【導(dǎo)讀】本設(shè)計是四川省仁壽縣至洪雅縣段高速公路設(shè)計。路線全長為，路基寬度為，行車道寬度為4×，其中規(guī)劃遠(yuǎn)景設(shè)計年限為20年。設(shè)計內(nèi)容包括道路技術(shù)等級與技術(shù)標(biāo)。準(zhǔn)論證、道路方案設(shè)計、指定路段技術(shù)設(shè)計及專題設(shè)計。在設(shè)計過程中參閱了相關(guān)文獻(xiàn)資料，并嚴(yán)格按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。根據(jù)道路等級、沿線自然條件和構(gòu)造物控制標(biāo)高等確定路線合適的標(biāo)高、各坡段的縱坡度和坡長，顧當(dāng)?shù)剞r(nóng)田建設(shè)，保證路基的穩(wěn)定和排水，來作出正確的設(shè)計。路面結(jié)構(gòu)設(shè)計部分，根據(jù)設(shè)計要求和實地情況選用了瀝青混凝土路面。本設(shè)計使用了緯地道路設(shè)計軟件出圖，效率高。

　　

【正文】 交通量、軸載分析 （ 1） 預(yù)測交通量 表 41 車型比例（ 2021 預(yù)測結(jié)果） 車 型 大型客車 小型客車 小型貨車 中型貨車 大型貨車 拖掛車及 集裝箱 車型比例（％） 表 42 車型資料表 車型 前軸重 KN 后軸重 KN 后軸數(shù) 輪組 軸間距 m 大型客車 金龍 XMQ6110 1 雙 小型客車 紅星牌 HX621 1 雙 小型貨車 北京 BJ1215 1 雙 中型貨車 東風(fēng) EQ140 1 雙 大型貨車 黃河 JN150 1 雙 拖掛車及集裝箱 漢陽 HY958K 1 四 路面設(shè)計以雙輪組單軸載 100KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸。 （ 2） 以設(shè)計彎沉值為標(biāo)準(zhǔn)驗算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計當(dāng)量軸次 ① 軸載換算 軸載換算采用計算公式 ?? ????????? kiii ppnccN121 ，計算結(jié)果如表 43： 表 43 軸載換算結(jié)果表（彎 沉） 車型 ip （ KN） 1c 2c in （次 /日） 21 ???????? ppncc ii 金龍 XMQ6110 前軸 1 1 1916 后軸 1 1 1916 漢陽 HY958K 前軸 1 1 1712 后軸 1 1712 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 21 黃河 JN150 前軸 1 1 2226 后軸 1 1 2226 東風(fēng) EQ140 后軸 1 1 2024 ?? ????????? ki ii ppnccN 1 145000 注：軸載小于 25KN 的軸載作用不計算（紅星牌 HX62北京 BJ1215 均小于 25KN） ② 累計當(dāng)量軸次 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面設(shè)計年限取 20年，四車道的車道 系數(shù)是 ～ ，取 。 累計當(dāng)量軸次： ? ? ? ? 2011 1 365 1 77 1 365 509 teNN? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? =（次） （ 3） 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力集中的累計當(dāng)量軸次 ① 軸載換算 驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力的軸載換算公式為： ?? ????????? KiippnccNi1839。239。139。，計算結(jié)果如表所示： 表 44 軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力） 車型 ip （ KN） 39。1c 39。2c in （次 /日） 839。239。1 ???????? ppncc ii 金龍 XMQ6110 后軸 1 1 1771 漢陽 HY958K 前軸 1 1 1835 后軸 1 1735 黃河 JN150 后軸 1 1 2305 東風(fēng) EQ140 后軸 1 1 2075 ?? ????????? Ki ippnccN i1 839。239。139。 注：軸載小于 50KN 的軸載作用不計算 ② 累計當(dāng)量軸次 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，高速公路瀝青路面設(shè)計年限取 20年，四車道的車道系數(shù)是 ～ ，取 。 累計當(dāng)量軸次： ? ? ? ? 2039。11 1 365 1 77 1 365 250 1 149509496teNN? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 22 選擇路面結(jié)構(gòu)形式 由上面的計算得到設(shè)計年限內(nèi)一個行車道的累計標(biāo)準(zhǔn)軸次約為 5000 萬次。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿途有大量粉煤灰、消石灰及中粗砂供應(yīng)，初步擬定各層厚度、抗彎拉模量、抗回彈模量和極限抗彎拉強度如表所示。 表 45 各層厚度、抗彎拉模量、抗回彈 模量和極限抗彎拉強度表 層次 材料名稱 各層厚度（ cm） 回彈模量? ?MPaEP 彎拉模量? ?MPaES1 極限抗彎拉強度 ? ?MPaS1 1 中粒式瀝青混凝土 4 1200 1500 2 粗粒式瀝青混凝土 5 1200 1500 3 貫入式瀝青混凝土 7 800 4 石灰粉煤灰碎礫石 25 1500 1800 5 石灰土 30 550 6 土基 54 按容 許彎沉計算路面厚度 （ 1） 計算容許彎沉： ? ? ? ?0 . 2 0 . 21 1 . 0 1 1 . 0 1 1 0 . 3 5 1 4 0 . 0 3 5 1 430054336. 91CSR eAAl m m c mN ??? ? ? ? （ 2） 計算石灰粉煤灰碎礫石基層厚度 ① 計算綜合修正系數(shù) F： 0 . 0 3 5 1 4 3 7 . 51 . 4 7 0 . 5 8 52 2 0 . 7 1 0 . 6 5RF lEFA p ??? ???? ? ? ??? ???????? ② 計算理論彎沉系數(shù) L? ： 1 0 . 0 3 5 1 4 1 2 0 0 4 . 8 3 42 2 0 . 7 1 0 . 6 5 0 . 5 8 5RL lEpF? ? ?? ? ?? ? ? ③ 計算基層厚度 這是一個六層體系，求算某基層厚度時，須先把所擬定的結(jié)構(gòu)換算成當(dāng)量三層體系，求出其中層厚度 H（如圖），然后再求出 h4。 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 23 求 H：（彎沉等效換算法）由于 h h2 分別為中粒式和粗粒式瀝青混凝土，這兩層基本上是連續(xù)施工，所以可視為連續(xù)接觸，在本計算中為 h=4+5=9cm。 由 9 ? ??， 12800 ??，查諾謨圖得 ?? 由 02 ??，查諾謨圖得 1 ? 由于 12L KK??? 2 1 4 . 8 3 4 0 . 7 3 66 . 2 1 . 0 6LK K??? ? ? ?? 由 2 ? ， 02 EE ? ，查諾謨圖得 ? ? ? ?4 .2 1 0 .6 5 4 4 .7 3H c m? ? ? ? 求 4h ： 542 .42 .43 4 533EEH h h hEE? ? ? ? ? 35344 355044 .73 6 15800 24 .81500800EH h hEh c mEE?? ??? ? ? ? ? 最 小 施 工 厚 度 取 4 25h cm? 驗算瀝青混凝土面層底面的彎拉應(yīng)力 （ 1） 先把六層體系換算為當(dāng)量三層體系 如前所述，在這里還是把 h1 和 h2 加起來作為當(dāng)量三層體系的上層厚度 h ,其模量用彎拉摸量，其余各層仍用抗壓模量。 ? ?54 0 . 9 0 . 9 4 5331 5 0 0 5 5 08 2 0 1 5 5 88 0 0 8 0 0EEH h h h c mEE? ? ? ? ? ? ? 粗粒式瀝青混凝土 h2=5cm 瀝青貫入式 h3=7cm 石灰粉煤灰碎礫石 h4=25cm 石灰土 h5=30cm 土基 （ a1） 實際路面結(jié)構(gòu) （連續(xù)） E2=800MPa H= （連續(xù) ） E1=1200MPa h=9cm E0=a （ b）當(dāng)量三層體系 E1=1200MPa h1=4cm E2=1200MPa h2=5cm E3=800MPa h3=7cm E4=1500MPa h4=25cm E5=550MPa h5=30cm 土基 （ a2）實際路面結(jié)構(gòu) E0=54MPa 圖 46 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算示意圖 中粒式瀝青混凝土 h1=4cm 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 24 （ 2） 計算當(dāng)量三層體系上層底面最大彎拉應(yīng)力 由于第三層是貫入式，但在施工中，其上粗粒式瀝青混凝土及時攤鋪有困難，按上中層滑動，中下連續(xù)體系計算。 由 9 ? ??， 12800 331500EE ??，查諾謨圖得 ?? 由 02 ??， 12 EE ? ，查諾謨圖得 1 ? 由 71 ? ??， 02 EE ? ， 12 EE ? ，查諾謨圖得 2 ? ? ?12 0 .6 0 .8 7 0 .5 0 .2 6 1m m m M P a??? ? ? ? ? ? ?0 .7 0 .2 6 1 0 .1 8 2 7mmp M P a??? ? ? ? （ 3） 計算瀝青混凝土面層底面容許彎拉應(yīng)力 0. 22 0. 220. 09 / 0. 09 1. 1 30 54 33 6. 91 / 1 4. 37s a e cK A N A? ? ? ? ? ? ? ? ?1 . 9 0 . 4 3 4 8 0 . 1 8 2 74 . 3 7Rm M P a M P a??? ? ? ?，滿足要求。 驗算石灰粉煤灰碎礫石基層底面彎拉應(yīng)力 （ 1） 先把六層體系換算成三層體系。 （ 連 續(xù) ） E2=800MPa H= （連續(xù) ） E1=1500MPa h=9cm E0=a 土基 （ a） 實際路面結(jié)構(gòu) （ b） 當(dāng)量三層體系 圖 47 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算 E1=1500MPa h1=4cm E2=1500MPa h2=5cm E3=800MPa h3=7cm E4=1500MPa h4=25cm E5=550MPa h5=30cm E0=54MPa 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 25 由于第四層是計算層，按前述規(guī)定，計算層及計算層以上的層次均采用彎拉模量，各層結(jié)構(gòu)模量如圖： 換算時，第四層厚度和模量不變，把 第一、二、三層換算為模量等于 E4 的當(dāng)量層再加上第四層本身的厚度成為當(dāng)量三層體系的上層。 312 4444 1 2 34 4 4EEEh h h h hE E E? ? ? ? ? ?4 4 41 5 0 0 1 5 0 0 8 0 02 5 4 5 7 3 9 . 3 11 8 0 0 1 8 0 0 1 8 0 0 cm? ? ? ? ? ? ? ? （ 2） 計算第四層底面彎拉應(yīng)力 由于以把換算成當(dāng)量體系，所以計算六層體系第四層底面的彎拉應(yīng)力在這里就變成計算當(dāng)量三層體系底面的彎拉應(yīng)力。 由 ? ??， 21550 061800EE ??，查諾謨圖得 ?? 由 ?? ， 02 ??， 21 EE ? ，查諾謨圖得 1 ? 由 15 ? ??， 02 EE ? ， 21 EE ? ，查諾謨圖得 2 ? ? ?12 0 .1 7 1 .2 1 .4 6 0 .2 9 8m m m M P a??? ? ? ? ? ? ?0. 7 0. 29 8 0. 20 9m M P a? ? ? ? （ 3） 驗算石灰粉煤灰碎礫石基層底面的容許拉應(yīng)力 0. 11 0. 110. 35 / 0. 35 30 05 43 36 .9 1 / 1 2. 32 6s e cK N A? ? ? ? （ 連 續(xù) ） E2=800MPa H=h5=15cm （連續(xù) ） E1=1500MPa h=11cm E0=54MPa 土基 （ a） 實際路面結(jié)構(gòu) （ b） 當(dāng)量三層體系 圖 48 多層結(jié)構(gòu)當(dāng)量換算 E1=1500MPa h1=4cm E2=1500MPa h2=5cm E3=800MPa h3=7cm E4=1500MPa h4=25cm E5=550MPa h5=30cm E0=54MPa 河北工程大學(xué)土木工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 26 ? ? ? ?0 . 5 0 . 2 1 5 0 . 2 0 92 . 3 2 6Rm M P a M P a??? ? ? ? 滿足要求。 上述設(shè)計結(jié)果滿足設(shè)計要求 5 綜合排水設(shè)計 為了預(yù)防在雨季來臨時雨水對道路的危害。因此排水設(shè)施必不可少。設(shè)置的排水設(shè)施主要有：邊溝、截水溝、涵洞等。 邊溝 設(shè)在挖方路基的路肩外側(cè)或路堤的坡角外側(cè)，與路中線平行。用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流 向路基的少量地面水。邊溝的縱坡與路線縱坡一致。（邊溝橫斷面見附圖） 本設(shè)計中邊溝一般均采用梯形，其底寬與深度均為 。梯形邊溝內(nèi)側(cè)邊坡一般 1： 1。石質(zhì)或鋪砌加固可