路面結構設計計算書DISE?OYCáLCULODEESTRUCTURADELPAVIMENTO設計原則1.PRINCIPIOSDEDISE?O路面設計根據公路的功能，使用要求及所處地區的氣候、水文、土質等自然條件，本著技術先進、經濟合理、安全使用、合理選材、方便施工、利于養護的原則進行路面綜合設計。Enbasedelasfuncionesdecarretera,requisitosdeuso,lascondicionesnaturalesclimática,hidrológicaydelsuelo,ybajolosprincipiosdetecnologíaavanzada,racionalidadeconómica,seguridaddeuso,selecciónrazonable,facilidaddeconstrucciónyconservación,sedesarrollaeldise?ointegraldelpavimento.技術標準2.NORMASTéCNICAS瀝青路面設計采用雙圓垂直均布荷載作用下的多層彈性連續體系理論，以路表面回彈彎沉值和瀝青混凝土層層底彎拉應力、半剛性材料基層層底彎拉應力為設計指標進行路面結構厚度設計，并進行各結構層層底彎拉應力驗算，應滿足設計指標的極限標準。Deacuerdoalatearíadelsistemacontinuodemulticapaselásticasbajocargadedistribuciónverticalyuniformecondoblecílculossedesarrollaeldise?odelpavimentodeasfalto,seadoptancomoindicadoresdedise?odeespesordeestructuradelpavimentoelvalordedeflexiónderebote,tensióndetracciónalaflexióndelfondodelacapadehormigóndeasfalto,tensióndetracciónalaflexióndelfondodelacapadebasedematerialessemirígidos;sehacecomprobacióndelatensióndetracciónalaflexióndelfondodecadacapaestructuralparacumplirconlanormalímitedelosindicadoresdedise?o.交通分析3.ANáLISISDETRáFICO本項目為一級公路，路面設計采用雙輪組單軸載100KN（BZZ-100）為標準軸載進行交通分析，瀝青路面設計使用年限為15年。根據該項目性質以及承擔交通荷載的繁重程度，屬輕交通，預測路面結構在設計使用年限15年內一個車道通過的標準當量軸次為2000000次/車道。ElproyectoseclasificaencarreteradenivelI,seadoptacomocargaaxialestándarlacargauniaxialdegrupodedobleruedas100KN（BZZ-100）paraelanálisisdetráficodeldise?odepavimento,lavidaútildelpavimentodeasfaltodedise?oesde15a?os.Segúnlanaturalezadelproyectoyelgradodecargasdetráfico,estráficoligero,seprevequelosejesequivalentesestándaresenuncarrildurantelavidaútildelos15a?osserán2000000veces/carril.路面結構組合設計4.DISE?ODELACOMBINACIóNDEESTRUCTURADELPAVIMENTO根據路線所經地區自然氣候、水文地質條件、交通量、筑路材料分布情況以及結構層的最小施工厚度，初步確定路面結構組合與各層厚度。路面面層采用瀝青混凝土面層，上面層采用5厘米中粒式瀝青混凝土；下面層采用8厘米粗粒式瀝青混凝土；基層采用水泥穩定碎石基層，厚20厘米；底基層采用級配碎石底基層，為設計厚度計算層，并采用瀝青石屑上封層厚0.6厘米。Deacuerdoalascondicionesnaturalesyclimáticas,hidrológicasygeológicas,elvolumendetráfico,ladistribucióndelosmaterialesdeconstruccióndelpavimentoyelespesormínimodeconstruccióndelacapaestructural,preliminarmentesedeterminaelespesordelacombinacióndeestructuraydecadacapadelpavimento.Lacapasuperficialdelpavimentoesdehormigónasfáltico,lacapasuperficialsuperioresdehormigónasfálticodegranosmediosylacapasuperficialinferioresdebasedegravasestabilizadasconcementos,20cmdeespesor;labaseinferioresdegravasgraduadas,comocapasdelcálculodeespesordeldise?o,además,seadoptaunacapacerradasuperficialdegravastrituradasasfálticasdeespesor0.6cm.路面結構推薦方案：Programaderecomendacióndeestructuradelpavimento上面層：5cm中粒式瀝青混凝土（AC-16C）Capasuperficialsuperior:hormigónasfálticodegranosmediosde5cm（AC-16C下面層：8cm粗粒式瀝青混凝土（AC-25F）Capasuperficialinferior：hormigónasfálticodegranosgruesosde8cm（AC-25F封層：0.6cm瀝青石屑Capacerrada：0.6cmdegravastrituradasasfálticas基層：20cm5%水泥穩定碎石Base：20cm底基層：？cm級配碎石Subbase：？cmdegravasgraduadas路面結構設計參數確定5.DETERMINACIóNDELOSPARáMETROSDEDISE?ODEESTRUCTURADELPAVIMENTO1）土基回彈模量、路面材料抗壓回彈模量1)Móduloderesilientedelabasedesuelo,móduloresilienteapresióndelosmaterialesdelpavimento瀝青石屑封層不參與結構計算，下面分別確定瀝青混凝土面層、水泥穩定碎石基層和級配碎石底基層材料的抗壓回彈模量如下表1所示，土基回彈模量為45MPa。Seprescindelacapacerradadegravastrituradasasfálticasenelcálculodelaestructura.Acontinuación,enlatabla1sepresentarespectivamenteelmóduloderesilienteapresióndelacapasuperficialdehormigónasfáltico,delacapadegravastrituradasestabilizadasconcementoydelosmaterialesdelacapadelasubbasedegravastrituradasgraduadas,elmóduloderesilientedelsueloes45MPa.表1路面材料抗壓回彈模量取值Tabla1Valordemóduloresilienteapresióndelosmaterialesdelpavimento材料名稱Nombredematerialesh(cm)20℃Móduloa2015℃Móduloa15劈裂強度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)中粒式密級配瀝青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios5120018001.0粗粒式密級配瀝青混凝土Hormigónasfálticodegranosgruesos8100012000.8水泥穩定碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento2015000.5級配碎石Gravasgraduadas？350--2）容許拉應力計算2)Cálculodetensiónalaflexiónadmisible瀝青混凝土面層、半剛性材料基層、底基層以彎拉應力為設計指標時，材料的容許拉應力應按下列公式計算：Encasodeadoptarcomoindicadoresdedise?olacapasuperficialdehormigónasfáltico,labasedematerialessemirígidos,secalculalatensiónalaflexiónadmisibledelosmaterialesconlasiguientefórmula式中：—路面結構層材料的容許拉應力(MPa)；Donde：—Tensiónalaflexiónadmisibledelosmaterialesdelacapaestructuraldelpavimento(MPa);—瀝青混凝土或半剛性材料的極限抗拉強度(MPa)；—Resistenciaatracciónlímitedelhormigónasfálticoolosmaterialessemirígidos(MPa)；—抗拉強度結構系數，對于瀝青混凝土面層：（Aa—瀝青混凝土繼配類型系數，細、中粒式瀝青混凝土為1.0，粗粒式瀝青混凝土為1.1）；對于無機結合料穩定集料類：。—Coeficientedelaestructuraresistenteatracción,paralacapasuperficialdehormigónasfáltico:(Aa—coeficientedeclasificacióndehormigónasfáltico,parahormigónasfálticodegranosfinosymedioses1.0,parahormigónasfálticodegranosgruesoses1.1);paralosáridosestabilizadosconlosmaterialescombinadosinorgánicos:。對路面材料進行容許拉應力計算：Secalculalatensiónatracciónadmisibledelosmaterialesdelpavimento:表2路面材料容許拉應力Tabla2Tensiónatracciónadmisibledelosmaterialesdelpavimento序號No.材料名稱Nombredematerial劈裂強度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)容許拉應力（MPa)Tensiónatracciónadmisible（MPa)1中粒式密級配瀝青混凝土Nombredemateriales1.00.462粗粒式密級配瀝青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios0.80.373水泥穩定碎石Hormigónasfálticodegranosgruesos0.50.294級配碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento----路面設計彎沉值計算6.CáLCULODEVALORDEDEFLEXIóNDEREBOTEDELDISE?ODEPAVIMENTO式中：Ld—路面設計彎沉值(0.01mm)；Donde：Ld—Valordedeflexiónderebotedelpavimentodedise?o(0.01mm)；Ne—設計年限內一個車道上累計標準當量軸次(次/日)；Ne—Sumadeejesequivalentesestándaresenuncarrildurantelavidaútildedise?odedise?o(vez/día)Ac—公路等級系數，一級公路為1.0；Ac—Coeficientedecalificacióndecarretera,nivelIes1.0;As—面層類型系數，瀝青混凝土面層為1.0；As—Coeficientedeclasificacióndecapasuperficial,lacapasuperficialdehormigónasfálticoes1.0;Ab—基層類型系數，半剛性基層，底基總厚度等于或大于20cm時，Ab=1.0。Ab—Coeficientedetipodecapadebase,cuandoelespesortotaldelacapadebasesemirígidaydelasubbaseesigualomayorde20cm,Ab=1.0.路面厚度計算7.CáLCULODEESPESORDEPAVIMENTO該路面結構為半剛性基層瀝青路面，設計彎沉值為32.96（0.01mm），分別計算滿足設計彎沉值和滿足層底拉應力要求的設計層厚度。Laestructuradelpavimentoesdeunabasesemirígidaypavimentodehormigón,elvalordedeflexiónderebotees32.96（0.01mm）,secalcularespectivamenteelespesordecapadedise?oquesatisfacelosrequisitosdevalordedeflexióndereboteydetensiónatraccióndelfondodecapa.按設計彎沉值計算設計層厚度:Secalculaelespesordelacapadedise?odeacuerdoalvalordedeflexiónderebote:LD=32.96(0.01mm)H(4)=150mmLS=35.6(0.01mm)H(4)=200mmLS=32.7(0.01mm)H(4)=195mm(僅考慮彎沉)H(4)=195mm(Sóloseconsideraladeflexiónderebote)按容許拉應力計算設計層厚度:Secalculaelespesordelacapadedise?odeacuerdoalatensiónatracciónadmisible:H(4)=195mm(第1層底面拉應力計算滿足要求)H(4)=195mm(elcálculodelatensiónatraccióndelfondodelacapaI).H(4)=195mmH(4)=195mm路面設計層厚度:Espesordelacapadepavimentodedise?o:H(4)=195mm(僅考慮彎沉) H(4)=195mm(Sóloseconsideraladeflexiónderebote)H(4)=195mm(同時考慮彎沉和拉應力) H(4)=195mm(Seconsideranladeflexióndereboteylatensiónatracción)取其值為H(4)=200mmSeadoptaelvalorH(4)=200mm水泥穩定碎石基層設計厚度取為20cm。Seadopta20comcomoespesordelabasedegravastrituradasestabilizadasconcementos.計算彎沉值及層底拉應力驗算8.COMPROBACIóNDEVALORDEDEFLEXIóNDERESOTEYTENSIóNATRACCIóNDELFONDODECAPADECáLCULO計算彎沉值LS=32.96mm(0.01mm)；計算新建路面各結構層底面最大拉應力為：ElvalordedeflexiónderebotedecálculoLS=32.96mm(0.01mm);latensiónatracciónmáximadelfondodecadacapaestructuraldelpavimentonuevosecalculacomolosiguiente:第1層底面最大拉應力σ(1)=-0.212(MPa)TensiónatracciónmáximadelfondodelacapaI:σ(1)=-0.212(MPa)計算結果匯總如下表3。Sepresentaelresumendelosresultadosdecálculoenlatabla3.表3路面各結構層層底拉應力驗算結構Tabla3Estructuradecomprobacióndetenciónatraccióndelfondodecadacapaestructuradelpavimento序號No.材料名稱NombredematerialH(cm)20抗壓模量Módulodecompresióna2015抗壓模量Módulodecompresióna15劈裂強度（MPa)Fuerzadedivisión（MPa)層底拉應力（MPa)Tensiónatraccióndelfondodecapa（MPa)容許拉應力（MPa)Tensiónatracciónadmisible（MPa)1中粒式密級配瀝青混凝土Nombredemateriales5120018001.0-0.2120.462粗粒式密級配瀝青混凝土Hormigónasfálticodegranosmedios8100012000.8-0.060.373水泥穩定碎石Hormigónasfálticodegranosgruesos2015000.50.2140.294級配碎石Gravastrituradasestabilizadasconcemento20350------5土基Basedesuelo45------由計算結果可得，該結構路表計算彎沉值為32.7(0.01mm)，小于設計彎沉值，符合要求；各結構層層底拉應力驗算結構均滿足要求。Segúnlosresultadosdecálculo,seobservaqueelvalordedeflexiónderesotedelcálculodelacapasuperficialdelaestructuraes32.7(0.01mm),esmenordelva