路面设计

（一） 轴载分析

路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载

A :以设计弯沉为指标及验算沥青层层底拉应力

车型 延安SX161 前轴 后轴 CA50 前轴 后轴 东风KM340 前轴 后轴 黄河JN150 前轴 后轴 黄河JN162A 前轴 后轴 江淮HF150 前轴 后轴 切贝尔 前轴 后轴 P i (KN) 60 100 25 60 25 60 40 100 60 120 40 100 60 180 C1 C2 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 6.4 1 Ni (次，日-1) 218 218 803 803 270 270 241 241 506 506 190 190 238 238 C1.C2.ni (pi/P)4.35 /(次,日-1) 151.2 479.6 12.4 87.0 4.2 29.3 28.7 241 351.0 1118.4 22.6 418.0 165.1 3069.1 6177.6 1 2.2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2.2 1 1 合计 一级公路沥青路面的设计年限为15年，六车道的车道系数是0.3~0.4，取0.35.。则设计使用累计轴次为：

Ne={[(1+0.1)-1]*365*6177.6*0.35}/0.1=25074474次

B : 半刚性路面基层层底拉应力

车型 前轴 后轴 CA50 后轴 东风KM340 后轴 黄河JN150 后轴 黄河JN162A 前轴 后轴 江淮HF150 后轴 切贝尔 前轴 后轴 延安SX161 P i (KN) 60 100 60 60 100 60 120 100 60 180 C1 C2 18.5 1.0 1.0 1.0 1.0 18.5 1.0 1.0 18.5 1.0 Ni (次，日-1) C1.C2.ni (pi/P)4.35 /(次,日-1) 218 67.7 218 479.6 803 13.5 270 4.5 241 241 506 157.2 506 2175.7 190 418 238 74 238 26227.5 29858.7 15

1 2.2 1 1 1 1 1 2.2 1 1 合计

用于半刚性基层层底拉应力验算的累计当量轴次为：

Ne`={[(1+0.1)-1]*365*29858.7*0.35}/0.1=121194508次 （二）路面结构组合设计

经计算，路面设计年限内一个车道上的累计标准轴次 12000*104次，面层选择沥青混凝土路面，又因该路面等级较高，所受交通量重，因此，采用三层式结构，即表层采用4CM厚细粒式密集配沥青混凝土，中层采用6CM 厚中粒式密集配沥青混凝土，下面层采用8CM 厚粗粒式密集配沥青混凝土。

眼线有沙砾，碎石，并用石灰，水泥，沥青，粉煤灰等材料可供应，基层和底基层采用刚度较高，水稳定性较好的水泥稳定类碎石基层（20CM）和石灰稳定土底基层。

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（三）土基回弹模量的确定

该路处于IV3区，路槽底距离地下水位高度平均为 1.9+0.7=2.6M 属于干燥状态路基，路基平均稠度为 W=1.2，土基回弹模量 E0=42 MPa

（四）确定各层才材料的抗压模量和劈裂强度

按设计弯沉计算厚度时采用20 抗压模量，细粒式沥青混凝土抗炎模量 1400MPa，中粒式沥青混凝土1200MPa，粗粒式沥青混凝土1000MPa，、验算面层底弯拉应力时 采用15 抗压模量，细粒式沥青混凝土2000KPa 中粒式沥青混凝土1800MPa 粗粒式沥青混凝土1400MPa，水泥碎石抗压模量1500MPa 石灰土 550MPa 各层材料劈裂度：细粒式沥青混凝土1.4MPa 中粒式沥青混凝土 1.0MPa 粗粒式沥青混凝土 0.8MPa 水泥碎石0.5MPa 石灰土 0.25 MPa

（五）设计指标的确定

a 设计弯沉

设计弯沉计算 一级公路 Ac=1.0 面层为沥青混凝土 A3=1.0 半刚性基层、底基层厚度大于20 cm Ab=1.0

Ld=600*Ne

-0.2

*Ac*As*Ab=600*25074474

-0.2

*1.0*1.0*1.0=19.87cm

b 各验算层材料容许拉应力

σr=σsp/Ks

细粒式密集配沥青混凝土 Ks=0.09*Aa*Ne

0.22

/Ac=0.09*1.0*25074474

0.22

/1.0=3.82

σ=σsp/Ks=1.4/3.82=0.336 MPa

中粒式沥青混凝土 Ks=0.09*Aa*Ne

0.22

/Ac=3.82

σ=σsp/Ks=1.0/3.822=0.262

粗粒式沥青混凝土 Ks=0.09*Aa*Ne

0.22

/Ac=0.09*1.1*25074474

0.22

/1.0=4.2

σ=σsp/Ks=0.8/4.22=0.190

二灰碎石

Ks=0.35*Ne

0.11

/Ac=0.35*25074474

0.11

/1.0=2.28

σ=σsp/Ks=0.5/2.28=0.219

石灰土

Ks=0.45*Ne

0.11

/Ac=0.45*25074474

0.11

/1.0=2.93

σ=σsp/Ks=0.25/2.93=0.0853

（六）设计参数汇总

经计算，路面设计弯沉值为19.8cm，路面各设计计算参数如图

材料名称 细粒式 中粒式 粗粒式 水泥碎石 石灰土 土基 厚度 4 6 8 20 20℃抗压模量 15℃抗压模量 容许拉应力 1400 1200 100 1500 550 34 2000 1800 1400 0.366 0.262 0.190 0.219 0.0853 （七）计算石灰土层厚度

采用沥青路面设计专用程序，计算石灰土层厚度 ，路面结构路表面实际弯沉值 ，沥青面层的层底为拉应力，水泥碎石基层底面的最大拉应力 ，石灰土底基层底面最大拉应力 ，与允许应力相比