1 2 3 4 5 6 7 东风M340 江淮HF150 东风SP9135B 五十铃EXR181L 江淮HF140A 五十铃NPR595G 三菱FR415 24.6 45.1 20.1 60 18.9 23.5 30 67.8 101.5 72.6 100 41.8 44 51 1 1 2 3 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 — 0 4 4 0 0 0 500 450 360 330 220 450 580 6.2 路面结构设计计算
6.2.1 轴载换算
由《公路沥青路面设计规范》(JTG D50-2006) [7] 知，我国沥青路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，以BZZ-100表示。如表6-3所示。
表11 标准轴载计算参数
标准轴载 标准轴压P（KN） 轮胎接地压强P(MPa) BZZ-100 100 0.7 标准轴载 单轮传压面当量圆直径d（cm） 两轮中心距（cm） BZZ-100 21.30 1.5d （1）以设计弯沉值和沥青层底拉应力为指标
把各级轴载的作用次数按照公式换算成标准轴载的当量作用次数，轴载换算采用以下公式：
4.35?P? N1??C1C2ni?i?i?1?p?k
式中 N1—标准轴载的当量轴次，次/日；
ni—被换算车型的各级轴载作用次数，次/日；
P—标准轴载，KN；
Pi—被换算车型的各级轴载，KN；
C1—轴数系数，C1?1?1.2?m?1?，m是轴数，当轴间距大于3m时，应
按一个单独的轴载计算，当轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴系数按上式计算；
C2—轮组系数，双轮组为1；单轮组为6.4。
以东风M340为例，其余算法同：
前轴：Pi=24.6KN C1?1?1.2??1?1??1 C2?6.4 ni?500
20
?P?N1??C1C2ni?i?i?1?p?k4.35?7.17次/日
后轴：Pi=67.8KN C1?1?1.2??1?1??1 C2?1 ni?500
?P?N1??C1C2ni?i?i?1?p?k4.35?92.22次/日
将上述计算结果汇总入累计当量轴次表，如表6-4所示。
表12 累计当量轴次表
车型 东风M340 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 kPi?KN? 24.6 67.8 45.1 101.5 20.1 72.6 60 100 18.9 41.8 23.5 44 30 51 4.35C1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C2 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 ni 500 500 450 450 360 360 330 330 220 220 450 450 580 580 N1 7.17 92.22 90.17 480.11 2.14 178.82 228.90 990 1.00 4.95 5.29 12.65 19.73 31.00 2144.15 江淮HF150 东风SP9135B 五十铃EXR181L 江淮HF140A 五十铃NPR59G 三菱FR415 ?P?总计N1??C1C2ni?i?i?1?p?（2）以半刚性材料层的拉应力为设计指标时，各种车型的前、后轴载均应按下式换算成标准轴载的当量作用次数N2，即：
?P?N2??C1?C2?ni?i? （7-2）
i?1?p?
k8式中 C1?—轴数系数，C1??1?2?m?1?，m是轴数，双轴或多轴的轴系数按上
21
式计算；
C2?—轮组系数，双轮组为1.0；单轮组为18.5；四轮组为0.09。
以东风M340为例，其余算法同：
C??1?2??1?1??1 C2??18.5 ni?500 前轴：Pi=24.6KN 1?P? N2??C1?C2?ni?i??0.12次/日
i?1?p?k8C??1?2??1?1??1 C2??1.0 ni?500 后轴：Pi=67.8KN 1?P? N2??C1?C2?ni?i??22.33次/日
i?1?p?k8将上述计算结果汇总入累计当量轴次表，如表6-5所示。
表13累计当量轴次表
车型 东风M340 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 前轴 后轴 kPi?KN? 24.6 67.8 45.1 101.5 20.1 72.6 60 100 18.9 41.8 23.5 44 30 51 8C1? 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 C2? 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 18.5 1 ni 500 500 450 450 360 360 330 330 220 220 450 450 580 580 N2 0.12 22.33 14.25 506.92 0.02 55.57 102.54 990 0.01 0.21 0.08 0.63 0.70 2.65 1696.03 江淮HF150 东风SP9135B 五十铃EXR181L 江淮HF140A 五十铃NPR59G 三菱FR415 ?P?总计N2??C1?C2?ni?i? i?1?p?6.2.2 累计当量轴次
设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次Ne按下式计算：
22
??1?r?t?1??365? N?? ?N1?? （7-3）er式中 Ne—设计年限内一个方向一个车道的累计当量轴次，次/日；
t—设计年限，年；t?12
N1—路面营运第一年双向日平均当量轴次，次/日；
r—设计年限内的交通量平均年增长率，%；r?7%
?—车道系数，??0.65
则累计当量轴次为：
Ne?'365N1?1????1t?????910万次
交通等级如表6-2-4所示。
表14 交通等级
交通等级 A B C D E 特轻交通 轻交通 中交通 重交通 特重交通 BZZ-100KN累计标准 轴次Ne(万次/车道) <100 100～400 400～1200 1200～2500 >2500 中型以上货车及大客车（日/辆） <300 300～1000 1000～4000 4000～10000 >10000 由上表可知交通等级为中等交通。 6.3 路面结构组合与材料选取
6.3.1 初拟路面结构
根据本地区的路用材料及已有工程经验拟定以下结构组合方案，根据结构层的最小施工厚度、材料、水文、交通量及施工机具的功能等因素，初步确定路面结构组合与各层厚度如下：
6cm中粒式沥青混凝土（AC—20）+8cm密级配粗粒式沥青混凝土（AC—25）+20cm水泥碎石基层+？水泥石灰砂砾土，以水泥石灰砂砾土为设计层。
路面结构参数如表7-3所示。
表15 路面结构参数表
材料名称 细粒式沥青混凝土 中粒式沥青混凝土 密级配
20°C抗压回弹模量（MPa） 1400 1200 1000 23
15°C抗压回弹模量（MPa） 2000 1800 1200 15°C劈裂强度（MPa） 1.4 1.0 0.8
粗粒式沥青混凝土 水泥砂砾 水泥碎石 水泥石灰砂砾土 二灰土 抗压回弹模量（MPa）（弯沉计算用） 1300 1500 1000 750 抗压模量（MPa） （拉应力计算用） 3600 3600 1850 2400 劈裂强度?（MPa） 0.5 0.5 0.35 0.25 6.3.2 路基回弹模量的确定
由设计资料知，沿线土质为砂粘土，地下水位埋深1.5m，当地多年平均最大冻深1.1m，查知，该区位于自然区区划IV2区。路基临界深度H1?1.6~1.7m，
H2?1.1~1.2m。由H2?h?1.5m?H1，处于中湿状态。根据路基土干湿类型查
得稠度建议值1.10?wc≥0.95，取wc?1.08，由《公路沥青路面设计规范》[7]得路基回弹模量为30MPa，由规范知，可提高20%～35%,故路基回弹模量为：
30??1?20%??36MPa。
6.3.3 路面结构厚度设计
(1)设计弯沉值应根据公路等级、设计年限内累计标准当量轴次、面层和基层类型按下式确定，即：
ld?600Ne?0.2AcAsAb （7-4）
式中 ld—设计弯沉值(0.01mm)；
Ne—设计年限内一个车道累计当量轴次，次/车道；
Ac—公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1，三、四
级公路为1.2；
As—面层类型系数，沥青混凝土面层为1.0，热拌和冷拌沥青碎石、沥青
贯入式路面（含上拌下贯式路面）、沥青表面处治为1.1；
Ab—路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面
为1.6。
由设计资料知：二级公路沥青路面，公路等级系数Ac=1.1，沥青混凝土面层系数As=1.0，柔性基层沥青路面Ab=1.0，带入上述公式得：
ld?600Ne?0.2AcAsAb?26.78mm (2)层底容许拉应力计算
路表弯沉作为设计指标能从总体结构与强度方面控制路面结构在设计年限
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