沥青混凝土路面设计

I．

假设路基土为干燥状态

一．方案设计

方案（一）

1. 确定累计标准轴次

计算设置： 根据交通量计算

根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》3.0.3条与3.0.4条的规定计算累计标准轴次 Ne 1) 交通参数

公路等级： 高速公路 路面等级： 高级路面 设计年限： 15 年 建设期限： 2 年

年平均增长率： 6.00 % 车道特征： 四车道

车道系数： 0.45

2) 交通量组成

交 通 量 组 成、 汽 车 计 算 参 数 及 轴 载 换 算 计 算 结 果 表 交通基层拉应序号 汽车 量 汽车总弯沉及沥青力换算交名称 次/日 重（KN） 轴位 轴重轮组 轴数轴距（KN） (个) (根) （m） 面层换算交通量 Ni 通（轴次/日） （轴次/日） 五十铃1 1 EXR18 100 360.00 前轴 60.00 1 69.36 31.07 后轴 100.00 2 3 >3m 300 300 日野前轴 50.20 1 1 287.40 67.15 2 KB222 900 1.50 后轴 104.30 2 1 1080.88 1260.42 黄河前轴 49.00 1 1 201.2 3 JN150 700 150.60 后轴 101.60 2 1 750.04 794.78 东风4 EQ140 800 92.90 前轴 23.70 1 1 后轴 69.20 2 1 161.27 42.07 前轴 28.70 1 1 5 CA50 1000 92.90 28.05 后轴 .20 2 1 145.47 28.86 北京前轴 13.40 1 1 6 BJ130 1600 40.80 后轴 27.40 2 1 5.73 大客车前轴 23.70 1 1 7 CA50 900 92.90 后轴 69.20 2 1 181.43 47.33 8 中客车前轴 16.5 1 1 SH130 600 39.50 后轴 23.0 2 1 9 小客车前轴 23.00 1 1 SN130 3200 34.50 后轴 11.5 2 1

合计 9800 3210.84 2571.68 3) 累计标准轴次计算结果 以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 中粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量

计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 干燥状态 土基土质稠度： Wc = 1.10

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 49.2 MPa

4. 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： 5

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

1

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓ ┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃ ┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃ ┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃ 20.0 ┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 5┃水 泥 稳 定 土 ┃稳定细粒土┃设计层┃ 1100.0 ┃非沥青砼┃ 0.35 ┃ 0.130┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 49.2 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度 计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h5 = 19.8 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h5 = 20.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.92 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.203 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.0 MPa

容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求 第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.020 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.071 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.124 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.130 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 水 泥 稳 定 土 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基 方案二：

1. 确定累计标准轴次

计算设置： 根据交通量计算

根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》3.0.3条与3.0.4条的规定计算累计标准轴次 Ne 1) 交通参数

公路等级： 高速公路 路面等级： 高级路面 设计年限： 15 年 建设期限： 2 年 年平均增长率： 6.00 % 车道特征： 四车道 车道系数： 0.45

2) 交通量组成

交 通 量 组 成、 汽 车 计 算 参 数 及 轴 载 换 算 计 算 结 果 表 序号 汽车 交通汽车总轴重轮组 轴数名称 量 重（KN） 轴位 轴距弯沉及沥青基层拉应（KN） (个) (根) （m） 面层换算交力换算交2

次/日 通（轴次/日） 通量

Ni （轴次/日） 五十铃1 69.36 31.07 1 EXR18 100 360.00 前轴 60.00 1 后轴 100.00 2 3 >3m 300 300 日野900 1.50 前轴 50.20 1 1 287.40 67.15 2 KB222 后轴 104.30 2 1 1080.88 1260.42 黄河700 150.60 前轴 49.00 1 1 201.2 3 JN150 后轴 101.60 2 1 750.04 794.78 东风800 92.90 前轴 23.70 1 1 4 EQ140 后轴 69.20 2 1 161.27 42.07 1000 92.90 前轴 28.70 1 1 28.05 5 CA50 后轴 .20 2 1 145.47 28.86 北京1600 40.80 前轴 13.40 1 1 6 BJ130 后轴 27.40 2 1 5.73 大客车900 92.90 前轴 23.70 1 1 7 CA50 后轴 69.20 2 1 181.43 47.33 8 中客车600 39.50 前轴 16.5 1 1 SH130 后轴 23.0 2 1 9 小客车3200 34.50 前轴 23.00 1 1 SN130 后轴 11.5 2 1 合计 9800 3210.84 2571.68

3) 累计标准轴次计算结果

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量 计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 干燥状态 土基土质稠度： Wc = 1.10

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 49.2 MPa

4. 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： 5

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 5.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 7.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 4┃二 灰 碎 石 ┃稳定集料 ┃ 20.0 ┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.65 ┃ 0.309┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 5┃石灰粉煤灰稳定碎石 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1400.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 49.2 ┃ ┃ ┃ ┃┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度

计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

3

按设计弯沉设计, h5 = 19.4 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h5 = 20.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.69 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.202 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.074 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.032 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.051 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.309 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.152 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.238 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 5.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 7.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 二 灰 碎 石 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

5 石灰粉煤灰稳定碎石 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基 方案三：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 中粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量

计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 干燥状态 土基土质稠度： Wc = 1.10

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 49.2 MPa

4. 确定结构设计参数

1) 基本参数

4

路基路面结构总层数： 6 结构设计层位： 5

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓ ┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃ ┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃ ┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃ 18.0 ┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 5┃石 灰 土 ┃稳定细粒土┃设计层┃ 550.0 ┃非沥青砼┃ 0.23 ┃ 0.085┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 49.2 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度 计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h5 = 31.2 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h5 = 32.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.79 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.208 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.051 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.011 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.110 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.062 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.085 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 18.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 石 灰 土 32.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基

Ⅲ．假设为潮湿状态

方案一：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

5

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量 计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 潮湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.94

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土

土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 38.7 MPa

4. 确定结构设计参数

1) 基本参数

路基路面结构总层数： 7 结构设计层位： 4

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃

┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1100.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 5┃水泥稳定土 ┃稳定细粒土┃ 20.0 ┃ 1100.0 ┃非沥青砼┃ 0.35 ┃ 0.130┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 6┃级 配 碎 石 ┃非整体性 ┃ 12.0 ┃ 225.0 ┃非沥青砼┃松散材料┃ 无 ┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 7┃土 基 ┃ ┃ ┃ 38.7 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度

计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h4 = 19.8 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h4 = 20.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.93 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.202 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.055 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.021 MPa

6

容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.065 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.107 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.130 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 水泥稳定土 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 级 配 碎 石 12.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 7 土 基

方案二：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量 计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 潮湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.94

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 38.7 MPa

4. 确定结构设计参数

1) 基本参数

路基路面结构总层数： 7 结构设计层位： 4

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1100.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 5┃石灰粉煤灰稳定碎石 ┃稳定集料 ┃ 20.0 ┃ 1400.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃

7

┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 6┃级 配 砾 石 ┃非整体性 ┃ 10.0 ┃ 225.0 ┃非沥青砼┃松散材料┃ 无 ┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 7┃土 基 ┃ ┃ ┃ 38.7 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度 计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h4 = 18.6 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第

5

层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h4 = 19.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.81 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.200 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.056 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.024 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.047 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.134 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.238 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 19.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 石灰粉煤灰稳定碎石 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 级 配 砾 石 10.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 7 土 基

方案三：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量

计算设置： 按规范计算

8

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 潮湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.94

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 38.7 MPa

4. 确定结构设计参数 1) 基本参数

路基路面结构总层数： 7 结构设计层位： 4

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1100.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 4┃水泥稳定碎石 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1700.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 5┃水泥稳定碎石土 ┃稳定细粒土┃ 20.0 ┃ 1100.0 ┃非沥青砼┃ 0.35 ┃ 0.130┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 6┃级 配 砾 石 ┃非整体性 ┃ 10.0 ┃ 225.0 ┃非沥青砼┃松散材料┃ 无 ┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 7┃土 基 ┃ ┃ ┃ 38.7 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度 计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h4 = 19.8 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h4 = 20.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.91 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.199 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求 第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.059 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.033 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.079 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.109 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.130 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定碎石 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 水泥稳定碎石土 20.0

9

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 级 配 砾 石 10.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 7 土 基

Ⅱ．假设为中湿状态

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量 计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 中湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.96

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土

土基回弹模量提高系数： 23.0 %

土基回弹模量： E0 = 40.0 MPa

4. 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： 5

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃ 16.0 ┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 5┃水 泥 稳 定 土 ┃稳定细粒土┃设计层┃ 1100.0 ┃非沥青砼┃ 0.35 ┃ 0.130┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 40.0 ┃ ┃ ┃ ┃┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度 计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h5 = 29.0 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h5 = 32.0 cm

10

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 20.73 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.194 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求 第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.068 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.235 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.025 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.043 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.108 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.130 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 16.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 水 泥 稳 定 土 32.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基

方案二：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量 计算设置： 按规范计算

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 中湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.96

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土

土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 40.0 MPa

4. 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： 4

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃11

┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 4┃水泥稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 5┃级 配 碎 石 ┃非整体性 ┃ 12.0 ┃ 225.0 ┃非沥青砼┃松散材料┃ 无 ┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫ ┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 40.0 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛

5. 确定最小防冻厚度

计算设置： 不进行验算

6. 设计结果

按设计弯沉设计, h4 = 37.9 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h4 = 38.0 cm

2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 21.99 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.199 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.072 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.235 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.028 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.141 MPa

容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0

━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定砂砾 38.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 级 配 碎 石 12.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基 方案三：

1. 确定累计标准轴次 计算设置： 直接输入

以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 148738 轴次 进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 11917075 轴次

2. 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(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标 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 面层类型系数： 1.0 基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0 沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0

2) 设计指标

a. 设计弯沉值： ld = 22.06 (0.01mm)

b. 抗拉强度结构系数

对沥青混凝土面层： Ks = 3.4057 对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.1011 对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.7014

3. 确定土基回弹模量

计算设置： 按规范计算

12

1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值” 土 组 类 型 ： 粘质土 路基干湿状态： 中湿状态 土基土质稠度： Wc = 0.96

2) 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： IV-7 区 土 组 类 型 ： 粘质土 土基回弹模量提高系数： 23.0 % 土基回弹模量： E0 = 40.0 MPa 4. 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： 5

2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表

┏━┳━━━━━━━━━━┳━━━━━┳━━━┳━━━━━━━━━┳━━━━┳━━━┓┃层┃ ┃ ┃ 厚度 ┃ 抗压模量 (MPa) ┃ 劈 裂 ┃容 许┃┃ ┃ 材 料 名 称 ┃ 材料类型 ┃ ┣━━━━┳━━━━┫ 强 度 ┃拉应力┃┃位┃ ┃ ┃ (cm) ┃ 20℃ ┃ 15℃ ┃ (MPa) ┃ (MPa)┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 1┃细粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 4.0 ┃ 1400.0 ┃ 2000.0 ┃ 1.40 ┃ 0.411 ┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 2┃中粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 6.0 ┃ 1200.0 ┃ 1800.0 ┃ 1.00 ┃ 0.294┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 3┃粗粒式沥青混凝土 ┃沥青混凝土┃ 8.0 ┃ 1000.0 ┃ 1400.0 ┃ 0.80 ┃ 0.235┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 4┃水泥稳定碎石 ┃稳定集料 ┃ 20.0 ┃ 1700.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238 ┃┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 5┃水泥粉煤灰稳定砂砾 ┃稳定集料 ┃设计层┃ 1500.0 ┃非沥青砼┃ 0.50 ┃ 0.238┃ ┣━╋━━━━━━━━━━╋━━━━━╋━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━━╋━━━┫┃ 6┃土 基 ┃ ┃ ┃ 40.0 ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┻━━━━━━━━━━┻━━━━━┻━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━━┻━━━┛5. 确定最小防冻厚度

计算设置： 不进行验算 6. 设计结果

按设计弯沉设计, h5 = 20.0 cm。

已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求 已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求

已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求

7. 验算结果

1) 选定厚度为： h5 = 20.0 cm 2) 验算结果

计算弯沉值为： ls = 22.02 (0.01mm) 设计弯沉值为： ld = 22.06 (0.01mm), 满足路面整体刚度指标要求

第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.198 MPa 容许拉应力值为：σR1 = 0.411 MPa 满足第 1 层路面验算指标要求

第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.060 MPa 容许拉应力值为：σR2 = 0.294 MPa 满足第 2 层路面验算指标要求

第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.036 MPa 容许拉应力值为：σR3 = 0.235 MPa 满足第 3 层路面验算指标要求

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.059 MPa 容许拉应力值为：σR4 = 0.238 MPa 满足第 4 层路面验算指标要求

第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.1 MPa 容许拉应力值为：σR5 = 0.238 MPa 满足第 5 层路面验算指标要求 8. 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm) ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 1 细粒式沥青混凝土 4.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 2 中粒式沥青混凝土 6.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 3 粗粒式沥青混凝土 8.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 4 水泥稳定碎石 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 5 水泥粉煤灰稳定砂砾 20.0 ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ 6 土 基

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