《路面施工技术》课件—案例篇.ppt

路面施工技术目录1案例1新建沥青路面结构层厚度计算案例篇2案例2水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算3案例3热拌沥青混合料路面施工机械配置计算4案例4水泥稳定碎石组成设计5案例5AC13目标配合比设计目录6案例6冷料仓的标定案例篇7案例7EDTA滴定法测水泥剂量计算8案例8压实度评定9案例9路面结构层厚度评定10案例10半刚性基层和底基层强度评定目录11案例11水泥稳定碎石基层施工方案案例篇12案例12贝克曼梁法测弯沉计算13案例13沥青路面渗水系数试验计算14案例14摆式仪测摩擦系数计算15案例15钻芯法测沥青面层压实度成果计算目录16案例16弯沉评定案例篇17案例17沥青混凝土下面层（AC-25C）试验段施工总结18案例18手工铺砂法测构造深度计算19案例19数值修约规则20案例20直方图的绘制与应用目录21案例篇22案例22分项工程的质量评定23案例23分部工程的质量评定案例1 新建沥青路面结构层厚度计算1.1.设计资料设计资料湖北省某新建高速公路，双向四车道，拟采用沥青路面结构沿线土质为黏性土，地下水位距路床顶面1.4m，沿线有水泥及碎石供应根据计划安排，该项目于2010年建成通车。

经交通调查预测，2010年平均日交通量见案例表1；交通量年增长率：20102014年为8%，20152019年为7%，20202024年为5%案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算2.2.设计步骤设计步骤1）交通量计算及交通等级的确定（1）车辆参数及交通量计算，见案例表2案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（2）计算累计当量轴次Ne当量轴次N1a.当以设计弯沉值和沥青层的层底拉应力为指标时，通车第一年（2010年）双向日平均当量轴次N1的计算,按式（1-8）进行前轴、后轴当量轴次的换算，计算过程见案例表3案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算b.当以半刚性材料层层底拉应力为设计指标时，通车第一年（2010年）双向日平均当量轴次N1的计算,按式（1-10）进行前轴、后轴当量轴次的换算，计算过程见案例表4要注意式（1-10）与式（1-8）中指数的区别，并注意案例表3与案例表4中C1、C2取值的区别案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算累计当量轴次Ne按式（1-7）计算设计年限内一个车道的累计当量轴次Ne。

该公式为等比数列求和公式，其中，365N1是首项，（1+）是公比365是指一年的天数，365N1将日作用次数换算为年作用次数；是车道系数，将双向交通换算为设计车道（最不利车道）上的作用次数设计年限t：查表1-8，高速公路设计年限t=15年车道系数：查表1-9，取车道系数=0.4a.当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，设计年限内一个车道的累计当量轴次Ne的计算见案例表5案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算b.当以半刚性材料层层底拉应力为设计指标时，设计年限内一个车道的累计当量轴次Ne的计算见案例表6案例1 新建沥青路面结构层厚度计算交通等级当以设计弯沉值和沥青层层底拉应力为指标时，案例表5中计算得出的累计当量轴次Ne=8627750次/车道，查表1-10，得出交通等级为中等交通当以半刚性材料层拉应力为设计指标时，案例表6中计算得出的累计当量轴次Ne=9105034次/车道，查表1-10，交通等级为中等交通通常应取最高的交通等级为设计交通等级，所以本项目的交通等级为中等交通案例1 新建沥青路面结构层厚度计算2）结构组合设计（1）路基与垫层a.路基干湿类型。

本项目自然区划属IV3区（长江中游平原中湿区），沿线土质为黏性土，查公路沥青路面设计规范（JTGD502006）F.0.1，可得出路床面至地下水位临界高度为H1=1.51.7m，H2=1.11.2m，H3=0.80.9m查案例1的设计资料，可知地下水位距路床顶面H0=1.4m查公路沥青路面设计规范（JTGD502006）表5.1.4.2，由H2H0H1可知，路基为中湿状态案例1 新建沥青路面结构层厚度计算垫层因路基处于中湿状态，按公路沥青路面设计规范（JTGD502006）第4.2.5条规定，不需设置垫层2）各结构层的材料、厚度、回弹模量初拟路面结构根据预测交通量、道路等级对路面结构强度的要求，结合当地气象、水文、地质、筑路材料供应等情况，参考国内外高等级公路设计、使用经验及当地已建和在建的高速公路施工经验，进行路面结构组合设计，见案例表7按表1-12、表1-13检查各结构层的厚度是否合理案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算路面各结构层的回弹模量、劈裂强度在设计高速公路施工图时，路面各结构层采用实测设计参数，回弹模量、劈裂强度见案例表8案例1 新建沥青路面结构层厚度计算3）沥青路面厚度设计（1）设计弯沉值。

设计弯沉值的计算见式（1-2），计算过程见案例表9案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（2）层底容许拉应力层底容许拉应力的计算见式（1-3），计算过程见案例表10案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（3）沥青路面厚度设计用HPDS2011软件进行计算，以路表弯沉值作为路面整体强度的控制指标反算设计层厚度，并进行沥青混凝土路面面层和整体性材料基层的弯拉应力验算当设计层的厚度取36cm时，路表计算弯沉值ls=24.5（0.01mm），设计弯沉值ld=24.6（0.01mm），路表计算弯沉值小于设计弯沉值，满足要求当设计层的厚度取36cm时，验算各层层底拉应力m，见案例表11，因层底拉应力m小于容许拉应力R，故满足要求案例1 新建沥青路面结构层厚度计算案例1 新建沥青路面结构层厚度计算4）HPDS2011程序操作过程演示（1）启动程序HPDS2011的“公路沥青路面设计与验算”启动程序HPDS2011，然后选择“路面设计与计算”“沥青路面设计与计算”“公路沥青路面设计与验算”命令，如案例图1所示案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（2）交通量计算及交通等级确定在案例图2所示的对话框中输入设计参数，包括公路等级、车道系数、设计年限、增长率分段数、车辆的类型数。

输入交通量年增长率分段数据单击案例图2中的“各分段时间、增长率输入.”按钮，然后在弹出的对话框中输入如案例图3中所示的数据案例1 新建沥青路面结构层厚度计算输入沥青路面车辆与交通量参数单击案例图2中的“车辆及交通参数输入.”按钮，在弹出的对话框中输入如案例图4中所示的数据（选择车型名称、输入交通量）单击“车型名称”栏的相应地方，车型代码、前轴重、后轴重、后轴轮组数、后轴数、后轴距可由程序自动生成，不必填写注 意案例1 新建沥青路面结构层厚度计算累计当量轴次及交通等级的计算单击案例图2中的“累计当量轴次及交通等级的计算、确定和输出.”按钮，结果如案例图5所示案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（3）选择路面设计类型和路面设计内容，如案例图6所示案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（4）路面设计参数输入路面设计参数输入如案例图7案例图10所示案例1 新建沥青路面结构层厚度计算（5）计算及存盘如案例图11所示，单击程序界面最下一行的“计算”按钮，可进行设计成果文本文件的存盘，文件名后缀为.txt单击程序界面最下一行的“数据存盘”按钮，将进行程序源文件的存盘，文件名后缀为.dat在设计过程中，为了防止因程序异常退出（如停电）而丢失已输入的数据，应在设计过程中随时存盘，以便在程序异常退出后仍能调用前面已输入并保存的数据，如案例图12所示。

案例2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算1.1.设计资料设计资料湖北咸宁新建一条二级公路，路线总长为10km，设计车速为60km/h，路基填料为低液限黏土，路床顶面距地下水位1.4m沿线有水泥及碎石供应拟采用普通水泥混凝土路面，但考虑到排水及施工的方便，将硬路肩铺装成与行车道相同的路面结构层，采用小型机具施工经交通调查分析得知，设计轴载为100kN，最重轴载为150kN，设计车道使用初期标准轴载日作用次数Ns=1324次，交通量年增长率gr=5%案例2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算2.2.设计步骤设计步骤1）水泥混凝土面板平面尺寸的确定2）交通荷载分析3）水泥混凝土路面结构组合设计4）水泥混凝土面层板厚度的计算案例2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算案例2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算案例2 水泥稳定粒料基层上混凝土面板厚度计算案例3 热拌沥青混合料路面施工机械配置计算1.1.项目背景项目背景1）工程概况某高速公路合同段全长10km，全线采用四车道高速公路标准建设，单幅路面宽度为11.5m，分两幅施工在满足面层工期要求的前提下进行下面层的施工机械配置计算2）施工工艺施工方法采用搅拌站集中搅拌、自卸车运输（成品料的运输状况良好，运料速度可达3050km/h）、两台摊铺机联合摊铺、压路机碾压的机械化施工作业方式。

3）设备情况沥青搅拌站使用意大利进口MAP320（4000型）拌和设备，额定产量为320t/h，具体设备情况见案例表21案例3 热拌沥青混合料路面施工机械配置计算2.2.路面机械配置计算路面机械配置计算案例3 热拌沥青混合料路面施工机械配置计算案例4 水泥稳定碎石组成设计1.1.筛分试验结果筛分试验结果案例4 水泥稳定碎石组成设计2.2.级配要求级配要求案例4 水泥稳定碎石组成设计3.3.级配设计级配设计案例4 水泥稳定碎石组成设计4.4.确定最佳含水量和最大干密度确定最佳含水量和最大干密度案例4 水泥稳定碎石组成设计5.5.无侧限抗压强度试验无侧限抗压强度试验根据确定的最佳含水量和最大干密度拌制水泥稳定碎石混合料，采用静压法按压实度（98%）成型无侧限抗压强度试件，试件的制作方法见公路工程无机结合料稳定材料试验规程（JTGE512009）中“T08432009无机结合料稳定材料试件制作方法（圆柱形）”（见学习资料第二部分标准6）案例4 水泥稳定碎石组成设计6.6.设计结论设计结论案例5 AC-13目标配合比设计1.1.矿质混合料组成设计矿质混合料组成设计案例5 AC-13目标配合比设计1.1.矿质混合料组成设计矿质混合料组成设计案例5 AC-13目标配合比设计案例5 AC-13目标配合比设计2.2.最佳沥青用量的确定最佳沥青用量的确定1）制作马歇尔试件（击实法）（1）按1号料2号料3号料4号料矿粉=24%23%20%30%3%制作马歇尔试件（击实法），计算配制矿质混合料1250g所需各矿料及沥青的质量，见案例表35。

案例5 AC-13目标配合比设计（2）若已制作的沥青混合料试件的质量为1260g，但试件的高度为67mm，超出规范要求（标准试件的高度为63.5mm1.3mm），则试件作废按标准试件的高度（63.5mm）计算，制作一个标准试件所需的沥青混合料质量为12606763.5=1194.2（g）案例5 AC-13目标配合比设计2）马歇尔试验（1）实测的原材料密度数据见案例表362）进行沥青混合料试验马歇尔试验的试验数据见案例表37案例5 AC-13目标配合比设计3）确定最佳油石比（1）计算合成矿料的有效相对密度se，见案例表38马歇尔试验指标计算见案例表39，马歇尔试验指标汇总见案例表40案例5 AC-13目标配合比设计案例5 AC-13目标配合比设计（2）以油石比为横坐标，马歇尔试验指标为纵坐标画图，结果如案例图14所示案例5 AC-13目标配合比设计（3）按公路沥青路面施工技术规范（JTGF402004）B.6.2确定最佳油石比OACOAC1=（a1+a2+a3+a4）4=(5.5+5.0+4.95+5.1)4=5.14（%）按公路沥青路面施工技术规范规定的各指标范围确定最佳油石比OAC2。

OAC2=(OACmin+OACmax)2=(4.8+5.4)2=5.1（%）取OAC。