砼路面加铺沥青计算书
沥青混凝土路面算例

路面面层采用沥青混凝土,厚度为15c m ,其中上层采用细粒式密级配沥青混凝土(4c m ),中面层采用中粒式密级配沥青混凝土(5c m ),下面层采用粗粒式密级配沥青混凝土(6c m )。
基层采用25c m 水泥碎石,底基层采用石灰土,厚度由计算确定。
结构组合设计及材料参数见表6—4。
注:以设计弯沉值计算路面厚度时,各层材料均采用20℃抗压回弹模量。
在验算层底拉应力时,沥青混合料采用15℃抗压回弹模量,15℃劈裂强度。
由表6—4可大致作出各结构层的示意图,如图6—1所示。
细粒 4cm 1500 中粒 5cm 1300 粗粒 6cm 900 水泥碎石 25cm 1500 石灰土 ? 1500土基 32 图6—1 结构示意图6.3 技术指标确定该公路为一级公路,公路等级系数c A =1.0;面层是沥青凝土路面s A =1.0;半刚性基层,底基层厚度大于20c m ,基层类型b A =1.0根据路面设计弯沉值-0.2600d e c s bL N A A A =。
dL =40.2600785.810 1.0 1.0 1.025.07-⨯⨯⨯⨯⨯=()(0.01m m )各层材料容许层底拉应力:根据公式sp R sK σσ=可计算出各层材料的容许层底拉应力。
(1)细粒式密级配沥青混凝土0.2240.220.09/0.09 1.0785.810/1.0 2.96K s A a N eA c =⨯⨯=⨯⨯⨯=()/ 1.4/2.960.4730M pa R sp s K σσ===(2)中粒式密级配沥青混凝土0.2240.220.09/0.09 1.0785.810/1.0 2.96s a ec K A N A =⨯⨯=⨯⨯⨯=()/ 1.0/2.960.3378M pa R sp s K σσ===(3)粗粒式密级配沥青混凝土0.2240.220.09/0.09 1.1785.810/1.0 3.26s a ec K A N A =⨯⨯=⨯⨯⨯=()/0.8/3.260.2454M pa R sp s K σσ===(4)水泥碎石0.110.110.35/0.35905.200/1.0 2.04/0.5/2.040.2451M p as ec Rsps K N A K σσ⨯=⨯====(5)石灰土0.110.110.45/0.459052000/1.0 2.62/0.225/2.620.0859M p as ec RspS K N A K σσ=⨯=⨯====6.4 计算石灰土厚度6.4.1 图解法求解(1)将六层路面结构换算为三层体系。
沥青路面计算书

路基路面设计任务书(平原区)新疆某地区一级公路新建公路设计资料如下:一、地形、地貌1、地形、地貌拟建公路位于盆地,公路沿线地形总体比较平缓,属于平原微丘区,地势由东南向西北倾斜,自然地面坡度约为3~8‰。
本段地处公路自然区划的Ⅵ2区,海拔高度在500m~700m之间。
2、起止桩号起止桩号K0+000-K91+,建设里程91.89155km。
路基宽度为12m。
3、地层岩性项目所在区域自西向东,根据沿线地貌、工程地质、水文地质等条件,本地区主要划分为三个工程地质分区:残积—坡积低山丘陵区、剥蚀—堆积平原区和风积沙漠区。
残积—坡积低山丘陵区岩性以泥岩、粉砂岩、砾岩、凝灰岩、碎屑岩、煤层为主;剥蚀—堆积平原区岩性以泥质砂岩、细砂岩、红色砾岩、中、细砂、低液限粉土为主。
风积沙漠区岩性以细砂、中砂、低液限粉土为主。
按路线所经区域内的地层特征和岩性,划分了以下工程地质段落:(1)K0+000~K0+040:老路路基,路基高度在~3.5m,路基填料主要为黄褐色低液限粉土;(2)K0+040~K8+300:地层主要为角砾、砾砂,揭示层厚~,中密,容许承载力σ0=400kPa,土、石工程分级为Ⅲ。
(3)K8+300~K11+420:地层主要分为两层,第一层为细砂、低液限粉土,层厚~0.7m,松散、硬塑,容许承载力σ0=100~120kPa,土、石工程分级为Ⅰ;第二层为角砾、砾砂,揭示层厚~1.6m,中密,容许承载力σ0=400kPa,土、石工程分级为Ⅲ。
(4)K11+420~K13+850:地层主要为泥岩,揭示层厚0.7m,强风化,容许承载力σ0=400kPa,土、石工程分级为Ⅳ。
(5)K13+850~K16+248:第一层为细砂、粉砂,层厚~1.1m,中密,容许承载力σ0=200~250kPa,土、石工程分级为Ⅰ;第二层为泥岩,揭示层厚0.9m,强风化,容许承载力σ0=400kPa,土、石工程分级为Ⅳ。
(6)K16+248~K25+400:第一层为细砂、粉砂、低液限粘土,揭示层厚~2.1m,松散,容许承载力σ0=100kPa,土、石工程分级为Ⅰ;第二层为泥岩,揭示层厚~0.9m,强风化,容许承载力σ0=400kPa,土、石工程分级为Ⅳ。
AC_16C沥青混凝土配合比计算书

AC_16C沥青混凝土配合比计算书高速沥青路面标抗滑表面层AC-16C目标配合比报告高速公路工程合同段工地临时试验室二○年月高速沥青路面抗滑表面层 AC-16C目标配合比报告1、依据规范和要求1.1、《双永高速路面设计图纸》;1.2、《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40-2004);1.3、《公路工程沥青及沥青混合料试验规程》(JTJ052-2000);1.4、《公路工程集料试验规程》(JTG E42-2005);2、混合料的类型2.1、沥青路面表面层混合料级配类型采用AC-16C型,属于细粒式密级配沥青混凝土。
3、表面层层位特点及设计重点3.1、表面层是与行车直接接触的层面,因此,抗滑性要求表面形成一定的构造深度,表面有一定的粗糙性;但从微观上看,表面层还必须有一定的封水性能,防止水从路表面渗入下层造成水损害,这就要求表面层表面平整、密实。
在一定程度上,密水性与构造深度是互相矛盾的。
因此,在保证混合料各项指标符合设计要求的前提下,如何同时保证构造深度与渗水满足设计要求,成为表面层配合比设计的重点之一;另外,本项目所处地区夏季温度较高、高温持续时间长,冬季不太冷,并且有可能出现重载交通路段,如何提高抗滑表面层的抗车辙能力也是上面层的设计重点。
4、原材料试验优质的原材料是保证沥青混合料具有优良路用性能的先决条件,为了满足气候环境与交通对路用性能的要求,必须做好原材料的选择。
该配合比通过测试沥青、粗集料、细集料和矿粉等材料的性能和技术指标来检测材料是否满足规范及设计图纸要求,从而完成原材料的选择。
4.1、沥青通过对该区域沥青路面发生早期损坏的情况分析,路面破坏的主要形式是水损害问题,而改性沥青在提高与集料的粘附性、粘结力方面,有着很好的效果。
本项目采用上海春宇实业有限公司生产的SBS改性沥青(I-D级),所检各项指标均符合有关规范、规定及设计要求,实测指标与技术要求见表1。
表1。
SBS改性沥青(I-D级)试验指标与技术要求4.2、集料集料是沥青混合料的关键材料之一,其力学性能是决定混合料强度特性的最重要因素,它的颗粒形状不仅影响混合料的构架,也直接关系到混合料的抗车辙能力与抗疲劳性能等材料特性,此外,集料与沥青的粘附等级对混合料强度的形成也起关键作用,因此选择优质的集料是沥青混合料具有优良路用性能的重要保证。
长沙理工大学路基路面综合设计沥青混凝土路面计算书

第1页8 沥青混凝土路面设计8.1标准轴载及设计交通量计算8.1.1相关资料设计理论:双圆垂直均布荷载作用下的弹性层状理论体系; 公路等级:高速公路;路面类型及等级:沥青混凝土高级路面; 标准轴载:BZZ 100-;设计年限:JTG D502006-根据《公路沥青路面设计规范》(),高速公路沥青路面设计年限为15年,因此本设计中取设计年限为15年;车道特征:双向四车道; 车道宽度:3.75m 415.00m ⨯=;车道系数:JTG D502006-根据《公路沥青路面设计规范》()表 3.1.6,双向四车道公路的车道系数取值范围为0.4~0.5。
本设计中车道宽度为3.75m 415.00m ⨯=,有中央分隔带,根据规范有分隔带时车道较宽取低值的建议,取车道系数0.4η=。
表8-1 交通量资料注:上表为双车道双向交通量调查结果。
8.1.2轴载换算1.当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时,各级轴载按式(8-1)换算成标准轴载P 的当量轴次N 。
4.35121Ki i i P N C C n P =⎛⎫= ⎪⎝⎭∑ (8-1)式中:N ——以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时的标准轴载的当量轴次()/d 次;i n ——被换算车型的各级轴载作用次数()/d 次; P ——标准轴载()kN ;i P ——被换算车型的各级轴载()kN ; 1C ——被换算车型的轴数系数;2C ——被换算车型的轮组系数,双轮组为1.0,单轮组为6.4,四轮组为0.38; K ——被换算车型的轴载级别。
当轴间距大于3m 时,应按单独的一个轴载计算;当轴间距小于3m 时,双轴或多轴的轴数系数按式(8-2)计算。
()11 1.21C m =+- (8-2) 式中:m ——轴数。
计算结果如表8-2所示:表8-2 以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时标准轴载当量轴次计算表则有以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时标准轴载的当量轴次:()13215.441Ki i N N ===∑次/d2.以半刚性材料层的拉应力为设计指标时,各级轴载均应按式(8-3)换算成标准轴载P 的当量轴次N '。
路面修补工程结算书

2
细粒式沥青混凝土
590
14.6
8614
3
粗粒式沥青混凝土
420
24.84
10432.8
三
人工费用
元/工日
工日
1
工人工资
180
10
1800
合计
51882
附:工程平面图及工程量计算
工程平面图及各工程量计算
基坑周边为双缝切割,开挖深度为50cm,基用水泥砾石铺设厚度为42cm,粗粒式沥青混凝土铺设厚度为5cm,细粒式沥青混凝土铺设厚度为3cm,以下为各工程量计算:
粗粒式沥青混凝土:207m2×0.05m=10.35m3×2.4t/m3=24.84t
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切缝延米:(15+15.6)×2=61.2×2=122.4m
开挖方量:15×12+7.5×3.6=207m2×0.5m=103.5m3
材料用量:
基用水泥砾石:207m2×0.42m=86.94m3×2.2t/m3=191.27t
细粒式沥青混凝土:207m2×0.03m=6.21m3×2.35t/m3=14.6t
城郊乡XXXXX路面修补
工
程
结
算
书
工程结算表
序号
项目
单价
数量
总价(元)
一
机械费用
1
切割机
18元/m
122.4m
2203.2
2
挖掘机
320元/时
8时
2560
3
破碎锤
360元/时
0元/时
5时
2600
5
沥青路面设计计算书

沥青路面构造设计与计算书1 工程简介本路段车站北路城市道路,采用二级标准.K0+000~K2+014.971,全线设计时速为40km/h。
路基宽度为21.5m,机动车道宽度为2×7.5m,人行道宽度为2×2.5m,盲道宽度为2×0.75m。
路面设计为沥青混凝土路面,设计年限为15年。
路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示;根据沿线工程地质特征及结合当地筑路材料确定路面构造为:机动车道路面的面层采用4cm厚细粒式沥青混凝土AC-13和6cm厚中粒式沥青混凝土AC-20,基层采用20cm厚水稳砂砾〔5:95〕,底基层采用20cm天然砂砾。
2 土基回弹模量确实定本设计路段自然区划位于Ⅵ区,当地土质为砂质土,由"公路沥青路面设计规〔JTG D50-2006"表F.0.3查得,土基回弹模量在枯燥状态取59Mpa.3 设计资料〔1〕交通量年增长率:6% 设计年限:15年〔2〕初始年交通量如下表:4 设计任务4.1 沥青路面构造组合设计4.2 沥青路面构造层厚度计算,并进展构造层层底拉应力验算4.3 绘制沥青路面构造图5 沥青路面构造组合设计5.1 路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ-100表示。
标准轴载计算参数如表10-1所示。
5.1.1 以设计弯沉值为指标及验算沥青层层底拉应力中的累计当量轴次5.1.1.1 轴载换算轴载换算采用如下的计算公式:35.4121∑=⎪⎭⎫⎝⎛=ki i i P P n C C N ,()11 1.211c m =+⨯-=,计算结果如下表所示。
轴载换算结果表〔弯沉〕注:轴载小于25KN 的轴载作用不计 5.1.1.2 累计当量轴次根据设计规,二级公路沥青路面设计年限取15年,车道系数η=0.7,γ=6.0% 累计当量轴次:()[][]596.369071406.07.06.6203651)06.01(3651115=⨯⨯⨯-+=⋅⨯-+=ηγγN N te次5.1.2 验算半刚性基层层底拉应力的累计当量轴次5.1.2.1 轴载验算验算半刚性基层层底拉应力的轴载换算公式为:轴载换算结果表〔半刚性基层层底拉应力〕注:轴载小于50KN的轴载作用不计5.1.2.2 累计当量轴次参数取值同上,设计年限为15年,车道系数取0.7,那么累计当量轴次为:5.2 路面构造层设计与材料选取由上面计算得到设计年限一个行车道上的累计当量轴次。
沥青加铺混凝土路面的实用计算方法
文 章 编 号 : 10.3 3 (0 7 60 0 .5 0 72 7 2 0 )0 .160
沥青加铺 混凝土路面的实用计算方法
祝海燕 ,王选仓
(. 1长安大学 公路学院,陕西 西安 7 04 2 吉林交通职业技术学院,吉 长春 1 02 1 6; . 0 林 3 1) 0
摘要 为研 究沥青加铺水泥混凝土路面 (C + C 在板 中、板 角和板边作用荷载 的最大应 力及弯沉情 况, 2 PCA ) 对 7 个水泥混凝土路面模型进行 了A Y NS S有 限元分析 ,并据板 中最大应 力和弯沉 回归出板 角和板边的计算公 式.将 沥青加铺混凝土复合板按抗弯刚度等效原理换算 为单层板 ,然后把单层板的表 面应 力在复合板 中进行二次分配,
wi p l Ov ra t As hat e ly h
ZHU a— a . W AN G u n c ng H iy n ~ X a a
(1 ih yCol e Ch n ’ nv ri ,S a x Xin7 0 6 ,C ia . inV c t n l n e h i l olg f rf c Jl .H g wa l g , a g nU i sy h n i 。 1 0 4 hn ;2 Jl o ai a a dT c nc l e T af , in e a e t a i o aC e o i i C a g h n 1 0 1 ,C ia) h n c u 3 0 2 hn
O 前言
水泥混凝土路 面在破损严重 不适于继续运营时, 视其破损程度可进行翻建和维 修. 一般翻建 需将原 昆 凝土路面拆除 , 或将其就地破碎作为新建路面的骨料. 维修则通过对原混 凝土路面进行检测 、 补强和
局部换板等措施 , 将其作为路面基层 , 然后加铺新水泥混凝土或沥青路面 . 近年来 ,旧混凝土路面上加 铺沥青混凝土面层的改扩建工程越来越多 . 该种路面结构 为刚柔相济的复合形式 , 并且混凝土板 一般均 带有接缝 . 这既不是完全的刚性路 面, 也不属于柔性 路面.因此对该类型路面设计计算时采用弹性地基
AC-20C沥青混凝土目标配合比计算书
AC-20沥青混凝土目标配合比计算书一、设计资料1、项目名称:S201线克榆改建工程第七合同段路面工程2、起讫桩号:K157+936~K186+5613、使用部位:路面下面层4、使用气候条件:夏炎热区(1-1区),干旱区(4区)。
5、技术指标:采用JTG F40-2004《公路沥青路面施工技术规范》AC-20C型密级配沥青混凝土,空隙率4~6%,设计空隙率4.1%沥青饱和度65~75%,矿料间隙率大于13%,马歇尔稳定度大于8KN,流值1.5~4mm,6、试验日期:2005年9月15日到2005年10月6日。
二、配合比设计依据1、公路沥青路面施工技术规范(JTG F40-2004)2、公路工程质量检验评定标准(JTG F80/1-2004)3、公路工程沥青及沥青混合料试验规程(JTJ052-2000)4、公路工程集料试验规程(JTG E42-2005)5、相关技术要求三、原材料1、沥青:克拉玛依炼油厂90号道路石油沥青;2、碎石:克拉玛依顺达料场10~20mm,10~15mm碎石,乌鲁木齐铁路采石厂5~10mm碎石;3、机制砂:石河子市政砂石料场机制砂;4、天然砂:荣兴砂场天然砂;5、矿粉:屯河水泥厂矿粉;6、抗剥落剂:西安华泽道路材料有限公司PA-1型沥青抗剥落剂,掺量为沥青质量的0.4%。
四、配合比设计1、沥青沥青各项指标试验结果如下:2、集料集料各项试验结果如下:3、集料筛分结果4、矿料混合料级配组成经过计算确定各种矿料的配合比例如下:掺配结果如下:矿料的合成毛体积密度:γsb=100/(45/2.691+8/2.684+12/2.422+13/2.583+17/2.592+5/2.835)=2.631用真空法测定4.0%油石比理论最大相对密度为2.490矿料的有效相对密度:γse=(100-4.0/1.040)/(100/2.490-4.0/0.972/1.040)=2.656其它油石比的沥青混合料理论最大相对密度:γ3.0=(100+3.0)/(100/2.656+3.0/0.972)=2.528γ3.5=(100+3.5)/(100/2.656+3.5/0.972)=2.509γ4.5=(100+4.5)/(100/2.656+4.5/0.972)=2.472γ5.0=(100+5.0)/(100/2.656+5.0/0.972)=2.454混合料中被集料吸收的沥青结合料比例:P ba=(2.656-0.972)×0.972×100/2.656/2.631=23.424%5、马歇尔试验采用φ101.3mm×63.5mm标准试件,两面各击75次,60℃浸水30min进行马歇尔试验。
2017规范两种路面加铺沥青计算书
水泥路面直接加铺沥青和水泥路面碎石化后加铺沥青路面结构计算书本文档根据最新规范《公路沥青路面设计规范》(JTGD50-2017)和《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2012)利用2017计算软件,计算了两种水泥混凝土路面不同加铺方式:(1)碎石化把碎石化层作为粒料基层按照沥青路面计算路面结构。
(2)保留水泥路面直接加铺,按照水泥混凝土相关规范计算路面结构。
一、水泥路面碎石化后加铺沥青(1)交通量计算表1.1实测交通量(辆/日)公路等级:二级公路Ll标可靠指标:1.04初始年大型客车和货车双向年平均日交通量(辆/日):1001路面设计使用年限(年):12通车至首次针对车辙维修的期限(年):12交通量年平均增长率:8.5%方向系数:0. 55车道系数:1整体式货车比例:73%半挂式货车比例:27%表1. 2非满载车与满载车所占比例(%)初始年设计车道大型客车和货车年平均日交通量(辆/S): 550设计使用年限内设计车道累计大型客车和货车交通量(辆):3924511根据《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2017)规范表3.0.4,路面设计交通荷载等级为:轻交通荷载等级。
表1・3设计交通荷载等级(规范表3.0.4)注:大型客车和货车为规范规立的2〜11类车。
当验算沥青混合料层疲劳开裂时:设讣使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为:7388457当验算无机结合料稳定层疲劳开裂时:设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为:7. 377117×10s 当验算沥青混合料层永久变形量时:通车至首次针对车辙维修的期限内设讣车道上的当量设讣轴载累讣作用次数为:7588457当验算路基顶面竖向压应变时:设讣使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数为:1.325065 XlO7 (2)路面结构设计与验算路面结构的层数:6设计轴载:IookN路面设计层层位:3设讣层起始厚度:300 (mm)加铺层最下层位:31.41)笫3层无机结合料稳定层疲劳开裂验算设计层厚度H (3) =300 mm季节性冻土地区调整系数KA=I温度调整系数KT2=1. 275现场综合修正系数KC=-O. 946笫3层层底拉应力O =0. 282 MPa笫3层无机结合料稳定层疲劳开裂寿命NF2=1. 747613 XlO9轴次设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数NZB2二7. 377117×10$轴次第3层无机结合料稳定层疲劳开裂验算已满足设计要求。
沥青路面设计计算书
沥青混凝土路面计算书1.1设计资料路面设计采用双圆垂直均布荷载作用下的多层弹性连续体系理论。
沥青混凝土路面设计采用以双轮组单轴轴载100KN 为标准轴载。
沥青混凝土路面设计使用年限15年。
累计当量轴次为945×104,设计弯沉为0.242mm 。
本合同段位于Ⅵ2区,及绿洲-荒漠区,路基处于干燥状态。
根据本合同段料场情况,路基土组为砾类土,砾石土填筑路基时土基回弹模量为72Mpa.1.2确定路基干湿类型选用沥青混凝土面层时,面层类型系数s A 取1.0,路线经过的地区属于2VI 区,土质为砾石类土含有少量的粘土,路面属于干燥路基。
部分土基为盐泽土处理办法为砾石土换填,具体换填办法有附属。
根据当地经验和实验结果,初步拟定路面结构层及力学计算参数如下表: 表3 面层各结构层数据计算表1.3 按弯沉指标计算水泥稳定砂砾层厚度h 3b sc edA A A N l 2.0600-=()()0.266009.4510 1.0 1.0 1.024.160.01d l mm -=⨯⨯⨯⨯⨯=e N ——设计年限内一个车道上累计轴次,取e N =69.4510⨯(辆/车道)。
c A ——公路等级系数,一级公路取1.0。
b A ——基层类型基础,半刚性基层、底基层总厚度大于等于20cm 时取1.0。
s A ——面层类型系数,沥青混凝土面层取1.0。
综合修正系数F =0.380.361.63()()2000s o l EPδ⨯0.380.3624.16721.630.66200010.650.7F ⎛⎫⎛⎫=⨯⨯= ⎪⎪⨯⎝⎭⎝⎭将六层体系简化成上层为细粒式沥青混凝土,中层为中粒式沥青混凝土以及下 层为土基组成的三层体系。
由40.3810.65hδ== , 667.01800120012==E E ,查三层体系弯沉系数诺莫图得9.3α=,10.81K =,则1211000.024160.738220.710.659.30.810.548d E l K p k F δα⨯===⨯⨯⨯⨯⨯又查得 5.6Hδ= ,H=5.6×10.65=59.6cm,代入当量厚度换算公式 :359.6825h =+⨯⨯ 328.2h cm = 采用水泥稳定砂砾厚为32㎝2.2.4验算沥青混凝土层层底拉应力(仍以上述求3h 时简化的三层体系求解) 1)验算细粒式混凝土层层底拉应力抗拉强度结构系数0.220.09/S a e c K A N A =⨯⨯a A —沥青混凝土级配类型系数,细、中粒式沥青混凝土为1.0,粗粒式沥青混凝土为1.1,a A =1.0。
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本道路工程为城市支路或四级公路标准,罩面层厚度设计参照公路水泥混凝土路面设计规范及城镇道路路面设计规范,并结合以往实施的小区沥青路面工程实践经验,综合考虑防止反射裂缝的要求及沥青混合料类型进行。
(1)交通分析
根据《公路水泥混凝土路面设计规范》(JTG D40-2011)(以下简称规范)表3.0.1,四级公路的设计基准期为10年。
由表A.2.4,临界荷位处的车辆轮迹横向分布系数取0.54。
取交通量年平均增长率为3%,按式A.2.4计算,剩余设计基准期内设计车道设计荷载累计作用次数:
η⨯⨯-+⨯=r
t r s e g g N N 365]1)1[( (A.2.4) Ne ——设计基准期内设计车道所能承受的设计荷载累计作用次数(轴次/车道); t ——设计基准期(a);
r g ——基准期内货车交通量平均增长率(以分数计);
η——临界荷位处的车辆轮迹分布系数,按表A.2.4选用,本工程选取参数0.54。
4101026.254.003
.0365]1)03.01[(10365]1)1[(⨯=⨯⨯-+⨯=⨯⨯-+⨯=ηr t r s e g g N N 次 由规范表3.0.7可知,属轻交通等级。
(2)初拟路面结构
根据规范8.6.4条的规定,初拟沥青混凝土面加铺层厚度为0.09m ,由40mm 细粒式沥青混凝土和50mm 中粒式沥青混凝土两层组成。
(3)混凝土基层刚度半径
混凝土基层的弯拉强度标准值为4.5MPa ,相应的弯拉弹性模量为29GPa ,泊松比为0.15。
粗集料为砾石的混凝土热膨胀系数c α=10×10-6/℃。
基层顶面当量回弹模量t E 取300MPa 。
按式(B.2.2-3)计算混凝土面层板的弯曲刚度c D :
m MN h E D c c c c ∙=-⨯⨯=-⨯⨯=42.14)15.01(1218.029000)
1(1223
23
ν 按式(B.2.2-2)计算路面结构总相对半径g r :
m E D r t c g 44.0)300
42.14(21.1)(21.13131=⨯== (4)荷载疲劳应力
按式(B.2.2-1),设计轴载和极限荷载在临界荷位处产生的荷载应力计算:
MPa P h r s c ps 937.110018.044.01047.11047.194.0270.0394.0270.03=⨯⨯⨯⨯=⨯=----σ
MPa P h r m c pm 479.213018.044.01047.11047.194.0270.0394.0270.03=⨯⨯⨯⨯=⨯=----σ
由m h c 18.0=,t c E E =29000/300=96.67,查图C.1.2得,a ξ=1.97。
按式(C.1.2-1)、式(C.1.2-2)计算有沥青混凝土上面层的混凝土基层板在设计轴载和极限荷载作用下临界荷位处产生的荷载应力为:
MPa h ps a a psa 594.1937.1)09.097.11()1(=⨯⨯-=-=σξσ
MPa h pm a a pm a 039.2479.2)09.097.11()1(=⨯⨯-=-=σξσ
按式(B.2.3-1)计算疲劳应力系数:
77.1)1026.2(057.04=⨯==λe f N k
按B.2.1条,取应力折减系数r k =1 ,综合系数c k =1
按式(B.2. 1)计算混凝土面层的荷载疲劳应力,按式(B.2. 6)计算最大荷载应力: MPa k k k psa c f r pr 821.2594.1177.11=⨯⨯⨯==σσ
MPa k k pm a c r p 039.2039.211max ,=⨯⨯==σσ
(5)温度疲劳应力
根据表3.0.10,Ⅳ区,无沥青上面层时,温度梯度为89℃/m ,a h =0.09m 时,查表C.2.1得温度梯度修正系数t ξ=0.645,则温度梯度g T =89×0.645=57.4℃/m 。
按式(B.3. 3-1)、式(B.3. 3-3)计算综合温度翘曲应力和内应力的温度应力系数L B :
03.344
.0343=⨯==r L t 085.1)03.3cosh()03.3sinh()03.3sin()03.3cos()03.3sin()03.3cosh()03.3cos()03.3sinh(1cosh sinh sin cos sin cosh cos sinh 1=++-=++-=t t t t t t t t C L 869.0)085.11(131.0085.177.118.048.4=-⨯-⨯⨯=⨯-e B L
按式(B.3. 2)计算最大温度梯度时混凝土板最大温度应力为:
301.1869.02
4.5718.029*********max ,=⨯⨯⨯⨯⨯==-L g
c c c t B T h E ασMPa 查表B.3.4,Ⅳ区,t α=0.841,t b =1.323,t c =0.058。
温度疲劳应力系数t k ,按式(B.3.4)计算:
363.0]058.0)5
.4301.1(841.0[301.15.4])([323.1max ,max ,=-⨯=-=t b r t t t r
t c f f k t σασ 按式(B.3. 1)计算混凝土板温度疲劳应力:
MPa k t t tr 472.0301.1363.0max ,=⨯==σσ
由c h =0.18m 和MPa E c 29000=,查图C.2.1,得a ,ς=0.96
按式(C.1.2-1)、式(C.1.2-2)计算有沥青混凝土上面层的混凝土基层板温度疲劳应力和最大温度应力:
MPa h tr a a tra 513.0472.0)09.096.01()1(,=⨯⨯+=+=σςσ
MPa h t a a tm a 414.1301.1)09.096.01()1(max ,,=⨯⨯+=+=σςσ
(6)结构极限状态校核
查表3.0.1,四级公路的安全等级为三级,目标可靠度为70%,变异水平等级为中级。
再查规范P62表3-1,确定可靠度系数r γ=1.1,按式(3.0.4-1)和式(3.0.4-2)计算: 667.3)513.0821.2(1.1)(=+⨯=+tra pr r σσγ≤r f =4.5MPa
798.3)414.1039.2(1.1)(max ,=+⨯=+tm a p r σσγ≤r f =4.5MPa
因而,所选沥青混凝土加铺层厚度(0.09m ),使得混凝土基层不仅可以承受设计基准期内荷载应力和温度应力的综合疲劳作用,也可以承受最重荷载在最大温度梯度时的一次作用。