路面结构设计(0001)

路面结构设计

4 路面结构设计

4.1路面类型及结构层组合

路面设计应根据使用要求及气候、水文、土质等自然条件，密切结合当地实践经验。)在满足交通量和使用要求的前提下，应遵循因地制宜、合理取材、方便施工、利于养护、节约投资的原则，进行路面设计方案的技术经济比较，选择技术较先进、经济合理、安全可靠、有利于机械化的路面结构方案。

4.1.1路面类型的确定

目前，我国等级较高的公路一般采用沥青混凝土路面或水泥混凝土路面，两种路面类型各有优缺点，比较见表4.1

表4.1 路面类型比较表

比较项目沥青混凝土

路面

水泥混凝土

类型柔性刚性

接缝无有

噪音小大机械化施工容易较困难施工速度快慢

稳定性易老化水稳、热稳均

较好

养护维修方便困难

开放交通 快 慢 晴天反光情

况 无 稍大 强度 高 很高 行车舒适性

好

较好

由交通量的计算知本道路为中等交通，则路面要选择高等级路面。通过对两种不同类型路面的比较，另外结合当地材料来源及路面设计原则等各方面综合考虑，选用沥青混凝土路面类型。 4.1.2标准轴载及轴载换算

设计采用现行路面设计规范中规定的标准轴载BZZ-100KN ，p=0.7MPa ,δ=10.65cm ，设计使用年限为15年。

1)当以设计弯沉值为指标以及验算沥青层层底拉应力时

凡轴载大于25kN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴）Pi 的作用次数ni ，按式(6-1)换算成标准轴载P 的当量作用次数N ：

4.35

1,2,1

K

i i i i i P N C C n P =⎛⎫

= ⎪

⎝⎭∑ (4-1)

式中：N ——标准轴载的当量轴次，次/d ；

n i ——被换算车型的各级轴载作用次数，次/d ； P ——标准轴载，kN ；

P i ——被换算车型各级（单根）轴载，kN ；

C 1i ——被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m 时，

按单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m ；当轴间距小于3m 时，按双轴或多轴计算，轴数系数为C 1i =1+1.2(m-1)；

C 2i ——被换算轴载的轮组系数，单轮组为6.4，双轮组为1.0，四

轮组为0.38。

2)当进行半刚性基层层底拉应力验算时

凡轴载大于50kN 的各级轴载（包括车辆的前、后轴）P i 的作用次数n i ，按式4-2换算成标准轴载P 的当量作用次数N ：

8

''

1,2,1K

i i i i i P N C C n P =⎛⎫'= ⎪⎝⎭

∑ (4-2) 式中：'

1,i C ——被换算车型各级轴载的轴数系数。当轴间距大于3m 时，按

单独的一个轴计算，轴数系数即为轴数m ；当轴间距小于3m

时，双轴或多轴的轴数系数为'

1,12(1)i C m =+-；

'

2,i C ——被换算轴载的轮组系数，

单轮组为18.5，双轮组为1.0，四轮组为0.09。

上述轴载换算公式仅适用于单轴轴载小于130kN 的轴载换算。

各种汽车当量轴次计算见表4.2：

表4.2（a ） 交通量计算表 车 型 P i (kN) C 1,i

C 2,

i

C 1,i C 2,i (P i /P)

4.3

5

n i 次/日 n bi 次/日

黄河JN150 后轴 101.6

1 1 1.071

1200 1285.

2 前轴 49.0 1 6.4 0.287 1200

344.1

太脱拉138

后轴 80.0 2.2 1

0.758 450 341.1

前轴

51.4 1 6.4 0.354 450 159.3

解放A10B 后

轴

60.8

5

1 6.4 0.115 750 86.25 前

轴

19.4

1 1 0.005 750 3.75

跃进NJ13 0 后

轴

38.3

1 1 0.008

100

8

N= n bi=2228次/日表4.2（b）交通量计算表

车型

P i

(kN)

C1,

i

C2,i

C1,i

C2,i

(P i/P)4.3

5

n i

次/

日

n bi

次/日

黄河JN15 0 后

轴

101.

6

1 1 1.135

120

1362 前

轴

49.0 1

18.

5

0.061

120

73.2

太脱拉后

轴

80.0 1 1 0.503 450

226.3

5

138 前

轴

51.4 3

1 0.090 450 40.5 解放A10B 后轴 60.85 1

1

0.019 750 14.1

跃进NJ130

后轴

-

- - - 1000

N =∑n bi =1717次/日

注：当计算弯沉和沥青混凝土层底拉应力时，轴载换算系数=C 1C 2(P i /P)4..35；

当计算半刚性基层层底拉应力时，轴载换算系数()

8

'

'1

2

i

C C P

P =；

总（车辆）换算系数＝后轴换算系数＋前轴换算系数；

当量轴次＝交通量×总换算系数。

在设计年限内，一个车道上的累计当量轴次e N 参照式(4-3)进行计算：

()111365

t e N N γηγ

⎡⎤+-⨯⎣⎦= (4-3)

式中：N e ——设计年限内一个车道上的累计当量轴次，次；

t ——设计年限，取15年；

N 1——路面竣工后第一年的平均日当量轴次，次/d ；