【文章內容簡介】 700黃河牌JN—150前軸491—1400后軸1021—2400日野KB222前軸1—1140后軸1—2140五十鈴拖掛車EXR181L前軸601—1103后軸1003—2103注：11 表示單軸單輪組，12 表示單軸雙輪組，32 表示三軸雙輪組忽略小于40kN的單軸和小于80kN 的雙軸；，故有：Ns＝i=1nδiNiPi10016＝（次）根據規(guī)范，高速公路的設計基準期為30年，安全等級為一級。取交通量年平均增長率為９％。按下式計算得到設計基準期內設計車道標準荷載累計作用次數為：Ne=Ns[1+gτt1]gτ365η=[1+]365=104(次)由《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范JTG_D402011》. 7交通荷載分級使用年限內標準軸載作用次數（100104～2000104），屬于重交通等級?，F在按設計要求，面層厚度h取240～280mm。根據路基干濕類型，選擇干燥和中濕狀態(tài)，分別設計三種方案，并進行方案比選，如下：表52路面結構組合設計方案匯總表初擬方案路基干濕狀態(tài)結構層名稱結構層材料厚度（cm）方案一（優(yōu)選）干燥面層普通混凝土27基層水泥穩(wěn)定碎石20底基層級配碎石20中濕面層普通混凝土27基層水泥穩(wěn)定碎石20底基層級配碎石20墊層天然砂礫15方案二干燥面層普通混凝土27基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石10底基層級配碎石19中濕面層普通混凝土27基層密級配瀝青穩(wěn)定碎石10底基層級配碎石19墊層天然砂礫15方案三干燥面層普通混凝土27基層多孔隙水泥穩(wěn)定碎石12底基層水泥穩(wěn)定碎石20中濕面層普通水泥混凝土27基層多孔隙水泥穩(wěn)定碎石12底基層水泥穩(wěn)定碎石18墊層天然砂礫15（1）初擬路面結構初擬路面結構如下表所示：表53初擬路面結構表結構層材料名稱厚度（cm）模量（MPa）普通混凝土面層2731000水泥穩(wěn)定碎石基層202000級配碎石底基層20220土基80（2）路面材料參數的確定各參數見下表：表54路面材料表普通混凝土面層彎拉強度標準值普通混凝土面層彎拉彈性模量Ec普通混凝土面層泊松比mc花崗巖粗集料混凝土線膨脹系數ac31GPa1010 6/℃路床頂綜合回彈模量E0水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量Eb水泥穩(wěn)定碎石基層泊松比mb級配碎石底基層回彈模量E168MPa2000MPa220MPa按式《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG_D402011）,計算板底地基綜合回彈模量如下：EX=i=1n(hi2Ei)/i=1nhi2==220hx=i=1nhi=h1=(m)α=+=+=Et=E0ExE0α=68=板底地基綜合回彈模量Et 取為105MPa?；炷撩鎸影宓膹澢鷦偠菵c，半剛性基層板的彎曲剛度Db ，路面結構總相對半徑rg為:Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb=Ebhb3121Vb2=2000=?mrg=Dc+DbEt13=+=（3）荷載應力按式()，標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應力，按式() 計算面層最大荷載應力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中：應力折減系數kr =()；綜合系數kc= ()；面層疲勞應力系數：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數計算如下：kn=+hbEb1=+=4599MPa/mrβ=DcDbDc+Dbkn14=+459914=ξ=knrg4Dcrβ3knrβ4Dcrg3=4599=t=L3rg==CL=111+++=BL===按式()計算面層最大溫度應力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應力系數為，按式（）計算為：kt=frσt,maxаtσt,maxfrbtct==式中：按公路自然區(qū)劃為Ⅴ at=、bt=、ct=再由式（）計算溫度疲勞應力為：σtr=ktσt,max==（5）結構極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結構極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結構滿足要求，在面層上方增設一層磨耗層6mm。（1）初擬路面結構表 55 初擬路面結構表結構層材料名稱厚度（cm）模量（Mpa）普通混凝土面層2731000水泥穩(wěn)定碎石基層202000級配碎石底基層20220天然砂礫墊層15120土基80（2）路面材料參數的確定表 56 路面材料表普通混凝土面層彎拉強度標準值普通混凝土面層彎拉彈性模量Ec普通混凝土面層泊松比mc花崗巖粗集料混凝土線膨脹系數ac31GPa1010 6/℃路床頂綜合回彈模量E0水泥穩(wěn)定碎石基層回彈模量Eb1（Eb2）水泥穩(wěn)定碎石基層泊松比mb1（mb2）天然砂礫墊層回彈模量E260MPa2000MPa120MPa按式（）至式（）計算板底地基綜合回彈模量如下：EX=i=1n(hi2Ei)/i=1nhi2==120hx=i=1nhi=h1=(m)α=+=+=Et=E0ExE0α=60=板底地基綜合回彈模量Et取為75MPa?；炷撩鎸影宓膹澢鷦偠菵c()，基層復合板的彎曲剛度Db0 ()，路面結構總相對半徑rg()為：Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb1=Eb1hb13121Vb12=2000=?mDb2=Eb2hb23121Vb22=2000=?mDb1=Db1+Db2=+=?mrg=Dc+Db0Et13=+=（3）荷載應力按式()，標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應力，按式() 計算面層最大荷載應力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中:應力折減系數kr =()；綜合系數kc= ()；面層疲勞應力系數：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數計算如下：kn=+hb1Eb11=+=4821MPa/mrβ=DcDb0Dc+Db0kn14=+482114=ξ=knrg4Dcrβ3knrβ4Dcrg3=4821=t=L3rg==CL=111+++=BL===按式()計算面層最大溫度應力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應力系數為，按式（）計算為：kt=frσt,maxаtσt,maxfrbtct==式中：按公路自然區(qū)劃為Ⅴ at=、bt=、ct=再由式（）計算溫度疲勞應力為：σtr=ktσt,max==5）結構極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結構極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結構滿足要求，在面層上方增設一層磨耗層6mm。：（1）初擬路面結構初擬路面結構見下表：表 57 初擬路面結構表結構層材料名稱厚度（cm）模量（MPa）普通混凝土面層2731000密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層104000級配碎石底基層19220土基80（2）路面材料參數的確定各參數見下表表 58路面材料參數表普通混凝土面層彎拉強度標準值普通混凝土面層彎拉彈性模量Ec普通混凝土面層泊松比mc花崗巖粗集料混凝土線膨脹系數ac31GPa1010 6/℃路床頂綜合回彈模量E0密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層基層回彈模量Eb水泥穩(wěn)定碎石基層泊松比mb級配碎石底基層回彈模量E168MPa4000MPa220MPa按式《公路水泥混凝土路面設計規(guī)范》（JTG_D402011）,計算板底地基綜合回彈模量如下：EX=i=1n(hi2Ei)/i=1nhi2==220hx=i=1nhi=h1=(m)α=+=+=Et=E0ExE0α=68=板底地基綜合回彈模量Et 取為110MPa。混凝土面層板的彎曲剛度Dc，半剛性基層板的彎曲剛度Db ，路面結構總相對半徑rg為:Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb=Ebhb3121Vb2=4000=?mrg=Dc+DbEt13=+=（3）荷載應力按式()，標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應力，按式() 計算面層最大荷載應力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中：應力折減系數kr =()；綜合系數kc= ()；面層疲勞應力系數：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數計算如下：kn=+hbEb1=+=14833MPa/mrβ=DcDbDc+Dbkn14=+1483314=ξ=knrg4Dcrβ3knrβ4Dcrg3=14833=t=L3rg==CL=111+++=BL===按式()計算面層最大溫度應力：σt,max=αcEchcTg2BL=91063100882=溫度疲勞應力系數為，按式（）計算為：kt=frσt,maxаtσt,maxfrbtct==式中：按公路自然區(qū)劃為Ⅴ at=、bt=、ct=再由式（）計算溫度疲勞應力為：σtr=ktσt,max==（5）結構極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結構極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結構滿足要求，在面層上方增設一層磨耗層6mm。：（1）初擬路面結構初擬路面結構如下表所示：表 59 初擬路面結構表結構層材料名稱厚度（cm）模量（MPa）普通混凝土面層2731000密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層10700級配碎石底基層19220天然砂礫15120土基80（1） 路面材料參數的確定各材料參數見下表：表 510路面材料參數表普通混凝土面層彎拉強度標準值普通混凝土面層彎拉彈性模量Ec普通混凝土面層泊松比mc花崗巖粗集料混凝土線膨脹系數ac水泥穩(wěn)定碎石底基層回彈模量Vb231GPa1010 6/℃路床頂綜合回彈模量E0密級配瀝青穩(wěn)定碎石基層回彈模量Eb1開級配瀝青穩(wěn)定碎石基層泊松比mb1天然砂礫墊層回彈模量E2級配碎石底基層回彈模量E160MPa4000MPa120MPa220MPa按式（）至式（）計算板底地基綜合回彈模量如下：EX=i=1n(hi2Ei)/i=1nhi2==120hx=i=1nhi=h1=(m)α=+=+=Et=E0ExE0α=60=板底地基綜合回彈模量Et取為75MPa?；炷撩鎸影宓膹澢鷦偠菵c()，基層復合板的彎曲剛度Db0 ()，路面結構總相對半徑rg()為：Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb1=Eb1hb13121Vb12=700=?mDb2=Eb2hb23121Vb22=2000=?mDb1=Db1+Db2=+=?mrg=Dc+Db0Et13=+=（3）荷載應力按式()，標準軸載和極限荷載在臨界荷位處產生的荷載應力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應力，按式() 計算面層最大荷載應力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中:應力折減系數kr =()；綜合系數kc= ()；面層疲勞應力系數：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數計算如下：kn=+hb1Eb11=+=3299MPa/mrβ=DcDb0Dc+Db0kn14=+329914=ξ=knrg4Dcrβ3knrβ4Dcrg3=3299=t=L3rg==CL=111+++=BL===按式()計算面層最大溫度應力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應力系數為，按式（）計算為：kt=frσt,maxаtσt,maxfrbtct==式中：按公路自然區(qū)劃為Ⅴ at=、bt=、ct=再由式（）計算溫度疲勞應力為：σtr=ktσt,max==5）結構極限狀態(tài)校核。