第一章 新建沥青路面设计1.1路基干湿类型及路基回弹模量的确定 资料：路基地属高原西南潮暖区V4区，路段地质组为泥质砂岩，上覆盖亚粘土。路床顶面距地下水位2.0m。（1）通过上述资料可查的：V4区粘土路基的临界高度H1=1.71.9m，H2=0.91.1m，由于HH1，可判定路基干燥稳定路面强度和稳定性不受地下水和地表积水的影响，路基干湿类型为干燥。（2）路床表面下80cm深度内平均稠度Wc与分界稠度的关系是Wc=Wc1，因为路基干湿类型为干燥，可查的分界稠度Wc1=1.1，即Wc=1.1，估计该段路基上层80cm范围内的平均稠度为1.15左右。（3）由于路基土的平均稠度为1.15，所以查设计规范得土基回弹模量E0=47MPa.(4)由于是高等公路，由沥青面设计规范说明，采用重型击实试验时，土基回弹模量E0提高15%30%，现取提高15%，则E0=47*(1+15%)=54.05MPa。路基干湿类型为干燥。1.2沥青路面结构方案的选定与结构层厚度的设计（1） 计算累计轴载作用次数，确定路面等级及计算设计弯沉值。路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载。1)以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力时。轴载换算： N= 汽车型号PiC1C2ni 江淮AL6600 前轴 1716.41050_后轴26.51110503.3会客JT6912 前轴31.216.41807.3后轴65.61118028.8跃进牌NJ131 前轴20.216.4700_后轴38.21170010.6东风牌EQ140 前轴23.716.4500_后轴69.211500100.8黄河牌JN-150 前轴4916.4500143.7后轴101.611500535.7日野KB222 前轴50.216.412038.3后轴10411120142.3太脱拉138 前轴5116.428095.8后轴802.21280233.4当量轴载累计1340累计当量轴次计算：已知：此公路设计为高速公路，设计年限为15年，四车道的车道系数为0.40.5，在此取0.45。t=2005-2002+1=4N1=1641.6次= =10897874.1次2)验算半刚性基层层底拉应力是； 轴载换算公式：汽车型号Pini江淮AL6600 前轴 17118.51050_后轴26.5111050_会客JT6912 前轴 31.2118.5180_后轴65.6111806.17跃进牌NJ131 前轴 20.2118.5700_后轴38.211700_东风牌EQ140 前轴 23.7118.5500_后轴69.21150026.29黄河牌JN150 前轴 49118.5500_后轴101.611500567.7日野KB222 前轴 50.2118.51208.95后轴10411120164.23太脱拉138 前轴 51118.528023.71后轴8031280140.93当量轴载累计937.98 累计当量轴次计算： N1=1149.1次= =7628379.1次3) 已知此公路等级为I级，设计年限为15年，设计年内累计标准轴400万次/车道，面层为沥青混凝土，查规范可得：此路面等级为高级路面。4) 计算设计弯沉值： 通过上述已知条件从而得到Ac=1.0,As=1.0,Ab=1.0;(2)拟定路面结构方案，确定路面材料参数方案一： 初步拟定路面结构有5层，具体如下：材料名称厚度（cm）抗压模量E（MPa)劈裂强度（MPa）2015细粒式沥青混凝土4140020001.4中粒式沥青混凝土5120016001.0粗粒式沥青混凝土790012000.8石灰粉煤灰碎石22150015000.6石灰土235505500.25（3） 根据设计弯沉值计算路面厚度：路面结构层材料的容许拉应力是指路面结构在行车荷载的反复作用下达到临界状态容许的最大拉应力。 a. 对于沥青混凝土面层 =/b. 对于无机结合料稳定集料类 c. 对于无机结合料稳定细粒土类 已知：; 细粒式沥青混凝土层底拉应力计算： =中粒式沥青混凝土层底拉应力计算 =粗粒式沥青混凝土层底拉应力计算 = 已知：；/=石灰土层容许拉应力计算：=1.3 新建沥青路面方案的电算过程附图1.3.1交通量年增长率分段数据1.3.2沥青路面车辆与交通量参数1.3.3沥青路面材料参数轴载换算及设计弯沉值和容许拉应力计算 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江淮AL6600 1726.51双轮组1286.32会客JT691231.265.61双轮组220.53跃进NJ13120.238.21双轮组857.74东风EQ14023.769.21双轮组612.55黄河JN15049101.61双轮组612.56 日野KB22250.2104.31双轮组1477太脱拉138 51.4802双轮组3343设计年限 15 车道系数 .45 交通量平均年增长率 13 当以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1664 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 1.104658E+07 当进行半刚性基层层底拉应力验算时 : 路面竣工后第一年日平均当量轴次 : 1194 设计年限内一个车道上累计当量轴次 : 7926451 公路等级 高速公路 公路等级系数 1 面层类型系数 1 基层类型系数 1 路面设计弯沉值 : 23.4 (0.01mm) 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 1.40.442中粒式沥青混凝土 10.313粗粒式沥青混凝土0.80.234石灰粉煤灰碎石 0.60.35 石灰土 0.250.11.3.4沥青路面设计程序1.3.5沥青路面设计弯沉值和容许拉应力计算程序 新建路面结构厚度计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计弯沉值 : 23.4 (0.01mm) 路面设计层层位 : 5 设计层最小厚度 : 16 (cm) 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm)抗压模量(MPa)(20) 抗压模量(MPa) (15)容许应力(MPa)1细粒式沥青混凝土 4140020000.442中粒式沥青混凝土5120016000.313粗粒式沥青混凝土 790012000.234 石灰粉煤灰碎石22150015000.35石灰土 22.15505500.16 土基 54.05 按设计弯沉值计算设计层厚度 : LD= 23.4 (0.01mm) H( 5 )= 21 cm LS= 23.8 (0.01mm) H( 5 )= 26 cm LS= 22 (0.01mm) H( 5 )= 22.1 cm(仅考虑弯沉) 按容许拉应力验算设计层厚度 : H( 5 )= 22.1 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.1 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求) 路面设计层厚度 : H( 5 )= 22.1 cm(仅考虑弯沉) H( 5 )= 22.1 cm(同时考虑弯沉和拉应力) 验算路面防冻厚度 : 路面最小防冻厚度 40 cm 验算结果表明 ,路面总厚度满足防冻要求 . 1.3.6沥青路面结构参数调整1.3.7竣工验算设计程序 竣工验收弯沉值和层底拉应力计算 公 路 等 级 : 高速公路 新建路面的层数 : 5 标 准 轴 载 : BZZ-100 层位 结 构 层 材 料 名 称 厚度(cm) 抗压模量(MPa) (20) 抗压模量(MPa) (15) 计算信息1细粒式沥青混凝土 4 14002000 计算应2中粒式沥青混凝土512001600 计算应3粗粒式沥青混凝土79001200 计算应4 石灰粉煤灰碎石 2215001500 计算应5 石灰土 22.1550550 计算应6 土基 54.05 计算新建路面各结构层及土基顶面竣工验收弯沉值 : 第 1 层路面顶面竣工验收弯沉值 LS= 23.4 (0.0