【正文】 2. 當(dāng)以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時 , 各種車輛的前、后軸均應(yīng)按公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) 39。N 。 839。21 39。1 ??????? ?? PPnccN iiki’ 式中：C1 ──輪組系數(shù)，雙輪組為 ，單輪組為 ，四輪組為 ； C180。2──軸數(shù)系數(shù)。 以拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計算。 C180。2=1+2(m1) 軸載換算結(jié)果（彎沉和瀝青層層底拉應(yīng)力） 車型 Pi（ KN) C1 C2 in )( PPinCCN iKi ?? ?? 解放CA10B 前軸 1 1224 后軸 1 1 1224 黃河JN150 前軸 49 1 450 后軸 1 1 450 9 日野KB222 前軸 1 306 后軸 1 1 306 太脫拉138 前軸 1 170 后軸 80 1 170 東風(fēng)KM340 前軸 1 1254 后軸 1 1 1254 黃河JN362 前軸 63 1 500 后軸 127 1 1 500 日野FC164 前軸 1 765 后軸 71 1 1 765 累計 軸載換算結(jié)果（半剛性材料層的拉應(yīng)力） 車型 Pi C139。 C180。2 in 839。2139。1 ??????? ?? PPnccN iiki’ 解放CA10B 前軸 1 1224 后軸 1 1 1224 黃河JN150 前軸 49 1 450 后軸 1 1 450 日野KB222 前軸 1 306 后軸 1 1 306 太脫拉138 前軸 1 170 后軸 80 1 3 170 東風(fēng) 前軸 1 1254 10 KM340 后軸 1 1 1254 黃河JN362 前軸 63 1 500 后軸 127 1 1 500 日野FC164 前軸 1 765 后軸 71 1 1 765 累計 綜合上述計算可得出 : 當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時 ,標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù)N=(次 /日）。 當(dāng)以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) 39。N=（次/日）。 計算累計當(dāng)量軸次 設(shè)計交通量是根據(jù)不同公路等級的設(shè)計年限、第一年雙向日平均當(dāng)量軸次 (N1)、年平均交通量增長率、車道系數(shù)及該公路交通特點，計算的設(shè)計年限內(nèi)一個方向一個車道的累計當(dāng)量軸次， 按公式計算： Ne Nt? ? ? ? ? ?[( ) ]1 1 365 1? ? ? 式中： eN ── 設(shè)計年限內(nèi)一個方向上一個車道的累計當(dāng)量軸次（次）； t ── 設(shè)計年限（年）； N1 ── 路面營運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次 /日）； r ── 設(shè)計年限內(nèi)交通量的平均年增長率 (%)。 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，一級公路瀝青路面的設(shè)計年限取 15年，四車道的車道系數(shù)是 ，取 。交通調(diào)查資料為 2021 年，設(shè)計年 限的起算年為 2021年。預(yù)計未來十年，交通量年平均增長率為 8% ， 10 年后增長率為 4% 。 驗算彎沉和瀝青層層底拉應(yīng)力的累計當(dāng)量軸次 從調(diào)查年 2021 年到設(shè)計年限的起算年 2021 年，有三年。 所以 6 6 1)(.33 7 0 0)1( 331 ????? ?NN次7 9 88 . 7)(.33 7 00)1( 10102 ????? ?NN 11 因為設(shè)計年限 15 年內(nèi)，前 7 年交通量年平均增長率為 8% ，后 8 年的交通量年平均增長率為 4% 。 ? ?? ?? ?? ? 66 1. 33 653 6511711???????????? ?NrrNte = 次 ? ?? ?? ?? ? 98 8. 73 653 6511822???????????? ?NrrNte = 次 所以設(shè)計年限 15 年間的累計當(dāng)量軸次： eN = 21 ee NN ? =+=18921855 次 驗算半 剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次 從調(diào)查年 2021 年到設(shè)計年限的起算年 2021 年，有三年。 所以 5 6 3 1 3)(2 2 7 4 4)1(882 ????? ?NN 因為設(shè)計年限 15年內(nèi)，前 7年交通量年平均增長率為 8% ，后 8年的交通量年平均增長率為 4% 。 ? ?? ?? ?? ? 8863 653 6511711???????????? ?NrrNte = 次 0 8 8)(.14 8 3 3)1( 331 ????? ?NN次1 0 43 4 . 3)(.14 8 33)1( 10102 ????? ?NN 12 ? ?? ?? ?? ? 04 34 . 33 653 6511821???????????? ?NrrNte = 次 所以設(shè)計年限 15年間的累計當(dāng)量軸次： eN = 21 ee NN ? =+= 次 交通等級 交通等級 BZZ100KN 累計標(biāo)準(zhǔn) 軸次 Ne(萬次 /車道 ) 中型以上貨車及大客車（日 /輛） A 特輕 交通 100 300 B 輕交通 100～ 400 300～ 1000 C 中交 通 400～ 1200 1000～ 4000 D 重交通 E 特重交通 2500 10000 由上表格可見，屬于 D 級重交通等級 。 路面設(shè)計彎沉值的計算 高速、一級、 二級公路的 路面結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)以路表面回彈彎沉值和瀝青混凝土層層底拉應(yīng)力 (拉應(yīng)變 )及半剛性材料層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)。 1 輪隙中心處（ A點）路表計算彎沉值 Sl 小于或 等于設(shè)計彎沉值 dl ，即： dS ll ? 2 輪隙中心（ C點）或單圓荷載中心處（ B點）的層底拉應(yīng)力 m? 應(yīng) 小于或 等于容許拉應(yīng)力 R? ， 即： Rm ?? ? 13 B(c)ccpE n =E 0rAAE 1E 2E n 1h n 1h 2h 1B路面荷載及計算點圖示 設(shè)計彎沉值應(yīng)根據(jù)公路等級、設(shè)計年限內(nèi)累計標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次、面層和基層類型按下公式計確定。 bsced AAANl ?? 式中： dl —— 設(shè)計彎沉值（ ）； eN—— 設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量軸次； cA —— 公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為 ，二級公路為 ，三、四級公路為 ； sA —— 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為 ；熱拌和冷拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面、瀝青表面處治為 ；中、低級路面為 。 bA —— 基層類型系數(shù)，對半剛性基層 bA =；柔性基層 bA =； 對于混合式基層采用線性內(nèi)插確定基層類型系數(shù) ： 20/2）（ ?? Fb HA 式中： FH —— 為半剛性基層或底基層上柔性結(jié)構(gòu)層總厚度（ cm） ； 因為初擬定面層為 瀝青混凝土面層，基層為半剛性基層，所以： 取 ?sA ， ?bA ， ?cA ）（ 0 . 0 1 m 8 92 1 8 5 5600600 0 . ??????? ? bsced AAANl 根據(jù)路基土類與干濕類型，確定土 基彈性模量 14 確定土基干濕類型 該路段地處Ⅱ 2區(qū)， 沿線土質(zhì)為粉質(zhì)輕亞粘土， WL=40%， wp=18%，當(dāng)?shù)囟嗄昶骄畲髢錾顬? 米 。（氣象部門調(diào)查的田野凍深） 0+500 ~3+500 段，路槽底距地下水位 米 查路基臨界高度參考值表 223（道路工程），可知，路基一般處于中濕狀態(tài) 確定路基土的平均稠度 利用《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》表 和表 及附錄 F 論證得到各路段土的平均稠度 wc 值。 cw = 確定土基回彈模量 根據(jù)土類和氣候區(qū)以及擬定的路基土的平均稠度，可參考附錄 F 估計路基回彈模量設(shè)計值。采用重型擊實標(biāo)準(zhǔn)時，路基回彈模量設(shè)計值可較表列數(shù)值提高20%~35%。 oE = . ??? ）（ MPa . 初擬路面結(jié)構(gòu)，確定材料的參數(shù) 由 計算得設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標(biāo)準(zhǔn)軸次約為 1891 萬次左右。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到沿線可采集各種砂、石料；附近有礦渣、爐渣可利用；水泥、石灰、瀝青等材料當(dāng)?shù)乜晒?yīng)。 方案一： 路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土 (15cm)，基層采用水泥穩(wěn)定碎石 (取25cm)，底基層采用水泥石灰砂礫土 (厚度待定 )。規(guī)范規(guī)定一級公路的面層由二至三層組成。 材料名稱 厚度 細(xì)粒式瀝青混過凝土 3cm 中粒式瀝青 混凝土 5cm 粗粒是瀝青混凝土 7cm 水泥穩(wěn)定碎石 25cm 15 方案二： 路面結(jié)構(gòu)面層采用瀝青混凝土（ 27cm),基層采用水泥穩(wěn)定沙礫（待定） 底基層采用級配沙礫（ 18cm),見下表 查表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)范給定范圍的中值， 因此得到 20℃的抗壓模量和各層材料的劈裂強(qiáng)度（單位均為 MPa）： 材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度 各層材料的容許層底拉應(yīng)力 瀝青混凝土面層、半剛性材料基層、底基層以彎 拉應(yīng)力為設(shè)計指標(biāo)時，材料的容許拉應(yīng)力 R? 應(yīng)按下列公式計算：、 SSR K?? ? 水泥石灰砂礫土 待定 材料名稱 厚度 細(xì)粒式瀝青混過凝土 4cm 中粒式瀝青混凝土 8cm 密級配瀝青碎石 15cm 水泥穩(wěn)定沙礫 待定 級配沙礫 18cm 材料 細(xì)粒式瀝青 混凝土 中粒式瀝青 混凝土 粗粒式瀝青 混凝土 水泥穩(wěn)定 碎石 水泥石灰砂礫土 抗壓模量 1400 1200 1000 1500 1000 劈裂強(qiáng)度 材料 密級配瀝青 碎石 水泥穩(wěn)定沙 礫 級配沙礫 抗壓模量 1250 1300 175 劈裂強(qiáng)度 16 式中： R? —— 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力 (MPa)。 S? —— 瀝青混凝土或半剛性材料的極限抗拉強(qiáng)度 (MPa)； SK —— 抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。 1 對瀝青混凝土的極限抗拉強(qiáng)度，系指 15℃時的極限抗拉強(qiáng)度；對水泥穩(wěn)定類材料齡期為 90d 的極限抗拉強(qiáng)度 (MPa)； 對二灰穩(wěn)定類、石灰穩(wěn)定類的材料齡期為 180d 的極限抗拉強(qiáng)度 (MPa)。 2 對瀝青混凝土面層的抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)，宜按下式 計 算： ceS ANK / ? 對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類： ceS ANK / ? 對無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類： ceS ANK / ? 方案一 : 細(xì)粒式瀝青混凝土： Ks=N σ s=σ s/Ks= 中粒式瀝青混凝土 : Ks=N σ s=σ s/Ks= 粗粒式瀝青混凝土 : Ks=N σ R=σ s/Ks=水泥穩(wěn)定碎石 : Ks= σ R=σ s/Ks=水泥石灰砂礫土 : Ks= σ R=σ s/Ks= 設(shè)計彎沉值為 ()，相關(guān)設(shè)計資料匯總?cè)缦卤?: 材料名稱 h(cm) 15℃模量 20℃模量 劈裂強(qiáng)度 σ （ MP