系數(shù)KC=471；第3層層底拉應(yīng)力σ=0.094Mpa。第3層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂壽命NF2=1.770963E+12軸次；設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB2=3.305546E+08軸次第3層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂驗(yàn)算已滿足設(shè)計(jì)要求。第4層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂驗(yàn)算：設(shè)計(jì)層厚度H(4)=200mm；季節(jié)性?xún)鐾恋貐^(qū)調(diào)整系數(shù)KA=0.6；調(diào)整系數(shù)KT2=0.642；現(xiàn)場(chǎng)綜合修正系數(shù)KC=-1.046；第4層層底拉應(yīng)力σ=0.265Mpa。第4層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂壽命NF2=6.423122E+08軸次；設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB2=3.305546E+08軸次。第4層無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定層疲勞開(kāi)裂驗(yàn)算已滿足設(shè)計(jì)要求.瀝青面層低溫開(kāi)裂指數(shù)驗(yàn)算：路面所在地區(qū)低溫設(shè)計(jì)溫度TSJ=-29℃；表面層瀝青彎曲梁流變?cè)囼?yàn)蠕變勁度ST=120Mpa；瀝青結(jié)合料類(lèi)材料層厚度HA=100mm；路基類(lèi)型參數(shù)BLJ=3瀝青面層低溫開(kāi)裂指數(shù)CI=3.6條；瀝青面層容許低溫開(kāi)裂指數(shù)CIR=5條。瀝青面層低溫開(kāi)裂指數(shù)值滿足規(guī)范要求.瀝青混合料層永久變形量驗(yàn)算：瀝青混合料層永久變形等效溫度TPEF=8℃。通車(chē)至首次針對(duì)車(chē)轍維修的期限內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上的當(dāng)量設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù)NZB3=1.045433E+07軸次；瀝青混合料層永久變形驗(yàn)算分層數(shù)N=5；第1分層瀝青混合料永久變形量RAI(1)=0.01mm；第2分層瀝青混合料永久變形量RAI(2)=0.04mm；第3分層瀝青混合料永久變形量RAI(3)=0.08mm；第4分層瀝青混合料永久變形量RAI(4)=0.06mm；第5分層瀝青混合料永久變形量RAI(5)=0.04mm。瀝青混合料層永久變形量RA=0.23m；瀝青混合料層容許永久變形量RAR=20mm；瀝青混合料層永久變形量滿足規(guī)范要求。第1層瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求為5139次/mm；第2層瀝青混合料車(chē)轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度技術(shù)要求為2412次/mm。驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)防凍厚度:路面結(jié)構(gòu)最小防凍厚度500mm。驗(yàn)算結(jié)果表明,路面結(jié)構(gòu)總厚度比路面結(jié)構(gòu)最小防凍厚度小40mm,在上述剛設(shè)計(jì)的路面結(jié)構(gòu)最下層厚度中予以補(bǔ)足。經(jīng)過(guò)驗(yàn)算確定瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)如下表。表4-2瀝青路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)層位結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng)厚度（mm）上面層中粒式瀝青混凝土40下面層粗粒式瀝青混凝土60基層水泥穩(wěn)定碎石200底基層水泥穩(wěn)定碎石200水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)資料參數(shù)S207漠河—加格達(dá)奇公路（K222+000-K227+300.266段）路段最重軸載為150KN，備用重型設(shè)計(jì)軸載為150KN，變異水平為中級(jí)，可靠度系數(shù)取1.13，設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車(chē)道上設(shè)計(jì)軸載累計(jì)作用次數(shù):2.514386E+07，該段路段為特重交通等級(jí)，設(shè)計(jì)使用年限為20年。車(chē)輛輪跡橫向分布系數(shù)為0.58?；炷撩姘彘L(zhǎng)度為5.00m，由于本項(xiàng)目地處北方多年凍土地區(qū)，混凝土彎拉強(qiáng)度不得低于5MPa，最終選擇混凝土彎拉強(qiáng)度為5MPa，混泥土的彈性模量為29000MPa，接縫應(yīng)力折減系數(shù)為0.87。設(shè)計(jì)內(nèi)容初步擬定水泥混凝土路路面結(jié)構(gòu)層組合見(jiàn)下表。表4-3初擬路面結(jié)構(gòu)層組合層位基（墊）層材料名稱(chēng)厚度（mm）模量(MPa)1普通混泥土面層250310002粗粒式瀝青混泥土10040003級(jí)配碎石150300通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整以及設(shè)計(jì)人員對(duì)路面厚度進(jìn)一步的修改,最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下表4-4水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)層位基（墊）層材料名稱(chēng)厚度（mm）模量(MPa)1普通混凝土面層260310002粗粒式瀝青混凝土10040003級(jí)配碎石150300方案比選對(duì)設(shè)計(jì)完成的瀝青混凝土路面與水泥混凝土路面進(jìn)行方案比選如下：瀝青路面由于使用了瀝青結(jié)合料，使礦料之間的粘結(jié)力增加，提高了穩(wěn)定性并具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，且對(duì)于各種交通荷載的承載能力較強(qiáng)。瀝青路面具有表面平整無(wú)接縫，優(yōu)良的耐磨性與減震性，使車(chē)輛行駛平穩(wěn)快速，降低震動(dòng)與噪音。瀝青路面不易揚(yáng)塵，便于清潔與沖洗，養(yǎng)護(hù)維修較為容易。瀝青路面也是我國(guó)主要應(yīng)用于公路的路面結(jié)構(gòu)形式。水泥混凝土路面在抗壓與抗彎方面都有較高強(qiáng)度，且具有較好的水穩(wěn)性與熱穩(wěn)性，相對(duì)于瀝青路面不存在老化的現(xiàn)象。水泥路面的強(qiáng)度和穩(wěn)定性使其經(jīng)久耐用。但水泥路面對(duì)于水和