沥青路面设计实例(0618093147).pdf
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1、eaintheacci dentinvestigation,managementandreporting,ea chpostshouldbe devel opedunderthissystemspecialistscheck,cleartheexaminations,time,cyclesandotherrelevantregulations.Strengtheningsitesupervisiona ndexamination,todetectandinvestigateillegalcommand,illegaloperationsandviolationsofoperatingrules
2、.Secondsafetyreferstotheproductionsite,technologymanagement,equi pment,facilities,andsooncanleadtoaccidentsrisksexist.1,accordingtotheextentofthesecurityrisks,solvingisdividedintoa,b,andclevelsofdifficulty;A-level:difficult,miningdifficulties,shallbereportedtothecompanysproblems.B-cla ss:difficultto
3、resolvedif ficulties,shallconsistofminingorganizationstosolveproblems.C-cla ss:fromsegmentsandbusinessrisksthatmustbeaddressedintheDe partment.2,open-pitmineunsafetypesincl ude :ele ctrical,transport,blasting,fire,andotherslope.3,accordingtothesev erityofthehazardfilledinbyunittroubleshooting,regist
4、rationform(seeatt 【例 11.1 】新建路面设计实例 本例为安徽境内某条高速公路,整体式路基宽度为28.0m,设计车速120km 。 设计交通量:设计使用年限15 年,根据交通量预测资料,考虑车型发展趋势及经济 发展对交通量增长的影响,交通量平均年增长率预测结果如表1-1 。 表( 1-1 ) 设计年限内交通量平均年增长率表 路段 / 年份2015 2020 2025 2030 2034 平均增长率- 7.28% 6.61% 4.77% 4.02% 根据现场OD调查及交通量预测结果,本项目代表车辆及通车后第一年交通量预测结果 如下表( 1-2 )所示。 表( 1-2 ) 代表
5、车型及预测交通量表 货车类型代表车型 前 轴 轴重( kN) 后 轴 轴重( kN) 后轴 轴数 后 轴 轮 组 数 交通量 (辆 / 日) 小客江淮17 26.5 1 双轮组3220 大客黄海32 70 1 双轮组600 中货解放22.1 56.6 1 双轮组1700 中货东风24.0 68.1 1 双轮组3700 大货东风25.7 70.1 2 双轮组4700 拖挂车解放31.3 78 3 双轮组3500 设计累计轴次及设计弯沉 根据预测交通量资料及代表车型,根据 4.35 112 1 () K i i i p NC C n p =7068 Ne= (1+r )t-1 365N1 /r=2
6、.107 将各级轴载换算为标准轴载100KN,15 年内一个车道上的累计当量轴次为2494 万次。 设计弯沉: Ld=600Ne-0.2 AcAsAb=19.4 (0.01mm ) 根据累计当量轴次,本项目设计交通等级为特重交通等级,路面设计弯沉19.4 (0.01mm) 。 若以半刚性层底拉应力为验算指标时 8 12 1 () K i i i p NC C n p 1 =2494 Ne= (1+r )t-1 365N1 /r = 路基土干湿类型: 根据项目所处地区已有的设计经验及查表综合考虑得出路基临界高度,参考外业中调查 的地下水位,确定了路基的最小填土高度来保证路基在不利季节处于干燥或中
7、湿状态。 . . 土基回弹模量: 根据规范, 全线属于 5 自然区划, 结合沿线地质情况确定土基回弹模量E0。经过清表 回填、碾压,并根据公路沥青路面设计规范JTG D50-2006 要求,保证上路床30cm ,填 料 CBR值不小于8,下路床 50cm填料 CBR值不小于5,上路床压实度不小于96% ;交通量等 级为重型时应保证土基回弹模量40MPa ,故本条道路土基回弹模量取41.0MPa。施工过程 中,应根据不同路段对路床土进行试验,若土基抗压回弹模量不符合设计要求时,可局部采 用补压、固化处理、换填等措施,或调整底基层结构或厚度,以保证路基路面的强度和稳定 性。 路面设计的结构参数:统
8、一采用圆柱体试件测定抗压回弹模量和劈裂强度。沥青混凝 土在弯沉指标计算中用20抗压模量,底层拉应力计算时采用15抗压模量,允许拉应力 计算时采用15劈裂强度。半刚性材料的设计龄期:水泥稳定类为3 个月。参照室内混合 料实验结果,结合国内已建成路面调查情况,确定各层材料设计参数见表(1-3 ) 。 表( 1-3 ) 结构设计参数 沥青混合材料设计参数 层 位 材料名称 级配 类型 20抗压回弹模 量( MPa ) 15抗压回弹 模量( MPa ) 15劈裂强 度( MPa ) 1 细粒式沥青砼AC-11400 2000 1.4 2 中粒式沥青砼AC-21200 1800 1.0 3 粗粒式沥青砼
9、AC-21000 1400 0.8 基层、底基层材料设计参数 层 位 材料名称 级 配 类型 抗压回弹模量E (MPa )(弯沉计算用) 抗 压 模 量E (MPa ) 劈裂强度 (MPa ) 4 水泥稳定碎石CCR 1500 3000 0.5 5 低剂量水稳碎石LCCR 700 1500 0.2 注:上、中面层采用SBS改性。 按设计弯沉计算路面厚度 初步结合以往施工及设计经验,拟定结构厚度: 表( 1-4 )主线路面结构 层 位 材料名称厚度 (cm) 级配类型 1 细粒式沥青混凝土(SBS改性)4 AC-13C 2 中粒式沥青混凝土(SBS改性)6 AC-20C 3 粗粒式沥青混凝土8
10、AC-25C 4 水泥稳定碎石(45% )h CCR . . 5 低剂量水泥稳定碎石(23% )20 LCCR 总厚度 设计弯沉综合修正系数 由式( 1-10 )初步计算F可取设计弯沉值代入计算: 0.380.360 1.63()() 2000 d lE F p =1.63*((19.4/(2000*10.65)) 0.38)*(41/0.70)0.36)=0.493 计算理论弯沉系数 由式( 1-6 ) ,以设计弯沉值代替理论弯沉值反算可得: 1 1000*2 d L l E p F =(19.4*1400 ) /(1000*2*0.7*10.65*0.493)=3.695 计算基层厚度 这
11、是一个六层体系,求算基层厚度时,须先把所拟定的结构换算成当量三层体系,求出 其中层厚度H(图 1-1) ,然后再按当量厚度换算公式求出h4 求 H: 由已知参数求得:h/ =4/10.65=0.376;E2/E1=1200/1400=0.857 ,查图( 1-1)得 =6.6 h/ =4/10.65=0.376,E0/E2=41/1200=0.034 ,查图( 1-1 )得 k1= 1.5; 由 L=k1k2 ,所以 k2=L/( k1)=3.695/(6.6*1.5)=0.373 由 K2=0.373 ;E0/E2=41/1200=0.034 ;h/ =4/10.65=0.376,查图( 1
12、-1)得 H/=5.8 故 H=5.8*10.65=61.77 (cm) 求 h3: 根据公式( 1-4 ) : 1 2.4 2 32 n i i i E Hhh E = 354 2.42.42.4 2345 222 EEE hhhh EEE h4= 354 2.42.42.4 235 222 ()/ EEE Hhhh EEE = 2.42.42.4 10007001500 (61.7768*20*)/ 120012001200 =34.93(cm) 取 h4=35(cm) 。 验算上面层沥青混凝土底面的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系。 将 h1,作为当量三层体系的上层厚度h,其模
13、量采用15抗压回弹模量,其余各层仍 用 20抗压回弹模量或抗压回弹模量(弯沉计算用) ,按公式 ( 1-161-18)换算成当量层, . . 组成当量的三层体系,见图(1-7 ) 。 11 0.9 12 2 1 n i xx ix x E Hhh E = 0.90.90.9 10001500700 68*35*20* 120012001200 =68.4(cm) 计算当量三层体系上层底面最大拉应力。 根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3 ) 。 由 h/ =4/10.65=0.376,E2/E1=1200/2000=0.6查图( 1-3)得 _ 0,表示该层底
14、为 压应力。 由 h/ =4/10.65=0.376, E2/E1=1200/2000=0.6, E0/E2=41/1200=0.034,查图(1-3 ) 得 m1 0.8 ,查不出具体数值,表示m1非常小。 由 H/=68.4/10.65=6.423, E0/E2=41/1200=0.034 , E2/E1=1200/2000=0.6, 查图 (1-3 ) 得 m2 0.9 ,查不出具体数值,表示m2非常小。 计算沥青混凝土面层底面的容许拉应力。 由式( 1-7 ) S R S K 0.22 0.09/ Sec KNA , AC=1.0 0.22 0.09/ Sec KNA = 0.2 0.
15、09(24940000)/1 =2.714 S R S K =1.4/2.714=0.516( MPa ) m(m 0(MPa ) ) 可见,沥青混凝土上面层的强度能满足要求。 验算中面层沥青混凝土底面的层底拉应力 先把六层体系换算成当量三层体系。 将 h1,h2 作为当量三层体系的上层厚度h,其模量采用15抗压回弹模量,其余各层 仍用 20抗压回弹模量或抗压回弹模量(弯沉计算用),按公式( 1-16 1-18 )换算成当量 层,组成当量的三层体系,见图(1-7 ) 。 1 4 1 x i xi i x E hhh E = 4 2000 64* 1800 =10.1 11 0.9 12 2 1
16、 n i xx ix x E Hhh E = 0.90.9 1500700 835*20* 10001000 =76.4(cm) 计算当量三层体系上层底面最大拉应力。 根据最新规范,本次设计,各结构层层间结合均为连续状态,查诺莫图(1-3 ) 。 . . 由 h/ =10.1/10.65=0.948,E2/E1=1000/1800=0.556查图( 1-2 )得 _ =0.07 由 h/ =10.1/10.65=0.948, E2/E1=1000/1800=0.556 , E0/E2=41/1000=0.041,查图 (1-3 )得 m1 0.8 ,查不出具体数值,表示m1非常小。 由 H/
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