1、 課 程 設 計公 路 瀝 青 路 面 設 計摘要：瀝青公路在交通運輸中性能優良，運用廣泛，為國家的經濟騰飛起到了巨大的作用。其建設成本高昂，技術難度要求高，在保證路基穩定性好、持久耐用的同時還要求表面平整、抗滑性能良好。公路瀝青路面的設計修建原則頗多，規范嚴格。計算精度高，需綜合考慮。本次課程設計（瀝青路面設計）綜合考慮了該地自然條件，參照設計規范，通過嚴謹計算，符合本地瀝青路面建設的標準。關鍵詞：瀝青路面設計、設計規范、標準1 基本資料四川達州地區準備新建市郊一級公路，公路設計基準年為2015年，使用年限15年， 擬選瀝青路面結構路面進行路面結構設計。公路技術等級為一級公路，為雙向六車道。

2、預測交通量年增長率前八年為 9%，八年后為3%。1.1 氣侯水文資料該公路位于夏熱冬冷地區，年均溫16攝氏度，屬亞熱帶季風氣候，溫和濕潤、四季分明。雨水多集中在6月，約占全年降水量的50%以上，年均降水量12001500毫米。1.2 土質與筑路資料該路段山區盆地，土基為砂性土，路基干濕狀態為中濕。當地沿線碎石產量豐富，石料質量良好，砂礫的儲量也較豐富，沿線有多個水泥廠、石灰廠，產量大質量好。另外，附件發電廠粉煤灰儲量極為豐富，可用于本項目建設。1.3 交通資料根據工程可行性研究報告得知初期交通組成與交通量如表1-1所示，不同車型的交通量參數見規范。表1-1交通組成及交通量表車型汽車交通量（輛

3、/ 日）解放CA10B160解放CA30A210東風EQ140190黃河JN150120黃河JN162180黃河JN360170長征XD160150交通SH14180交通量平均年增長率前八年為 9% ， 八年后為 3%2 瀝青路面設計2.1軸載分析我國瀝青路面設計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載，表示為BZZ-100。標準軸載的計算參數按表2-1確定。表2-1 標準軸載計算參數標準軸載名稱BZZ-100標準軸載名稱BZZ-100標準軸載P（KN）100單輪當量圓直徑d（mm）21.30輪胎接地壓強P（Mpa）0.70兩輪中心距（cm）15d2.1.1當以設計彎沉值設計指標及瀝青基層層底拉應力

4、驗算時，凡前、后軸軸載大于25kN的各級軸載的作用次數均換算成標準軸載的當量作用次數。式中： 以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時的標準軸載的當量次數； 被換算車型的各級軸載換算次數（次/日）； 標準軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）；C1 輪組系數，單輪組為6.4,雙輪組為1.0,四軸組為0.38；C2 軸數系數。 被換算車型的軸載級別。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，雙軸或多軸的軸數系數按下面公式計算： 式中：m軸數。表2-2 軸載換算結果車型（）（次/日）C1C2ni(Pi/P)4.35解放CA10B前軸19.4016.4160后軸60.851116

5、018.44解放CA30A前軸29.5016.42106.64后軸2×36.752.21210121.06東風EQ140前軸23.7016.4190后軸69.201119038.30黃河JN150前軸49.0016.412034.49后軸101.6011120128.58黃河JN162前軸59.5016.4180120.39后軸115.0011180330.60黃河JN360前軸50.0016.417053.35后軸2×110.002.2117011545.43長征XD160前軸42.6016.415023.45后軸2×85.202.211503352.79交通S

6、H141前軸25.5516.4801.35后軸55.1011805.99累計交通量N15780.86則其設計年限內一個車道上的累計量軸次： 式中 設計年限內一個車道的累計當量次數；t 設計年限，由材料知，t=15年； 設計端竣工后一年雙向日平均當量軸次； 設計年限內的交通量平均增長率，由設計資料可知，前8年=0.09，然后的7年=0.03； 車道系數，此設計高速選定為雙向六車道，=0.3。則前8年的累計當量軸次： 后7年的累計當量軸次：則其設計年限內一個車道上的累計量軸次:由上面的計算結果，故根據交通等級標準可以判定該交通量屬于特重交通。2.1.2驗算半剛性基層層底拉應力的累計當量軸次時，軸載

7、當量換算（1）驗算半剛性基層層底拉應力的累計當量軸次時，凡軸載大于50KN的各級軸載的作用次數均按下式換算成標準軸載的當量作用次數。式中： 以設計彎沉值和瀝青層層底拉應力為指標時的標準軸載的當量次數； 被換算車型的各級軸載換算次數（次/日）； 標準軸載（）； 各種被換算車型的軸載（）； 軸數系數； 輪組系數，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，雙軸或多軸的軸數系數按下面公式計算：式中：m軸數。（2）將交通量換算成標準軸載換算與累計軸載表2-3 軸載換算結果車型（）（次/日）解放CA10B前軸19.40118.51

8、60后軸60.85111603.01解放CA30A前軸29.50118.5210后軸2×36.753121035.77東風EQ140前軸23.70118.5190后軸69.20111909.99黃河JN150前軸49.00118.5120后軸101.6011120136.25黃河JN162前軸59.50118.518052.31后軸115.0011180550.62黃河JN360前軸50.00118.517012.29后軸2×110.0031170186578.00長征XD160前軸42.60118.5150后軸2×85.203115021324.46交通SH14

9、1前軸25.55118.580后軸55.1011800.68累計交通量N208703.40則前8年的累計當量軸次：后7年的累計當量軸次： 其設計年限內一個車道上的累計量軸次:由上面的計算結果，故根據交通等級標準可以判定該交通量屬于特重交通。2.2 結構組合與土基回彈模量根據公路瀝青路面設計規范，該道路為一級公路，瀝青路面設計年限為15年，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰水泥等材料供應，路面結構層采用瀝青混凝土（180），基層采用水泥穩定碎石（厚度待定），底層采用級配碎石（250），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細粒式密級配瀝青混凝土（40），中面層采用中粒式密級配瀝青混凝土（60）

10、，下面層采用粗粒式密級配瀝青混凝土（80）。2.3各層材料的抗壓模量和劈裂強度土基干濕類型確定為中濕，由土質，干濕類型，道路最大凍深，基層墊層類型查表確定路面最小防凍厚度為50cm。土基回彈模量的確定可根據查表法查得。各結構層材料的抗壓模量及劈裂強度參照規范給出的推薦值確定，見表2-4。表2-4 結構組合參數層次材料名厚度(cm)抗壓回彈模量強度劈裂（Mpa）15°C模量20°C模量1細粒式瀝青混凝土4200014001.22中粒式瀝青混凝土6180012001.03粗粒式瀝青混凝土8120010000.84 水泥穩定碎石待定150015000.65級配碎石25250250

11、6土基30302.4 設計指標的確定2.4.1設計彎沉值公路為一級公路，則公路等級系數取1.0；面層是瀝青混凝土，則面層類型的系數取1.0；路面結構為半剛性基層瀝青路面，則路面結構類型系數取1.0。式中： 設計彎沉值 設計年限內的累計當量年標準軸載作用次數 公路等級系數，一級公路為1.0 面層類型系數，瀝青混凝土面層為1.0 基層類型系數，半剛性基層為1.0所以：2.4.2各層材料容許層底拉應力各層材料容許層底拉應力，按下列公式計算：式中 ： 路面結構材料的極限抗拉強度（Mpa）； 路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限次加載的疲勞彎拉應力（Mpa）； 抗拉強度結構系數。 對瀝青混凝

12、土面層的抗拉強度結構系數： 對無機結合料穩定集料類的抗拉強度結構系數：表2-5 結構層容許彎拉應力材料名稱（Mpa）（Mpa）細粒瀝青混凝土1.24.120.29中粒瀝青混凝土1.04.120.24粗粒瀝青混凝土0.84.120.19水泥穩定碎石0.63.230.19級配碎石2.5 路面結構層厚度的計算應用程序計算新建路面結構厚度 公 路 等 級 : 高速公路 新建路面的層數 : 5 標 準 軸 載 : BZZ-100 路面設計彎沉值 : 18.54 (0.01mm) 路面設計層層位 : 4 設計層最小厚度 : 20 (cm) 按設計彎沉值計算設計層厚度 : LD= 18.54 (0.01mm

13、) H( 4 )= 45 cm LS= 19 (0.01mm) H( 4 )= 50 cm LS= 17.4 (0.01mm) H( 4 )= 46.4 cm(僅考慮彎沉)按容許拉應力驗算設計層厚度 : H( 4 )= 46.4 cm(第 1 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 46.4 cm(第 2 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 46.4 cm(第 3 層底面拉應力驗算滿足要求) H( 4 )= 46.4 cm(第 4 層底面拉應力驗算滿足要求)路面設計層厚度 : H( 4 )= 46.4 cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= 46.4 cm(同時考慮彎沉和拉應力2.6

14、路面結構層厚度的確定根據計算內容，最終確定該道路結構設計為六層，各個結構層的厚度確定見表2-6。表2-6 路面結構層采用厚度層位結構層材料名稱厚度(cm)1細粒式瀝青混凝土42中粒式瀝青混凝土63粗粒式瀝青混凝土84水泥穩定碎石475級配碎石256土基總 結本課程設計的制定通過對達州地區市郊交通量的調查與預測，綜合考慮了該地地質水文及筑路材料條件，可信度高、實施性強、運用廣泛。文中對車輛標準軸載進行了計算，根據設計標準，確定了交通等級。并且計算了設計年限內一個車道的累計當量軸次和設計彎沉值，確定了路基土基回彈模量值，擬定可能的路面結構組合與厚度方案，確定各結構層材料的抗壓回彈模量，完成了路面厚

15、度的計算。根據相關技術規范和標準，同時借取該地區已有工程的經驗及數據，初步擬定了合理的方案。隨著科學技術的發展，生產力的進步，對公路運輸能力及質量要求也有了相應的提高，本文在某些方便還不夠全面，還有不切實際的因素存在，在生產建設中還有待改進提高。 致 謝 這次課程設計能夠得以順利完成，是所有指導過我的老師、幫助過我的同學一直默默支持的結果。在這里我要對他們表示深深的謝意！ 首先要特別感謝我的指導老師劉建老師、郭寒英老師。兩位老師在我的課程設計過程中，給我提供了極大的幫助和指導。劉老師不耐其煩的為我指導了本次課程設計，郭老師在路基路面工程的授課中為我作出了理論指導。除此之外，他們還是我的專業任課老師，兩位老師嚴謹的治學觀念、務實的行為作風、認真的工作態度、獨特的人格魅力使我學到了很多。這將是我人生道路上一筆巨大的財富。我將以兩位老師為榜樣目標，勤奮上