【正文】 新建路基 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= () 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù) ) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 1 )= (MPa) 第 2 層底 面最大拉應(yīng)力 σ ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 3 )= (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 4 )= (MPa) 8 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 5 )= (MPa) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 400 mm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 方案 二 ： 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 由上面的計算得到設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標 準軸次約為 1714 萬次左右，根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，路面結(jié)構(gòu)層采用瀝青混凝土（ 16cm）、基層采用 密級配瀝青碎石 （ 20cm）、底基層采用 水泥穩(wěn)定砂礫 （厚度待定） 、墊層采用 級配砂礫（ 18cm）。 規(guī)范規(guī)定高速公路一級公路的面層由二至三層組成，查規(guī)范，采用 兩 層瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青混凝土（厚 6cm），中間層采用中粒式密級配瀝青混凝土（厚 10cm）。 各層材料的抗壓模量與劈裂強度 查有關(guān)資料的表格得各層材料抗壓模量（ 20℃） 、 15℃抗壓模量 與劈裂強度 材料名稱 H（ mm） 20℃抗壓模量 15℃抗壓模量 劈裂強度 細粒式瀝青混凝土 60 1400 2020 中粒式瀝青混凝土 100 1200 1800 密級配瀝青碎石 140 1200 1400 水泥穩(wěn)定砂礫 ？ 1300 3600 級配砂礫 180 200 200 0 土基 — 40 — 路面結(jié)構(gòu)層厚度的確定及強度驗算 土基回彈模量的確定 該路段處于 II 區(qū)，為 中液限粘性 土，查相關(guān)表的土基回彈模量為 。 細粒式瀝青混凝土 60 mm 中粒式瀝青混凝土 100 mm 密級配瀝青碎石 140 mm 水泥穩(wěn)定砂礫 ？ 級配砂礫 180mm 新建路基 9 設(shè)計 指標的確定 對于一級公路，規(guī)范要求以設(shè)計彎沉值作為設(shè)計指標，并進行結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力的驗算。 Ⅰ、 設(shè)計彎沉值（一級公路） 該公路為一級公路，路面等級系數(shù) cA 取 ，面層是瀝青混凝土路面 sA 取 ，該結(jié)構(gòu)為柔性基層與半剛性基層組合 ， 采用內(nèi)插法的 基層類型系數(shù) ? 。 設(shè)計彎沉值為： 0 .2600d e c s bL N A A A?? ? ?0 . 26 0 0 1 7 1 3 9 7 4 5 . 8 0 1 . 0 1 . 0 1 . 4 5 3 1 . 1 0 . 0 1mm?? ? ? ? ? ? Ⅱ、 各層材料的容許層底拉應(yīng)力 ⑴ 細粒式密級配瀝青混凝土 sspR K?? ? eS cNK A? RaS MPK?? ?? ⑵ 中粒式密級配瀝青混凝土 S cNK A? RaS MPK?? ?? ⑶ 密級配瀝青碎石 S cNK A? RaS MPK?? ?? ⑷ 水泥穩(wěn)定砂礫 eS cNK A? RaS MPK?? ?? ⑸ 級配砂礫 由于 級配砂礫 屬于散料，不存在粘結(jié)拉應(yīng)力，故層底拉應(yīng)力為 0 設(shè)計資料總結(jié) 設(shè)計彎沉值為 （ ）相關(guān)資料匯總?cè)缦卤恚? 10 材料名稱 H（ mm） 20℃抗壓模量 15℃抗壓模量 容許拉應(yīng)力 （ aMP ） 細粒式 瀝青混凝土 60 1400 2020 中粒式瀝青混凝土 100 1200 1800 密級配瀝青碎石 140 1200 1400 水泥穩(wěn)定砂礫 ？ 1300 3600 級配砂礫 180 200 200 0 土基 — 40 — 確定水泥碎石層厚度（換算成三層體系） 取設(shè)計彎沉值等于計算彎沉值為 （ ） 0. 38 0. 3602020 sF LEFA P?? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? 12dL LEPF? ?? 1 6h h cm?? aMPE 14001 ? 2132 EEhHH Knk K????? aMPE 12020 ? 216 0 .5 61 0 .6 51200 0 .8 61400hE E?? ???????? 026 0 .5 61 0 .6 540 0 .0 3 31200hE E?? ???????? ∴2 1LK aK?? 根據(jù) 12 .423 2n KKk EH h h E????? ∴ 5 245h mm? 彎拉應(yīng)力的驗算 11 A 點 細粒式密級配 瀝青混凝土底 1 6h h cm?? ??? ??121nk ikk EEhH 6 ? ?? 8 5 4 0 01 2 0 012 ??EE 0 2 40 0 .0 3 31200E E ?? ( 1 )= 0 .1 3 6 (M Pa )? 可 得 ? 為壓應(yīng)力，不需驗算。 B 點 中粒式密級配瀝青混凝土底 41i kkk iEhhE??? 8 6 5 7 ???h 21 1200 11200E E ?? 0 2 40 0 .0 3 31200E E ?? ( 2 )= 0 .0 1 1 (M Pa )? 可 得 ? 為壓應(yīng)力，不需驗算。 C 點 密級配瀝青碎石 底 41i kkk iEhhE??? ???h2 1 1300 1 .0 81200E E ??0 2 40 0 .0 31300E E ?? ( 3 )= 0 .0 3 8 (M Pa )? 可 得 ? 為壓應(yīng)力，不需驗算 D 點 水泥穩(wěn)定砂礫 底 41i kkk iEhhE??? 12 1 3 9 8 1 ???h 2 1 200 0 .1 51300E E ?? 0 2 40 0 .2200E E ?? 12 0 . 2 3 0 . 2 3a R ap m m M P M P? ? ?? ? ? ? E 點 級配砂礫 底 由于 級配砂礫 屬于散料，不存在粘結(jié)拉應(yīng)力，故不需要驗算層底彎拉應(yīng)力 。 路面結(jié)構(gòu)層的確定： 路面結(jié)構(gòu)層的確定： 通過對設(shè)計層厚度取整以及設(shè)計人員對路面厚度進一步的修改 , 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下 : 細粒式瀝青混凝土 60 mm 中粒式瀝青混凝土 100mm 密級配瀝青碎石 140mm 水泥穩(wěn)定砂礫 245mm 級配砂礫 180mm 新建路基 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗收彎沉值 : 第 1 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 4 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= () 第 5 層路面頂面交工驗收彎沉值 LS= 11 () 路基頂面交工驗收彎沉值 LS= () 計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 :(未考慮綜合影響系數(shù) ) 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 3 )= (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ ( 4 )= (MPa)) 13 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 400 mm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 瀝青 路面 結(jié)構(gòu)層技術(shù)經(jīng)濟比較： 綜上所述： 方案一： 瀝青 層厚度 22cm，總厚度為 。 由概預算表可得： 這條一級 公路 每米造價為 ： 39 8. 76 38 5. 04 12 05 .0 9 10 19 .9 1 54 4. ( ? ? ? ?? 元 ） 方案二： 瀝青層 厚度為 30cm，總厚度為 。 由概預算表可得： 這條一級 公路每米造價為 ： 1 4 8 . 9 2 4 9 0 . 5 5 1 4 0 5 . 4 3 1 2 7 4 . 8 9 8 1 6 . 3 94 1 3 6 . 1 8? ? ? ?? （ 元 ） 所以 瀝青路面 結(jié)構(gòu)設(shè)計 根據(jù)上面技術(shù)經(jīng)濟比選后確定選方案 一 路基 排水設(shè)計 確定邊溝布置，斷面形式及尺寸 邊溝設(shè)置在路堤的坡腳外側(cè)無需水力計算，橫斷面采用梯形標準橫斷面式，取梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡坡度為 1:,外側(cè)邊坡坡度與挖方邊坡坡度相同，取為 1:，因江淮丘陵區(qū)降水量較大，故取底寬與深度均為 ，邊溝縱坡為 1:1，邊溝采用漿砌片石，砌筑用砂漿強度采用 . 14 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)層設(shè)計 水泥混凝土路面板為剛性路面，具有較高的力學強度，在車輪荷載作用下變形較小。所以，混凝土板通常工作 在彈性階段。本水泥混凝土路面設(shè)計主要依據(jù) 《公路 水泥混凝土路面設(shè)計 規(guī)范》 (JTG D40— 2020)。在荷載圖示方面采用靜力作用均布面荷載，在地基模型方面，采用溫克勒地基模型。在路面板形態(tài)方面，采用半空間彈性地基有限大矩形板理論。 軸載換算 車輛的類型和軸型 車輛軸重參數(shù)參考表 代表車型 位置 軸重 /KN δ i 后軸數(shù) 后軸輪 交通量 組數(shù) 輛 /日 桑塔納2020 前軸 2400 后軸 2400 SH141 前軸 1 2 500 后軸 500 CA50 前軸 1 2 1800 后軸 1800 吉爾 130 前軸 1 2 400 后軸