2017版沥青路面结构计算

方向系数DDF0.550.603855辆/日交通增长率5.0%车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类CHECKTTC317.733.13.4012.54.49.110.68.50.7100车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类非满载车比例859465775570456058673)非满载车与满载车所占比例(%)根据路网相邻公路的车辆满载情况及历史数据的调查分析，得到各类车型非满载与满载比例，如表2所示。车道系数LDF大型客车和货车交通量沥青路面结构计算(一)工程概况1、标准轴载累计作用次数本工程位于南昌市，设计为城市次干道，起点桩号为K0+000，终点桩号为K1+786，设计使用年限为15.0年，取值断面大型客车和货车交通量为3855辆/日,交通量年增长率为5.0%,方向系数DDF取55.0%,车道系数LDF取60.0%。按表A.2.6-1确定该设计道路为TTC3类，根据表A.2.6-2得到车辆类型分布系数如表1所示。2)车辆类型分布系数(二)交通参数1)基本参数取值非满载车例满载车比例1563523453055404233CHECK100100100100100100100100100100非满载车满载车非满载车满载车非满载车满载车非满载车满载车0.82.80.535.50.82.80.62.90.44.11.3314.20.44.10.45.60.74.20.3137.60.74.20.98.80.66.30.672.90.66.30.712.41.37.910.21505.71.37.91.617.11.467.85531.461.911.71.46.716.4713.51.46.71.812.51.55.10.7204.31.55.12.812.52.4737.8426.82.473.713.31.512.12.5985.41.512.11.620.8根据表6.2.1设计路面对应的设计指标为沥青混合料层永久变形与无机结合料层疲劳开裂。根据附表A.3.1-3，可得在不同设计指标下，各车型对应的非满载车和满载车当量设计轴载换算系数，如下表3所示。4)车辆当量设计轴载换算系数无机结合料稳定层疲劳开裂（层底应力）沥青混合料层层底拉应变路基顶面竖向压应变设计指标沥青混合料层永久变形车辆类型2类3类4类5类6类7类8类9类10类11类根据A.4.1确定初始年设计车道日平均当量轴次N1及设计使用年限内设计车道上的当量设计轴载累计作用次数Ne。5)当量设计轴载累计作用次数及交通等级非满载车满载车非满载车满载车非满载车满载车非满载车满载车463.99286.58289.993633.430.82.80.62.9479.78313.91559.324055.20.44.10.45.659.637192.6725.5596312.330.74.20.98.800000.66.30.712.4344.541713.12703.33265021.37.91.617.1166.23305.32926.13281401.461.911.7221.011292.72588.91376651.46.71.812.5367.77833.61171.6233393.21.55.12.812.5456.12963.367183.958737.72.473.713.327.12107.7545.28775.041.512.11.620.8荷载等级重交通8.60E+036.77E+07当量设计轴载累计作用次数计算表设计指标沥青混合料层永久变形无机结合料稳定层疲劳开裂（层底应力）初始年设计车道日平均当量轴次N1路基顶面竖向压应变车辆类型2类3类4类8类9类10类11类设计年限内轴载累计作用次数Ne6.43E+055.06E+095.84E+051.05E+067.42E+011.34E+02(三)初拟路面结构及相关参数确定5类6类7类沥青混合料层层底拉应变层编号泊松比10.252——30.2540.2550.2560.3590(Mpa)0.8级配碎石0.2(m)4000.5水泥稳定碎石0.18(m)18000水泥稳定碎石0.18(m)240000.04（m）0.08（m）0（m）0.12（m）目标可靠度β1.040.8地区调整系数K0807轮胎接地压强p（Mpa）20℃动态压缩模量Ea（Mpa）无机结合料弯拉强度（Mpa）沥青混凝土下面层厚度ha2基层回弹模量E2(Mpa)底基层厚度h310000下基层厚度h2回弹模量湿度调整系数Ks22、底基层参数沥青混合料饱和度VFA(%)上基层厚度h13、基层参数4、面层及路面结构验算相关参数1.5沥青混合料层厚度ha沥青混凝土中面层厚度ha3底基层回弹模量E3(Mpa)弹性模量调整系数Ks1基层回弹模量E1(Mpa)土基顶面回弹模量E0沥青混凝土上面层厚度ha11、土基参数底基层材料类型沥青混合料——初拟路面结构层位上面层中面层下面层上基层处置层水泥稳定碎石水泥稳定碎石粒料材料厚度(mm)40——60180200200模量(MPa)11500——110001200010000400沥青混合料地区调整系数Ka0.80.7温度调整系数KT11.0410.65当量圆半径δ（mm）轮胎接地压强p（Mpa）20℃动态压缩模量Ea（Mpa）10000(三)沥青混合料层疲劳开裂验算==1.294==0.350877ε(1)ε(2)ε(3)ε(4)ε(5)==1.91E+12Ne,13.2412.5212.4791.45==0.35σ(1)σ(2)σ(3)σ(4)σ(5)疲劳加载模式系数Kb沥青混合料层底拉应变εa疲劳开裂寿命Nf1因此沥青混合料层疲劳开裂验算通过。疲劳试验回归系数b2、沥青混合料层疲劳开裂验算：因Nf1（四）无机结合料稳定层疲劳开裂验算疲劳试验回归系数a1、沥青混合料层疲劳开裂寿命Nf1计算结合料稳定层底拉应力σt(南昌)温度调整系数KT21、无机结合料稳定层的疲劳开裂寿命Nf2计算现场修正系数KcMpa各层层底拉应变Mpa半刚性基层可不验算各层疲劳开裂寿命Nf133.341.5024.041.5024.085.043.0]1)(3.01[hahaabeeVEAEK`),...,,;,...,,(102312121nnaEEEEEEhhhpfp72.258.197.31129.096.15)()1()1(1032.6VEAEKKKKaaTbab`),...,,;,...,,(102312121nntEEEEEEhhhpfp0.1440.0920.1440.092==8.84E+21Ne,==23.8+0.00192=23.802（℃）综合修正系数KRi==(-14.49+0.89995+zi)×0.9731zi（℃）=（mm）,分层编号123452、综合修正系数KRi3、永久变形Ra计算（五）沥青混合料层永久变形量验算1、等效温度Tpef计算结合料稳定层疲劳开裂寿命因此无机结合料稳定层疲劳开裂验算通过。修正系数（KRi）永久变形(mm)各分层永久变形Ra2、无机结合料稳定层疲劳开裂验算：因Nf2动稳定度分层厚度(mm)竖向压力(MPa)1500.0001400.0001300.000150.7等效温度TpefTξ+0.016ha150.70.7623.401E-05200.691.2410.0002048711200.0001100.000250.681.1930.000235844200.692.1450.000965118各层层底拉应力0.9365.95036E-05结合料稳定层疲劳开裂寿命Ne57.01210KctbaTabRstKKKziizdd973.0)(21niaiR1oiieiRiaiRhhNPKR)/(1031.2048.0380.193.2861000.000250.670.6023.29819E-05标准车辙试验试件厚度50mm=506.2λE=Ea*/Eb*==1.30λh=ha*/hb*=其中，hi*=hi1+hi2=平衡湿度模量调整系数0.8=路基顶面回弹模量调整系数KS10.5编号对比结论1满足2满足1、各项验算分析结果如下：（六）路基顶面竖向压应变和路表验收弯沉值（七）验算结论验算内容单位允许值计算值mm1514.1次6.77E+071.90786E+12沥青层车辙沥青层累积当量轴次1、路基顶面允许竖向压应变[εz]计算2、设计路面结构的验收弯沉值256.7(0.01mm)路基顶面验收弯沉值路表验收弯沉值25.2(0.01mm)BeBhTEHTKAAK13^321.0431.04)(1025.1eTzNK1113)(*)(221121321322311iiiiiiiiiiiihEhEhhhhhEhEiE0176Eprglaalpl3满足验算通过！结论：次5.06E+098.84321E+21无机结合料层累积当量轴次