【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 表 23 標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng) BZZ100 標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng) BZZ100 標(biāo)準(zhǔn)軸載 P（ KN） 100 單輪當(dāng)量圓直徑 d（ mm） 輪胎接地壓強(qiáng) P（ Mpa） 兩輪中心距（ cm） 1． 5d （ 1） 軸載換算（彎沉及瀝青層彎拉應(yīng)力分析） 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡前、后軸軸載大于 25kN的各級(jí)軸載 iP 的作用次數(shù) in 均換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) N 。 已知參數(shù)： 設(shè)計(jì) 年限 15 年 車(chē)道系數(shù) ? = 交通量平均年增長(zhǎng)率 ? = ％ 211)( ppnCCN iiKi??? 式中： N — 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)； in — 被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次 /日）； P— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（ kN ）； iP— 各種被換算車(chē)型的軸載（ kN ）； C1— 輪組系數(shù)，單輪組為 ,雙輪組為 ,四軸組為 ； C2— 軸數(shù)系數(shù)。 K— 被換算車(chē)型的軸載級(jí)別。 當(dāng)軸間距離大于 3m 時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算；當(dāng)軸間距離小于 3m 時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算： ? ?1 1 1 .2 1Cm? ? ? 式中： m— 軸數(shù)。 （ 2） 設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù) 則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次 eN ： 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 1[ ( 1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? 式中 eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)； t — 設(shè)計(jì)年限，由材料知， t=15 年； 1N — 設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次； ? — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由材料知， γ= 23； ? — 車(chē)道系數(shù)，由材料知 η= 。 則： ??? 1365]1)1([ NN te ????? （ 3） 軸載換算 （ 半剛性層彎拉應(yīng)力分析） 驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力的累計(jì)當(dāng)量軸次時(shí)，凡軸載大于 50KN 的各級(jí)軸載 iP 的作用次數(shù) in 均按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) 39。N 。 839。2139。139。 )( ppnCCN iiKi??? 式中： 39。N — 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)； in — 被換算車(chē)型的各級(jí)軸載換算次數(shù)（次 /日）； P— 標(biāo)準(zhǔn)軸載（ kN ）； iP— 各種被換算車(chē)型的軸載（ kN ）； 39。1C — 輪組系數(shù)，雙輪組為 ，單輪組為 ，四輪組為 。 39。2C — 軸數(shù)系數(shù)； （ 4） 設(shè)計(jì)年限累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載數(shù) 則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次 eN ： 1[ (1 ) 1 ] 3 6 5teNN? ??? ? ?? 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 式中 eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量次數(shù)； t — 設(shè)計(jì)年限，由材料知， t=15 年； 1N — 設(shè)計(jì)端竣工后一年雙向日平均當(dāng)量軸次； ? — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)的交通量平均增長(zhǎng)率，由材料知， γ= 23； ? — 車(chē)道系數(shù)，由材料知 η= 。 則其設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)量軸次 39。eN 為： ??? 1365]1)1([ NN te ????? 初擬路面結(jié)構(gòu) 根據(jù)本地區(qū)的路用材料，結(jié)合已有的工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu)，擬定了三個(gè)結(jié)構(gòu)組合方案 。按計(jì)算法確定方案一、方案二 、案三 的路面厚度 。根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機(jī)具的功能等因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下： 方案一 表 24 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 厚度 (cm) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 2 中粒式瀝青混凝土 4 3 粗粒式瀝青混凝土 6 4 水泥穩(wěn)定碎石 基層 30 5 水泥石灰砂礫土層 ？ 以水 泥石灰砂礫土層 為設(shè)計(jì)層 方案二 表 25 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 厚度 (cm) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 3 2 中粒式瀝青混凝土 6 3 密集配 瀝青 碎石 12 4 水泥穩(wěn)定砂礫 ? 5 級(jí)配砂礫 15 以 水泥 穩(wěn)定砂礫為設(shè)計(jì)層 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 方案三 表 26 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 厚度 (cm) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 5 2 中粒式瀝青混凝土 4 3 水泥穩(wěn)定碎石 20 4 石灰土 20 5 粗砂 ？ 以水泥石灰穩(wěn)定碎石為設(shè)計(jì)層 新建路基 及路面材料的回彈模量及各強(qiáng)度值列于下表中 材料名稱(chēng) 抗壓回彈模（ MPa） 劈裂強(qiáng)度（ MPa） 20C? 15C? 細(xì)粒試瀝青混泥土 1400 2020 中粒試瀝青混泥土 1200 1800 1 粗粒試瀝青混泥土 1000 1400 密集配瀝青碎石 1200 1700 水泥穩(wěn)定碎石 3200 水泥穩(wěn)定砂礫 2600 水泥石灰砂礫土 1600 新建路基 40 － 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 軸載換算資料 軟件計(jì)算 設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算 序號(hào) 車(chē) 型 名 稱(chēng) 前軸重 (kN) 后軸重 (kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距 (m) 交通量 1 SH130 23 1 雙輪組 922 2 交通 SH141 1 雙輪組 177 3 躍進(jìn) NJ131 1 雙輪組 665 4 東風(fēng) EQ140 1 雙輪組 326 5 黃河 JN150 49 1 雙輪組 436 6 日野 KB222 1 雙輪組 85 7 太脫拉 138 80 2 雙輪組 3 97 設(shè)計(jì)年限 15 車(chē)道系數(shù) .45 序號(hào) 分段時(shí)間 (年 ) 交通量年增長(zhǎng)率 1 5 ％ 2 5 ％ 3 5 ％ 一個(gè)車(chē)道上大客車(chē)及中型以上的各種貨車(chē)日平均交通量 Nh= 504 ,屬輕交通等級(jí) 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí) : 路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 934 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 : 3924020 屬中等交通等級(jí) 當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí) : 路面營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 : 722 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 : 3033343 屬中等交通等級(jí) 路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為中等交通等級(jí) 方案分析 方案一 公路等級(jí) 高速公路 公路等級(jí)系數(shù) 1 面層類(lèi)型系數(shù) 1 路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型系數(shù) 1 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : () 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 劈裂強(qiáng)度 (MPa) 容許拉應(yīng)力 (MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 .47 2 中粒式瀝青混凝土 1 .39 3 粗粒式瀝青混凝土 .8 .31 4 水泥穩(wěn)定碎石 .5 .28 5 水泥石灰砂礫土 .4 .17 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計(jì)彎沉值 : () 路面設(shè)計(jì)層層位 : 5 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 200 (mm) 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 厚度 20℃平均抗壓 標(biāo)準(zhǔn)差 15℃平均抗壓 標(biāo)準(zhǔn)差 容許應(yīng)力 (mm) 模量 (MPa) (MPa) 模量 (MPa) (MPa) (MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 30 1991 201 2680 344 .47 2 中粒式瀝青混凝土 40 1425 105 2175 187 .39 3 粗粒式瀝青混凝土 60 978 55 1320 60 .31 4 水泥穩(wěn)定碎石 300 3188 782 3188 782 .28 5 水泥石灰砂礫土 ? 1591 250 1591 250 .17 6 新 建路基 40 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= () H( 5 )= 200 mm LS= () 由于設(shè)計(jì)層厚度 H( 5 )=Hmin 時(shí) LS=LD, 故彎沉計(jì)算已滿(mǎn)足要求 . H( 5 )= 200 mm(僅考慮彎沉 ) 按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 200 mm(第 1 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿(mǎn)足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 2 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿(mǎn)足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 3 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿(mǎn)足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 4 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿(mǎn)足要求 ) H( 5 )= 200 mm(第 5 層底面拉應(yīng)力計(jì)算滿(mǎn)足要求 ) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 5 )= 200 mm(僅考慮彎沉 ) H( 5 )= 200 mm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力 ) 驗(yàn)算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 500 mm 驗(yàn)算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿(mǎn)足防凍要求 . 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 : 細(xì)粒式瀝青混凝土 30 mm 中粒式瀝青混凝土 60 mm 粗粒式瀝青混凝土 60 mm 水泥穩(wěn)定碎石 300 mm 水泥石灰砂礫土 200mm 新建路基 華東交通大學(xué) 課程設(shè) 計(jì)用紙 交工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算 公 路 等 級(jí) : 高速公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱(chēng) 厚度 20℃平均抗壓 標(biāo)準(zhǔn)差 15℃平均抗壓 標(biāo)準(zhǔn)差 綜合影響系數(shù) (mm) 模量 (MPa) (MPa) 模量 (MPa) (MPa) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 30 1991 201 2680 344 1 2 中粒式瀝青混凝土 40 1425 105 2175 187 1 3 粗粒式瀝青混凝土 60 978 55 1320 60 1 4 水泥穩(wěn)定碎石 200 3188 782 3188 782 1 5 水泥石灰砂礫土 250 1591 250 1591 250 1 6 新建路基 40 1 計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗(yàn)