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整理沥青路面设计计算书

第六章沥青路面设计计算说明书

6.1交通量计算及分析

6.1.1轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算

表6-1轴载换算表

序号

车型名称

前轴重（kN）

后轴重（kN）

后轴数

后轴轮组数

后轴距（m）

交通量

1

小客车

11.5

23

1

双轮组

0

2300

2

中客车

16.5

23

1

双轮组

0

1000

3

大客车

28.7

68.2

1

双轮组

0

305

4

小货车

25.75

59.5

1

双轮组

0

1900

5

中货车

28.7

69.2

1

双轮组

0

550

6

中货车

23.7

69.2

1

双轮组

0

950

7

大货车

49

101.6

1

双轮组

0

600

8

其他车

50.2

104.3

1

双轮组

0

400

9

拖挂车

60

100

2

四轮组

>3

65

设计年限15车道系数0.5交通量平均年增长率9.5％

6.1.2累计标准轴次计算结果

一个车道上大客车及中型以上的各种货车日平均交通量Nh=2725,属重交通等级。

当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时:

路面营运第一年双向日平均当量轴次:

3332

设计年限内一个车道上的累计当量轴次:

17302620,属重交通等级。

当以半刚性材料结构层层底拉应力为设计指标时:

路面营运第一年双向日平均当量轴次:

2568

设计年限内一个车道上的累计当量轴次:

13335280,属重交通等级。

路面设计交通等级为重交通等级。

6.2干燥状态

确定土基回弹模量

计算设置：

输入计算

土基回弹模量：

E0=60MPa

6.2.1方案一（半刚性基层）

6.2.1.1基本参数

新建路面的层数：

5路面设计层层位：

5

标准轴载：

BZZ-100设计层最小厚度：

150（mm）

6.2.1.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

公路等级高速公路

公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1

路面设计弯沉值:

20.9（0.01mm）

表6-2容许拉应力表

层位

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.5

0.43

2

中粒式沥青混凝土

1.2

0.34

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

水泥稳定碎石

0.6

0.28

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。

表6-3结构层设计参数表

层位

结构层材料名称

厚度（mm）

20℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

15℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

容许应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

40

1500

150

2000

200

0.43

2

中粒式沥青混凝土

60

1200

120

1800

180

0.34

3

粗粒式沥青混凝土

80

1000

100

1200

120

0.23

4

水泥稳定碎石

200

1500

150

1600

160

0.28

5

石灰粉煤灰碎石

？

1500

150

2200

220

0.28

计算设置：

路面最小防冻深度不进行验算

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=20.9（0.01mm）

H（5）=250mmLS=22.2（0.01mm）

H（5）=300mmLS=20.2（0.01mm）

H（5）=282mm（仅考虑弯沉）

按容许拉应力计算设计层厚度:

H（5）=282mm（第1层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=282mm（第2层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=282mm（第3层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=282mm（第4层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=282mm（第5层底面拉应力计算满足要求）

路面设计层厚度:

H（5）=282mm（仅考虑弯沉）

H（5）=282mm（同时考虑弯沉和拉应力）

通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,

最后得到路面结构设计结果如下:

----------------------------------------

细粒式沥青混凝土40mm

----------------------------------------

中粒式沥青混凝土60mm

----------------------------------------

粗粒式沥青混凝土80mm

----------------------------------------

水泥稳定碎石200mm

----------------------------------------

石灰粉煤灰碎石282mm

根据JTGD50—2006《公路沥青路面设计规范》，石灰粉煤灰稳定碎石底基层厚度为180mm～200mm，现水泥稳定碎石基层为282mm，分两层施工。

以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。

6.2.2方案二（柔性基层）

6.2.2.1基本参数

新建路面的层数：

5路面设计层层位：

5

标准轴载：

BZZ-100设计层最小厚度：

150（mm）

6.2.2.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

公路等级高速公路

公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1.6

路面设计弯沉值:

33.5（0.01mm）

表6-4容许拉应力表

层位

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.5

0.43

2

中粒式沥青混凝土

1.2

0.34

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

密级配沥青碎石

0.6

0

5

级配碎石

0

0

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。

表6-5结构层设计参数表

层位

结构层材料名称

厚度（mm）

20℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

15℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

容许应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

40

1400

140

2000

200

0.43

2

中粒式沥青混凝土

60

1000

100

1600

160

0.34

3

粗粒式沥青混凝土

80

800

80

1000

100

0.23

4

密级配沥青碎石

150

1600

160

2200

220

0.23

5

级配碎石

?

1100

110

1800

180

0

计算设置：

路面最小防冻深度不进行验算

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=33.5（0.01mm）

H（5）=150mmLS=31.4（0.01mm）

由于设计层厚度H（5）=Hmin时LS<=LD,

故弯沉计算已满足要求.

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

按容许拉应力计算设计层厚度:

H（5）=150mm（第1层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第2层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第3层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第4层底面拉应力计算满足要求）

路面设计层厚度:

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

H（5）=150mm（同时考虑弯沉和拉应力）

通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:

----------------------------------------

细粒式沥青混凝土40mm

----------------------------------------

中粒式沥青混凝土60mm

----------------------------------------

粗粒式沥青混凝土80mm

----------------------------------------

密级配沥青碎石150mm

1）规划实施可能对相关区域、流域、海域生态系统产生的整体影响。

----------------------------------------

级配碎石150mm

（一）环境影响经济损益分析概述----------------------------------------

新建路基

（二）安全评价的基本原则根据JTGD50—2006《公路沥青路面设计规范》，级配碎石底基层厚度为100mm～200mm，现水泥稳定碎石基层为150mm，分一层施工。

以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。

3.环境影响登记表的内容6.2.3方案三（组合基层）

环境，是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体。

6.2.3.1基本参数

（3）生产、储存烟花爆竹的建设项目；新建路面的层数：

5标准轴载：

BZZ-100

路面设计层层位：

5设计层最小厚度：

150（mm）

内涵资产定价法基于这样一种理论，即人们赋予环境的价值可以从他们购买的具有环境属性的商品的价格中推断出来。

6.2.3.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

（6）评价结论。

公路等级高速公路

公路等级系数1面层类型系数1路面结构类型系数1.6

路面设计弯沉值:

33.5（0.01mm）

填报内容包括四个表：

表6-6容许拉应力表

层位

（1）规划环境影响评价的分析、预测和评估内容。

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.6

0.45

2

中粒式沥青混凝土

1

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

密级配沥青碎石

0.8

0.23

5

水泥稳定碎石

0.8

0.24

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。

表6-7结构层设计参数表

层位

结构层材料名称

厚度（mm）

20℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

15℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

容许应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

40

1500

150

2000

200

0.45

2

中粒式沥青混凝土

60

1400

140

1800

180

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

80

1200

120

1400

140

0.23

4

密级配沥青碎石

150

1500

150

2200

220

0.23

5

水泥稳定碎石

?

2200

220

3000

300

0.24

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=33.5（0.01mm）

H（5）=150mmLS=31.4（0.01mm）

由于设计层厚度H（5）=Hmin时LS<=LD,

故弯沉计算已满足要求.

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

按容许拉应力计算设计层厚度:

H（5）=150mm（第1层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第2层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第3层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第4层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mmσ（5）=.308MPa

H（5）=200mmσ（5）=.257MPa

H（5）=178mm（第5层底面拉应力计算满足要求）

路面设计层厚度:

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

H（5）=178mm（同时考虑弯沉和拉应力）

验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:

----------------------------------------

细粒式沥青混凝土40mm

----------------------------------------

中粒式沥青混凝土60mm

----------------------------------------

粗粒式沥青混凝土80mm

----------------------------------------

密级配沥青碎石150mm

----------------------------------------

水泥稳定碎石178mm

----------------------------------------

新建路基

根据JTGD50—2006《公路沥青路面设计规范》，水泥稳定碎石底基层厚度为150mm～200mm，现水泥稳定碎石基层为150mm，分一层施工。

以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。

6.3中湿状态

确定土基回弹模量

计算设置：

输入计算

土基回弹模量：

E0=50MPa

6.3.1方案一（半刚性基层）

6.3.1.1基本参数

新建路面的层数：

6

标准轴载：

BZZ-100

路面设计弯沉值：

21.4（0.01mm）

路面设计层层位：

5

设计层最小厚度：

200（mm）

6.3.1.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

公路等级高速公路

公路等级系数1

面层类型系数1

路面结构类型系数1

路面设计弯沉值:

20.9（0.01mm）

表6-8容许拉应力表

层位

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.5

0.43

2

中粒式沥青混凝土

1

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

水泥稳定碎石

0.8

0.23

5

级配碎石

0.5

0.24

6

天然砂砾

0

0

表根据《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。

表6-9结构层设计参数表

层位

结层材料名称

厚度（mm）

20℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

15℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

容许应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

40

1500

150

2000

200

0.43

2

中粒式沥青混凝土

60

1200

120

1800

180

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

80

1000

100

1200

120

0.23

4

水泥稳定碎石

?

1500

150

3000

300

0.24

5

天然砂砾

200

100

10

100

10

0

6

新建路基

50

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=20.9（0.01mm）

H（5）=300mmLS=21.5（0.01mm）

H（5）=350mmLS=19.6（0.01mm）

H（5）=315mm（仅考虑弯沉）

按容许拉应力计算设计层厚度:

H（5）=315mm（第1层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=315mm（第2层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=315mm（第3层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=315mm（第4层底面拉应力计算满足要求）

路面设计层厚度:

H（5）=315mm（仅考虑弯沉）

H（5）=315mm（同时考虑弯沉和拉应力）

验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:

----------------------------------------

细粒式沥青混凝土40mm

----------------------------------------

中粒式沥青混凝土60mm

----------------------------------------

粗粒式沥青混凝土80mm

----------------------------------------

水泥稳定碎石150mm

----------------------------------------

级配碎石315mm

----------------------------------------

天然砂砾150mm

----------------------------------------

新建路基

根据JTGD50—2006《公路沥青路面设计规范》，级配碎石基层厚度为100mm～200mm，现水泥稳定碎石底基层为315mm，分两层施工。

以下如有类似超厚情况，用同样方法处理。

6.3.2方案二

6.3.2.1基本参数

新建路面的层数：

6标准轴载：

BZZ-100

路面设计弯沉值：

41.9（0.01mm）路面设计层层位：

5

设计层最小厚度：

150（mm）

6.3.2.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

公路等级：

高速公路公路等级系数：

1

面层类型系数：

1路面结构类型系数：

1.6

路面设计弯沉值:

33.5（0.01mm）

表6-10容许拉应力表

层位

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.5

0.43

2

中粒式沥青混凝土

1

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

密级配沥青碎石

0

0

5

级配碎石

0

0

6

未篩分碎石

0

0

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。

表6-11结构层设计参数表

层位

结构层材料名称

厚度（mm）

20℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

15℃平均抗压模量（MPa）

标准差（MPa）

容许应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

40

1200

120

2000

200

0.43

2

中粒式沥青混凝土

60

1000

100

1600

160

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

80

800

80

1000

100

0.23

4

密级配沥青碎石

150

1600

160

1800

180

0

5

级配碎石

?

350

35

350

35

0

6

未篩分碎石

180

200

20

200

20

0

7

新建路基

50

按设计弯沉值计算设计层厚度:

LD=33.5（0.01mm）

H（5）=150mmLS=29.9（0.01mm）

由于设计层厚度H（5）=Hmin时LS<=LD,

故弯沉计算已满足要求.

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

按容许拉应力计算设计层厚度:

H（5）=150mm（第1层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第2层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第3层底面拉应力计算满足要求）

H（5）=150mm（第4层底面拉应力计算满足要求）

路面设计层厚度:

H（5）=150mm（仅考虑弯沉）

H（5）=150mm（同时考虑弯沉和拉应力）

验算结果表明,路面总厚度满足防冻要求.通过对设计层厚度取整以及设计人员对路面厚度进一步的修改,最后得到路面结构设计结果如下:

----------------------------------------

细粒式沥青混凝土40mm

----------------------------------------

中粒式沥青混凝土60mm

----------------------------------------

粗粒式沥青混凝土80mm

----------------------------------------

密级配沥青碎石150mm

----------------------------------------

级配碎石150mm

----------------------------------------

未篩分碎石150mm

----------------------------------------

新建路基

6.3.3方案三（组合基层）

6.3.3.1基本参数

新建路面的层数：

6

标准轴载：

BZZ-100

路面设计弯沉值：

38.8（0.01mm）

路面设计层层位：

5

设计层最小厚度：

150（mm）

6.3.3.2确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数

公路等级高速公路

公路等级系数1

面层类型系数1

路面结构类型系数1.6

路面设计弯沉值:

33.5（0.01mm）

表6-12容许拉应力表

层位

结构层材料名称

劈裂强度（MPa）

容许拉应力（MPa）

1

细粒式沥青混凝土

1.5

0.43

2

中粒式沥青混凝土

1

0.28

3

粗粒式沥青混凝土

0.8

0.23

4

密级配沥青碎石

0.8

0.23

5

水泥稳定碎石

0.8

0.24

6

天然砂砾

0

0

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