【文章內(nèi)容簡介】 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按下式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。= （） = （） 或 = （） 或 = （） 式中：—100KN單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)； —單軸單輪、單軸雙輪組、雙軸雙輪組或三軸雙輪組軸型級軸載的總重（KN）； —軸型和軸載級位數(shù)；—各類軸型級軸載的作用次數(shù)；—軸輪型系數(shù)，單軸雙輪組時(shí)，=1；單軸單輪時(shí)，按式（45）計(jì)算；雙軸雙輪組時(shí)，按式（46）計(jì)算；三軸雙輪組時(shí)，按式（47）計(jì)算。凡是前、后軸載大于40KN的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)。對于前、后軸載小于或等于40KN的軸數(shù)，因?yàn)樗诨炷涟鍍?nèi)產(chǎn)生的應(yīng)力很小，引起的疲勞損傷也很輕微，故可略去不計(jì)。設(shè)計(jì)任務(wù)書提供的交通資料為雙車道雙向調(diào)查結(jié)果，： 交通資料 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（輛/日）1三菱T653B1雙輪組3002黃河JN1631雙輪組33003東風(fēng)EQ1552雙輪組34004新疆XJ662A1雙輪組5005湘江HQP401雙輪組3400 計(jì)算設(shè)計(jì)年通過的標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)車型車軸三菱T653B后軸130010－3黃河JN163前軸359300后軸1300（待續(xù)）續(xù)表東風(fēng)EQ155后軸10－540010－7新疆XJ－662A后軸1500湘江HQP40后軸1400累計(jì)平均增長率為：2. 交通參數(shù)分析設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按下式計(jì)算確定。 （） 式中：—標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；—交通量年平均增長率；—臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。查規(guī)范知，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。已知交通量年平均增長率為5%。將參數(shù)代入上式計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為： = （萬次）由規(guī)范知：設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)時(shí)，屬重交通等級。所以該路屬重交通等級。3. 初擬路面結(jié)構(gòu)由規(guī)范知，相應(yīng)于安全等級三級的變異水平等級取中級。根據(jù)二級道路、特重交通等級和中級變異水平等級?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%），；。 m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。4. 路面材料參數(shù)確定查規(guī)范知，相應(yīng)彎拉彈性模量取=30GPa。查規(guī)范知，路基回彈模量取30MPa，水泥穩(wěn)定粒料回彈模量1300MPa，無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量600 MPa。新建公路的基層頂面當(dāng)量回彈模量可按下式確定： （） （） （） （） （） （） 式中：—基層頂面的當(dāng)量回彈模量（MPa）；—路床頂面的當(dāng)量回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量（MPa）；、—基層和底基層或墊層的回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）；—基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（MNm）；、—基層和底基層或墊層的厚度（m）；、—與有關(guān)的回歸系數(shù)。將1300 Mpa、600Mpa、E0＝30Mpa代入得：=（MPa）=== (m) 0(MPa)普通混凝土面層的相對剛度半徑按下式計(jì)算： （）式中：－混凝土板的相對剛度半徑（m），；－混凝土板的厚度（m）；－水泥混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；－基層頂面當(dāng)量回彈模量（MPa）。所以，相對剛度半徑計(jì)算為：（m）5. 荷載疲勞應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力按下式計(jì)算： （）式中：－標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（MPa）；（MPa）標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按下式確定。 （） 式中： —標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力（MPa）；—標(biāo)準(zhǔn)軸載在四邊自由板的臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力（MPa）；—考慮接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)，縱縫為設(shè)拉桿的平縫時(shí)，=～（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）； —考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)；—考慮偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。其中： （）式中：—設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)；—與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土=； 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)=?？紤]設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)為： ；根據(jù)公路等級，考慮偏載和動(dòng)載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)取。則荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為：（MPa）6. 溫度疲勞應(yīng)力由規(guī)范知，Ⅳ5區(qū)最大溫度梯度取℃/m。板長5m，=，可查普通混凝土厚=，Bx＝。按下式計(jì)算，最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力。 （）式中：—最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力（MPa）；—混凝土的線膨脹系數(shù)（/℃），通?？扇?℃；—最大溫度梯度；—綜合溫度翹曲應(yīng)力和內(nèi)應(yīng)力作用的溫度應(yīng)力系數(shù)，可按和查圖確定；—板長，即橫縫間距（m）。將參數(shù)代入式（）得：=（MPa）溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)，按下式計(jì)算 （）式中：、和—回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查表確定；—混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）。根據(jù)公路自然區(qū)劃，查規(guī)范知，取，得：=臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力按下式確定： （）式中：—臨界荷位處的溫度疲勞應(yīng)力（MPa）；— 最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力（MPa）；— 考慮溫度應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)。溫度疲勞應(yīng)力為：=（MPa）查規(guī)范知，二級道路的安全等級為三級，相應(yīng)于三級安全等級的變異水平等級為中級，目標(biāo)可靠度為85%。再根據(jù)查得的目標(biāo)可靠度和中級變異水平等級為低級，確定可靠度系數(shù)=。水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以行車荷載和溫度梯度綜合作用產(chǎn)生的疲勞斷裂作為設(shè)計(jì)的極限狀態(tài)，其表達(dá)式采用下式。 （）式中：——可靠度系數(shù)；——行車荷載疲勞應(yīng)力（MPa）；——溫度梯度疲勞應(yīng)力（MPa）；——水泥混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值（MPa）。將各參數(shù)代入計(jì)算式得：=因而，所選普通混凝土面層厚度（）可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。依據(jù)規(guī)范要求，選用的各結(jié)構(gòu)層，其中基層采用水泥穩(wěn)定碎石，以滿足多雨濕潤地區(qū)路面結(jié)構(gòu)層排水的要求?；炷谅访娼Y(jié)構(gòu)的強(qiáng)度高、穩(wěn)定性及耐久性好，但是水泥的需求量大，有接縫，這些接縫不但增加施工和養(yǎng)護(hù)的復(fù)雜性，而且又是路面的薄弱點(diǎn)，如處理不當(dāng)，將導(dǎo)致路面板邊和板角處的破壞；開放交通較遲；修復(fù)困難，混凝土路面破壞后，開挖很困難，修補(bǔ)工作量也大，且影響交通。 瀝青路面是用瀝青材料做結(jié)合料粘結(jié)礦物修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結(jié)構(gòu)。由于瀝青路面使用瀝青結(jié)合料，因而增強(qiáng)了礦料間的結(jié)合力，提高了混合料的強(qiáng)度和穩(wěn)定性，使路面的使用質(zhì)量和耐久性都得到提高。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動(dòng)小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護(hù)維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點(diǎn)。但是，瀝青路面的抗彎強(qiáng)度低，所以要求路面的基礎(chǔ)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。同時(shí)，低溫時(shí)的瀝青路面的抗變性能很低，為防止不均勻凍脹而使瀝青路面開裂，需設(shè)置防凍層。綜合考慮兩種路面結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，本路段采用瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)。該設(shè)計(jì)段路面結(jié)構(gòu)層采用：4cm厚改性瀝青砼（AC13I）+乳化瀝青粘層（）+4cm厚瀝青砼（AC16I）+乳化瀝青粘層（）+5cm厚瀝青砼（AC20I）+乳化瀝青透層（）+20cm厚水泥穩(wěn)定砂礫上基層+20cm厚水泥穩(wěn)定砂礫下基層。楓溪大道非機(jī)動(dòng)車道的路面結(jié)構(gòu)為：4cm厚瀝青砼（AC13I）+乳化瀝青粘層（）+4cm厚瀝青砼（AC16I）+乳化瀝青粘層（）+5cm厚瀝青砼（AC20I）+乳化瀝青透層（）+18cm厚水泥穩(wěn)定砂礫上基層+17cm厚水泥穩(wěn)定砂礫下基層。人行道的路面結(jié)構(gòu)層采用：+3cm厚1：2水泥砂漿+15cm厚現(xiàn)澆C15水泥砼。車行道的表面層瀝青采用SBS改性瀝青，達(dá)到IC的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，基質(zhì)瀝青和下層瀝青均達(dá)到70號B級石油瀝青技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。瀝青混合料馬歇爾實(shí)驗(yàn)技術(shù)指標(biāo)按照夏天炎熱地區(qū)重載交通，設(shè)計(jì)空隙率按5%進(jìn)行控制。穩(wěn)定度水穩(wěn)定性低溫滲水檢驗(yàn)指標(biāo)如下表控制： 瀝青混合料主要驗(yàn)收指標(biāo)改性瀝青混合料普通瀝青混合料車轍試驗(yàn)動(dòng)穩(wěn)定度（次/mm）≥2800≥1000（中面層）浸水馬歇爾試驗(yàn)殘留穩(wěn)定度（％）≥85≥80凍融劈裂試驗(yàn)的殘留強(qiáng)度比（％）≥80≥75低溫彎曲試驗(yàn)破壞應(yīng)變（με）≥2000≥2000滲水系數(shù)（ml/min）≤120≤120粘層瀝青、下封層瀝青、透層瀝青分別采用的是PC3陽離子乳化瀝青，PC1陽離子乳化瀝青，PC2陽離子乳化瀝青。水泥穩(wěn)定砂礫的級配應(yīng)在公路路面基層施工技術(shù)規(guī)范表中所列的3號級配范圍內(nèi)進(jìn)行設(shè)計(jì)。，瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)彎沉值為40（），土路基設(shè)計(jì)彎沉值為300（）。株洲市楓溪大道兩側(cè)均為商住用地，對填、挖方段均采用自然放坡處理。路基施工的取土和棄土可考慮同時(shí)兼顧兩廂用地。開發(fā)滯后的個(gè)別路段，需邊坡進(jìn)行綠化植草，以達(dá)到防止水土流失的目的。本次設(shè)計(jì)道路填挖方都在8米以內(nèi)，路基填方邊坡采用1:，路基挖方邊坡采用1:。路床要求土質(zhì)均勻，密實(shí)、強(qiáng)度高，回彈模量小于20Mpa。其中路基壓實(shí)度、填料最小強(qiáng)度、填料最大粒徑等相關(guān)技術(shù)要求須滿足下表參數(shù)。 路基相關(guān)技術(shù)參數(shù)表填挖類型路面底層以下深度（cm）路基壓實(shí)度（重型）填料最小強(qiáng)度（CBR）（%）填料最大粒徑（cm）填方路基上路床0~30≥95%810下路床30~80≥95%510上路堤80~150≥93%415下路堤＞150≥90%315零填及路塹路床≥0~30≥95%810路基壓實(shí)： 路基必須穩(wěn)定、密實(shí)、均勻，土質(zhì)路基采用重型機(jī)械壓實(shí)，壓實(shí)度參照上表，填方路基范圍內(nèi)的雜草、樹根和種植土、淤泥均應(yīng)全部清除，壓實(shí)后再回填，回填土必須要分層輾壓，每層松鋪厚度不得超過30cm。，如與實(shí)際不符，按實(shí)際計(jì)量。特殊部位的路基填筑與壓實(shí)：與相鄰路基存在顯著差異或不均勻連續(xù)的特殊部位，應(yīng)保證路基的充分壓實(shí)，使其在一定范圍內(nèi)與周邊路基的強(qiáng)度和剛度基本一致。半填半挖的路基填料應(yīng)綜合設(shè)計(jì)，土質(zhì)挖方區(qū)應(yīng)優(yōu)先采用滲水性較好的材料進(jìn)行填筑，同時(shí)對其路床80cm范圍內(nèi)的土體進(jìn)行超挖回填碾壓，并在路床范圍內(nèi)把土工格柵鋪在填挖交界處。土質(zhì)地過渡段宜用級配較好的碎石、礫類土、砂類土等進(jìn)行填筑。道路工