7cm 中粒式AC 10cm 粗粒式AC ? 粗粒式ATB基层 18cm级配碎石
以沥青稳定碎石基层为设计层。
方案二:5cm 细粒式AC 6cm中粒式AC
9cm粗粒式ATB
25cm水泥稳定碎石 ?水泥石灰砂砾土
以水泥石灰砂砾土为设计层。
3路面材料配合比设计和设计参数的确定
3.1材料的确定
刚性材料、柔性材料取自沿线料场集合料沥青选自A级90号,技术指标符合《公路沥青路面施工技术规范》(JTG F40—2004)相关规定。
3.2路面材料抗压回弹模量的确定
3.2.1沥青材料抗压回弹模量的确定
拟定20℃和15℃的抗压回弹模量,见表3-1
沥青材料抗压回弹模量测定与参数取值 表3-1 20℃抗压回弹模量(Mpa) 15℃抗压回弹模量(Mpa) 标准差 标准差 ?2??2??2? ppppp材料名称 EEEEE ? 细粒式SMA 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 密集配沥青碎石 2000 1700 1600 1450 1200 180 150 150 50 150 Epa 1800 2100 1900 1850 1300 ? 300 340 180 60 150 E1200 1420 1540 1730 1000 P代1640 1400 1300 1350 900 2600 2780 2260 1970 1300 3.2.2半刚性极其他材料抗压回弹模量的确定
拟定材料抗压回弹模量,见表3-2
6
半刚性材料及其他材料抗压回弹模量测定与参数取值 表3-2 抗压模量(Mpa) 方差 ?2? ?2? ppp材料名称 ? p代EEEE水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 级配碎石 3000 1590 400 780 250 1640 1090 4760 2090 3.3材料劈裂强度的测定
根据路基路面表14-15和表14-16确定材料劈裂强度,见表3-3
路面材料劈裂强度 表3-3 细粒式沥中粒式沥粗粒式沥青密集配沥水泥稳水泥石灰材料名称 青混凝土 青混凝土 混凝土 青碎石 定碎石 砂砾土 劈裂强度 1.2 1.0 0.8 0.6 0.6 0.4 SMA 1.6 4验算拟定方案
4.1计算各方案的弯沉值
路面的弯沉值
ld由下式求出
ld?600Ne?0.2AAACSB
式中:
ld—设计弯沉值(mm)
—设计年限内一个车道累计当量标准轴载通过次数
—公路等级系数,高速公路、一级公路取1.0,二级公路为1.1,
NeAC三四级公路为1.2
AAS—面层类型系数,沥青混凝土面层为1.0,热拌沥青碎石、冷拌沥
青碎石、上拌下贯或灌入式路面、理清处治为1.1
B—路面结构系数,刚性基层、半刚性基层沥青路面为1.0,柔性基
层沥青路面为1.6,若基层由柔性材料和半刚性材料组合而成,则位于两者之间,通过线性内插决定。
表4-1各方案弯沉值 方案
基层类型 AC AS AB LD=600Ne AC AS AB 7
-0.2
一 二
柔性 半刚性 1 1 1 1 1.6 1.1 33.6 21.0 4.2抗拉强度结构系数Ks及容许拉应力σR计
Ks?0.09Ne0.22/Ac (沥青混凝土面层) Ks?0.35Ne0.11/Ac (无机结合料稳定集料) Ks?0.45Ne0.11/Ac (无机结合料稳定细粒土)
?spKs
Ne AC 劈裂强度 Ks值 容许拉应力(MPa) ?R?序号 1 2 3 4 5 6 7 结构层材料名称 细粒式沥72.63×10 青混凝土 中粒式沥72.63×10 青混凝土 粗粒式沥72.63×10 青混凝土 SMA 密集配沥青碎石 水泥稳定碎石 水泥石灰砂砾土 2.63×10 2.63×10 3.39×10 3.39×10 77771 1 1 1 1 1 1 1.2 1.0 0.8 1.6 0.6 0.5 0.4 3.86 3.86 3.86 3.86 3.86 2.36 0.31 0.26 0.21 0.41 0.16 0.21 0.20 2.03 4.3设计方案验算
中湿路段 E0=35MPa
方案一验算:
结构厚度计算结果 结构层20℃抗压模15℃抗压劈裂强量(Mpa) 模量(Mpa) 序号 度 材料名均值 标准均值 标
层底拉容许拉应力 应力(cm) (MPa) (Mpa) 厚度 8
称 1 2 细粒式SMA 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 粗粒式ATB 级配碎石 土基 差 准(Mpa) 差 1.6 1.0 4 7 <0 <0 0.41 0.26 2000 180 1800 60 1600 150 1900 105 3 4 5 6 1450 50 1850 300 0.8 0.6 - - 10 18 18 - 0.039 0.108 - 0.21 0.16 - - 1200 150 1300 110 400 35 0 0 400 - - - 单轴双轮组 P?0.7MPMPa h1=4cm a δ?10.65cm E1?2000E2?1600MPa
E0?35MPa
弯沉修正系数
F?1.63(LsE33.6350.36)0.38(0)0.36?1.63?()0.38?()?0.5742 2000?P2000?10.650.7E21600??0.800 h=h1=4=0.376 E12000δδ10.65查表得,α?6.70
E035??0.0218 得K1?1.43 又∵
E21600Ls=1000×2Pδ×αK1K2∴K2?LdF LS=Ld E1E133.60?2000??0.83
1000?2Pδ?αK1F1000?2?0.7?10.65?6.70?1.43?0.5742E0,h查表得H?3.8 E2δδEK14501600400?7?102.4?h4?2.4?182.4?7?h4?9.6?10.1?43.86cmE21600160016009
由K2及
H?3.8δ?3.8?10.65?43.86cm
H?h2?∑hk2.4k?35
得h4?17.5cm
故粗粒式ATB厚度为18cm
2) 结构层底拉应力验算 (1)细粒式SMA拉应力
h=h1=4cm , E1?E1?1800MPa,E2?E2?1900MPa
′′H?∑hk0.9K?25′EK190018501300400?7?0.9?10?0.9?18?0.9?180.9?30.26cm ′1900190019001900E2EE2?1.05 ,0?0.0291 ,h=0.376 ,H?30.26?2.91
E2E1δ10.65δ查表得,δ<0
即沥青上面层层底受压应力
(2)中粒式沥青混凝土层底拉应力
h?∑hKK?12′EK18001900?4??7??10.89cm ′19001900E2′EK18501300400?10?0.9?18?0.9?180.9?10?17.2?4.30?31.5cm ′185018501850E3H?∑hk0.9K?35EE2185035??0.91,0??0.028,h?10.89?1.066,H?31.5?3.109 E11900E21850δ10.56δ10.65查表得,σ<0,所以错误!未找到引用源。 (3)粗粒式沥青混凝土底拉应力验算
h?∑hKK?13′EK180019001850?4??7??10??3.946?7.396?10?21.342cmE3185018501850′′E1?E3?1850MPa,E2?E4?1300MPa,H?∑hk0.9K?45′EK1300400?18?0.9?18?0.9?18?4.859?22.859cm ′13001300E4EE2130035H22.859h21.342??0.702,0??0.027,??2.11,??2.004 E11850E21300δ10.65δ10.6510