【文章內(nèi)容簡介】 為抵消車輛在曲線路段上行駛時所產(chǎn)生的離心力,在該路段橫斷面上設置的外側高于內(nèi)側的單向橫坡,稱為超高。當平曲線半徑小于不設超高的最小半徑時，應在曲線上設置超高。超高的橫坡度根據(jù)公路等級、計算行車速度、平曲線半徑大小，并結合路面類型和車輛組成等條件確定。本次設計的設計速度為100km/h,查《公路工程技術標準》（JTG B012003）得，不設超高圓曲線最小半徑為600m。由于平面曲線半徑均大于250m（），均不需加寬計算。平曲線超高值超高緩和段長度：根據(jù)公路等級設計速度和平曲線半徑查表得超高值ic=%取Lc=Lh=100m；橫坡從路拱坡度（2%）過渡到超高坡度5%時 ， 超高漸變率 滿足要求，故可取計算各樁號處的超高值超高方式為繞中央分隔帶邊緣處旋轉(zhuǎn)，土路肩與直緩點或緩直點前3m處與路拱橫坡相同，為2%,然后內(nèi)外側橫坡同時旋轉(zhuǎn)至超高5%。 　斷面位置及超高橫斷面示意圖當超高橫坡達到最大值5%時，超高內(nèi)側離原地面高差為，12（5%2%）2%=。超高外側離原地面高差為，12（5%+2%）+2%=。超高橫坡在2%5%之間，采用線性內(nèi)插得到離原地面的高差。 平曲線1超高值計算表 樁號說明超高高差(m)左中右K0+ZH0K0+0K0+0K0+0K0+HY0K0+0K0+QZ0K0+0K0+YH0K0+0K0+0K0+0K0+HZ0 平曲線2超高值計算表 樁號說明超高高差(m)左中右K1+ZH0K1+0K1+0K1+0K1+HY0K1+0K1+0K1+QZ0K1+0K1+0K1+YH0K1+0K1+0K1+0K1+HZ0 平曲線3超高值計算表 樁號說明超高高差(m)左中右K2+ZH0K2+0K3+0K3+0K3+HY0K3+0K3+0K3+QZ0K3+0K3+0K3+YH0K3+0K3+0K3+0K3+0K3+HZ0第四章 路面結構層設計（1）路面結構設計應根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，密切結合當?shù)貙嵺`經(jīng)驗，將路基路面作為一個整體考慮，進行綜合設計；（2）在滿足交通量和使用要求的前提下，應遵循“因地制宜、合理選材、方便施工、利于養(yǎng)護、節(jié)約投資”的原則進行路面設計方案的技術經(jīng)濟比較，選擇技術先進，經(jīng)濟合理，安全可靠的方案；（3）應結合當?shù)貙嵺`基礎，積極推廣成熟的科研成果，積極、慎重地運用行之有效的新材料、新工藝、新技術；（4）路面設計方案應充分考慮沿線環(huán)境的保護、自然生態(tài)的平衡，有利于施工、養(yǎng)護工作人員健康與安全；（5）為確保工程質(zhì)量，應盡可能選擇有利于機械化、工廠化的設計方案；（6）對于地處不良地基的路段，為了適應路基沉降、穩(wěn)定周期較長的特點，路面結構可以遵循“一次設計，分期修建”的方案，即在路基沉降、穩(wěn)定期內(nèi)（35年），根據(jù)交通量增長規(guī)律，分幾次修建，最終實現(xiàn)設計的目標，這樣既適應交通量不斷增長的需要，又提高了投資效益，最終保證了路面結構質(zhì)量達到規(guī)定要求。：擬修建一條一級公路，交通量年平均增長率為5%，土質(zhì)為粘性土，土基回彈模量。試按設計彎沉控制，設計路面結果。計算設計年限內(nèi)一個車道的累計當量軸次，確定設計彎沉，路面擬采用瀝青混凝土面層，設計年限為15年。 交通量表 車型前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)交通量（輛/日） 解放CA10B1雙160解放CA30A22雙220黃河EQ1401雙180黃河JN1501雙110黃河JN1621雙200黃河JN36022雙210長征XD16022雙150交通SH1411雙180 路面設計以雙輪組單軸載100kN為標準軸載（1）以設計彎沉值為指標及驗算瀝青層層底拉應力中的累計當量軸次 ① 軸載換算：軸載換算采用如下的計算公式：～，： 其中： N —標準軸載當量軸次，次/日； —被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次/日； P—標準軸載，kN； —被換算車輛的各級軸載，kN； K—被換算車輛的類型數(shù)； —軸載系數(shù)，m是軸數(shù)。當軸間距離大于3m時，按單獨的一個軸載計算；當軸間距離小于3m時，應考慮 軸數(shù)系數(shù)； —輪組系數(shù)，,雙輪組為1。軸載換算計算表 車型軸載Ｃ1C2N0Ni解放CA10B前1600后1118．436解放CA30A前12204．362后216．955黃河EQ140前1800后1136．256黃河JN150前111031．618后11117．864黃河JN162前1200133．77后11367．338黃河JN360前121065．905后21699．359長征XD160前115023．453后21164．409交通SH141前11803．045后1113．467N=注：軸載小于25KN的軸載作用不計②累計標準當量軸次 次（2）確定路面等級由《瀝青路面設計規(guī)范》，累計當量軸次 萬次萬次 由以上數(shù)據(jù)可知路面等級應為高級，面層類型為瀝青路面。（3）初擬結構組合和材料選取由表A1可查得一級公路的瀝青層推薦厚度為10～15㎝，取15㎝，初擬結構層如下所示：面層 細粒式瀝青混凝土 4㎝ 中粒式瀝青混凝土 6㎝ 粗粒式瀝青混凝土 5㎝基層 水泥穩(wěn)定碎石 20㎝底基層 水泥石灰穩(wěn)定砂礫 29㎝土 基（4）各層材料的抗壓模量與劈裂強度查規(guī)范得各層材料的抗壓模量和劈裂強度，抗壓模量取20℃的模量，各值均取規(guī)范范圍的中值，因此得20℃的抗壓模量，統(tǒng)計結果如下表： 路面材料指標 材料種類抗壓模量劈裂強度細粒式瀝青混凝土1400中粒式瀝青混凝土1200粗粒式瀝青混凝土900水泥穩(wěn)定碎石1500水泥石灰穩(wěn)定砂礫550該路段處于Ⅳ1區(qū)，為粘性土由規(guī)范查得，當路基處于干燥狀態(tài)時，查表得土基回彈模量為35MPa。對于一級公路，《瀝青路面設計規(guī)范》要求以設計彎沉值為設計指標，并進行層底拉應力驗算 （1）設計彎沉值該公路為一級公路,，面層是瀝青混凝土，半剛性基層，底基層的總厚度大于20㎝。由瀝青規(guī)范公式——設計彎沉值（）N——設計年限內(nèi)累計當量軸載通行次數(shù)；A——公路等級系數(shù)，高速公路、，但、。A——面層類型系數(shù)，熱拌瀝青碎石、冷拌瀝青碎石、。A——路面結構類型系數(shù)，剛性基層、。（2） 各層材料的容許層底拉應力 ——路面結構材料的極限抗拉強度（MPa）；——路面結構材料的容許拉應力，即該材料能承受設計年限N次加載的疲勞彎拉應力（MPa）；——抗拉強度系數(shù)。細粒式瀝青混凝土： 中粒式瀝青混凝土： 粗粒式瀝青混凝土： 水泥穩(wěn)定碎石： 水泥石灰穩(wěn)定砂礫： 設計指標匯總表 材料名稱厚度 h(cm) 20℃模量（MPa） 15℃模量（MPa）容許拉應力細粒式密級配瀝青混凝土414002000中粒式密級配瀝青混凝土612001600粗粒式密級配 瀝青混凝土59001200水泥穩(wěn)定碎石2015001500水泥石灰穩(wěn)定砂礫29550550 路面結構設計采用雙圓均布垂直荷載作用下的彈性層狀連續(xù)體系理論進行計算。 路面結構設計以路面容許回彈彎沉值和結構層底拉應力作為設計指標進行驗算。結構厚度設計應滿足結構整體承載力與抵抗疲勞開裂的要求。1．路表彎沉值驗算 輪隙中心處（A點）路表計算彎沉值小于或等于設計彎沉值，即： （）。 滿足設計要求==2．層底拉應力驗算 輪隙中心（C點）或單圓荷載中心處（B點）的層底拉應力應小于或等于容許拉應力，即：根據(jù)Bisar計算結果確定層底拉應力是否滿足。驗算結果如下表。路面厚度設計結果 結構層材料抗壓模量(MPa)厚度(cm)層底拉應力(MPa)容許拉應力(MPa)細粒式瀝青混凝土14004中粒式瀝青混凝土12006粗粒式瀝青混凝土9005水泥穩(wěn)定碎石150030水泥石灰穩(wěn)定砂礫55030土 基35——————最后得到路面結構設計結果如下:細粒式瀝青混凝土 4 cm中粒式瀝青混凝土 6 cm粗粒式瀝青混凝土 5 cm石灰土穩(wěn)定碎石 20 cm 水泥石灰穩(wěn)定砂礫 29 cm