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

　　

【正文】 交通量、軸載分析 （ 1） 預測交通量 表 41 車型比例（ 2021 預測結(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 EQ140 1 雙 大型貨車 黃河 JN150 1 雙 拖掛車及集裝箱 漢陽 HY958K 1 四 路面設計以雙輪組單軸載 100KN 為標準軸。 （ 2） 以設計彎沉值為標準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 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 21 黃河 JN150 前軸 1 1 2226 后軸 1 1 2226 東風 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 累計當量軸次 根據(jù)設計規(guī)范，高速公路瀝青路面設計年限取 20年，四車道的車道 系數(shù)是 ～ ，取 。 累計當量軸次： ? ? ? ? 2011 1 365 1 77 1 365 509 teNN? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ??? =（次） （ 3） 驗算半剛性基層層底拉應力集中的累計當量軸次 ① 軸載換算 驗算半剛性基層層底拉應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 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 累計當量軸次 根據(jù)設計規(guī)范，高速公路瀝青路面設計年限取 20年，四車道的車道系數(shù)是 ～ ，取 。 累計當量軸次： ? ? ? ? 2039。11 1 365 1 77 1 365 250 1 149509496teNN? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（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計年限內(nèi)一個行車道的累計標準軸次約為 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，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。 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（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力 （ 1） 先把六層體系換算為當量三層體系 如前所述，在這里還是把 h1 和 h2 加起來作為當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)當量換算示意圖 中粒式瀝青混凝土 h1=4cm 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（畢業(yè)論文） 2021 年 24 （ 2） 計算當量三層體系上層底面最大彎拉應力 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） 當量三層體系 圖 47 多層結(jié)構(gòu)當量換算 E1=1500MPa h1=4cm E2=1500MPa h2=5cm E3=800MPa h3=7cm E4=1500MPa h4=25cm E5=550MPa h5=30cm E0=54MPa 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（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 的當量層再加上第四層本身的厚度成為當量三層體系的上層。 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力 由于以把換算成當量體系，所以計算六層體系第四層底面的彎拉應力在這里就變成計算當量三層體系底面的彎拉應力。 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） 當量三層體系 圖 48 多層結(jié)構(gòu)當量換算 E1=1500MPa h1=4cm E2=1500MPa h2=5cm E3=800MPa h3=7cm E4=1500MPa h4=25cm E5=550MPa h5=30cm E0=54MPa 河北工程大學土木工程學院畢業(yè)設計說明書（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。 上述設計結(jié)果滿足設計要求 5 綜合排水設計 為了預防在雨季來臨時雨水對道路的危害。因此排水設施必不可少。設置的排水設施主要有：邊溝、截水溝、涵洞等。 邊溝 設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