【文章內(nèi)容簡介】 1400后軸1021—2400日野KB222前軸1—1140后軸1—2140五十鈴?fù)蠏燔嘐XR181L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(jù)規(guī)范，高速公路的設(shè)計基準(zhǔn)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(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計作用次數(shù)為：Ne=Ns[1+gτt1]gτ365η=[1+]365=104(次)由《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范JTG_D402011》. 7交通荷載分級使用年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載作用次數(shù)（100104～2000104），屬于重交通等級?，F(xiàn)在按設(shè)計要求，面層厚度h取240～280mm。根據(jù)路基干濕類型，選擇干燥和中濕狀態(tài)，分別設(shè)計三種方案，并進行方案比選，如下：表52路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計方案匯總表初擬方案路基干濕狀態(tài)結(jié)構(gòu)層名稱結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)初擬路面結(jié)構(gòu)如下表所示：表53初擬路面結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu)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(shù)的確定各參數(shù)見下表：表54路面材料表普通混凝土面層彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(shè)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。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(jié)構(gòu)總相對半徑rg為:Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb=Ebhb3121Vb2=2000=?mrg=Dc+DbEt13=+=（3）荷載應(yīng)力按式()，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應(yīng)力，按式() 計算面層最大荷載應(yīng)力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中：應(yīng)力折減系數(shù)kr =()；綜合系數(shù)kc= ()；面層疲勞應(yīng)力系數(shù)：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應(yīng)力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數(shù)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(yīng)力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)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(yīng)力為：σtr=ktσt,max==（5）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求，在面層上方增設(shè)一層磨耗層6mm。（1）初擬路面結(jié)構(gòu)表 55 初擬路面結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu)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(shù)的確定表 56 路面材料表普通混凝土面層彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(fù)合板的彎曲剛度Db0 ()，路面結(jié)構(gòu)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(yīng)力按式()，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應(yīng)力，按式() 計算面層最大荷載應(yīng)力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中:應(yīng)力折減系數(shù)kr =()；綜合系數(shù)kc= ()；面層疲勞應(yīng)力系數(shù)：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應(yīng)力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數(shù)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(yīng)力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)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(yīng)力為：σtr=ktσt,max==5）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求，在面層上方增設(shè)一層磨耗層6mm。：（1）初擬路面結(jié)構(gòu)初擬路面結(jié)構(gòu)見下表：表 57 初擬路面結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu)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(shù)的確定各參數(shù)見下表表 58路面材料參數(shù)表普通混凝土面層彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(shè)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?；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(jié)構(gòu)總相對半徑rg為:Dc=Echc3121Vc2=31000=?mDb=Ebhb3121Vb2=4000=?mrg=Dc+DbEt13=+=（3）荷載應(yīng)力按式()，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應(yīng)力，按式() 計算面層最大荷載應(yīng)力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中：應(yīng)力折減系數(shù)kr =()；綜合系數(shù)kc= ()；面層疲勞應(yīng)力系數(shù)：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應(yīng)力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數(shù)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(yīng)力：σt,max=αcEchcTg2BL=91063100882=溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)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(yīng)力為：σtr=ktσt,max==（5）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤fr=γr=σp,max+σt,max=+=≤fr=擬定的路面結(jié)構(gòu)滿足要求，在面層上方增設(shè)一層磨耗層6mm。：（1）初擬路面結(jié)構(gòu)初擬路面結(jié)構(gòu)如下表所示：表 59 初擬路面結(jié)構(gòu)表結(jié)構(gòu)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(shù)的確定各材料參數(shù)見下表：表 510路面材料參數(shù)表普通混凝土面層彎拉強度標(biāo)準(zhǔn)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(shù)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(fù)合板的彎曲剛度Db0 ()，路面結(jié)構(gòu)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(yīng)力按式()，標(biāo)準(zhǔn)軸載和極限荷載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力為：σps=1031+=1031+=σpm=1031+=1031+=按式()計算面層荷載疲勞應(yīng)力，按式() 計算面層最大荷載應(yīng)力：σpr=krkfkcσps==σp,max=krkcσpm==其中:應(yīng)力折減系數(shù)kr =()；綜合系數(shù)kc= ()；面層疲勞應(yīng)力系數(shù)：kf=Neλ=（2473625）=（4）溫度應(yīng)力該路段屬Ⅴ3區(qū)，取最大溫度梯度Tg=88℃/m，各參數(shù)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(yīng)力：σt,max=αcEchcTg2BL=101063100882=溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)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(yīng)力為：σtr=ktσt,max==5）結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)校核。按規(guī)范校核路面結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)：γrσpr+σtr=+=≤