公路各结构层回弹弯沉值设计规范和评定标准.docx

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一、概述?
《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法;在《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004中提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000中贝U补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。
1、《公路工程技术标准》(2003)
2、《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97
3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000
4、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004
(一)弯沉的作用
公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉和计算弯沉。容许弯沉
容许弯沉是合格路面在正常使用期末不利季节,路面处于临界破坏壮态时出现的最大回弹弯沉,是从设计弯沉经过路面强度不断衰减的一个变化值。理论上是一个最低值。计算公式是
LR二720N*AC*AS。
《公路沥青路面设计规范》JTJ014-97119页
设计弯沉
设计弯沉值即路面设计控制弯沉值;是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得的最大回弹弯沉值,理论上是路面使用周期中的最小弯沉值。是路面验收检测控制的指标之一。计算公式是
Ld二600N*AC*AS*Ab。
《公路沥青路面设计规范》JTJ014-9742页
计算弯沉值
计算弯沉值分检测计算弯沉值和理论计算弯沉值。检测计算弯沉值:
通过对路基、路面和原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到的代表值。其作用主要是评定路基路面状况和作补强设计之用。理论计算弯沉值
路基,路面基层、底基层等各层在设计时均要求计算出其弯沉设计值,在完工检测时也要检测其值,以检验其强度是否满足要求。
二、路面设计弯沉值的计算
(一)路面顶面设计弯沉值
路面设计弯沉值是表征路面整体刚度大小的指标,是路面厚度计算的主要依据。路面设计弯沉值应根据公路等级、在设计年限内累计当量轴次、面层和基层类型按下式计算:
Ld二600N*AC*AS*Ab
式中:
Ld—路面设计弯沉值();
Ne—设计年限内一个车道上累计当量轴次;
AC—公路等级系数,高速公路、一级公路为,二级公路为,三、四
级公路为;
AS■■面层类型系数,沥青砼面层为;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为;沥青表面处治为;中、低级路面为;
Ab■■基层类型系数,对半刚性基层、底基层总厚度等于或大于20cm时,Ab二;若面层与半刚性基层间设置等于或小于15cm级配碎石层、沥青贯入碎石、沥青碎石的半刚性基层结构时/Ab可取;柔性基层、底基层Ab二,当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时,Ab可取;
(注:新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。)
三、路基、路面基层设计弯沉值的计算
(一)路基顶面设计弯沉值
根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000规定,土基回弹弯沉的计算,首先应确定土基回弹模量E。
查《公路沥青路面设计规范》附录E或通过实测可得相应区域不利季的E0,然后按下式计算土路基顶面设计弯沉值。
L°=9308x
E。—不利季节土基回弹模量单位为MPa;
L°—土基顶面回弹弯沉计算值单位为;
(二)路面底基层顶面设计弯沉值
根据《公路路面基层施工技术规范》JTJ034-2000之规定,底基
层顶面回弹弯沉按如下步骤计算:
1)利用土基和底基层材料的回弹模量计算值E0和E]以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/5(5为单个轮迹当量圆半径(cm),对于黄河卡车,S=;K2为底基层材料季节影响系数,可取,或查《公路沥青路面设计规范》附录E。
2)查附图,得底基层表面弯沉系数aLo
3)计算弯沉综合修正系数F:
F二
4)计算底基层顶面回弹弯沉:
L1=2pSaLF/E0K1
P—后轴重100KN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取;季节影响系数,可取。
(三)路面基层顶面设计弯沉值路面基层回弹弯沉设计值的计算与底基层类似,不同之处在于将底基层厚度hl换算为与基层材料相当的当量厚度h2o
四、《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/12012)
附录I路基、柔性基层、沥青路面弯沉值评定
弯沉值用贝克曼梁或自动弯沉仪测量。每一双车道评定路段(不超过Ikm)检查80-100个点,多车道公路必须按车道数与双车道之比,相应增加测点。
弯沉代表值为弯沉测量值的上波动界限,用下式计算:
Lr=L+Za*S
式中:Lr—弯沉代表值;
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L—实测弯沉的平均值:
S—准差:
Za—与要求保证率有关的系数,见附表I。
层位
Za
高级公路
二、三级公路
沥冃路面
路基
2
附表IZa值
当路基和柔性基
层、底基层的弯
代表值不符合要
沉
时,可将超出L
求
(2-3)S的弯沉特
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异值舍弃,重新计算平均值和标准差。对舍弃的弯沉值大于L+(2-3)S
的点,应找出其周围界限,进行局部处理。
用两台弯沉仪同时进行左右轮弯沉值测定时,应按两个独立测点计,不能采用左右两点的平均值。
弯沉代表值大于设计要求的弯沉值时相应分项工程为不合格。
测定时的路表温度对沥青面层的弯沉值有明显影响,应进行温
度修正。当沥青层厚度小于或等于50mm时,或路表温度在20弋±
2°C范围内,可不进行温度修正。若在非不利季节测定时,应考虑
季节影响系数。
道枣阳城区绕城段工程各结构层材料设计参数
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(施工设计图第二册S3-20第1页)
材料设计参数
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材料名称
7天浸水抗压强度
(MPa)
压实度(%)
20°抗压模里(MPa)
15°抗压模里(MPa)
劈裂强度
(MPa)
顶面竣工验收弯沉值()
I
AC-13C上面层
1400
2000
AC-25C下面层
1200
1800
1
%水泥稳定碎石上基层
4
±98
1500
3600
%水泥稳定碎石下基层
4
±98
1500
3600
4%水泥稳定碎石底基层
3
±97
1400
3500
路基顶面
E0=4OMPa
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