路面结构设计

1沥青路面设计

1.1路面设计原则

①路面设计应根据使用要求和气候、水文等自然条件，结合当地实际经验进行。

②在满足交通量和使用要求的前提下,应因地制宜,选择合理方案。

③结合当地实际，在路面设计方案中应用有效的新材料、新工艺、新技术。

④路面设计方案应注重环境保护和施工人员的健康安全。

⑤为提高路面工程质量，应进行机械化施工。

⑥高速公路和一级公路的路面不得分期修建。

1.2新建沥青路面设计

1.2.1设计标准

①由《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）可得，路面结构的目标可靠度和目标可靠指标不应低于表1.1的规定

1.1目标可靠度和目标可靠指标

公路等级 高速公路 一级公路 二级公路 三级公路 四级公路

目标可靠度（%） 95 90 85 80 70

目标可靠指标β 1.65 1.28 1.04 0.84 0.52

②该公路为二级公路，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）的规定（如下表1.2所示）路面结构设计年限为12年。

1.2路面结构设计使用年限（年）

公路等级 设计使用年限 公路等级 设计使用年限

高速公路、一级公路 15 三级公路 10 二级公路 12 四级公路 8

③采用下表1.3的参数，标准荷载为BZZ-100。

表1.3设计轴载的参数

1

设计轴载（KN） 轮胎接地压强（Mpa）单轮接地当量圆直径（mm）两轮中心距（mm）

100 0.70 213.0 319.5

1.2.2交通荷载参数分析

①根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）附录A.1车型分类。

②交通数据调查

该项目交通量见表1.4，交通增长率为7.0%，方向系数取0.5，可靠度系数β取为1.04，根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）采用水平3的车道系数，根据表1.5取为1.0。

表1.4 交通组成

交通组成 交通量（辆/日） 车型 交通组成 交通量（辆/日） 车型 小客车 739 小 跃进NJ131105 小

66 中

大客车 285 大 五十铃

NPR595G

北京BJ130 250 小 江淮

196 中

HF140A

交通SH361 102 大 江淮HF150155 中

太拖拉138 83 大 东风KM340189 中

85 特大 金杯SY132 395 小 东风

SP9135B

46 特大 金杯SY450 345 小 五十铃

EXR181L

1.5 车道系数

单向车道数 1 2 3 ≥4

高速公路 - 0.70-0.85 0.45-0.60 0.40-0.50

其他等级公路 1.00 0.50-0.75 0.50-0.75 - 各类车型技术参数见表1.6。

表1.6 各类车型技术参数

车型 前轴重（KN） 后轴重（KN）后轴数后轴轮组数后轴距（m） 交通量（辆/日）小客车 19.3 27.9 1 2 0 739

大客车 49 98 1 2 0 285

1

2

根据《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）附录A.1.2，交通荷载按车型可分为1类车、2类车、3类车、4类车和5类车，1类车不需要考虑轴载换算。

表 1.7 车型分类

2类车

3类车

4类车

5类车

车型

大客车 小客车

北京BJ130

金杯SY132 金杯SY450 跃进NJ131

太拖拉138

交通SH361 江淮HF140A 东风KM340 江淮HF150 五十铃NPR595G

东风SP9135B 五十铃EXR181L

交通量（辆/日）

1024

1095

791

131

车辆类型分布系数确定：

新建路面设计可采用水平二或水平三，本项目采用水平三； 整体式货车占比：()()66.3%131791109510241317911095=+++++拖挂车占比：无拖挂车，取为0%

水平三，根据交通历史数据或经验数据按《公路沥青路面设计规范》（JTG D50-2017）表A.2.6-1确定公路TTC 分类，采用表A.2.6-2规定车辆类型分布系数。分类为TTC4类。

TTC4类车辆类型分布系数见表1.8。

表 1.8 TTC4

类车辆类型分布系数（％） 北京BJ130 13.55 27.2 1 2 0 250 交通SH361 60 110 2 2 2 102 太拖拉138 51.4 80 2 2 2 83 金杯SY132 12.8 27.6 1 2 0 395 金杯SY450 11.8 28 1 2 0 345 跃进NJ131 20.2 38.2 1 2 0 105 五十铃NPR595G 23.5 44 1 2 0 66 江淮HF140A 18.9 41.8 1 2 0 196 江淮HF150 45.1 101.5 1 2 0 155 东风KM340 24.6 67.8 1 2 0 189 东风SP9135B 20.1 72.6 2 2 4 85 五十铃EXR181L

60

100

3

2

4

46

3

车辆类型 2类 3类 4类 5类 6类 7类 8类 9类 10类 11类TTC4

28.9

43.9

5.5

0.0

9.4

2.0

4.6

3.4

2.3

0.1

③当量轴载换算系数

根据规范，各类车辆的当量设计轴载换算系数

mh

mh PER EALF PER EALF EALF ⨯+⨯=ml ml m (1.1)

式中：EALF ml —m 类车辆中非满载车的当量设计轴载换算系数； EALF mh —m 类车辆中满载车的当量设计轴载换算系数； PER ml —m 类车辆中非满载车所占的百分比； PER mh —m 类车辆中满载车所占的百分比。 本项目各类车型非满载车与满载车所占比例见表1.9

表 1.9 非满载车与满载车所占比例（%）

车辆类型 2类 3类 4类 5类 非满载车比例 85 90 65 75 满载车比例

15

10

35

25

④当量轴载累计作用次数

∑=⎪

⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯=5

2m 1m m EALF VCDF LDF DDF AADTT N （1.2）

1

365

]1)1[(N N t e γ

γ⨯-+=

（1.3）

1）按沥青混合料永久变形计算当量设计轴载累计作用次数 2.025

25%6.375%6.0 1.92535%4.265%7.00.7710%4.190%0.4 1.115%2.885%8.05432=⨯+⨯==⨯+⨯==⨯+⨯==⨯+⨯=EALF EALF RALF EAKF 304128573913118560610955

2m 1=+++++=⎪

⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯⨯⨯=∑=AADTT EALF VCDF LDF DDF AADTT N m m 其中：DDF 方向系数取0.5 LDF 车道系数取1.0

()7563001.07

1158.32%

7365]1%)71[(365

]1)1[(1158.3202.0255.5%1.92543.9%0.7728.9%1.110.530411211=⨯⨯-+=⨯-+=

=⨯+⨯+⨯+⨯⨯⨯⨯=N N N t e γ

γ