【正文】 穩(wěn)定沙礫36cm 石灰土 三、設(shè)計完成后提交的文件和圖表1．計算說明書部分： 路基干濕類型及路基回彈模量的確定；當(dāng)進(jìn)行新路設(shè)計時，土基的回彈模量：此時路基尚未建成，土基的回彈模量，要通過預(yù)估某路段路基修筑后，可能出現(xiàn)的路基土的平均稠度，辯證地確定土基的回彈模量值。需要時應(yīng)驗算拉應(yīng)力是否滿足容許拉應(yīng)力的要求。2．圖紙部分：繪制路面結(jié)構(gòu)，設(shè)計施工圖一張。路床表面以下80cm深度內(nèi)平均稠度路面的設(shè)計彎沉值的計算 14第三節(jié) 已知：H= \ww==(2)三菱T653B ： 軸載小于50KN，不必計算。對半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm時，；若面層與半剛性基層間設(shè)置等于或小于15cm級配碎石、瀝青貫入碎石、瀝青碎石的半剛性基層結(jié)構(gòu)時，；柔性基層、底基層；當(dāng)柔性基層厚度大于15cm，底基層為半剛性下臥層時，.；——設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累積當(dāng)量軸次。 方案一：由設(shè)計規(guī)范《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD502004），得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度。劈裂強(qiáng)度路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力是指路面結(jié)構(gòu)在行車荷載的反復(fù)作用下達(dá)到臨界破壞狀態(tài)時容許的最大拉應(yīng)力。 利用當(dāng)?shù)亟煌坑^測和統(tǒng)計資料，獲得所設(shè)計公路的的 車型、軸型和軸載組成數(shù)據(jù)，分析計算設(shè)計車道使用初期的標(biāo)準(zhǔn)軸載日作用次數(shù)?？v縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。—— 基層和底基層或墊層的厚度(m)。——考慮溫度沿板厚的非線性分布的溫度應(yīng)力系數(shù)?！?—路床頂面的回彈模量(MPa)?？v縫為設(shè)拉桿的平縫或縮縫時，(剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值)；不設(shè)拉桿的平縫或自由邊時，； ——考慮設(shè)計使用年限內(nèi)荷載應(yīng)力的累積疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)； ——設(shè)計使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累積作用次數(shù)（次）； ——考慮超載和動載等因素對路面疲勞損壞的綜合影響系數(shù)。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：系數(shù)公路自然區(qū)劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦabc 溫度疲勞應(yīng)力為： 應(yīng)力驗算變異水平等級目標(biāo)可靠度95908580低中高目標(biāo)可靠度為90%，查可靠度系數(shù)表可得：確定可靠性系數(shù)：r= 因而，所選普通混凝土面層厚度（）可以承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。a,b——與有關(guān)的回歸系數(shù)計算。根據(jù)公路等級，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞的綜合影響系數(shù)kc=（）荷載疲勞應(yīng)力計算為： 溫度疲勞應(yīng)力的計算 最大溫度梯度計算值公路自然區(qū)劃Ⅱ，ⅤⅢⅣ，ⅥⅦ~~~~℃/cm，板長,查表可得溫度應(yīng)力系數(shù)溫度應(yīng)力系數(shù)Bx圖混凝土路面板內(nèi)的溫度梯度歷經(jīng)著周期性的日變化和年變化，溫度引起的板內(nèi)應(yīng)力也相應(yīng)的變化，對板產(chǎn)生疲勞損耗。—— 基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度(m)算。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定 設(shè)計使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)累積當(dāng)量軸次的計算 調(diào)查、預(yù)測確定初期交通量和交通組成，以及設(shè)計使用年限內(nèi)交通量的年平均增長率。 新建路面結(jié)構(gòu)厚度計算 公 路 等 級 : 一級公路 新建路面的層數(shù) : 5 標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100 路面設(shè)計彎沉值 : () 路面設(shè)計層層位 : 5 設(shè)計層最小厚度 : 15 (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 粒式瀝青混凝土 4 1400 2000 .47 2 中粒式瀝青混凝土 5 1200 1600 .33 3 粗粒式瀝青混凝土 6 900 1200 .24 4 石灰粉煤灰碎石 25 1500 1500 .29 5石灰土 ? 550 550 .09 6 土基 按設(shè)計彎沉值計算設(shè)計層厚度 : LD= () H( 5 )= 15 cm LS= () H( 5 )= 20 cm LS= () H( 5 )= cm(僅考慮彎沉) 按容許拉應(yīng)力驗算設(shè)計層厚度 : H( 5 )= cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 5 )= cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 5 )= cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 5 )= cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求) H( 5 )= cm(第 5 層底面拉應(yīng)力驗算滿足要求)路面設(shè)計層厚度 : H( 5 )= cm(僅考慮彎沉) H( 5 )= 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,石灰土取20cm1．3．瀝青路面結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)整竣工驗算設(shè)計程序 方案二：由設(shè)計規(guī)范《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD502004），《道路工程》（同級大學(xué)出版社，徐家鈺主編）可知，高速公路、一級公路的面層由二層至三層組成。；熱拌瀝青碎石、乳化瀝青碎石、瀝青貫入式；；。當(dāng)軸間距小于3m時，按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)按下式計算： ——輪組系數(shù)。該路段的分界稠度為： 該路段地處Ⅱ5區(qū)，屬東部濕潤季凍區(qū)，魯豫輕冰區(qū)，多年平均最大凍深為40cm，年平均地溫地貌類型屬沖積平原，地勢平坦，土質(zhì)為棕粘性土。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)方案的選定 32 設(shè)計使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)累積當(dāng)量軸次的計算 32第二節(jié) 以設(shè)計彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算 9路基干濕類型的確定、舊路改建路面結(jié)構(gòu)方案的確定及加鋪層厚度的計算。根據(jù)公路所處地區(qū)及路基填土土質(zhì)、路基填土高度情況，確定路基干濕類型及回彈模量。資料舊路改建資料廣東省某二級公路，2002年交通量如表一所示，設(shè)計年限的起算年為2005年，交通量年增長率為10%，該路段路基屬于干燥類型，在不利季節(jié)（干季）用標(biāo)準(zhǔn)軸測得的路段30個測點的彎沉值如表2，`C，原路面結(jié)構(gòu)如圖所示，原有路面厚度為 36 cm 石灰土底層，15cm水泥穩(wěn)定砂礫基層， 6cm 瀝青混凝土。二、 設(shè)計原始資料：資料新建瀝青路面、水泥混凝土路面設(shè)計資料省道309線聊商公路，北起山東聊城，南止河南商丘，途經(jīng)荷澤地區(qū)鄆城、巨野、成武、曹州四縣市與七條國道、省道相交，是該地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一條“動脈”，又是聯(lián)系黃河兩岸的重要交通樞紐。實際中是適用查表法。如不滿足要求，采取相應(yīng)措施進(jìn)行調(diào)整后再重新計算。四、進(jìn)程安排序號項 目時間(天)（一）新建瀝青路面設(shè)計1（二）新建水泥混凝土路面設(shè)計2（三）舊路改建路面設(shè)計1（四）編寫設(shè)計計算說明書（五）施工圖繪制及裝訂成冊五、主要參考資料：參考教材：《道路建筑材料》第三版 嚴(yán)家伋編著《公路工程》，人民交通出版社，張正林主編。 8初擬路面結(jié)構(gòu)（方案一） 34軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算 59 61 62 64 65第四章 設(shè)計總結(jié) 66參考文獻(xiàn) 67路面結(jié)構(gòu)圖 68第一章 新建瀝青路面設(shè)計第一節(jié) 查《道路工程》表223路基臨界高度參考值表得：查《道路工程》表222路基路基干濕類型表得：該路段屬于中濕類型。內(nèi)插法得以設(shè)計彎沉為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗算軸載換算采用如下公式： 式中：N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次/日 ——被換算車型的各級軸載作用次數(shù)，次/日 ——標(biāo)準(zhǔn)軸載， ——被換算車型的各級軸載， ——軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時，應(yīng)按單獨的一個軸載計算，此時的軸數(shù)系數(shù)為m。(3)黃河JN162A ： （4）漢陽HY480：因雙后軸軸距小于3米，雙后軸軸數(shù)系數(shù)=1+2(21)=3 （5）鞍山AS9170 ：因后軸距大于3米，軸數(shù)系數(shù)即為軸數(shù)m=2 軸載換算結(jié)果車 型前軸重(KN)C1C2后軸重(KN)C1C2ni躍進(jìn)NJ1311114600三菱T653B1111800黃河JN162A111360漢陽HY480 131120鞍山AS9171 21170累計累計當(dāng)量軸次：2005年的交通量為： 2010年的交通量為: 計算設(shè)計年限內(nèi)一個車道上的累計當(dāng)量軸次數(shù) 一級公路路面的設(shè)計年限為15年，車道系數(shù)取 故應(yīng)屬高級路面,該值可用來計算半剛性基層層底拉應(yīng)力。第3節(jié) 抗壓模量取的模量，各值均取規(guī)范中值，因此得到的抗壓模量和各層材料的劈裂強(qiáng)度： 材料名稱溫度/℃抗壓模量/MPa劈裂強(qiáng)度15℃/MPa細(xì)粒式密級配瀝青混凝土201400152000中粒式密級配瀝青混凝土201200151800粗粒式密級配瀝青混凝土201000151400石灰粉煤灰碎石20(15)1500石灰土20(15)550 方案二：由設(shè)計規(guī)范《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》（JTGD502004），得到各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度。 式中：——容許拉應(yīng)力（MPa）； ——瀝青混凝土或半剛性材料在規(guī)定溫度或齡期的劈裂強(qiáng)度（MPa）； ——抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。分析計算可采用軸載當(dāng)量換算系數(shù)法。a,b——與有關(guān)的回歸系數(shù)計算。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計算為：溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：系數(shù)公路自然區(qū)劃ⅡⅢⅣⅤⅥⅦabc 溫度疲勞應(yīng)力為： 應(yīng)力驗算變異水平等級目標(biāo)可靠度95908580低中高目標(biāo)可靠度為90%，查可靠度系數(shù)表可得：確定可靠性系數(shù)：r= 因而，所選普通混凝土面層厚度（）可以承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用?！?基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量(MPa)。 綜合影響系數(shù)交通等級特重重中等輕 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=。軸載換算及設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算交通量年增長率分段數(shù)據(jù)瀝青路面車輛與交通量參數(shù)瀝青路面材料參數(shù)瀝青路面設(shè)計彎沉值和容許拉應(yīng)力計算程序軸載換算及設(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 黃河JN150 49 1 雙輪組 420 2 交通SH141 1 雙輪組 1200 3 太脫拉138 80 2 雙輪組 3 150 4 東風(fēng)SP9135 2 雙輪組 3 120 設(shè)計年限 12 車道系數(shù) .5 交通量平均年增長率 10 ％ 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 : 918 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : 3582616 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 : 620 設(shè)計年限內(nèi)一個車道上累計當(dāng)量軸次 : 2419632 公路等級 二級公路 公路等級系數(shù) 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)