【正文】 在設(shè)計過程中，也存在著一些不足之處，有一些實驗數(shù)據(jù)沒有通過實驗測定，而是采用了老師給出的數(shù)據(jù)。3 可靠度系數(shù)變異水平等級目標(biāo)可靠度（％）95908580低～～～—中～～～～高—～～～ 注：變異系數(shù)在表3 .0 .2所示的變化范圍的下限時，可靠度系數(shù)取低值；上限時，取高值。表B．2．3 回歸系數(shù)a、b和c系 數(shù)公路自然區(qū)劃IIIIIⅣVⅥV11abc計算溫度疲勞應(yīng)力為 標(biāo)準(zhǔn)軸載PS在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按式(B．1．2)確定。當(dāng)混凝土澆筑后90天內(nèi)不開放交通的，可采用90天齡期強(qiáng)度。 查《道路工程工程》（徐家鈺 編著）358頁表246（混凝土彎拉強(qiáng)度和彈性模量），相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為30MPa。==所以設(shè)計年限30年間的累計當(dāng)量軸次： ==+=水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計作用次數(shù)分為4級，分級范圍如下表。6cm 瀝青貫入20cm 石灰土25cm 天然砂礫原有路面厚度為 25 cm 天然沙礫底基層，20cm石灰土基層， 6cm 瀝青貫入。 σR=σs/Ks=水泥穩(wěn)定碎石: Ks= σR=σs/Ks=水泥石灰砂礫土: Ks= σR=σs/Ks=()，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（MPa）容許拉應(yīng)力（MPa）細(xì)粒式瀝青混凝土318001400中粒式瀝青混凝土516001200粗粒式瀝青混凝土712001000水泥穩(wěn)定碎石2515001500水泥石灰砂礫土2510001000土基40由公路路面設(shè)計程序系統(tǒng)計算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力： 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 )= .053 (MPa)＜ 第 5 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 5 )= .096 (MPa)＜ 負(fù)號表示瀝青面層的層底均受壓應(yīng)力。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)。 1 輪隙中心處（A點）路表計算彎沉值小于或等于設(shè)計彎沉值，即： 2 輪隙中心（C點）或單圓荷載中心處（B點）的層底拉應(yīng)力應(yīng)小于或等于容許拉應(yīng)力，即： 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。交通調(diào)查資料為2007年，設(shè)計年限的起算年為2010年。 =m（軸數(shù)）；當(dāng)軸間距小于3m時，應(yīng)按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按式C1180。 1. 當(dāng)以設(shè)計彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時, 各種車輛的前、后軸均應(yīng)按以下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N。⑤根據(jù)公路等級情況，需要時還應(yīng)確定路肩的路面結(jié)構(gòu)。⑶由路基土的平均稠度，查設(shè)計規(guī)范得土基回彈模量E0。 對 3+500~5+000 段，在凍前進(jìn)行路面彎沉實測彎沉值為： 97 、 105 、 136 、 100 、 147 、 67 、 121 、 115 、 86 、 78 、 99 、 165 、 120 、 83 、 67 、 162 、 87 、 116 、 92 、 123 、 12 7 97 、587 、6 81010110。二、 設(shè)計原始資料：平原微丘區(qū)某一級公路，近年來由于大噸位車輛的增加，個別路段不能適應(yīng)交通運輸?shù)男枰?，對下列路段的路面作如下處理?0+500~3+500 段，改線需在新路基上鋪路面； 3+500~5+000 段，舊路面強(qiáng)度不足，需進(jìn)行補強(qiáng)設(shè)計； 5+000~6+300 段，接近城鎮(zhèn)為改線路段，在新路基上鋪水泥混凝土路面。 ?該路段地處Ⅱ2區(qū)， 沿線土質(zhì)為粉質(zhì)輕亞粘土，WL=40%， wp=18%， 米 。 3+500~5+000 段，測得路槽底以下 80 cm 分層含水量為： 20% 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % 、 % （ 0~ 80cm , 每 10cm 為一層） （單位為 1/100mm ）土基回彈模量為40MPa。⑷如果是高等公路，由瀝青路面設(shè)計規(guī)范說明，采用重型擊實試驗時，土基回彈模量E0提高15%30%。、水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定與結(jié)構(gòu)層厚度的計算；根據(jù)所給交通量和交通組成，計算累計軸載作用次數(shù)；① 初步擬定路面結(jié)構(gòu)：初選路面結(jié)構(gòu)層次、類型和材料組成，擬定各層的厚度、面板和接縫構(gòu)造；②確定材料參數(shù)，包括混凝土的設(shè)計彎拉強(qiáng)度和回彈模量，基層、墊層和路基的回彈模量，基層頂面的當(dāng)量回彈模量；③計算荷載疲勞應(yīng)力；④計算溫度疲勞應(yīng)力；⑤檢驗初擬路面結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計要求，如不滿足要求，則采取相應(yīng)的調(diào)整措施，重新擬定路面結(jié)構(gòu)，進(jìn)行設(shè)計。 式中： N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/d） n i ——被換算車型的各級軸載作用次數(shù)（次/d） P ——標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN）。 =1+2（m1）計算。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% 。式中：—— 設(shè)計彎沉值（）；—— 設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量軸次；—— 公路等級系數(shù)，高速公路、三；—— 面層類型系數(shù)，；熱拌和冷拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面；中、。規(guī)范規(guī)定一級公路的面層由二至三層組成。該一級公路處季凍區(qū)，多年平均最大凍深為80cm，故尚應(yīng)用HPDS2003公路路面設(shè)計程序系統(tǒng)驗算防凍厚度是否符合要求。：軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算： 序號 車型名稱 前軸重(kN) 后軸重(kN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距(m) 交通量 1 解放CA10B 1 雙輪組 1512 2 黃河JN150 49 1 雙輪組 579 3 日野KB222 1 雙輪組 378 4 太脫拉138 80 2 雙輪組 3 219 5 東風(fēng)KM340 1 雙輪組 1549 6 黃河JN362 63 127 1 雙輪組 642 7 日野FC164 71 1 雙輪組 945 設(shè)計年限 15 車道系數(shù) .45 序號 分段時間(年) 交通量年增長率 1 7 8 ％ 2 8 4 ％ 當(dāng)以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 4703 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : +07 當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗算時 : 路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 6179 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : +07 公路等級 一級公路 公路等級系數(shù) 1 面層類型系數(shù) 1 基層類型系數(shù) 1 路面設(shè)計彎沉值 : () 層位 結(jié) 構(gòu) 層 材 料 名 稱 劈裂強(qiáng)度(MPa) 容許拉應(yīng)力(MPa) 1 瀝青貫入式 2 石灰土 .8 .27 3 天然砂礫 改建路段原路面當(dāng)量回彈模量計算： 原路面實測彎沉值() 97 105 136 100 147 67 121 115 86 78 99 165 120 83 67 162 87 116 92 123 125 78 97 56 87 69 88 102 108 110 原路面有效彎沉數(shù) : 30 原路面平均彎沉值 : 103 () 原路面彎沉值標(biāo)準(zhǔn)差 : 27 () 測定汽車軸載 100 kN 改建公路等級 一級公路 保證率系數(shù) 原瀝青面層厚度 10 (cm) 測定時路表溫度與測定前5d日平均氣溫的平均值之和 56 (℃) 原路面基層類型 : 無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定類基層 季節(jié)影響系數(shù) 濕度影響系數(shù) 1 溫度修正系數(shù) .97 原路面計算彎沉值 : 167 ( mm) 原路面當(dāng)量回彈模量 : (MPa) 改建路面補強(qiáng)厚度計算： 公 路 等 級 : 一級公路 加鋪路面的層數(shù) : 4 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計彎沉值 : () 路面設(shè)計層層位 : 1 設(shè)計層最小厚度 : 4 (cm) 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度(cm) 抗壓模量(MPa) 抗壓模量(MPa) 容許應(yīng)力(MPa) (20℃) (15℃) 1 中粒式瀝青混凝土 ? 1400 2000 .8 2 瀝青貫入式 10 1200 1600 3 石灰土 20 1300 1300 .6 4 天然砂礫 25 200 200 5 改建前原路面 按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= () H( 1 )= 10 cm LS= 21 () H( 1 )= 12 cm LS= () H( 1 )= 10 cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度 : H( 1 )= 10 cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 1 )= 10 cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) 路面設(shè)計層厚度 : H( 1 )= 10 cm(僅考慮彎沉) H( 1 )= 10 cm(同時考慮彎沉和拉應(yīng)力) 驗算路面防凍厚度 : 路面最小防凍厚度 40 cm 改建前原路面總厚度 51 cm 驗算結(jié)果表明 ,路面總厚度滿足防凍要求 . 通過對設(shè)計層厚度取整, 最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)果如下: 中粒式瀝青混凝土 10cm 瀝青貫入式