楊鑒波1028003554路基路面工程課程設(shè)計(jì)

路基路面工程課程設(shè)計(jì)1路基路面工程課程設(shè)計(jì)專業(yè)：土木工程（道路與橋梁）姓名： 楊 鑒 波學(xué)號(hào)： 1028003554路基路面工程課程設(shè)計(jì)2指導(dǎo)教師：袁 玉 卿目錄231325374105116116116213422523路基路面工程課程設(shè)計(jì)3主要參考文獻(xiàn) ３ 0一.設(shè)計(jì)資料公路自然區(qū)劃 II1擬建一雙車道二級(jí)公路 ,該地區(qū)為粘性土 ,稠度為 1.0,山嶺重丘區(qū).沿線的工程地質(zhì)及水文地質(zhì)良好。山體附近有多處采石廠，砂石材料豐富 ,其他材料均需外購。擬設(shè)計(jì)道路路基寬度 10m，路面寬度 7.5m，路肩寬度 1.25m，其中硬路肩寬度 0.75m，土路肩寬度 0.5m。所經(jīng)地區(qū)多處為粘性土。 根據(jù)最新路網(wǎng)規(guī)劃 ,預(yù)測(cè)使用初期年平均日交通量見下表 ,年均增長為 5%。表一預(yù)測(cè)竣工后第一年的交通組成車型解放東風(fēng)EQ-140日野KB222黃河小汽車CA10JN-150B雙向交通量輛/d1620142070801450二、水泥路面設(shè)計(jì)1、交通分析查規(guī)范，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為

20年，安全等級(jí)為三級(jí)。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以

100KN的單軸

-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸

-輪型和軸載的作用次數(shù)，按式（

3.04-1

）換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。n16NsPiiNii1100式中：Ns——100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；Pi——單軸-單輪、單軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型 i級(jí)軸載的總重（ KN）；——軸型和軸載級(jí)位數(shù)；路基路面工程課程設(shè)計(jì)4Ni——各類軸型 i級(jí)軸載的作用次數(shù)；i——軸-輪型系數(shù)由已知資料計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)見下表 ：車型軸重δi交通組成當(dāng)量軸次解放前軸19.40620.294916200.5724CA-10B后軸60.851東風(fēng)前軸23.70569.129614203.9264EQ-140后軸69.201日野前軸50.20412.145370137.7618KB222后軸104.301黃河前軸49.00416.455680103.4990JN-150后軸101.601小汽車前軸--556.2114500.0000后軸--1合計(jì)245.7596N解放）=620.2949*1620*+1*1620*=0.5724s（Ns（東風(fēng)）=569.1296*1420*+1*1420*=3.9264N日野）=412.1453*70*+1*70*=137.7618s（Ns（黃河）=416.4556*80*+1*80*=103.4990Ns（小汽車）=0Ns=Ns（解放）+Ns（東風(fēng)）+Ns（日野）+Ns（黃河）+Ns（小汽車）=0.5724+3.9264+137.7618+103.4990+0=245.7596表二 可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路安全等級(jí)一級(jí)二級(jí)三級(jí)四級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（a）30302020目標(biāo)可靠度（％）95908580目標(biāo)可靠指標(biāo)1.641.281.040.84變異水平等級(jí)低低～中中中～高路基路面工程課程設(shè)計(jì)5表三車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.17～0.22二級(jí)及二級(jí)以下公行車道寬>7m0.34～O．39路行車道寬≤7mO．54～0.62注：車道或行車道寬或者交通量較大時(shí)，取高值；反之，取低值。由表二可知，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為20年，安全等級(jí)為三級(jí)。由表三可知,臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.39。取交通量年平均增長率為5％。按下式計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為：NS1grt110.05201245.75963656Negr3650.050.391.156*10次式中：N——標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；e——設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；gr——交通量年平均增長率；η——臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，按表三選用由于標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)： 100<Ne=115.6<2000由表四查得，屬 重交通。表四交通分級(jí)交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作＞2000100～20003～100＜3用次數(shù)Ne（104）表五水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通等級(jí)特重重公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)二級(jí)變異水平等低中低中低中低中級(jí)面層厚度≥260≥250≥240270～240260～230250～220（mm）交通等級(jí)中等輕公路等級(jí)二級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)變異水平高中高中高中等級(jí)路基路面工程課程設(shè)計(jì)6面層厚度240～210230～200220～200≤230≤220mm）2、初擬路面結(jié)構(gòu)由表二可知，相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、重交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)，查表五初擬普通混凝土面層厚度為 O.25m?；鶎舆x用級(jí)配碎礫石 （基層），厚0.20m。墊層為級(jí)配碎礫石 （墊層），厚0.15m。普通混凝土板的平面尺寸為寬 3.75m，長4.5m。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。縱向接縫的布設(shè)應(yīng)路面寬度和施工鋪筑寬度而定：一次鋪筑寬度小于路面寬度時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向施工縫，構(gòu)造如圖一所示；一次鋪筑寬度大于 4.5m時(shí)，應(yīng)設(shè)置縱向縮縫，構(gòu)造如圖二所示。8填料縫0拉桿防銹涂料044211070021圖一縱向施工縫構(gòu)造8填料縫0拉桿防銹涂料048211070021圖二縱向縮縫構(gòu)造路基路面工程課程設(shè)計(jì)72)每日施工結(jié)束或因臨時(shí)原因中斷施工時(shí)，必須設(shè)置橫向施工縫， 其位置應(yīng)盡可能選在縮縫或脹縫處，構(gòu)造如圖三所示。3)橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式 ,因本設(shè)計(jì)為重等交通公路，所以采用設(shè)傳力桿的假縫，構(gòu)造如圖四所示。8填料縫00 涂瀝青 傳力桿 52102 4001圖三 橫向施工縫構(gòu)造8填料縫00 涂瀝青 傳力桿 521021圖四 橫向縮縫構(gòu)造3、路面材料參數(shù)確定路基路面工程課程設(shè)計(jì)8表六混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）5.05.04.54.0鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）6.06.05.55.0表七中濕路基路床頂面回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值范圍(MPa)公路自然區(qū)劃土組ⅡⅢⅣⅤⅥ土質(zhì)砂26～4240～5039～5035～6050～60粘質(zhì)土25～4530～4025～4530～4530～45粉質(zhì)土22～4632～5430～5027～4330～45表八墊層和基層材料回彈模量經(jīng)驗(yàn)參考值范圍材料類型回彈模量(MPa)材料類型回彈模量(MPa)中、粗砂80～100石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料1300～1700天然砂礫150～200水泥穩(wěn)定粒料1300～1700未篩分碎石180～220瀝青碎石(粗粒式，20℃)600～800級(jí)配碎礫石(墊層)200～250瀝青混凝土(粗粒式，20℃)800～1200級(jí)配碎礫石(基層)250～350瀝青混凝土(中粒式，20℃)1000～1400石灰土200～700多孔隙水泥碎石(水泥劑量9.5％～1300～170011％)石灰粉煤灰土600～900多孔隙瀝青碎石(20℃，瀝600～800青含量2.5％～3.5％)查表六，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為=5.0MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為31GPa。查表七，路基回彈模量取30MPa。查表八，石灰粉煤灰土墊層回彈模量取800MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1600MPa。路基路面工程課程設(shè)計(jì)9按下式計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：E1=300MpaE2=250MpaE0=30Mpah1=0.2mh2=0.15mEc=31000MpaExh12E1h22E23000.222500.152282(MPa)h12h220.1520.202DxE1h13E2h23(h1h2)2(11)13000.232500.15312124E1h1E2h21212(0.200.15)2(10.201)10.97704(MNm)43002500.153hx12DxEx3120.977040.3464(m)282a6.2211.51(Ex)0.456.2211.51(282)0.452.7934E030b11.44(Ex)0.5511.44282)0.550.5801E0(30bEx1/30.58012821/3EtahxE0(E0)2.79340.346430(30)95.61796(MPa)式中：Et——基層頂面的當(dāng)量回彈模量 (MPa)；E0——路床頂面的回彈模量 (MPa)；Ex——基層和底基層或墊層當(dāng)量回彈模量 (MPa)；E1、E2——基層和底基層或墊層的回彈模量 (MPa)；hx——基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度 (m)；Dx——基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度 (MN-m)；h1、h2——基層和底基層或墊層的厚度 (m)；a、b——與Ex／E0有關(guān)的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按下式計(jì)算如下：r0.573h3Ec0.5730.253310000.9841Et95.61796路基路面工程課程設(shè)計(jì)10式中：r ——混凝土板的相對(duì)剛度半徑 (m)；——混凝土板的厚度(m)；Ec——水泥混凝土的彎拉彈性模量 (MPa)；Et ——基層頂面當(dāng)量回彈模量 (MPa)4、荷載疲勞應(yīng)力按下式，標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為PS 0.0770.6h2 0.077 0.98410.6 0.252 1.2202(MPa)式中：σps——標(biāo)準(zhǔn)軸載 PS在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力 (MPa)；r ——混凝土板的相對(duì)剛度半徑

(m)，按式

(B.1.3-2)

計(jì)算；h——混凝土板的厚度

(m)；因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) kr=O.87。考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累 計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)kfNen(0.94106)0.0572.190。根據(jù)公路等級(jí)，由表九，考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)kc=1.20。表九綜合系數(shù)kc公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路kc1.301.251.201.10按式下式，荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為pr krkfkc ps 0.87 2.190 1.20 1.2202 2.7898(MPa)式中：σpr——標(biāo)準(zhǔn)軸載

PS在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力

(MPa)；σps——標(biāo)準(zhǔn)軸載

PS在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力

(MPa)；kr——考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時(shí)，

kr=O.87

～O.92(

剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值

)；縱縫為不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時(shí)，

kr

=1.O；縱縫為設(shè)拉桿的企口縫時(shí)， kr=0.76～O.84；路基路面工程課程設(shè)計(jì)11kf——考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)；kc——考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。5、溫度疲勞應(yīng)力計(jì)算由表十，Ⅱ區(qū)最大溫度梯度取 88(℃／m)。板長4.5m，l/r=4.5／0.9841=4.5727，由圖 B2.2.可查普通混凝土板厚 h=0.25m，Bx=O.59。表十最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值Tg公路自然區(qū)劃Ⅱ、ⅤⅢⅣ、ⅥⅦ最大溫度梯度(℃/m)88～8390～9586～9293～98注：海拔高時(shí)，取高值；濕度大時(shí)，取低值。最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為tmcEchTgBx1105310000.25880.592.0119(MPa)22式中：σtm——最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力 (MPa)；αc——混凝土的線膨脹系數(shù) (1／℃)，通?？扇?1×10-5／℃；Tg ——最大溫度梯度，查表十取用；Bx——綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，可按 l／r和h查用圖B.2.2確定；l——板長，即橫縫間距 (m)。路基路面工程課程設(shè)計(jì)12溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt，按式(B．2．3)計(jì)算為frc5.02.01191.323ktatmb0.8280.0410.5152fr2.01195.0tm式中：a、b和c——回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表十一確定表十一回歸系數(shù)a、b和c公路自然區(qū)劃系數(shù)IIIIIⅣVⅥV11a0.8280.8550.8410.8710.8370.834b0.0410.0410.0580.0710.0380.052c1.3231.3551.3231.2871.3821.270再由下式計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為tr kt tm 0.5152 2.0119 1.036(MPa)式中：σtr——臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力 (MPa)；σtm——最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力 (MPa)；路基路面工程課程設(shè)計(jì)13kt ——考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。查表二，二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為 85％。再據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表十二，確定可靠度系數(shù)r=1.13。表十二可靠度系數(shù)r取值變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度（％）95908580低1.20～1.331.09～1.161.04～1.08—中1.33～1.501.16～1.231.08～1.131.04～1.07高—1.23～1.331.13～1.181.07～1.11注：變異系數(shù)在表 3.0.2 所示的變化范圍的下限時(shí)，可靠度系數(shù)取低值；上限時(shí)取高值。按下式：r pr tr 1.13 (2.7898 1.036) 4.323 fr 5.0MPa因而，所選普通混凝土面層厚度 (O.25m)可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。6、電算水泥混凝土路面設(shè)計(jì)路基路面工程課程設(shè)計(jì)14路基路面工程課程設(shè)計(jì)15水泥混凝土路面設(shè)計(jì) :設(shè) 計(jì) 內(nèi) 容:新建單層水泥混凝土路面設(shè)計(jì)公 路 等 級(jí):二級(jí)公路變異水平的等級(jí) :中 級(jí)可靠度系數(shù):1.13面層類型:普通混凝土面層表十三序路面單軸單輪軸載總單軸雙輪軸載總雙軸雙輪軸載總?cè)S雙輪軸載總交通號(hào)車輛組的個(gè)數(shù)重(kN)組的個(gè)數(shù)重(kN)組的個(gè)數(shù)重(kN)組的個(gè)數(shù)重(kN)量行駛名稱1單后119.4160.8500001620軸客車2單后123.7169.200001420軸客車3單后150.21104.3000070軸客車4單后1491101.6000080軸客車5其12012000001450他車路基路面工程課程設(shè)計(jì)16行駛方向分配系數(shù)1車道分配系數(shù)1輪跡橫向分布系數(shù)0.39交通量年平均增長率5％混凝土彎拉強(qiáng)度:5MPa混凝土彎拉模量:31000MPa混凝土面層板長度:4.5m地區(qū)公路自然區(qū)劃:Ⅱ面層最大溫度梯度:88℃/m接縫應(yīng)力折減系數(shù):0.87基(墊)層類型----新建公路土基上修筑的基(墊)層表十四層位基（墊）層材料名稱厚度(mm)回彈模量(MPa)1級(jí)配碎礫石（基層）2003002級(jí)配碎礫石（墊層）1502503土基30基層頂面當(dāng)量回彈模量Et=95.61796MPaHB=250mmr=0.9841=1.2202=2.7898Bx=0.59=2.0119Kt=0.5152=1.036設(shè)計(jì)車道使用初期標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù):200次路面的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期:20年設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù):1156000次路面承受的交通等級(jí):重型交通等級(jí)基層頂面當(dāng)量回彈模量:95.61796MPa混凝土面層設(shè)計(jì)厚度:250mm通過對(duì)設(shè)計(jì)層厚度取整,最后得到水泥路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下:路基路面工程課程設(shè)計(jì)17---------------------------------------普通混凝土面層250mm---------------------------------------級(jí)配碎礫石（基層）200mm---------------------------------------級(jí)配碎礫石（墊層）150mm---------------------------------------土基三、瀝青路面設(shè)計(jì)1、初擬路面結(jié)構(gòu)組合根據(jù)交通狀況，結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度等因素綜合考慮，初擬各結(jié)構(gòu)層厚度如下：根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》，并考慮公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（190mm），基層采用水泥穩(wěn)定碎石（厚度待定），底層采用二灰土（350mm），采用三層式瀝青混凝土面層，表層采用細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土（40mm），中面層采用中粒式密級(jí)配瀝青混凝土（60mm），下面層采用粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土（90mm）。結(jié)構(gòu)組合參數(shù)層材料名厚度抗壓回彈模量強(qiáng)度劈裂次(cm)15°C模量20°C模量（Mpa）①細(xì)粒式瀝青混凝土4200014001.4②中粒式瀝青混凝土6180012001.0③粗粒式瀝青混凝土9120010000.8④水泥穩(wěn)定碎石待定150015000.5⑤二灰土357507500.25⑥土基—3030—2、交通分析根據(jù)表十三可知，二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限為

12年，交通年均增長為

5%。表：十三各級(jí)公路的瀝青路面設(shè)計(jì)年限公路等級(jí)設(shè)計(jì)年限公路等級(jí)設(shè)計(jì)年限（年）（年）高速公路、一級(jí)公路15三級(jí)公路8二級(jí)公路12四級(jí)公路6路基路面工程課程設(shè)計(jì)18（1）當(dāng)以彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)，各級(jí)軸載均應(yīng)按如下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P的當(dāng)量作用次數(shù)N。①準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次 N：KPi4.35N=192.5+299.3+91.22+81.54=664.56（次/d）C1C2nii1100式中：N——以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/d）：Ni——被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/d）；P—---標(biāo)準(zhǔn)軸載；Pi——被換算車型的各級(jí)軸載（KN）；C1——被換算車型的軸數(shù)系數(shù)；C2——被換算車型的輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為6.4，四輪組為0.38；——被換算車型的軸載級(jí)別。當(dāng)軸間距大于 3m時(shí)，應(yīng)按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為 1；當(dāng)軸間距小于 3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下面公式計(jì)算：C1=1+1.2 （m-1）式中：m——軸數(shù)。列表如下：車型軸重C1C2ηη1交通組成當(dāng)量軸次解放前軸19.4016.40.00510.12301620194.93CA-10B后軸60.85110.1152東風(fēng)前軸23.7016.40.01220.12031420303.58EQ-140后軸69.20110.2061日野前軸50.2016.40.31931.520370106.42KB222后軸104.30111.2010黃河前軸49.0016.40.28741.358980108.71JN-150后軸101.60111.0715小汽車前軸--16.40.00000.000014500.00后軸--110.0000合計(jì)713.64N（解放）=6.4*1*1620* +1*1*1620* =194.93路基路面工程課程設(shè)計(jì)19N東風(fēng)）=6.4*1*1420*+1*1*1420*=303.58（N（日野）=6.4*1*70*+1*1*70*=106.42N黃河）=6.4*1*80*+1*1*80*=108.71（N（小汽車）=0N=N（解放）+N（東風(fēng)）+N（日野）+N（黃河）+N（小汽車）=194.93+303.58+106.42+108.71+0=713.64②設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次 Ne，按下式計(jì)算：1t1365NNe2.487106（次/車道）式中：Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次（次/車道）；——設(shè)計(jì)年限（年），t=12；NS——路面竣工后第一年雙向日平均標(biāo)準(zhǔn)軸載的 當(dāng)量軸次（次/日）；η—— 車道系數(shù)，無分隔帶的雙車道 η＝0.6~0.7，此處取 η＝0.6；γ—— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量年平均增長率， γ＝0.05。（2）當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，各級(jí)軸載均應(yīng)按如下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P的當(dāng)量作用次數(shù)N。①標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次 N：（解放）=18.5*1*1620*+1*1*1620*=30.511（東風(fēng)）=18.5*1*1420*+1*1*1420*=74.930（日野）=18.5*1*70*+1*1*70*=103.256（黃河）=18.5*1*80*+1*1*80*=95.751（小汽車）=0路基路面工程課程設(shè)計(jì)20=（解放）+（東風(fēng)）+（日野）+（黃河）+（小汽車）=30.511+74.930+103.256+95.751=304.448（次/車道）K8PiN'C'（次/日）i1C12ni100=304.448式中：N——準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）；ni——設(shè)計(jì)第一年被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）；Pi——被換算車型的各級(jí)軸載（KN）；C1′——軸數(shù)系數(shù)， C1＝1 （2m 1），式中m——軸數(shù)；C2′——輪組系數(shù)，單軸組為 18.5，雙輪組為 1.0，四輪組為 0.09。列表計(jì)算如下：車型軸重C1C2ηη1交通組成當(dāng)量軸次解放前軸19.40118.50.00000.0188162030.511CA-10B后軸60.85110.0188東風(fēng)前軸23.70118.50.00020.0528142074.930EQ-140后軸69.20110.0526日野前軸50.20118.50.07461.475170103.256KB222后軸104.30111.4005黃河前軸49.00118.50.06151.19698095.751JN-150后軸101.60111.1354小汽車前軸--118.50.00000.000014500.000后軸--110.0000合計(jì)304.448②設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次 Ne，按下式計(jì)算：表十四 車道系數(shù)t1365N'121365304.4480.602.213106Ne110.050.05式中： Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次（次 /車道）；路基路面工程課程設(shè)計(jì)21竣工后平均標(biāo)軸次（次

t——設(shè)計(jì)年限（12年）；車道特征η車道特征ηNS——路面雙向單車道1.0雙向六車道0.3～0.4第一年雙向日0.6～0.70.25～0.35雙向兩車道雙向八車道雙向四車道0.4～0.5準(zhǔn)軸載的當(dāng)量/日）；γ—— 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均增長率（ 5%）；η—— 車道系數(shù)，無分隔帶的雙車道 η＝0.6~0.7，此處取 η＝0.6；3、路面設(shè)計(jì)彎沉值路面設(shè)計(jì)彎沉值是表征路面整體剛度大小的指標(biāo)，是路面厚度計(jì)算的主要依據(jù)。路面設(shè)計(jì)彎沉值應(yīng)根據(jù)公路等級(jí)、在設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次、面層和基層類型按下式計(jì)算確定：ld 600Ne0.2AcAsAb 600 (2.487 106)0.2 1.11.0 1.0 34.71cm式中：ld——路面設(shè)計(jì)彎沉值；Ne——設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)；Ac——公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為 1.0，二級(jí)公路為 1.1，三、四級(jí)公路為 1.2；As——面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為 1.0；熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、上拌下慣或貫路基路面工程課程設(shè)計(jì)22入式路面為

1.1；瀝青表面處治為

1.2；中、低級(jí)路面為

1.3；Ab——基層類型系數(shù)，對(duì)半剛性基層、底基層總厚度大于或等于

20cm時(shí)為

1.0；若面層與半剛性基層結(jié)構(gòu)時(shí)可取

1.0；柔性基層、底基層為

1.6，當(dāng)柔性基層厚度大于

15cm、底基層為半剛性下臥層時(shí)可取

1.6.。表十五基層、底基層材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱配合比或規(guī)格要求抗壓模量E抗壓模量E（MPa）拉應(yīng)劈裂強(qiáng)度б（MPa）彎沉計(jì)力計(jì)算用（MPa）算用水泥砂粒4﹪～6﹪1100～15003000～42000.4～0.6水泥碎石4﹪～6﹪1300～17003000～42000.4～0.6二灰砂粒7:13:801100～15003000～42000.6～0.8二灰碎石8:17:801300～17003000～42000.5～0.8石灰水泥粉煤灰砂6:3:16:751200～16002700～37000.4～0.55粒水泥粉煤灰碎石4:16:801300～17002400～30000.4～0.55石灰土碎石粒料>60﹪700～11001600～24000.3～0.4碎石灰土粒料>40﹪～50﹪6009001200～18000.25～0.35水泥石灰砂粒土4:3:25:68800～12001500～22000.3～0.4二灰土10:30:60600～9002000～28000.2～0.3石灰土8﹪～12﹪400～7001200～18000.2～0.25石灰土處理路基4﹪～7﹪200～350————級(jí)配碎石基層連續(xù)級(jí)配型300～350——基層骨架密實(shí)型300～500————底基層、墊層200～250——表十六瀝青混合材料設(shè)計(jì)參數(shù)材料名稱抗壓模量E（MPa）劈裂強(qiáng)度備注20℃15℃15℃（MPa）細(xì)粒式密集配1200～16001800～22001.2～1.6AC-10,AC-13瀝青混開級(jí)配700～10001000～14000.6～1.0OGFC凝土瀝青馬蹄脂碎石1200～16001600～20001.4～1.9SMA中粒式瀝青混凝土1000～14001600～20000.8～1.2AC-16,AC-20密集配粗粒式瀝青混凝土800～12001000～14000.6～0.8AC-25路基路面工程課程設(shè)計(jì)23瀝青碎石密集配1000～14001200～16000.6～1.0ATB-25,ATB-35基層半開級(jí)配600～800————AM-25,AM-40瀝青貫入式400～600——————查表十五，表十六，得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度。抗壓模量取 20℃的模量，各值均取規(guī)范給定的中值如下表：材料名稱抗壓模量E（MPa）劈裂強(qiáng)度備注20℃15℃15℃（MPa）中粒式瀝青混凝土130019001.1AC-16,AC-20密集配粗粒式瀝青混凝土110013000.8AC-25材料名稱配合比或抗壓模量E（MPa）劈裂強(qiáng)度15℃（MPa）規(guī)格要求彎沉計(jì)算用拉應(yīng)力計(jì)算用二灰穩(wěn)定砂礫8:17:80140039000.70二灰土10:30:6080025000.25土基回彈模量的確定：該地區(qū)屬于道路Ⅱ 1區(qū)，為粘性土，稠度為 1.0，山嶺重丘區(qū)，查表 二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值（ MPa），查得土基回彈模量為 30Mpa。4、各層材料的容許層底拉應(yīng)力各層材料按容許層底拉應(yīng)力 R，按下列公式計(jì)算：R式中 ： R— 路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（ Mpa）；

skss—路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限 Ne次加載的疲勞彎拉應(yīng)力（Mpa）；路基路面工程課程設(shè)計(jì)24ks—抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。對(duì)瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)土類的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)：表17結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力

Ks0.09Ne0.22/Ac2.089Ks0.35Ne'0.11/Ac1.608Ks0.0.11/Ac2.06745Ne'材料名稱s（Mpa）ksR（Mpa）細(xì)粒瀝青混凝土1.42.0890.670中粒瀝青混凝土1.02.0890.479粗粒瀝青混凝土0.82.0890.383水泥穩(wěn)定碎石0.51.6080.311二灰土0.252.0670.1215、電算瀝青路面設(shè)計(jì)路基路面工程課程設(shè)計(jì)25路基路面工程課程設(shè)計(jì)26新建路面設(shè)計(jì)成果文件匯總1）軸載換算及設(shè)計(jì)彎沉值和容許拉應(yīng)力計(jì)算序號(hào) 車型名稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 交通量(輛/d)1 解放CA10B 19.4 60.85 1 雙輪組 16202 東風(fēng)EQ140 23.7 69.2 1 雙輪組 14203 日野KB222 50.2 104.3 1 雙輪組