范文一:【doc】路面强度评定和补强层厚度设计方法
路面强度评定和补强层厚度设计方法 路面强度评定和补强层厚度设计方法
熊焕荣
提要
于线公路路面扑强和改善是我国公路网改造提高中面临的关键技术问题.本支评价分析
了试点地区路网强度水平,提出路网强度分级标准}应用经验方法计算了路网中各条千缱硅
路多种私强方秦的补强层厚度;提出了计算旧路顶面当量回弹模量的经验甚式,为应用弹性
层状理论方法计算旧路补强层厚度探索了新的途径.
一
,概况
我国沥青路面总里程为2O多万公里,其中一级路700多公里,二级路23,000多公里,一,
二级路合计占沥青路面总里程12.绝大部分为三级路,占沥青路面总里程88. 根据l987年对河北省石家庄地区11条干线公路470多公里长的路段弯况测定结果,路网
中路面强度不足,需要补强的路段占4O.7,其中路面强度严重不足的路段占7.4%. 又根据1987年对保定地区lO条干线公路836.3公里长的路段的弯沉测定结果,路网中路
面强度不足,需要补强的路段占47.7,其中强度严重不足的路段占b 由上述可见,现有干线公路上的沥青路面强鹰不足,需要进行补强改建,是当前急需解
决的问题.
-
二,现有道路路面承载能力的评定
路面承载能力的主要评定手段——对路面 进行静态与动态的弯沉测定.
用静态方法评定路面承载能力的设各有: 丹麦的移动式弯沉仪,法国的自动弯沉仪(拉 克鲁瓦),贝克曼粱,静力承载板.
用动态方法薛定路面承载能力的设备有: 单,双质量系统的落锤式弯沉仪(FWD), 重型振动仪(39kN,17Hz),动力弯沉仪 (6kN,8Hz)与动力承载板试验.
国外对比试验的研究资料表明,在同一路 面结构上同时用9种设备,lO种方法进行对比 ?本诨题参加单位一河北省交通厅. ?8'
蕞1
序号试验设备
丹麦移动式弯沉仪
法国拉克鲁瓦弯沉仪
丑克曼梁
FWD(单质量系统)
FWD(积质量系统)
重型强动倪(39kN,i7Hz) 动力弯沉倪(5kN,8Hz)
静力承载板试验方法I
静力承载板试验方法2
动力承载板斌验
溯定,逸l0种方法所配置的相应设备见表l,对比测定结果见表2.
_
不同试验方法相关系蠢{时和试验点截之间的比较寰2
试啦试验1吐.备
设备1234567891o
1,O
.890.85o.890.78O.96O.65
2
35577o.96o.95o.88O.H1O.67O.93 4
541581o911192O-86o?7"3o?87
6
7
8
9
58.6666;
3
42l3'
3.
21O
从表2看,贝克曼桀与丹麦自动弯沉仪,j去国拉克鲁瓦,双质量系统FWD,动力弯沉 仪,单质量系坑FWD弯沉测定结果的相关性是很高的,其相关系数在0.88,0.96之间.
白解放到60年代初期,我国路面强度的主要评定方法是静力承载板试验.l963每交通部
公路科学研究所研制了第一台弯沉仪,用以测量路面弯沉.我国虽已研制了用黄河牵引的
自动弯沉仪,但尚未在生中推广使用.
"七五"期间,我国旗英国引进了2台自动弯沉仪,从日本引进了3台落锤式弯抗仪 今后我国将可同时应用贝克曼鬃,静力承载板,自动弯沉仪和落锤式弯沉仪来评定现有道路路
面的承载能力…
三,路网弯沉测定结果的频率分砸
对路网,主要用后轴60kN的标准车,在各条于线公路上每膈100m(路面宽度小于9m)
或左右两侧错开每隔5b(路面宽度大干9m)在带利季节进行了弯沉测定,并选择其中近
1/0kin的重点路段同时用后轴60kN和后轴100kN的标准车进行了定点弯沉的对比测定(其中
石家庄地区对比测定了?0km,保定地区对比测定了近40km)然后用两种标准车对比测定
结果的比值关系将路网的后轴6okN标准车i鲰『宠的弯沉值垒部换算成后辅100kN标准车的
弯沉值..
,'
,1,
石家庄地区路网472.87km,后轴100kN标准车实测弯沉最小值10Imm1.最大 值134(一mm),弯沉实铡点数4660.
整个路网实羽j弯沉值的频率余布冠表_
'
?
9
,?
表s看,实测弯沉值?s(—m下.?,ls,..(—m)占
.
.,z..,...(—_0mm)m~.e,...(—_0mm)上占..?.
保地区路网10条干线公路836.2km,后轴l00kN标准车实蒯弯沉展小值3(mm). 最大值473(而1mm).点总数1o72o点.整个路网实测弯沉值的额率分布见表4. 石象庄地区实测窜沉籀宰分布表表5
132.5
167.5
}i150~185!::!『二 之l2552H.5l,29O 测点
总数
N=
307.529U,325130.2899.82
3325,36O6o.13g9.95
保定地区实测窜沉籀率分布衰衰4
50,9
9,i44
144,】9l
J9l,23a
6i.i
9g.83
99.895
99.91
籀l点总数10720 丹
醛
略
/
/
/
/
/=
/
,
/
/
组限
图1正态概率纸检验
.
从表4看,实l蒯弯沉值97(—一mm)以 下占5?.9,,9?(_一mm)_占39.s, 191,332(mm)占8.35,332(mm) 以上占0.35.
根据表3,在正态溉率纸上点绘累计额率 和组限下限的莱系曲线(见凰1)呈直线, 统计检验结果表明,路网实铡弯沉值的频率分 布服从正志分布
日1妻f
,
一
m—
m一5?一
一
(,
,,,
,岢
'四,补强判断的禄与标准'
根据各条干线公路的弯沉测定和交通量调查结果,首先素要礴奄该塘酶?匿强度
不足井需要进行补强.为此采用路面强废系数对旧路罐行评定..:一:
路面强度系数的定义如下:
?
.
1)
式中:,
f.——分路段的代表弯沉值(_mm),' ——
现有日交通晕下跨面的容许弯沉值(—m)??.. 当路面强度系数>l时,表示路面强度不足,需要补强. 根据交通部养路规范:'j'
当1.25?>1时,表示路面强度稍感不足j'.'. 当1?67?>1.25对,表示路面强度中等不足' 当>1.67时,表示路面强度严重不足.
,:
,
五,路面l丰强层厚度设计方法
.
路面补强屡厚度设计方法按下列步骤进行一.t'.. 标准轴载璃轴载换算
干线公路的补强设计,起以后轴1.okN的标准车作曲补强层厚度许彝的标准车.根
据对
现有旧路上的交通量与交通量组成的调查结果,凡轴载大于20kN丰,均应换算母
准轴
载作用次数,其换算公式如下一.,
疵:
式中:
?——标准轴载的当量次数(次/日),.
——
被换算的各级轴载作用次数(次/日)i
——
标准轴载(kN);
——
被换算的各级轴载(kN)'…
——
标准轴载的轮胎接地压强(MPa)'
?——
被换算的各级轴载的轮胎接地压懿MPa)' ;一标准轴载单艳传压面当最圆直径(抽),哦-讯 ,
晌
(|t
紫
?
——
被换算的各级轴载单轮传压面当量圃赢艴(cm); c——被换算的各级轴载的轮组攀番数双轮缉l,单轮组为0?25,4轮组为.
2.使用末期累计交通量计算?
_
1-
设计年限内,一个车遘上的累计当量轴次用下列公式诗算t _v一[f..曼_._v:.11(4)
式中:
?——设件年艰内一个车道I:的累计当量轴次(坎), ——
设计年限(年)I.
-v——路面竣工后第一年的丑平均当量轴次(次/日)} ——
设计年限内交通量的年平均增长率()j
1——车辆横向分布系数(参照公路柔性路面设计规范{直确定).
5.路面容许弯沉值的计算
路面容许弯沉值按下列公式【十算,
f:一....(5)
'R一^,0-2''0…
^?1
-
,
式中:
zR——路面容许弯沉壤,fc!n(对沥青路面歪捧路面温度为20?的值); ?——使用年限来期累计交通量.次}'
.——公路等级系数.高速公路为0,80,一级公路为1.o,二级耸路为1.1,三,四级 公路为1.2I
——
面层类型系教,沥青混凝土,热拌沥青碎石为1.o,沥青上拌下贯,沥青贯入 式.拎拌青碎砾石为1.1,沥青表耸为I.粒蒉牛类两层为1?3. --:
4.分路段代表鸯沉值的计算'',
将一条路线以一定匪离(一般500m)为一单元划分成若干个分路段,一个分路段上有
n个溅点的实测鸯沆值,可以计算出每一分髂段的平均弯沉值.分路段的平均弯沉值,考虑
了一定置信概率以后的计算弯沉值,称为该分路段的代表弯沉值.分路段的代表弯沉值按下
剜公武计算
,0=(0+s)2(6)
——
分路段的代表弯沉值(mm)I?
.——
分路段个点的平均弯沉值(1mm)-
——
分路段个弯沉测点的标准差(__『击m)
——
保证率系数.与耸路等级有关,耐苇捧t0,固壤跨l5三级路l?5, ,7
四级路1.3I一-.
.——季节影响系数(若为非不剃季节莉定,应考虑此素数井按短范壶本地区经醯确
定)}
——
温度修正系数,若原有沥青面层厚度大于3cm时,所铡得的弯沉僚应进行捏 度修正.
5.朴曩层厚度的计算方法.
路面补强层厚度计算方法有经验法和理论法两种.经验法指应屠我国所建立井为现行部
颁规箍所采用的三参数经验公式来计算补强层厚度的方法.理论法指应用弹性层状理论和相
应的计算机程序来计算补强层厚度的方法,这是本文初攘蝇出来藕大家共同探讨的一个方法.
一
1)路面补舞层厚度计算方法之一——照验法.
.-
在原有路面上加铺单层补强时,可按下式计算补强层厚度:. .一一
)…'
,
,'
式中t一
.一^——补强层厚度(c1n)J
'p——补强层材料参数,
z.——分路废茸沉值}m}
R一路面容许鸯沉值,'1i血m}:
一
荷载系数,BZZ-6~)为1.io,eZZ:lOO~O.8. 在扑强设计中需要设置双层补强时,可按(8)式计算补强层厚度: (鲁+a一).…
式中t.
h——第一补强层厚度(_cm)'
口一——第一}强鏖的材料参数I'
——
第=补强层厚度..fern);
B——第二补强层_韵材料参数.
计算时可从规范查出各层材料的值,.然后在和两者中拟定一个厚度,算出另一 个厚度.该经验公式已编有计算机程序,可以进行单层或双层补强层厚度的计算. 一
'
2,路面卦强层厚度计算方法之二——璋论法
应用理论法栗计算补强层厚度的关键问题是如何确定1日路顶面的综合回弹模量.为决
这一问题,交通部公路科学研究所,自1980年以来就进行了用承载板测综台回弹攘量和汽车
轮隙弯沉间相互关系的研究.现将试验测定结果分述于后.. ?徊路顶面承载扳安铡综合回弹楱量冒.和汽车轮隙夸沉定点对比掼I定 在选定路段的灞点上,先用后轴100kN的标准车平行地潮二次轮隙弯况,取其平均僵为
待其千固后,放上直径为30.4cm的.,l然看在测点处用快凝卑强水泥抹面井整平,
唾韶剐
性承载板,使承载板和水泥抹面密贴接触良好.用逐级加祷卸荷法进行试验.l麓酱
一襞垂
?I?
,=d.7M,取承载板加载至o.7MPa,井卸荷至零后的回弹位移量,辖"代人下剜公武
斟鸶蝶旮驾量回弹楱量刀.一
l(1?,
式中:'
.——
综合当量回弹横量,MPaj
p——承载饭上单位压力取0.7MPa~ :D,承载板镫34cm,
一
泊橙.比墩o.3}:
,
.—1为o.;a时的尊移,cm:'7 童
'
'
.
0
',l
'
"'
}
本文分别引用了我所先后在北京,广西玉肄黑龙江省肇东以取江苏省和南京工学
院
'
分别在江苏省六台,旬容干线公路试验路段上毒群的蕊l比按I定资料点疆了和f
的相关散点图,见图2.,,' f?和,之间的相关关系.E
根据图2数据,应用数理统计方法 整理出单圆承载板综合回弹模量与 汽车轮隙弯沉之间的相关关系如下: logE=.0103—0.92log/(10) 式中(指10,11式):_|
测点数?=198
相关系数r=一0.941'3 标准差8=0.1139
变异系数c4.59
(10)式若考虑1.5s后,其相关公式 如下:
logE=4.0103—0.921og/一1.5×
r
0.,M39:3.8395—0,921og/ '
=69to/Z2,(12). (12)式即为计算旧路顶面综台回弹 模量的公式.式中.为旧路顶面综台回 弹填虽()z为履轴l=0okN栎惟车 l女1日南装蔷的弯沉值m).,,一j.l,*(I,it00ram)
图Es--1相关散点陶一
应用理论法堙算路面补强层厚度与经验法不同之赢在于,经验法是直接根据路面
的容许
弯掘值和需要补强的分路段的l代表弯沉值,转^经验公式r7)或(8)计算出所需的
扑强层厚
摩丽理论祛则是应用需要补强韵分路段的代表弯沉值代A(12)式,计算出需要扑
辫潞段的
旧路顾面曲综合回弹横量.有了旧路顶面的综合回弹攥量确定了补强层结构与材料以每
?4?
就可以确定所用补强层材车孚自回弹填量.并根捂远景交通量的容许弯沉值,就可以应用弹性
层按理论相应的计算机程序,计算出所需的补强层厚度.
六,用经验法和理论法计算补强层厚度结果的对比
为了查明经验法与理论法对补强层厚度计算结果的差异,综合选出了石家庄,保定地区
换算成后轴100kN标准车日交通量为464,837辆,容许弯沉值变化在95.4~53.7 (]_61一mm9在旧路顶面综合回弹模量25?7MPa,l.oMPa条件下,分别用经验法及本文
所提出的理论法(应用弹性层状理论相应的计算机程序--DCT程序)进行了同条件下的对比
计算.计算结果列在表5.'
表5
材料名称固弹模量MP
沥青表处
罚青碎石(沥青贯^)
葡青最凝土
华北石灰土
550
700
1200
400
材料名称I栅范卢建议值Ip取用值
?
丽青提凝土a,99
薪青碎石9,1l10
两青贯^12,14l3
祈青表灶—16
华北石灰土17,I9.8
在进行经验法和理论法的对比计算时,所采用的补强层结构垒为三层体系.对于理论法
层间界面条件为完全连续井考虑了修正.所采用的补强层材料的回弹模量值茹表5.
计算补强层厚度时,所选用的泊松地,路面材料为o.25,旧路综合泊栓比为0.3. 石家庄,保定地区以往常用的补强层材料为右灰土,结构为双层补强.用经验法计算补
强层厚度时,补强层材料的值选用如表6一
表7(见下页)的对比计算结果表示:同条件补强屡厚度计算结果是理论法大于经验兹.
在同一交通量条件下,髓着路面等级的提高,容许弯沉值增大,因而补强屡厚度的两铥计
算结果的差值也趣大.而在相同容许弯沉值条件下,补强层厚度的两法计算结果的差值.随
旧路顶面强度自g降低而减小,在怕路顶面强度相同的条件下,随着交通量的增加,补强层厚
度的两法计算结果的差值也越大.
表7的计算结果还表明,F修正系数的值越大,补强层厚魔两法计算结果的差值也毡
大.
生要参考文献
1.C0mDariso?FallingWeightDe{iectom~terwithotherde{iecti0ntestlugdevicesRobertL.
姐dRogerE.s?ithl9B5年.
2,性路面下基屠当量回弹模量计算方{寿的探讨
变通部公路科学研究所《公路交通科技》19B4年8期o
3.甚路秉性路面1矗计规范JT"86,1驰年. 4.剐性路面下基础日9度指标计算与经验公式及其在设计应用的初步探讨
江苏省交通厅工程管瑶局荨l983年I1月. 5.多层路面设计与多屡路菌计算
广西省交通局科技姓1083年T月 ?
l5?
盘甩经醯珐和论洼?i蠢矗并算醅巢的比城襄, 交通量容许弯沉值1日路顶面强度计算的扑强屠厚度(cm)厚度差
(tltl/日)f1/lO0~m),
(MPa)经验法理论法tcm)
『
IO04.0I3.49.4
?4542O.O22.2.7
l,
5328.O29.41.4
1009.0l7.6a.6
4647I
.45421.027.26.2 3330.034.24.2
Ll9.27.a8.8,
60.4
29.0a5.2,6-2
67.口I7.020.43.4',,
.+
4325.02B.03.0
67.919.024.35.3 658l73.3
4327.O31.04.0
——_
67.g14?023.49.{
62.3
.I…
Stieng~hEvaluationofEfistingRoadsandThicknessDesign Method;~forPavementStrengtheningLayers
XiongHuanrpng
Abstract
Strengthening8ndc.nditi.nimp.vment.fthetrunkr.ad'si8akeytechnjca1 problemtobesolvedurgentlyinChina?In
netinanexperimentalregionisproposed
thi8PPe,t!streng|evel.h.ad
thethicknessesaredet'erminedby
empel"ieMmethodforstrengtheninglayersofvariousoptionsdesignedfor'trunk toadsintheroadnet;anempiricalformulaforcaleltlatingtheequiva]ent resilientmodulus0fthetopcoBrseis"putforwardforprobingintoane_ny '
tocalculatethestrengtheninglayer8thicknesswithanelasticlayeredtheory. ?l6?
范文二:受拉钢筋最小锚固长度及爱惜层厚度[资料]
非抗震受拉钢筋最小锚固长度la
混凝土强度等级
钢筋种类 C20 C25 C30 C35 C40
d?25 d,25 d?25 d,25 d?25 d,25 d?25 d,25 d?25 d,25 HPB235 普通钢筋 31d 31d 27d 27d 24d 24d 22d 22d 20d 20d
普通钢筋 39d 42d 34d 37d 30d 33d 27d 30d 25d 27d HRB335 环氧树脂48d 53d 42d 46d 37d 41d 34d 37d 31d 34d 涂层钢筋
普通钢筋 46d 51d 40d 44d 36d 39d 33d 36d 30d 33d HRB400
环氧树脂RRB400 58d 63d 50d 55d 45d 49d 41d 45d 37d 41d 涂层钢筋
注:1.HPB235级钢筋(光面钢筋)的末端应做180?弯钩,弯后平直段长度应?3d,当为受压时可不做弯锚
2.当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动(如滑模施工)时,其锚固长度应将表值乘以修正系数1.1。
3.任何情况下锚固长度应?250mm。
4.当钢筋末端采用机械锚固时,其锚固长度可将表值乘以修正系数0.7。
5.当弯锚时,有些部位的锚固长度为?0.4laE+15d。
抗震受拉钢筋最小锚固长度laE
混凝土强度等级
C20 C25 C30 C35 C40 钢筋种类 1、21、21、21、21、23级 3级 3级 3级 3级 级 级 级 级 级 HPB235 普通钢筋 36d 33d 31d 28d 27d 25d 25d 23d 23d 21d
d?25 44d 41d 38d 35d 34d 31d 31d 29d 29d 26d 普通钢筋 d,25 49d 45d 42d 39d 38d 34d 34d 31d 32d 29d HRB335 环氧树脂d?25 55d 51d 48d 44d 43d 39d 39d 36d 36d 33d
涂层钢筋 d,25 61d 56d 53d 48d 47d 43d 43d 39d 39d 36d
d?25 53d 49d 46d 42d 41d 37d 37d 34d 34d 31d 普通钢筋 d,25 58d 53d 51d 46d 45d 41d 41d 38d 38d 34d HRB400
RRB400 环氧树脂d?25 66d 61d 57d 53d 51d 47d 47d 43d 43d 39d
涂层钢筋 d,25 73d 67d 63d 58d 56d 51d 51d 47d 47d 43d 注:1.当钢筋在混凝土施工过程中易受扰动(如滑模施工)时,其锚固长度应将表值乘以修正系数1.1。
2.当弯锚时,有些部位的锚固长度为?0.4laE+15d. 3.当钢筋末端采用机械锚固时,其锚固长度可将表值乘以修正系数0.7。
4.四级抗震的锚固长度laE按非抗震的锚固长度la采用,即laE=la。 5.任何情况下锚固长度应?250mm。
受力钢筋的混凝土保护层最小厚度 环境类别 墙 梁 柱
?C20 C20-C45 ?C50 ?C20 C25-C45 ?C50 ?C20 C25-C45 ?C50 一 20 15 15 30 15 25 30 30 30 二 a — 20 20 — 30 30 — 30 30
b — 25 20 — 35 30 — 35 30 三 — 30 25 — 40 35 — 40 35
纵向受拉钢筋绑扎搭接长度llE,ll 注:1.当不同直径的钢筋搭接时,其llE与ll值按较小
抗震 非抗震 的直径计算。
在任何情况下ll不得小于300mm。 llE=ζlaE ll=ζla 3.式中ζ为搭接长度修正系数。 纵向钢筋接头面积百分率(%) ?25 50 100
ζ 1.2 1.4 1.6
范文三:简述混凝土路面加铺沥青层厚度计算
简述混凝土路面加铺沥青层厚度计算
摘要:以克拉玛依市白碱滩区北新路混凝土路面改造工程为例 简要的描述了混凝土路面加铺沥青层厚度的计算
关键词:水泥混凝土路面沥青厚度验算
克拉玛依市白碱滩区北新路现有的水泥混凝土路面,由于交通量 的剧增,导致路面损坏日渐加重,影响了该道路的使用功能。本文 以该水泥混凝土路面加铺沥青路面改造工程为例,简要的说明混凝 土路面加铺沥青面层厚度计算过程。
一、工程概况:
白碱滩区北兴路是以交通功能为主,机非混行,路面宽度 12m 的 城市次干道。设计使用年限:10年(旧路面剩余设计基准期) 。 二、路面结构计算系数的选取:
1. 原有混凝土路面下有 30cm 的天然砂砾基层,基层顶面的回弹模 量为 65mpa 。由《克拉玛依市交通系统规划》 (2007年同济大学编 制)的数据,拟定在未来的 10年里,累计通行车辆换算为标准轴 载累计作用次数:301271次。中等交通流量时,采用的混凝土参考 值, 即旧混凝土弯拉强度:4.5mpa ; 旧混凝土弯拉模量:29000mpa 。 2. 根据《公路水泥混凝土路面设计规范》 jtg d40-2002中的有关 系数的规定,
(1)根据道路等级确定可靠度系数 1.12;
(2) 当采用沥青混凝土加铺层时,根据“规范”附录 d 表 d.2.1, 取混凝土面层最大温度梯度 45℃ /m;
范文四:公路沥青路面防冻层厚度计算
青海交通科技#5—2
公路沥青路面防冻层厚度计算
师延仿
余洪煊
西宁
!"###!)
(青海省公路科研勘测设计院
摘要针对青海气候情况,根据各气象站点的海拔高程与道路冻深两者之间的关系,求得在一定海拔高程内的道路冻深,并以此求得相应的最小防冻层厚度。关键词道路工程沥青路面道路冻深防冻层厚度公路沥青路面设计规范规定在季节性冰冻地区的中湿、潮湿路段,路面设计时应进行防冻厚度检验,根据交通量计算的结构层厚度应不小于规范表$%&%$最小防冻厚度的规定。
最小防冻厚度与路基潮湿类型、路基土类、道路冻深以及路面结构层所采用材料的热物性有关。因此,《公路沥青路面设计规范》提出了道路冻深计算公式如下:"
道路冻深计算公式
道路冻深按《公路沥青路面设计规范》$%&%’公式计算:
(+
?,?-?.#%$)*($%&%’)
式中:()—从路表面至道路冻结线的深度
(-/);+—路面结构层的材料热物性系数;,—路面横断面
(填、挖)系数;-—路基潮湿类型系数;
.—最近"#年冻结指数平均值,即冬季负温度的累积平均值(0%))。
冻结指数平均值,是按各气象部门观测资料计算求得,式中的+取"%1$,,取&%2,-取"%"(中湿)。&
近几年设计情况
近几年对该公式使用情况的调查,按道路冻深表查得的道路冻深值基本能满足防冻要求,但有一定的局限性,即求得的道路冻深值能满足该地区气象站相应气候条件下所需的防冻层厚度。由于青海地形复杂,气象特殊,气象站的资料是一个点而不能概括全貌,又由于冻结指数是随海拔增高而增大,防冻层厚度亦随海拔增高而加大,我们修建的公路,有的虽在某一气象站(行政区)附近,而公路工程是一个线性工程,海拔高差变化较大。大部分路段的海拔高程比该气象站高许多,气温亦相应较低,再用气象站之值则不能满足防冻要求。为此,根据省内各气象站所在位置的海拔高程和已经求得的相应道路冻深,用一元线性回归求得海拔高程与道路冻深的关系式。2
海拔高程与道路冻深关系公式$&
万
方数据()*#%"!23#%!2
(")
式中:()—道路冻深
(-/);3—海拔高程
(/)。’
使用方法
(")如果公路路线长,高差变化大时,可能需要设置几个不同厚度的防冻层,根据《公路沥青路面设计规范》表($%&%$)中道路冻深的四个档次,在《海拔高度与道路冻深关系图》中查得相应的海拔高程,划分四个不同区段(见表")。
道路冻深海拔高程表
表"
海拔高程(/)道路冻深(-/)##以下$#4"####42#"##4"$#2#4’5##"$#4#’5##以上
大于#
即用以上海拔高程划分不同道路冻深的区段。(&)道路冻深的计算可根据拟建公路,道路冻深分段后的平均海拔高程用上述公式或直接用海拔高程与道路冻深表查得。然后在《公路沥青路面设计规范》最小防冻厚度表$%&%$中按线性内查求得最小防冻层厚度。$
计算实例
例如湟中至贵德二级公路,若按原表查得湟中及贵德的道路冻深为"2’-/及"’$-/,在《公路沥青路面设计规范》表$%&%$中稳定土类的最小防冻层厚度为’$-/4$#-/,
内查得’!%’-/及’6%$-/,此两值只能满足湟中及贵德附近的防冻要求,而不能满足拉脊山路段的防冻要求。
(")
划分道路冻深区段湟中海拔高程&55&/,拉脊山海拔高程2!’#/,贵德海拔高程&&21/。从道路冻深和海拔高程表中(表&)看出,该公路可划分为两个道路冻深区段,即道路冻
青海交通科技
深!""#!$"%&,海拔高’"""#(’""&的为第一段;道路冻深!$"#’""%&,海拔高(’""#)*""&的为第二段。第一段原表!()%&及!)$%&的现可用平均海拔高程代入公式计算:
"./(
[((’""0’**’)+,-".!/(1’]-!(/%&
’""*—(
取)2%&。)/./%&,
第二段山顶海拔高程为(/)"&,该区段下限海拔高程(’""&。
"./(
[((/)"0(’"")+,-".!/(1’]-!*".3%&
再用!(/%&从表$.’.$中查得最小防冻层厚为
从表$.’.$中查得最小防冻层厚为$’.!)%&,取
$(%&。
表’
4!!/’!’"(!"3"!(3"!($3’!3(’!(!!)$"!))"!(3/$2()"’!3"3!!)’*2(!$/!!!//!33’’($*$)2!($)’’!3’!(!!33$!)(’!!"2*2$
+,!$’!$)!)$!*)!*(’"*’")!*2!*/!*)!"//2!/(!$"!!3!3*!$(!/*’!$!")!*(’"/’")!/3!*/!)3!!3
5(’$"((’((!2$(’/2’2""((*"(($2’3/3((!"’22)’$!"’"/)(**"($!/(3(")!32)"*3)’("))!"(*)((3)/)("")’!’(3$"(2*3(3("($’"
冻结指数平均值、道路冻深表
站名西宁湟源大通互助湟中乐都民和化隆循化德令哈茫崖冷湖大柴旦天峻乌兰茶卡格尔木小灶火察尔汗诺木洪香日德都兰五道梁托托河共和江西沟贵德
4$3’2("23$!!(*2!!)3*)($!"!*(’"!’$*!’*"!’/3!(22!**)2*/!’*2/33!’$)/3!/*//)22*2’)*)’’/"2!*!’!")(*
+,!"*!($!(/!)2!()232’!)!32!$3!$3!$2!**!/!!(/!$/!(!!$3!(!!("!’2!(/’’"’!!!()!$)2’
(!2!’33$("!$(!2!)*(3)$*)’/2"(’’(’’(36-!.3$
5’’$"’*($’))’’$’"’**’!232!3/)’/()!/3*’//!(!(/’3(((!3(()!3’2/!("2)’/""
站名河卡兴海贵南同德门源托勒野牛沟祁连刚察海晏同仁尖扎泽库河南玉树治多杂多曲麻莱清水河囊谦大武玛多中心站甘德达日久治班玛
注:4—冻结指数平均值;+,-6787%74".$(填方".$#’."%&)8-’.(
(&)5—海拔高程
(中湿)+—大地冻深%-!.!
万方数据
$(
公路沥青路面防冻层厚度计算
作者:作者单位:刊名:英文刊名:年,卷(期):被引用次数:
师延仿, 余洪煊
青海省公路科研勘测设计院,西宁,810008青海交通科技
QINGHAI JIAOTONG KEJI2006,""(3)0次
1.会议论文 栗培龙.张争奇.芦军.王秉纲 沥青路面自然老化衰变行为及力学分析 2008
为了研究沥青路面自然老化性能衰变行为,选择不同使用年限的沥青路面分层取样并抽提回收老化的沥青,通过指标测定及对比分析。文章讨论路面性能随使用时间和路面深度的变化特性,并针对老化可能引起的路面模量梯度进行路面结构有限元力学分析。结果表明,随着服务年限的延长,沥青劲度增加,低温性能大幅衰减,在路面服务期的前几年衰减速度较快,以后趋于缓慢;沥青路面老化自上而下的垂直差异明显,老化程度由表及里总体呈衰减趋势,导致路面模量呈梯度变化,最大拉应力和最大剪应力都随面层模量的增大而增大,即老化越严重,模量梯度越大,相同荷载产生的剪应力和拉应力越大,对路面结构的破坏越大。
2.期刊论文 任三敏 公路沥青路面早期破坏原因的浅析 -科技信息2008,""(26)
随着对沥青路面的使用不断提高,新建公路早期破坏的问题也越来越受到道路工程者的重视.本文从路面设计、路面施工、养护管理及其它环节等方面,结合自己工程实践,分析了沥青路面早期破坏的原因.可为预防沥青路面早期破坏提供参考.
3.期刊论文 杨瑞华.李宇峙.黄云涌.廉向东.YANG Rui-hua.LI Yu-zhi.HUANG Yun-yong.LIAN Xiang-dong 南友高速公路沥青路面离析现象的检测与防治 -公路交通科技2007,24(7)
在南友高速公路沥青混凝土路面的施工过程中,采用沥青路面密度仪(PQI)对沥青混凝土路面的离析进行检测和评价.通过广泛采集路面的密度资料,根据检测路段密度的变化情况,利用统计分析的方法判断路面的离析程度及范围.结果表明,无离析地带为每台摊铺机的中部,轻度离析地带为摊铺机两侧边缘地带,严重离析地带为两台摊铺机搭接处.并分析了施工过程中离析产生的原因,提出了相应的防治方法.利用沥青路面密度仪对路面离析问题进行检测快速准确、无损及无放射源,可以为同类工程借鉴.
4.期刊论文 袁捷 公路沥青路面破损的成因分析与防止措施 -青海交通科技2009,""(4)
通过对公路沥青路面破损成因分析,探讨了从路面设计、材料的选择到具体施工、养护管理等方面,结合不同地区的气候、地质、环境等实际情况,按照质量管理的要求,对道路工程进行全方位的质量控制,从根本上减少沥青路面破损现象的发生.
5.期刊论文 武建民.伍石生 沥青路面长期使用性能指标 -长安大学学报(自然科学版)2004,24(3)
路面长期使用性能研究已成为国际道路工程界普遍重视的一项基础性研究.在分析有关试验路路面使用性能长期观测数据的基础上,根据中国沥青路面的设计方法和沥青路面的使用性能情况,结合中国沥青路面的破坏特点,提出了在现行的弯沉设计指标基础上,增加路面疲劳开裂和车辙作为沥青路面长期使用性能的研究指标,认为这两项指标能够反映较长时间内行车荷载及自然因素对路面的影响,并能有效地反映路面的使用性能变化情况.
6.学位论文 艾长发 高寒地区沥青路面行为特性与设计方法研究 2008
由于沥青路面完全暴露于自然环境之中,长期承受着车辆荷载的反复作用和外界自然环境的直接影响,导致路面性能衰减和破损的因素错综复杂。鉴于我国目前沥青路面结构形式还较为单一化,路面破损模式与设计指标之间存在脱节现象,以及路面材料设计体积参数与路用性能指标相关关系不明确,因此,积极开展有关考虑气候环境和交通特征、以路面使用性能为目标的沥青路面结构与材料设计方法研究具有十分重要的意义。
基于此,本文以交通部西部交通建设科技项目“高原湿地郎川公路修筑及环境保护技术研究”(项目编号:200431800054)为支撑,以高寒地区沥青路面为研究对象,在广泛搜集国内外相关文献与研究成果的基础上,进行了路面破损现场实地调研,探讨了有关沥青路面结构分析基础理论问题。采用理论与实践相结合的手段,并充分考虑外界环境因素、交通荷载以及路面结构与材料的自身特性,对高寒地区沥青路面结构组成与行为特性、沥青混合料材料构成与性能特性、以及与之相适应的路面结构与材料设计方法等内容进行了较系统、深入的研究。主要研究工作和研究成果有:
(1)通过对四川与西藏高寒地区部分公路沥青路面的现场调研,确定了高寒地区沥青路面的6类主导破损形式,分析了破损规律与形成机理,其中路面开裂中的温缩裂缝、反射裂缝是由于路面结构与材料自身原因而产生的最主要破损类型。
(2)基于ABAQUS软件平台,深入探讨了有关沥青路面结构分析基础理论中的层间状态、车辆荷载作用方式、多因素综合作用等问题,分析了各种单因素或多因素作用对路面性能关键力学指标的影响规律。指出以接触模型分析路面的力学响应更符合路面的实际工作状态,接触模型更能体现水平荷载对路面力学行为的影响,掌握了层间状态对高、低温环境下的沥青路面行为特性的影响规律,确定了高温与车辆荷载综合作用时路面性能严重恶化的层间接触摩擦系数的临界值,给出了高寒地区特殊环境下沥青路面结构分析的力学模型与外荷载组合方式的合理建议。
(3)总结了新型沥青路面结构概念及其所包含的结构类型,针对高寒低温地区的新型沥青路面结构型式,考虑沥青混凝土的感温特性,进行了基于层间接触模型的路面大温差温度行为、温度与荷载耦合行为、抗开裂行为等系统理论分析。指出全厚式结构(文中的类型三)和倒装式结构(文中的类类型五)具有更好的抗环境变化能力和抗开裂性能。由于大温差、水平与竖向荷载的联合作用,导致路面力学行为产生显著变化,与竖向荷载单独作用相比,不仅力学响应大小不同,而且响应极值出现位置也不同。 (4)以AC-13酸性花岗岩沥青混凝土材料组成优化设计研究为例,充分考虑项目依托工程高寒低温和重载交通的要求,引用正交法设计思想,进行了大量室内试验,系统分析了级配类型、压实温度、成型方法、沥青用量及改善措施等因素对沥青混合料的各种性能的影响及其相关关系。以试验结果为基础,确定了项目依托工程AC-13沥青混合料的低温压实临界温度值,给出了确定各影响因素优化组合的试验方法。在此基础上,明确了高寒地区沥青混凝土材料组成设计原则与材料要求,提出了特殊环境下基于抗冻融稳定性、以体积和性能双参数作为过程控制的沥青混凝土材料组成实用优化设计方法。
(5)以现场试验路实测数据为基础,系统研究了各新型沥青路面结构的温度行为特性、抗开裂性能及弯沉特点等问题。应用光纤光栅式温度传感器对高、低温季节路面温度行为的测试结果,得到了各类型路面在不同环境温度、不同时段气温、路表温度与路面内部温度场的变化规律,建立了高寒地区特殊环境下沥青路面各结构层位的分季节、分时段性的路面温度通用预估模型。应用现场开裂调查结果,描述了开裂的形态特征,评价了各新型结构的抗裂效果。应用现场弯沉测试结果,明确指出了对设计弯沉值要求过高的弊端。综合理论分析与现场试验结果,明确了高寒地区沥青路面设计原则与设计要求,推荐了高寒地区适宜沥青路面结构形式,建立了结构设计力学模型,初步提出了结构设计计算方法,提出了基于路面使用性能的分状态(高、低温状态)、分指标(应力、应变指标)的高寒地区特殊环境沥青路面结构设计与行为分析方法。
7.期刊论文 林成堂 关于市政道路工程沥青路面施工技术浅析 -城市建设2010,""(14)
沥青路面在市政道路工程建设中使用频率极高,但常常由于自然条件的特殊变化,如低温、高温、交通量急速增长等原因,致使沥青路面耐久性降低,难以达到设计年限,有的甚至在早期就已出现损坏.本文主要对城市市政基础设施道路沥青路面的施工技术进行分析,并提出相应的处理措施.
8.期刊论文 冯德成.郑天鸣.高畅.FENG De-cheng.ZHENG Tian-ming.GAO Chang 沥青路面低温开裂预估模型及其适用性分析 -公路交通科技2007,24(3)
低温开裂是沥青路面早期损坏的主要现象之一.随着对路面使用性能的要求不断提高,低温开裂问题也越来越受到道路工程研究者的重视.同时,建立准确的低温开裂预估模型也是寒冷地区沥青路面结构选择与材料设计的基础.低温开裂预估模型主要包括力学经验模型与统计模型两类.本文是以加拿大学者Haas提出的低温开裂统计模型为基础,针对我国的道路状况补充并完善了Haas低温开裂预估模型,并通过试验路的裂缝调查研究,分析了低温开裂预估模型的适用性,可为我国沥青路面低温抗裂设计提供参考.
9.期刊论文 蒋应军.戴经梁.JIANG Ying-jun.DAI Jing-liang 土工织物在道路工程防裂中的应用 -长安大学学报(自然科学版)2007,27(4)
针对半刚性基层容易产生收缩裂缝的缺点,运用张紧的薄膜效应原理,分析了基层预锯缝处铺设的土工织物防裂夹层受力特性,研究了土工织物的防裂原理,并提出了带条土工织物防裂夹层的设计方法.在此基础上,对土工织物材料的技术要求、防裂夹层施工工艺进行了分析,并铺筑试验路进行了验证.结果表明,在半刚性基层预锯缝处合理地铺设一定宽度的土工织物,可以有效地延缓沥青面层反射裂缝的产生,并能阻止水渗入基层而减少唧泥破坏,从而可以大幅度提高沥青路面的耐久性.
10.期刊论文 甘富延 沥青路面集料加工质量通病分析和控制措施 -科技信息2009,""(14)
集料质量是保证沥青路面工程质量最主要因素之一,也是确保沥青路面施工质量的先决条件,不合格的集料,必将导致不合格的沥青路面.沥青路面早期破坏发生的原因应当说是多方面的,但是路面集料的质量管理失控是其主要原因之一.所以,沥青路面质量管理首先要从源头抓起,即在集料加工生产阶段介入质量控制,在外购材料沥青质量有保障的前提下(近几年我省大都使用新疆克拉玛依生产的石油沥青符合质量要求),集料质量管理是关键.本文对沥青路面集料质量施工管理中存在的通病进行原因分析,并结合作者项目管理的实际,提出相应的控制措施.
本文链接:http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_qhjtkj200603027.aspx
授权使用:华中科技大学(wfhzkjd),授权号:83dc31a4-b005-4931-984d-9e5e00d1523a
下载时间:2011年1月1日
范文五:03-改建路面加铺补强层厚度计算
S223石镇线路面大修工程
路面结构厚度计算
K159+950,K165+585、K169+543,K172+843段: 1、 H( 3 )= 160 mm(仅考虑弯沉)
改建路面加铺补强层厚度计算 按容许拉应力计算设计层厚度 :
公 路 等 级 : 二级公路 H( 3 )= 160 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
加铺路面的层数 : 4
标 准 轴 载 : BZZ-100 H( 3 )= 160 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
路面设计弯沉值 : 24.3 (0.01mm)
路面设计层层位 : 3 H( 3 )= 160 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
设计层最小厚度 : 160 (mm)
H( 3 )= 160 mm(第 4 层底面拉应力计算满足要求)
20?平均抗15?平均抗 标准差模量 标准差模量 容许应力 结构层材料压 压 层位 厚度 名称 路面设计层厚度 : (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
H( 3 )= 160 mm(仅考虑弯沉) 细粒式沥青1 40 1400 0 2000 0 0.45 混凝土 H( 3 )= 160 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
中粒式沥青 2 50 1200 0 1800 0 0.32 混凝土 水泥稳定碎3 ? 1300 0 3000 0 0.25 石
水泥稳定碎 通过对设计层厚度取整,最后得到路面结构设计结果如下: 4 180 1000 0 2700 0 0.2 石
改建前原路5 150 ---------------------------------------- 面
细粒式沥青混凝土面层 4 cm
--------------------------------------- 按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算)
中粒式沥青混凝土面层 5 cm
--------------------------------------- LD= 24.3 (0.01mm)
5%水泥稳定碎石上基层 16 cm H( 3 )= 160 mm LS= 19.9 (0.01mm)
---------------------------------------
3.5%水泥稳定碎石下基层 18 cm 由于设计层厚度 H( 3 )=Hmin时 LS<=ld,>=ld,>
--------------------------------------- 故弯沉计算已满足要求 .
改建前原路面
1
2、K172+843,K174+000段: H( 3 )= 150 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
改建路面加铺补强层厚度计算 H( 3 )= 150 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
公 路 等 级 : 二级公路 H( 3 )= 150 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
加铺路面的层数 : 3
标 准 轴 载 : BZZ-100 路面设计层厚度 :
路面设计弯沉值 : 38.8 (0.01mm) H( 3 )= 150 mm(仅考虑弯沉)
路面设计层层位 : 3 H( 3 )= 150 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
设计层最小厚度 : 150 (mm)
20?平均抗15?平均抗 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下: 标准差模量 标准差模量 容许应力 结构层材料压 压 层位 厚度 名称 (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
---------------------------------------- 细粒式沥青1 40 1400 0 2000 0 0.45 细粒式沥青混凝土 40 mm 混凝土
---------------------------------------- 中粒式沥青
2 60 1200 0 1800 0 0.32 中粒式沥青混凝土 60 mm 混凝土
---------------------------------------- 密级配沥青
3 ? 1100 0 1300 0 0.26 泡沫沥青再生基层 200 mm 碎石
---------------------------------------- 改建前原路4 150 改建前原路面 面
按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算)
LD= 38.8 (0.01mm)
H( 3 )= 150 mm LS= 34.5 (0.01mm)
由于设计层厚度 H( 3 )=Hmin时 LS<=ld,>=ld,>
故弯沉计算已满足要求 .
H( 3 )= 150 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
2
3、K174+000,K174+847段: H( 3 )= 196 mm(第 2 层底面拉应力计算满足要求)
改建路面加铺补强层厚度计算 H( 3 )= 196 mm(第 3 层底面拉应力计算满足要求)
公 路 等 级 : 二级公路 路面设计层厚度 :
加铺路面的层数 : 3 H( 3 )= 196 mm(仅考虑弯沉)
标 准 轴 载 : BZZ-100 H( 3 )= 196 mm(同时考虑弯沉和拉应力)
路面设计弯沉值 : 24.3 (0.01mm)
路面设计层层位 : 3
设计层最小厚度 : 150 (mm) 通过对设计层厚度取整, 最后得到路面结构设计结果如下:
20?平均抗15?平均抗 ---------------------------------------- 标准差模量 标准差模量 容许应力 结构层材料压 压 层位 厚度 名称 细粒式沥青混凝土 40 mm (mm) (MPa) (MPa) (MPa) (MPa)
---------------------------------------- 细粒式沥青1 40 1400 0 2000 0 0.45 中粒式沥青混凝土 60 mm 混凝土
---------------------------------------- 中粒式沥青
2 60 1200 0 1800 0 0.32 5%水泥稳定碎石基层 200 mm 混凝土
---------------------------------------- 水泥稳定碎
3 ? 1300 0 3000 0 0.25 改建前原路面 石
改建前原路4 190.7 面
按设计弯沉值计算设计层厚度 :(弯沉值按新建路面 F 公式计算)
LD= 24.3 (0.01mm)
H( 3 )= 150 mm LS= 28.6 (0.01mm)
H( 3 )= 200 mm LS= 24 (0.01mm)
H( 3 )= 196 mm(仅考虑弯沉)
按容许拉应力计算设计层厚度 :
H( 3 )= 196 mm(第 1 层底面拉应力计算满足要求)
3
转载请注明出处范文大全网 » 【doc】路面强度评定和补强