【正文】 求如 下： (1) 初步掌握路基路面工程設(shè)計(jì)的內(nèi)容、設(shè)計(jì)計(jì)算步驟及方法； (2) 能夠比較全面地 收集和查詢有關(guān)技術(shù)資料； (3) 合理 擬定 路基 路面 的 設(shè)計(jì)方案； (4) 獨(dú)立完成 路基穩(wěn)定性和 路面結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì)的 計(jì)算 和驗(yàn)算 ； (5) 能夠分析路基路面設(shè)計(jì)時(shí)存在的問題并能加以解決。 天 (7) 整理及 編寫 整理路面工程課程設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)報(bào)告、計(jì)算書整理 。 (2) 良 ① 能綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，全面完成設(shè)計(jì)任務(wù)； ② 設(shè)計(jì)方案合理， 設(shè)計(jì)計(jì)算基本正確； ③ 圖面質(zhì)量整潔，能 夠 較好地表達(dá)設(shè)計(jì)意圖； ④ 計(jì)算書表達(dá)清楚，文字通順，書寫工整。根據(jù)交通量情況及公路性質(zhì)設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)車道的路面結(jié)構(gòu)。 以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （ 1）累計(jì)當(dāng)量軸次 車型 iP (KN) C1 C2 iN (次 /日 ) 小客車 前軸 1 6750 后軸 1 1 6750 中客車 SH130 前軸 1 2020 后軸 1 1 2020 大客車 CA50 前軸 1 1250 后軸 1 1 1250 小貨車 BJ130 前軸 1 4250 后軸 1 1 4250 中貨車 CA50 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 中貨車 EQ140 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 大貨車 JN150 前軸 1 2125 后軸 1 1 2125 特大車日野 KB222 前軸 1 1500 后軸 1 1 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 1 后軸 100（ 3軸） 3 1 注：軸載小于 25KN 的軸載作用不計(jì)。 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度 (cm) 抗壓模量 (MPa) 劈裂強(qiáng)度 容許底層拉應(yīng)力 (20℃ ) (15℃ ) (MPa) （ MPa） 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2020 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 3 粗粒式瀝青混凝土 8 900 1200 4 水泥穩(wěn)定碎石 設(shè)計(jì)層厚度待定 1600 1600 5 石灰粉煤灰碎石 20 1500 1500 6 級(jí)配碎石 20 230 230 確定 設(shè)計(jì) 層厚度 利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的 水泥穩(wěn)定碎石 基層厚度為 17cm（取整） 。 層位 結(jié)構(gòu)層材料名稱 厚度 (cm) 抗壓模量 (MPa) 劈裂強(qiáng)度 (MPa) 容許底層拉應(yīng)力 （ MPa） (20℃ ) (15℃ ) 1 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2020 2 中粒式瀝青混凝土 6 1200 1600 3 粗粒式瀝青混凝土 8 900 1200 4 水泥穩(wěn)定碎石 設(shè)計(jì)層厚度待定 1600 1600 5 石灰粉煤灰碎石 20 1500 1500 6 級(jí)配碎石 36 230 230 確定 設(shè)計(jì) 層厚度 利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì) 彎沉指標(biāo)要求的 水泥穩(wěn)定碎石 基層厚度為 16cm（取整） 。 五、確定結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù) 根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D502020)》的建議值取定路面各結(jié)構(gòu)層適宜厚度 ，設(shè)計(jì)瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進(jìn)行驗(yàn)算符合要求。 二、設(shè)計(jì)要求 (1) 交通分析； (2) 擬定路面結(jié)構(gòu)，并說明選用該種路面結(jié)構(gòu)的原因；確定材料參數(shù)及水泥混凝土路面板的平面設(shè)計(jì)； (3)計(jì)算或驗(yàn)算路面結(jié)構(gòu)層厚度； ①瀝青路面采用手工計(jì)算和計(jì)算機(jī)計(jì)算兩種方式，并分析其結(jié)果以及說明理由； ②擬定幾種瀝青路面厚度（干 燥、中濕、潮濕、過濕狀態(tài)），采用計(jì)算機(jī)計(jì)算，分析瀝青面層變化對(duì)基層厚度的影響，基層厚度變化對(duì)底基層厚度的影響； ③對(duì)于水泥混凝土路面采用手工計(jì)算。 Ns=∑ = 次 查《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》，此路面屬重交通，設(shè)計(jì)使用年限為 30 年。 材料參數(shù)的確定 （ 1） 混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量 按《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafr 5? ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 GPaEc 31? （ 2） 土基的回彈模量 參照《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》附錄 F，路基回彈模量取MPaE 420 ? 。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬為 ,長(zhǎng)為 。 （三） 潮濕狀態(tài) 初擬路面結(jié)構(gòu) 查《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，初擬普通水泥混泥土路面層厚度為 h=, 基層選用水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量為 5％），厚為 h1=。根據(jù)公路等級(jí)，由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》附錄 B，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) ?ck 按式（ ），荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為 M P akkk pscfrpr ?????? ?? 溫度疲勞應(yīng)力 由《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ， Ⅳ 區(qū)最大溫度梯 度區(qū) 88℃/m 。 水泥混凝土路面各種設(shè)計(jì)方案列表如下 路基狀態(tài) 結(jié)構(gòu)層 層 厚（ cm） 干 燥 水泥混凝土面層 26 水泥穩(wěn)定碎石基層 22 級(jí)配碎石底基層 20 中 濕 水泥混凝土面層 26 水泥穩(wěn)定碎石基層 20 級(jí)配碎石底基層 20 潮 濕 水泥混凝土面層 26 水泥穩(wěn)定碎石基層 22 級(jí)配碎石墊層 22 五、 板的平面尺寸 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)采用矩形水泥混凝土板，縱向和橫向接縫垂直相交，其縱向兩側(cè)的橫縫不得互相錯(cuò)位 。 圖55 橫 向施工縫構(gòu)造(單位 :mm)防銹涂料填料縫傳力桿 橫向施工縫構(gòu)造（單位： mm） 橫向縮縫可等間距或變間距布置，采用假縫形式，頂部應(yīng)鋸切槽口，深度為面層厚度的 1/51/4，寬度為 6mm，槽 內(nèi)填塞填縫料。 (2)橫縫間距取為 ，使 混凝土板盡可能接近正方形，以改善受力狀態(tài)。 三 、 連續(xù)配筋混凝土面層縱向配筋計(jì)算 計(jì)算參數(shù) 混凝土強(qiáng)度等級(jí)為 C40，查表 F． 5，得混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 tf =(MPa)，粘結(jié)剛度系數(shù) sk =34(MPa/mm)，連續(xù)配筋混凝土干縮應(yīng)變 sh? =。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬為 ,長(zhǎng)為 。 材料參數(shù)的確定 （ 1） 混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量 按《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》表 ，取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 MPafr 5? ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為 GPaEc 31? （ 2） 土基的回彈模量 參照《公路水泥砼路面設(shè)計(jì)規(guī)范 (JTG D402020)》附錄 F，路基回彈模量取MPaE 350 ? 。 按式（ ） 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： MP ahh EhEhE x 22 222221222121 ?? ??????? ? ? 12211221322311 )11(41212 ?????? hEhEhhhEhED x ? ? 14 1233 ??????? ?????????? ? mEDhxxx 33 ???? 0????????? ?????????????????? ?????????? ??EEa x 0???????????????????? ??EEb x 00???????????????????? EEEahE xbxt MPa 普通混凝土面層的相對(duì) 剛度半徑按（ ）計(jì)算為 mEEhrtc 33 ????? 荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算 按式（ ），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 M P ahrps ????? ??? 因縱縫為設(shè)拉平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) ?rk 。為了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一般要求路基處于干燥或中濕狀態(tài)，當(dāng)處于過濕狀態(tài)時(shí)，路基不穩(wěn)定，冰凍區(qū)春融翻漿，非冰凍區(qū)彈簧，路基 經(jīng)處理后方可鋪筑路面。 公路交通量資料 （一） 車型 iP (KN) iN (次 /日 ) 16)10 0/(iii PN? 小客車 前軸 2400 后軸 2400 中客車 SH130 前軸 2020 后軸 2020 大客車 CA50 前軸 1250 后軸 1250 小貨車 BJ130 前軸 4250 后軸 4250 中貨車 CA50 前軸 1500 后軸 1500 中貨車 EQ140 前軸 2125 后軸 2125 大貨車 JN150 前軸 2125 后軸 2125 特大車日野 KB222 前軸 1500 后軸 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 后軸 100（ 3軸） 161 )100(?? ??niiii pNNs 公路交通量資料 （二） 車型 iP (KN) iN (次 /日 ) 16)10 0/(iii PN? 小客車 前軸 3200 后軸 3200 中客車 SH130 前軸 2020 后軸 2020 大客車 CA50 前軸 1250 后軸 1250 小貨車 BJ130 前軸 4250 后軸 4250 中貨車 CA50 前軸 1500 后軸 1500 中貨車 EQ140 前軸 2125 后軸 2125 大貨車 JN150 前軸 2125 后軸 2125 特大車日野 KB222 前軸 1500 后軸 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 后軸 100（ 3軸） 161 )100(?? ??niiii pNNs 公路交通量資料 （三） 車型 iP (KN) iN (次 /日 ) 16)10 0/(iii PN? 小客車 前軸 2700 后軸 2700 中客車 SH130 前軸 2020 后軸 2020 大客車 CA50 前軸 1250 后軸 1250 小貨車 BJ130 前軸 4250 后軸 4250 中貨車 CA50 前軸 1500 后軸 1500 中貨車 EQ140 前軸 2125 后軸 2125 大貨車 JN150 前軸 2125 后軸 2125 特大車日野 KB222 前軸 1500 后軸 1500 拖掛車 五十鈴 前軸 后軸 100（ 3軸） 161 )100(?? ??niiii pNNs 公路交通量資料 （四） 車型 iP (KN) iN (次 /日 ) 16)10 0/(iii PN? 小客車 前軸 3