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设计弯沉值计算

设计弯沉值计算
设计弯沉值计算

一、公路回弹弯沉值的作用

(一)概述

路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。

在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献

在阅读本文之前,请备好以下标准和规范:

1、《公路工程技术标准》(2003)

2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97

3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000

4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98

(二)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=720N *AC*AS。

《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119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=600N *AC*AS* Ab。

《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42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。

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。此作为本文重点,后面详细介绍。

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=600N *AC*AS*Ab

式中:Ld――路面设计弯沉值(0.01mm);

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1.0,二级公路为1.1,三、四级公路为1.2;AS--面层类型系数,沥青砼面层为1.0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1;沥青表面处治为1.2;中、低级路面为1.3;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=1.0;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1.0;柔性基层、底基层Ab=1.6,当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时,Ab可取1.6;

新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。

计算示例1:

某V3区拟新修建一条,三级公路,经勘察,沿线土质为粉质粘土,地下水位距地表1.2米,路基填土高平均0.8米,据预测竣工年初交通组成如下表1.1示,使用年限内交通量年增长率γ=5%,试计算路面设计弯沉。

预测交通量组成表1.1

车型前轴重/KN 后轴重/KN 后轴数后轴轮组数后轴距/cm 交通量/(次*日-1)

东风EQ140 23.70 69.20 1 双- 100

黄河JN150 49.00 101.60 1 双- 80

黄河LN162 59.50 115.00 1 双- 60

交通

141 25.55 55.10 1 双- 50

长征CZ361 47.60 90.70 2 双132.0 40

延安SX161 54.64 91.25 2 双135.0 50

解:

标准轴载及轴载换算:

路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ100表示,根据规范(97)规定,以设计弯沉值为指标,大于25KN的各级轴载均应进行换算。计算公式为:

N= C1C2n1(Pi/P)4.35 (次*日-1)

C1――后(前)轴数

C2――前后轮轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。

n1――被换算车型的各级轴载作用次数(次/日)

东风EQ140:

前轴23.70KN<25KN,不计。

后轴:

C1=1,C2=1,n1=100,Pi=69.20 KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×100×(69.20/100)4.35=20.2(次*日-1)

黄河JN150:

前轴:

C1=1,C2=6.4,n1=80,Pi=49.00 KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×80×(49.00/100)4.35=23.0(次*日-1)

后轴:

C1=1,C2=1,n1=100,Pi=101.60KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×100×(101.60/100)4.35=107.2(次*日-1)

黄河JN162:

前轴:

C1=1,C2=6.4,n1=60,Pi=59.50KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×60×(59.50/100)4.35=40.1(次*日-1)

后轴:

C1=1,C2=1,n1=60,Pi=115.00KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×60×(115.00/100)4.35=110.2(次*日-1)

交通141:

前轴:

C1=1,C2=6.4,n1=50,Pi=25.55KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×50×(25.55/100)4.35=0.9(次*日-1)

后轴:

C1=1,C2=1,n1=50,Pi=55.10KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×50×(55.10/100)4.35=3.8(次*日-1)

长征CZ361:

前轴:

C1=1,C2=6.4,n1=40,Pi=47.60KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×40×(47.60/100)4.35=10.1(次*日-1)

后轴:

C1=1+1.2×(m-1)=1+1.2×(2-1)=2.2,C2=1,n1=40,Pi=90.70KN,P=100 KN N=C1C2n1(Pi/P)4.35=2.2×1×40×(90.70/100)4.35=57.6(次*日-1)

延安SX161:

前轴:

C1=1,C2=6.4,n1=50,Pi=54.64KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×6.4×50×(54.64/100)4.35=23.1(次*日-1)

后轴:

C1=2.2,C2=1,n1=50,Pi=91.25KN,P=100 KN

N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×50×(91.25/100)4.35=33.6(次*日-1)

合计:N=429.8(次)

三级公路设计使用年限8年,车道系数η=0.65,则累计当量轴次

Ne=[(1+γ)t-1]×365 Nη/[γ(1+γ)t-1]

=[(1+0.05)8-1] ×365×429.8×0.65/[0.05×(1+0.08)8-1]

=358801 次

路面设计弯沉值的计算:

AC=1.2

AS=1.2

Ab=1.6 基层为级配碎石(柔性基层)

Ld=600N *AC*AS*Ab=600×358801-0.2×1.2×1.2×1.6=107 (0.01mm)

注意:

若上述项目段为旧路改建,则交通量的来源是通过实地调查而得,然后再进行轴载换算。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》JTJ 034-2000规定,土基回弹弯沉的计算,首先应确定土基回弹模量E0

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,然后按下式计算路基顶面设计弯沉值l0。

L0=9308×E0-0.938 (0.01mm)

E0――不利季节土基回弹模量单位为Mpa;

计算示例2:

在非不利季节测定某公路土基回弹模量值得E0=50Mpa,季节影响系数K1=1.2,则土基回弹模量调整值为E0/=1.2×50=60Mpa,则

l0=9308×60-0.938

=200 (0.01mm)

K1――季节影响系数,不同地区取值范围为1.2-1.4。可查《公路沥青路面设计规范》表14。在进行土基弯沉测量后,路段的代表值0+2S应小于此标准值(一级公路和高速公路),或0+1.645S和0+1.58S小于此标准值(二级和二级以下公路)。

注意:

若查表得E0值,则其值已是不利季节之值。

(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》JTJ 034-2000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E1以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ(δ为单个轮迹当量圆半径(cm),对于黄河卡车,δ=10.75;K2为底基层材料季节影响系数,可取1.1-1.2,或查《公路沥青路面设计规范》附录E)

2)查附图A.0.3,得底基层表面弯沉系数aL。

3)计算弯沉综合修正系数F

F=3.643aL1.8519

4)计算底基层顶面回弹弯沉

l1=2pδaLF/E0K1

P――后轴重100KN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取0.7MPa;

K1――季节影响系数,可取1.2-1.4。

计算示例3:

某公路路面结构层,土基回弹模量值查表得E0=45MPa,底基层为填隙碎石层,厚20cm,查《公路沥青路面设计规范》附录D得E1=250MPa,基层为级配碎石,层厚为15cm,查表得E2=280MPa,试计算底基层顶面回弹弯沉值。

解:

K1E0/K2E1=45/250=0.18

h1/δ=20/10.75=1.86

查附图A.0.3得:

aL=0.44

F=3.643aL1.8519=3.643×0.441.8519

=0.7965

l1=2pδaLF/E0K1

=2×0.7×10.75×0.44×0.7965/45

=0.117 (cm)

=117 (0.01mm)

(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换算为与基层材料相当的当量厚度。

计算步骤如下:

1)首先在计算底基层弯沉时已得底基层顶面的弯沉系数aL,接下来是对底基层进行当量换算。即将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层换算为与基层材料相当的厚度h2/,换算公式如下:

h2/=h1 。

2)由h2/δ与h2//δ之和及K1E0/K3E2的值,从附图A.0.3查得基层相应的aL;

3)按下式计算弯沉综合修正系数

F2=3.643aL1.8519

4)按下式计算基层顶面回弹弯沉

l2=2pδaLF/E0K1

计算示例4:

同示例2,求基层顶面回弹弯沉。

解:

当量厚度换算:h2/=h1 =20×

=19.26cm

h2/δ=15/10.75=1.395

h2//δ=19.26/10.75=1.792

h2/δ+ h2//δ=3.187

K1E0/K3E2=45/280=0.161

查图A.0.3得:aL=0.34

F2=3.643aL1.8519=3.643×0.341.8519

=0.494

l1=2pδaLF2/E0K1

=2×0.7×10.75×0.494×0.34/45

=0.056 (cm)

=56 (0.01mm)

如路面基层上还有多层上基层,其计算方法与基层相同。

(四)路基、路面弯沉代表值的计算

本段主要结合CASIO4500计算器的统计功能,举例介绍如何对外业测得的弯沉值进行代表值的计算。

如测得如下弯沉:

110 120 88 56 140 106 102 68 204 200 146

1、按MODE 3进入SD模式

2、按2NDF SCI EXE 清除存储器内容

3、输入数据,每输入一项数据时均要按DT键一次

4、如输入:110 120 88,操作如下:

110DAT 120DAT 88DA T

按计算器上功能求出标准偏差值xón-1和平均值x,然后根据公路等级按式0+2S、0+1.645S 或0+1.58S计算代表值L,最后作路基路面弯沉评定或路面结构设计。

弯沉值计算步骤

道路设计弯沉值计算步骤 一、土基弯沉计算: 1、L0=9308 E0’-0.938(JTJ031-2000路面基层技术规范P88,单位为0.01mm) 其中E0’ = E0 * K1 (K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3) 2、E0可用刚性承载板测定、柔性承载板测定及结合W C查表所 得,在市政工程中考虑条件限制及结合地质勘察报告采用查表的方法得出E0。(查表参数为W C,、自然区划、土组类别) 3、W C= (W L- W)/(W L- W P),W C—平均稠度、W L—土的液 限、W—土的平均含水量、W P—土的塑限。(JTJ014-97 公路 沥青路面设计规范P34) 4、算出W C后根据自然区划(惠州为IV7)、土组类别及平均稠度 查表可得E0。(JTJ014-97 公路沥青路面设计规范P79,采用内 插法查表) 二、底基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、利用土基及底基层材料的回弹模量E0’及E1利用底基层厚度h1 及计算模量比K1E0/K2E1和h1/δ查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得出底基层顶面回弹弯沉系数αL,K1为季节影响系数,为1.2~1.4,在此取1.3;K2为季节影响系数,为1.1~1.2,在此取1.15;δ=10.75cm(为标准车轮迹当量圆半径) 2、底基层材料弯沉计算公式L1=(2Pδ/ K1E0)*αL*F。(JTJ031-2000 P89 A.0.3-2,算出单位为cm,要化成

0.01mm),F=3.643αL1.8519;P=标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 三、基层顶面回弹弯沉计算步骤: 1、将具有回弹模量E1和厚度h1的底基层材料换算成与基层材料 相当(即具有基层回弹模量E2)的厚度h21,由弯沉系数αL和比值K1E0/K3E2(K3为季节影响系数,为 1.05~1.0,在此取 1.025)查(JTJ031-2000路面基层技术规范)P88图A.0.3得相应的h21/δ值; 2、由h2/δ与h21/δ值之和及K1E0/K3E2值查图A.0.3得出基层基 层顶面回弹弯沉系数α’L; 3、计算弯沉综合修正系数F’=3.643α’L1 1.8519; 4、计算基层弯沉值弯沉计算公式L2=(2Pδ/ K1E0)*α’L* F’。 (JTJ031-2000 P89 A.0.4-1,算出单位为cm,要化成0.01mm);P= 标准车轮胎单位压力,取0.7MPa。 5、h1的底基层材料换算成与基层材料相当(即具有基层回弹模 量E2)的厚度h21公式为:h21= h1 (E1/ E2)∧(1/3)。 四、基层及底基层回弹模量取值: 经查表和实际相结合得出5%水泥稳定基层回弹模量取值为1300MPa, 4%水泥稳定基层回弹模量取值为1000MPa。 五、各基层的试验要求: 1、各基层配合比设计根据7天无侧限抗压强度实验确定(2.5~ 5.0MPa)。 2、水泥稳定粒料实测强度以7天养护期的无侧限抗压强度为准。 3、7天养护为在规定湿度下养生6天,浸水1天。

路基弯沉值计算

弯沉值计算方法 青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 沥青路面弯沉变化及测试 [文章]:沥青路面弯沉变化及测试 摘要:本文论述了沥青路面弯沉变化的三个阶段及分析测定弯沉的正确时间,着重介绍贝克曼梁弯沉仪测试弯沉的关键所在,并简要介绍了其它三种测试路面弯沉的方法。 关键词:沥青路面弯沉测试 路面弯沉不仅反映路面各结构层及土基的整体强度和刚度,而且与路面的使用状态存在一定的内在联系。因此工程竣工前,路面弯沉作为一项重要的检测指标,反映了路面的整体强度质量。在路面工程分项工程的质量评定中,高速公路和一级公路的弯沉分值分别为15和20分,如弯沉达不到,该分项不可能达到优良。由此可见,了解路面弯沉的变化规律、正确测试路面弯沉,对正确评价路面质量有着极其重要的作用。 1 路面弯沉的变化规律 路表弯沉的变化,是一个多方面因素综合作用的复杂过程。路基路面各层的材料性质、结构组成类型、压实状况、压实程度、温湿度环境、气候条件、交通组成、检测时的环境条件以及所使用的仪器设备及检测人员的检测水平等均对弯沉的大小产生很大影响。 沥青路面的表面弯沉变化过程分为三个阶段。路面竣工后的前1~2年为第一阶段。在这一阶段,由于车辆荷载的重复碾压,渐趋压实,加上半刚性基层材料随着龄期强度增长,从而导致路表弯沉将逐渐减小,大约在路面竣工后的第2年达到最小值。 路面竣工后的第2年到第4年为第二阶段。在这一阶段,表现为路表弯沉的不断增长。这是因为,一方面半刚性基层的强度增长已十分缓慢,并逐渐趋于相对稳定状态;另一方面,由于车辆荷载的重复作用以及水、温度状况的变化,加之路面混合料本身因拌和不均匀,而导致强度不均匀性等因素的影响,结构内部的微观缺陷将因局部范围的应力集中而扩展,并逐渐出现小范围的局部破坏,从而导致路面结构整体刚度的下降,使得路表弯沉急剧增大。如果设计不当,没有严格控制工程质量,或是工程质量的不均匀性,则有可能在这一阶段出现局部路面的早期破坏。 路面竣工3-4年后直至达到极限破坏状态为弯沉变化的第三阶段。在这一阶段,路面由于各种复杂因素产生的局部强度不足的问题已充分暴露,内部缺陷附近局部区域积蓄的高密度能量也已通过缺陷的扩展而转移,并自动实现了整个系统的能量平衡,从而使得结构内部损伤的进一步发展得到抑制。路面结构的整体刚度重新达到一种新的较低水平的相对稳定。因此,路表弯沉进入了一个相对稳定的缓慢变化阶段。即所谓的结构疲劳破坏的稳定发展阶段,并

路基路面回弹弯沉值的计算(参照类别)

路基路面回弹弯沉值的计算 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)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=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119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=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42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。

弯沉值计算方法和理论详细介绍

弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度,路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大,其变形也就越大,路面各层也就容易破裂。 弯沉值过大,其原因一般与路面各层的材料性质,厚度,整体性(是否结板),压实度等有关,还与气候条件有关,雨季会偏大。 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)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=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119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=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42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。

贝克曼梁测定路基路面弯沉试验步骤及计算方法

贝克曼梁测定路基路面回弹弯沉试验方法 贝克曼梁法 一.计算方法 Lr=L+Zα×S Lr=该路段弯沉代表值,L=该路段回弹弯沉值的平均值,Zα=保证系数(一般市政道路二灰、灰土路基选1.645,沥青路面选1.5),S=该路段回弹弯沉值的标准差。单点弯沉值计算方法:(初读数-终读数)×2 1.一般贝克曼梁,单轮直接读数*2就是估算的弯沉值了。 2.弯沉代表值=实测弯沉平均值+保证率系数*标准差。高速公路、或者一级公路的沥青面层保证率系数是1.645。高速公路、或者一级公路的路基、柔性基层保证率系数是2.0。二级、三级公路沥青面层保证率系数是1.5。二级、三级公路路基、柔性基层保证率系数是1.645。 2.方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/(n) (x为平均数) 3.标准差=方差的算术平方根 二.试验方法与步骤 1)试验前准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (2)向汽车车槽中装载(铁块或集料),并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。 (3)测定轮胎接地面积;在平整光滑的硬质路面上用千斤顶将汽车后轴顶起,在轮胎下方铺一张新的复写纸,轻轻落下千斤顶,即在方格纸上印上轮胎印痕,用求积仪或数方格的方法测算轮胎接地面积、精确至0.1cm2 。 (4)检查弯沉仪百分表测量灵敏情况。 (5)当在浙青路面上测定时,用路表温度计测定试验时气温及路表温度(一天中气温不断变化,应随时测定),并通过气象台了解前5d的平均气温(日最高气温与最低气温的平均值)。 (6)记录沥青路面修建或改建时材料、结构、厚度、施工及养护等情况。 2)测试步骤 (1)在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定,测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔划上标记。 (2)将试验车后轮轮隙对准测点后约3 ~ 5cm处的位置上。 (3)将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,梁臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上(轮隙中心前方3 ~ 5m处),并安装百分表于弯沉仪的测定杆上,百分表调零,用手指轻轻叩打弯沉仪,检查百分表是否稳定回零。 弯沉仪可以是单侧测定,也可以双侧同时测定。 (4)测定者吹哨发令指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时,迅速读取初读数L1 。汽车仍在继续前进,表针反向回转:待汽车驶出弯沉影响半径(3m以上)后,吹口哨或挥动红旗指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2 。汽车前进的速度宜为5km/h左右。 三.弯沉仪的支点变形修正 (1)当采用长度为3,6m的弯沉仪对半刚性基层沥青路面、水泥混凝土路面等进行弯沉测定时,有可能引起弯沉仪支座处变形,因此测定时应检验支点有无变形。此时应用另一台

弯沉值计算--市政道路工程

一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份,是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。 经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003)

2、

《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)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=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119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=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42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:

设计弯沉值计算

一、公路回弹弯沉值得作用 (一) 概述? 路基路面回弹弯沉得设计计算与检测,就是公路建设过程中必不可少得一部份,就是勘察设计、施工监理与检测单位都要进行得一个工作事项.首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设计意图。 在当前得规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—97规定了路面顶层得设计弯沉计算公式与方法,但没有提出路基、路面基层得弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071—98中只提出要求检测路面顶层与土质路基回弹弯沉,没有提出检测路面基层弯沉得检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034—2000中则补充规定了路基、路面基层得相应回弹弯沉得计算检测标准.因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉得原意,造成错误认识,甚至做出错误得数据与结果。?经笔者近年实际使用与研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理与检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中得应用,本人在前辈及同行得肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献?在阅读本文之前,请备好以下标准与规范:?1、《公路工程技术标准》(2003) 2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000? 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 ?(二) 弯沉得作用 公路工程回弹弯沉分为容许弯沉、设计弯沉与计算弯沉。?容许弯沉 容许弯沉就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得最大回弹弯沉,就是从设计弯沉经过路面强度不断衰减得一个变化值。理论上就是一个最低值.计算公式就是 LR=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014—97 119页 设计弯沉 设计弯沉值即路面设计控制弯沉值。就是路面竣工后第一年不利季节,路面在标准轴载作用下,所测得得最大回弹弯沉值,理论上就是路面使用周期中得最小弯沉值.就是路面验收检测控制得指标之一.计算公式就是 Ld=600N *AC*AS* Ab。?《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42页?计算弯沉值?计算弯沉值分检测计算弯沉值与理论计算弯沉值。 检测计算弯沉值:?通过对路基、路面与原有老路进行弯沉检测,并通过计算整理所得到得代表值.其作用主要就是评定路基路面状况与作补强设计之用。?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,以检验其强度就是否满足要求。此作为本文重点,后面详细介绍。?二、路面设计弯沉值得计算 (一) 路面顶面设计弯沉值 路面设计弯沉值就是表征路面整体刚度大小得指标,就是路面厚度计算得主要依据.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、面层与基层类型按下式计算:?Ld=600N *AC*AS*Ab 式中:Ld――路面设计弯沉值(0、01mm);?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1、0,二级公路为1、1,三、四级公路为1、2;AS-—面层类型系数,沥青砼面层为1、0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎

弯沉值计算书

巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路A 级配碎石底基层顶面回弹弯沉值设计值计算 一、计算依据: 1、《公路沥青路面设计规范》JTG D50-2006 2、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 3、《城镇道路工程施工与质量验收规范》CJJ_1—2008 二、计算参数来源及程式: 1、《巴东县生态经济园新建市政道路工程镇平路施工设计图》 2、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E1以及底基层的厚度h1(cm),计算模量比K1E0/K2E1及比值h1/δ(δ为个轮迹当量圆的半径(cm),对于黄河卡车,δ=10.75cm;K2为底基层材料的季节影响系数,可取1.1~ 1.2)。 (2)查附图A.0.3,得底基层表面弯沉系数αL。 (3)弯沉综合修正系数F按式(A.0.3-1)计算:F=3.643 Al1.8519(A.0.3-1) (4)按式(A.0.3-2)计算底基层顶面的回弹弯沉计算值L1,即标准值: αL F(cm)(A.0.3-2)L1=2pδ E0K1 式中:P——后轴重100kN卡车轮胎的单位压力,对于黄河卡车,可取0.7MPa;K1——季节影响系数,不同地区取值范围为1.2~1.4。 三、计算步骤 由施工设计图可知本公路路面结构层,土基回弹模量值查表得E0≥20MPa,底基层为级配碎石层,厚25cm,查《公路沥青路面设计规范》附

录D得E1=250MPa,基层为水泥稳定碎石层,层厚为22cm,查表得E2=1700MPa。 解: K1E0/K2E1=20/250=0.08 h1/δ=25/10.75=2.326 查附图A.0.3得:aL=0.33 代入公式A.0.3-1:F=3.643aL1.8519 F=3.643×0.331.8519 F=0.4675 αL F 代入公式A.0.3-2:L1=2pδ E0K1 ×0.33×0.4675 L1=2×0.7×10.75 20 L1=0.116(cm) L1=116(0.01mm) 得:镇平路A级配碎石底基层顶面允许回弹弯沉值为116(0.01mm)。 巴东县兴东建设总公司镇平路A项目部 2014年7月15日

弯沉的概念及计算方法

弯沉的概念及计算方法 李燕 路面弯沉是路基和路面结构不同深度竖向变形的总和。它是以路面在车辆荷载反复作用下出现纵向裂缝为临界状态,以纵向网裂为破坏状态,它主要反映车辆荷载作用下路面结构整体,包括结构层部分应力与抗力失衡状态时的表现特征。弯沉另一个含义是道路结构表面在双圆均布荷载作用下,轮隙中心处实测的路面弯沉值。柔性路面在荷载作用下产生竖向变形,在荷载作用后,变形的量是弯沉值。弯沉值的概念就是荷载对路基路面作用前后,路基、路面发生变形的大小。用1/100毫米做计算单位。弯沉值的确定对新建道路的意义很大,也是工程初始阶段必须考虑的因素和重要的设计指导资料。一般情况下,弯沉值越小,则结构强度越高。在旧路改造前,对原有道路进行实际弯沉测量,可以勘测路况,作为道路补强设计的依据。在新建道路施工中或竣工后,弯沉测量可以检验施工质量是否达到设计强度要求和规范规定的标准指标。所以弯沉值的计算和确定作为道路质量的合格标准之一,我们作为设计人员必须重视而不能忽视的。 弯沉值的测定方法叫贝克曼梁测定法。是由美国人贝克曼于1953年发明的。此方法作为道路补强设计及施工时弯沉检验的手段,在全世界得到了广泛的应用。此方法主要是用于沥青路面的弯沉检测。混凝土路面弯沉的检测方法一般为落锤式检测法。具体检测方法如下:

沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20℃时为准,当路面温度在20℃±2以内可不用修正,在其他温度测试时,对沥青层厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予以修正。 需要的仪具和材料: (1)标准车;双轮,后轴双侧4轮的载重车。其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及、轮胎气压等主要参数符合下表要求。测试车应采用后轮10吨标准轴载BZZ-100的汽车。 2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触地面)与后臂(装百分表)长度比为2:1.弯沉仪长度有两种:一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m;另一种加长的弯沉仪长5.4 m,前后臂分别是3.6 m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,应采用长度为5 .4 m的贝克曼梁弯沉仪;对柔性基层和混合式结构沥青路面可采用长度为3 .6mi的贝克曼梁弯沉仪测定。

四级公路路面设计弯沉值的计算

四级公路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=600N *AC*AS*Ab 式中:Ld――路面设计弯沉值(0.01mm); 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1.0,二级公路为1.1,三、四级公路为1.2;AS--面层类型系数,沥青砼面层为1.0;热拌沥青碎石、乳化沥青碎石、上拌下贯或贯入式路面为1.1;沥青表面处治为1.2;中、低级路面为1.3;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=1.0;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1.0;柔性基层、底基层Ab=1.6,当柔性基层厚度大于15cm、底基层为半刚性下卧层时,Ab可取1.6; 新建公路和改建公路路设计弯沉均采用上面公式计算。 计算示例1: 某V3区拟新修建一条,三级公路,经勘察,沿线土质为粉质粘土,地下水位距地表1.2米,路基填土高平均0.8米,据预测竣工年初交通组成如下表1.1示,使用年限内交通量年增长率γ=5%,试计算路面设计弯沉。 预测交通量组成表1.1 车型前轴重/KN 后轴重/KN 后轴数后轴轮组数后轴距/cm 交通量/(次*日-1) 东风EQ140 23.70 69.20 1 双- 100 黄河JN150 49.00 101.60 1 双- 80 黄河LN162 59.50 115.00 1 双- 60 交通 141 25.55 55.10 1 双- 50 长征CZ361 47.60 90.70 2 双132.0 40 延安SX161 54.64 91.25 2 双135.0 50 解: 标准轴载及轴载换算: 路面设计采用双轮组单轴载100KN为标准轴载,以BZZ100表示,根据规范(97)规定,以设计弯沉值为指标,大于25KN的各级轴载均应进行换算。计算公式为: N= C1C2n1(Pi/P)4.35(次*日-1) C1――后(前)轴数 C2――前后轮轮组系数,单轮组为6.4,双轮组为1,四轮组为0.38。 n1――被换算车型的各级轴载作用次数(次/日) 东风EQ140: 前轴23.70KN<25KN,不计。 后轴: C1=1,C2=1,n1=100,Pi=69.20 KN,P=100 KN N=C1C2n1(Pi/P)4.35=1×1×100×(69.20/100)4.35=20.2(次*日-1)

沥青路面面层设计弯沉值和实测弯沉值的计算与检测

沥青路面面层设计弯沉值和实测弯沉值的计算与检测 沥青路面面层设计弯沉值和实测弯沉值的计算与检测 摘要:弯沉值是沥青路面公路工程设计和检测的重要指标,本文结合实例阐述沥青路面面层设计弯沉值的计算、非标准轴载和标准轴载下弯沉实测值之间的换算、工程现场弯沉检测值的修正以及对弯沉检测项目的评定进行了理论分析,为具体的工程实践提供了切实可行的参考依据。 关键词:沥青路面回弹弯沉设计值检测值 Abstract: The deflection is important indexes of highway asphalt pavement engineering design and detection, this paper expounds the project analyzed the design of asphalt pavement deflection calculation, non standard axial load and bending under the heavy standard axle load measuring value between conversion, engineering field deflection testing values of the correction and the deflection detection project evaluation, for the specific engineering practice feasible reference. Key words: asphalt pavement; resilience; deflection; design value; detecting value 中图分类号:U416.217文献标识码:A文章编号: 1背景资料(实例) 黄冈市某两地之间拟建一条四车道的一级公路,在使用期内交通量的年平均增长率为10%。该路段处于VI3区,为粉质土,稠度 =1.00,沿途有大量碎石集料,并有石灰供给。预测该路段竣工后第一年的交通组成如表1所表示。 表1预测交通组成表 2沥青路面面层设计弯沉值计算

弯沉的概念及计算方法

弯沉的概念及计算方法集团公司文件内部编码:(TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-

弯沉的概念及计算方法 李燕 路面弯沉是路基和路面结构不同深度竖向变形的总和。它是以路面在车辆荷载反复作用下出现纵向裂缝为临界状态,以纵向网裂为破坏状态,它主要反映车辆荷载作用下路面结构整体,包括结构层部分应力与抗力失衡状态时的表现特征。弯沉另一个含义是道路结构表面在双圆均布荷载作用下,轮隙中心处实测的路面弯沉值。柔性路面在荷载作用下产生竖向变形,在荷载作用后,变形的量是弯沉值。弯沉值的概念就是荷载对路基路面作用前后,路基、路面发生变形的大小。用1/100毫米做计算单位。弯沉值的确定对新建道路的意义很大,也是工程初始阶段必须考虑的因素和重要的设计指导资料。一般情况下,弯沉值越小,则结构强度越高。在旧路改造前,对原有道路进行实际弯沉测量,可以勘测路况,作为道路补强设计的依据。在新建道路施工中或竣工后,弯沉测量可以检验施工质量是否达到设计强度要求和规范规定的标准指标。所以弯沉值的计算和确定作为道路质量的合格标准之一,我们作为设计人员必须重视而不能忽视的。 弯沉值的测定方法叫贝克曼梁测定法。是由美国人贝克曼于1953年发明的。此方法作为道路补强设计及施工时弯沉检验的手段,在全世界得到了广泛的应用。此方法主要是用于沥青路面的弯沉检测。混凝土路面弯沉的检测方法一般为落锤式检测法。具体检测方法如下:

沥青路面的弯沉检测以沥青面层平均温度20℃时为准,当路面温度在20℃±2以内可不用修正,在其他温度测试时,对沥青层厚度大于5cm的沥青路面,弯沉值应予以修正。 需要的仪具和材料: (1)标准车;双轮,后轴双侧4轮的载重车。其标准轴荷载、轮胎尺寸、轮胎间隙及、轮胎气压等主要参数符合下表要求。测试车应采用后轮10吨标准轴载BZZ-100的汽车。 2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成。贝克曼梁由合金铝制成,上有水准泡,其前臂(接触地面)与后臂(装百分表)长度比为2:1.弯沉仪长度有两种:一种长3.6m,前后臂分别为2.4m和1.2m;另一种加长的弯沉仪长5.4 m,前后臂分别是3.6 m和1.8m。当在半刚性基层沥青路面或水泥混凝土路面上测定时,应采用长度为5 .4 m的贝克曼梁弯沉仪;对柔性基层和混合式结构沥青路面可采用长度为3 .6mi的贝克曼梁弯沉仪测定。 (3)方法和步骤: ①在测试路段布置测点,其距离随测试需要而定。测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白油漆或粉笔画上标记。 ②将实验车后轮轮隙对准测试点后约3-5CM处的位置上。

弯沉值换算

路床完沉值 弯沉值=9308E-0.938 E路基回弹模量 弯沉值作为路基及路面各结构层的强度评价指标已广为接受。但结构层弯沉值的容许值确定颇具商榷。一般的参考书籍、交通部颁发现行规范。验收评定标准对弯沉指标的说明不透彻,甚至相互抵触,很多方面靠人为理解,实际操作困难。例如,现行《公路工程验收评定标准》(JTJ071-98)对基层、底基层取消弯沉检验指标。故相当建设项目取消弯沉检测。而《公路路面基层施工技术规范》(JTJ034-93)第8.4.3、第8.5.6明确规定了弯沉值检验项目作为基层,底基层质量合格标准必检项目。因此,很有必要对弯沉指标作深入剖析。理解弯沉的意义,掌握容许弯沉的确定方法。 1、弯沉值的作用 弯沉是表征路基或路面各结构层抵抗是、竖直变形的能力。弯沉值越大,说明结构层强度越低。弯沉值的作用主要反映在以下三个方面: (1)评价路基或路面结构强度 车辆荷载在路基、路面结构中产生的有效作用区通常在1.5~2.0m,路面各结构层顶面检测的弯沉值包含有一定厚度土基及其相应下承层的强度。因此,弯沉是一个综合反映路基路面整体强度。这也是世界上很多国家采用弯沉作为沥青路面设计强度指标的原因。 (2)评价路基或路面各结构层次的均匀性 即使同一路段,土基填料千差万别,填土高度交替变化,三交地段频繁出现。这些因素引起路床强度差异显著,最终导致在强度薄弱处首先出现早期局部损坏。因此,路基、路面各结构层次强度的均匀性正越来越受重视。其均匀性的控制一方面通过宏观调节,如材料的进场、摊铺、平整、碾压等工艺流程,可采用目视法,随时纠正;另一方面通过具体指标检验评价。压实度、厚度、平整度等指标均可用作为评价均匀性的辅助指标,但由于检验这些指标的频率很低,如验评标准中抽检基层压实度频率仅要求每200m每车道仅检测2处;施工规范要求检测每评定段或每2000m2仅检测6处,很难综合评价结构层的均匀性。应加大弯沉检测频率,每车道每20m一个断面检测(最低频率每公里也达40~50个测点),这样才更真实评价路面弯沉情况。尽管目前验收评定标准取消弯沉作为验收检查项目,笔者认为,弯沉值应作为基本要求的一个项目很有必要。或者说将弯沉检验作为施工质量控制的必检项目。 (3)消除土基或基层下承层的质量隐患 检测弯沉值结果还不仅仅局限于检测层,综合地反映其下承层,甚至土基的强度和均匀性。土基、底基层、基层交工后可能要相隔一段时间才能进行下一道工序。期间由于气候、水分等因素变化,引起其自身强度和稳定性变化。若因为土基或底基层引起基层弯沉值过大,在施工期间可通过及时处理这些薄弱部位,达到消除质量隐患。 2、现行容许弯沉值的确定方法 困惑施工、设计人员之一就是路基及路面各结构层的容许弯沉值的确定及设计、施工人员之间的相互沟通。因此,有必要追踪溯源,综述弯沉允许值的确定,并对其作点评。 (1)经验公式计算法 路基弯沉顶面容许弯沉值用经验回归公式(2-1)确定:

路面结构设计计算书

公路路面结构设计计算示例 一、刚性路面设计 1)轴载分析 路面设计双轮组单轴载100KN ⑴ 以设计弯沉值为指标及验算面层层底拉力中的累计当量轴次。 ① 轴载换算: 16 1100∑=? ?? ??=n i i i i s P N N δ 式中 :s N ——100KN 的单轴—双轮组标准轴载的作用次数; i P —单轴—单轮、单轴—双轮组、双轴—双轮组或三轴—双轮组轴型i 级轴载的总重KN ; i N —各类轴型i 级轴载的作用次数; n —轴型和轴载级位数; i δ—轴—轮型系数,单轴—双轮组时,i δ=1;单轴—单轮时,按式43.03 1022.2 -?=i i P δ计算;双轴—双轮组时,按式22.051007.1--?=i i P δ;三轴—双轮组时,按式22.08 1024.2--?=i i P δ计算。

注:轴载小于40KN 的轴载作用不计。 ② 计算累计当量轴次 根据表设计规范,一级公路的设计基准期为30年,安全等级为二级,轮迹横向分布系数η是0.17~0.22取0.2,08.0=r g ,则 [][] 362 .69001252.0365 08 .01 )08.01(389.834 3651)1(30=??-+?=?-+=ηr t r s e g g N N 其交通量在4 4 102000~10100??中,故属重型交通。 2)初拟路面结构横断面 由表3.0.1,相应于安全等级二级的变异水平为低~中。根据一级公路、重交通等级和低级变异水平等级,查表4.4.6 初拟普通混凝土面层厚度为24cm ,基层采用水泥碎石,厚20cm ;底基层采用石灰土,厚20cm 。普通混凝土板的平面尺寸为宽3.75m ,长5.0m 。横缝为设传力杆的假缝。 3)确定基层顶面当量回弹模量tc s E E , 查表的土基回弹模量a MP E 0.350=,水泥碎石a MP E 15001=,石灰土a MP E 5502= 设计弯拉强度:a cm MP f 0.5=,a c MP E 4 101.3?= 结构层如下: 水泥混凝土24cm 水泥碎石20cm 石灰土20cm × 按式(B.1.5)计算基层顶面当量回弹模量如下: a x MP h h E h E h E 102520.020.0550 20.0150020.02 222222122 2121=+?+?=++= 1 2 211221322311)11(4)(1212-++++=h E h E h h h E h E D x 1233)2 .05501 2.015001(4)2.02.0(122.0550122.01500-?+?++?+?= )(700.4m MN -= m E D h x x x 380.0)1025 7.412()12(3 1 31=?==

道路弯沉值检测

道路弯沉值检测 一、弯沉值检测 1.弯沉就是弯沉就是指在规定的标准轴载作用下,路基或路 面表面轮隙位置产生的垂直变形(总弯沉)或垂直回弹变形值(回弹弯沉),以0、1mm为单位 2.设计弯沉值就是根据设计年限内一个车道上预测通过的 累计当量轴次、公路等级。面层类型而确定的路面弯沉值。 3.验收弯沉值就是验收路面就是否达到设计要求的指标之 一。当路面厚度计算以设计弯沉值为控制时,测验收弯沉值应小于或等于设计弯沉值、 二、贝壳慢量法 1.试验目的与适用范围 (1)本方法适用于测定路基、路面的回弹弯沉,用以评定其整体承载能力,可供路面结构设计使用。 (2)本方法测定的路基、柔性路面的回弹弯沉值可供交工与竣工验收使用。 2.仪具与材料 (1)测试车:双轴、后轴双侧4轮的载重车。 (2)路面弯沉仪:由贝克曼梁、百分表及表架组成,贝克曼梁由铝合金制成,上有水准泡,其前臂(接触路面)与后臂长度为2:1,弯沉仪长度3、6米,前后臂分为2、4米与1、2米; 三、、试验方法与步骤

1、实验前准备工作 (1)检查并保持测定用标准车的车况及刹车性能良好,轮胎内胎符合规定充气压力。 (2)向汽车车槽中装载集料,并用地中衡称量后轴总质量,符合要求的轴重规定,汽车行驶及测定过程中,轴重不得变化。 2、检测步骤 (1)在检测路段布置测点,其距离随测试需要而定,测点应在路面行车车道的轮迹带上,并用白漆或粉笔划上标记。 (2)将试验车后轮轮隙对准测点后约3~5cm出的位置上。 (3)将弯沉仪插入汽车后轮之间的缝隙处,与汽车方向一致,梁臂不得碰到轮胎,弯沉仪测头置于测点上,百分表调零,用手指轻轻叩打弯沉仪,检查百分表就是否稳定回零。 (4)测定者指挥汽车缓缓前进,百分表随路面变形的增加而持续向前转动。当表针转动到最大值时,迅速读取初读数L1、汽车仍在继续前进,表针反向回转:待汽车行驶出弯沉影响半径(3m以上)后指挥停车。待表针回转稳定后读取终读数L2、汽车前进的速度宜为5km /h左右。 四、弯沉值结果计算 1、测算测点的回弹弯沉值。 2、路面为T的回弹弯沉值 3、计算式:LT=(L1-L2)*2。

路面结构弯沉值计算

古田县城西工业园区路网、排水工程 水泥混凝土路面结构弯沉值计算书 计算: 复核: 一、前提资料 道路自然区划: Ⅳ区 道路等级: 城市II 级主干道、城市II 级次干道、城市II 级支路 路基土质: 粘质土 面层厚度(m): 城西路:0.24(机动车道)、0.20(非机动车道) 园区一路、园区二路、园区三路、局下路、凤凰路:0.22 基层厚度(m): 0.15 底基层厚度(m): 0.2 土基回弹模量' 0E (MPa ):30 底基层回弹模量'1E (MPa ):200 基层回弹模量' 2E (MPa ):1300 各层季节影响系数 土层:K 0=1.25 底基层:K 1=1.2 基层:K 2=1.1 计算类型: 路面结构表层弯沉值计算 二、弯沉值计算 (1)土基顶面弯沉值L 0 土基顶面回弹模量调整值:MPa K E 5.3725.130E 0'00=?== 土基顶面弯沉值:)01.0(5.3105.3793809380L 938.0-0.93800mm E =?==- (2)底基层顶面弯沉值L 1 01-12L E F P L δα=

式中:轮胎单位压力P :对后轴中100KN 的黄河卡车,P=0.7MPa ; 当量圆半径δ:10.75cm ; 弯沉系数1-L α:查表可得531.01-L =α; 弯沉修正系数F :128.1531.0643.3643.3F 8519.18519.11-L =?=?=α; 5.37128.1531.075.107.022L 01-1????==E F P L δα =240(0.01mm) (3)基层顶面弯沉值L 2 02-22L E F P L δα= 式中:轮胎单位压力P :对后轴中100KN 的黄河卡车,P=0.7MPa ; 当量圆半径δ:10.75cm ; 弯沉系数2-L α:查表可得34.02-L =α; 弯沉修正系数F :494.034.0643.3643.3F 8519.18519.12-L =?=?=α; 5.37494.034.075.107.022L 02-2????==E F P L δα =69.1(0.01mm)

弯沉值计算方法和理论详细介绍

弯沉值就是从整体上反映了路面各层次的整体强度,路基的强度一般用回弹模量来反映。如果弯沉值过大,其变形也就越大,路面各层也就容易破裂。 弯沉值过大,其原因一般与路面各层的材料性质,厚度,整体性(是否结板),压 实度等有关,还与气候条件有关,雨季会偏大。 一、公路回弹弯沉值的作用 (一)概述 路基路面回弹弯沉的设计计算与检测,是公路建设过程中必不可少的一部份, 是勘察设计、施工监理和检测单位都要进行的一个工作事项。首先由设计单位设计出弯沉值,再由施工单位去执行施工自检,然后由监理、检测部门抽检鉴定,实现设 计意图。 在当前的规范规定中,《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97规定了路面顶 层的设计弯沉计算公式和方法,但没有提出路基、路面基层的弯沉计算方;在《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98中只提出要求检测路面顶层和土质路基回弹 弯沉,没有提出检测路面基层弯沉的检测项;在《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000中则补充规定了路基、路面基层的相应回弹弯沉的计算检测标准。因此,对于很多工程技术人员来说,如果不同时熟悉上述三种规范,就容易混淆回弹弯沉的原意,造成错误认识,甚至做出错误的数据和结果。经笔者近年实际使用和研究发现,相当一部份勘察设计、施工监理和检测单位都存在类似问题。为帮助基层工程技术人员很好地撑握回弹弯沉在公路工程建设中的应用,本人在前辈及同行的肩背上,略作点抄习发挥,特写此文,以示对本行作点贡献 在阅读本文之前,请备好以下标准和规范: 1、《公路工程技术标准》(2003)

2、《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 3、《公路路面基层施工技术规范》JTJ 034-2000 4、《公路工程质量检验评定标准》JTJ 071-98 (二)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=720N *AC*AS。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 119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=600N *AC*AS* Ab。 《公路沥青路面设计规范》JTJ 014-97 42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:

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