表面层采用4cm厚细粒式密集配沥青混凝土,下面层采用6cm厚粗粒式密集配沥青混凝土。由于沿线可开采碎石、砂砾,并有粉煤灰、石灰、水泥等材料供应,基层和底基层分别采用刚度较高、水稳定性好的石灰粉煤灰稳定碎石基层(厚20cm)和石灰稳定土底基层(厚度待计算确定)。
(3)各层材料设计参数
土基及路面材料的回弹模量及各强度值列于下表中
抗压回弹模(MPa) ??材料名称 细粒试沥青混泥土 中粒试沥青混泥土 粗粒试沥青混泥土 两灰碎石 石灰土 20C 15C 劈裂强度(MPa) 1400 2000 1.4 1200 1800 1 1000 1400 0.8 0.65 0.225 1500 550 土基 27 -
5.根据设计弯沉值计算路面厚度 (1) 计算设计弯沉值
一级公路,取Ac?1.0,面层为沥青混凝土,取As?1.0,半刚性基层、底基层总厚度大于20cm,取Ab?1.0。
设计弯沉:
Ld?600?Ne?0.2?0.2?Ac?As?Ab?600?5967456?1.0?1.0?1.0?26.48
计算各层材料的容许层底拉应力:
?R??sp/Ks
细粒式密集配沥青混凝土:
Ks?0.09?Aa?Ne0.220.22/Ac?0.09?1.0?5967456/1.0?2.79
?R??sp/Ks?1.4/2.79?0.5MPa
中粒式密集配沥青混凝土:
Ks?0.09?Aa?Ne0.220.22/Ac?0.09?1.0?5967456/1.0?2.79
?R??sp/Ks?1/2.79?0.36MPa
粗粒式密集配沥青混凝土:
Ks?0.09?Aa?Ne0.220.22/Ac?0.09?1.1?5967456/1.0?3.08MPa
?R??sp/Ks?0.8/3.08?0.26MPa
两灰碎石:
Ks?0.35?Ne0.110.11/Ac?0.35?5967456/1.0?1.91MPa
?R??sp/Ks?0.65/1.91?0.34MPa
石灰土:
Ks?0.45?Ne0.110.11/Ac?0.45?5967456/1.1?2.5MPa
?R??sp/Ks?0.225/2.5?0.09MPa
设计参数汇总表
20℃抗压模量(MPa) 15℃抗压模量(MPa) 容许拉应力(MPa) 材料名称 厚度(cm) 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 粗粒式沥青混凝土 两灰碎石 石灰土 4 1400 2000 0.5 5 1200 1800 0.36 6 1000 1400 0.26 22 23 1500 550 0.34 0.09 土基 - 34 -
采用HPDS2003A公路路面设计程序计算结果: 公路等级:一级公路 新建路面的层数:5 标准轴载:BZZ-100
路面设计弯沉值:26.5(0.01mm) 路面设计层层位:5 设计层最小厚度:15cm
按设计弯沉值计算设计层厚度: LD= 26.5 (0.01mm)
H( 5 )= 20 cm LS= 27.8 (0.01mm) H( 5 )= 25 cm LS= 25.5 (0.01mm) H( 5 )= 22.8 cm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力验算设计层厚度:
H( 5 )= 22.8 cm(第 1 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.8 cm(第 2 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.8 cm(第 3 层底面拉应力验算满足要求)
H( 5 )= 22.8 cm(第 4 层底面拉应力验算满足要求) H( 5 )= 22.8 cm(第 5 层底面拉应力验算满足要求)
(2)路面设计层厚度 : H( 5 )= 22.8 cm(仅考虑弯沉)
H( 5 )= 22.8 cm(同时考虑弯沉和拉应力)
通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: --------------------------------------- 细粒式沥青混凝土 4 cm --------------------------------------- 粗粒式沥青混凝土 6 cm --------------------------------------- 石灰粉煤灰碎石 22cm --------------------------------------- 石灰土 23cm --------------------------------------- 土基