路面設計計算

Pavement Design

Pavement Design

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所需結構數 SN
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總厚度 (cm)
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基層厚度 (cm)
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底基層厚度 (cm)
📐 AASHTO 設計公式
log₁₀(W18) = ZR·S0 + 9.36·log₁₀(SN+1) − 0.20 + log₁₀(ΔPSI/2.7) / [0.40 + 1094/(SN+1)^5.19] + 2.32·log₁₀(MR) − 8.07

SN = a1·D1 + a2·D2 + a3·D3(厚度單位 inch,1 inch = 2.54 cm)
W18:累計18kip當量軸次;ZR:可靠度係數;MR:路基回彈模量(psi),1 MPa ≈ 145.038 psi
ΔPSI = p0 − pt:服務能力損失

💡 本工具採用 AASHTO 1993 設計指南,結果供參考。實際工程應結合 JTG D40-2011 公路瀝青路面設計規範綜合確定。

📚 深度解析:路面厚度設計

💡 常見使用場景

  • 按 AASHTO 經驗法,根據累計當量軸載作用次數 W₁₈、可靠度 R、總體標準差 S₀、路基土回彈模量 MR 與使用年限內服務效能衰減(p₀−pₜ),反算所需路面結構數 SN。
  • 將 SN 分配給瀝青面層、基層、底基層:各層結構數 = 層厚(in)×層係數 a,面層滿足後剩餘按 40% 基層 / 60% 底基層分配,得到各層厚度。
  • 對比不同材料組合(面層 a₁、基層 a₂、底基層 a₃ 取值不同)對總厚度與造價的影響,做方案比選。
可復現算例(W₁₈=1e7, R=95%, S₀=0.45, MR=80MPa, p₀=4.5, pₜ=2.5)
可靠度係數 Z_R = −1.645(95%);dPSI = 4.5−2.5 = 2.0;MR(psi)=80×145.038 ≈ 11603。 目標式:log₁₀W₁₈ − Z_R·S₀ − 2.32·log₁₀(MR) + 8.07 + 0.20 = 7.0 + 0.740 − 9.430 + 8.27 ≈ 6.58。 二分求得所需 SN ≈ 4.33,向上取整 4.4。 面層 10cm(a₁=0.44):SN₁=0.44×(10/2.54)=1.73;剩餘 4.4−1.73=2.67。 分配:基層 40%→SN₂≈1.07→D₂=ceil(1.07/0.14×2.54)=20cm;底基層 60%→SN₃≈1.60→D₃=ceil(1.60/0.11×2.54)=37cm。 總厚 = 10+20+37 = 67 cm,實際 SN≈0.44×3.94+0.14×7.87+0.11×14.57≈1.73+1.10+1.60=4.44 ≥ 4.4 → 滿足。

❓ 常見問題(FAQ)

結構數 SN 是厚度嗎?
不是直接厚度,而是各結構層「層厚(英寸)×層係數 a」之和,反映整體抗彎能力。層係數 a 由材料型別決定(瀝青面層約 0.44、級配碎石基層約 0.14)。SN 達標後還需換算成實際層厚,並向上取整便於施工。
可靠度 R 和標準差 S₀ 怎麼影響結果?
R 越高(如 99% vs 80%)Z_R 絕對值越大,所需 SN 越高、路面越厚;S₀ 反映軸載與材料變異,變異越大也需更厚。提高可靠度直接增加造價,設計中需結合道路等級權衡。
⚠️ 使用說明與注意事項
📖關於「路面設計計算」 ▼

📝工具簡介

路面厚度設計計算 - AASHTO柔性路面結構數法,計算所需結構層數與各層厚度。。科學研究工具,採用標準科學公式,計算精準。

✨功能特點

🎯使用場景