【導(dǎo)讀】8）根據(jù)以上各項計算成果，編寫工料機使用一覽表，需求量計劃。含中、英文摘要、目錄、前言、設(shè)計任務(wù)書等內(nèi)容。記錄整個設(shè)計的過程、思路。評閱、審閱1周，答辯周。每階段成果均應(yīng)按時上交檢查?；炷?；A－瀝青混凝土；H－二灰碎石；J－水泥碎石B—水泥砂礫；K－二灰土；T1－12%石灰土；T2－10%石灰土；M－級配碎石；N－石灰土碎石；(？地下水埋深平均為。公路自然區(qū)劃Ⅳ1區(qū)。備的條件因素等。提高對公路工程進(jìn)行施工組織設(shè)。計的能力，進(jìn)行工程量計算和對工程造價進(jìn)行分析計算等實際問題的能力。建立理論聯(lián)系施加，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)作風(fēng)。3，通過調(diào)查研究和分析討論，掌握所設(shè)計課程的有關(guān)結(jié)構(gòu)構(gòu)造，使用功能及質(zhì)量要求。正確繪制工程設(shè)計圖。最后電算復(fù)核并優(yōu)化，打印，裝訂成冊。設(shè)計所需的資料等已準(zhǔn)備完善，教室已確定。7，本人將在老師的指導(dǎo)下在畢業(yè)設(shè)計中認(rèn)真、仔細(xì)、努力工作，規(guī)定，順利、圓滿地完成設(shè)計任務(wù)！

　　

【正文】 析 交通量組成表 車型 前軸重 后軸重 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸間距 交通量 解放 CA10B 1 雙 160 解放 CA30A 2* 2 雙 180 東風(fēng) EQ140 1 雙 220 黃河 JN 150 1 雙 110 黃河 JN 162 1 雙 200 黃河 JN 360 2* 2 雙 220 長征 XD160 2* 2 雙 150 交通 SH 141 1 雙 180 水泥砼路面結(jié)構(gòu)設(shè)計以 100kN 的單軸 雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)荷載，不同的輪軸型和軸載的作用次數(shù)，按 JTG D402020 規(guī)范式（ ）換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 = 1 或 = 2 或 = 3 式中： 軸 輪型系數(shù)。單軸 雙輪組時， =1；單軸 單輪組時，按 1 式計算；雙軸 雙輪組時，按 2 式計算；三軸 雙輪組時，按 3 式計算。計算結(jié)果見表 31。 軸載換算結(jié)果 表 31 車型 解放 CA10B 后軸 1 160 解放 CA30A 前軸 180 后軸 2* 180 東風(fēng) EQ140 后軸 1 220 黃河 JN150 前軸 110 后軸 1 110 黃河 JN 162 前軸 200 后軸 1 200 黃河 JN 360 前軸 220 后軸 2*110 220 長征 XD160 前軸 150 后軸 150 交通 SH 141 后軸 1 180 注：小于 40KN 的單軸和小于 80KN 的雙軸略去不計。 根據(jù)設(shè)計資料，一級公路水泥混凝土路面設(shè)計壽命為 30 年，安全等級為二級，交通量增長率為，車輪輪跡橫向分布系數(shù)根據(jù)表 一級公路取 ～ ，取 。 按式 累計作用次數(shù)： 由于使用初期時間車道的 Ns 在 之間 ,由《水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》表 等級為重交通。 ．初擬路面結(jié)構(gòu) 該路段屬于 Ⅵ 1 區(qū)，砂性土，稠度為 ，查得土基回彈模量為，由表 相應(yīng)于安全等級二級的變異水平為低～中，且是重交通等級。根據(jù)經(jīng)驗，初選路面結(jié)構(gòu)由 24cm水泥混凝土路面（ fr=），基層水泥碎石厚 20cm，底基層二灰土厚 20cm，水泥混凝土的平面尺寸為，縱縫為拉桿平口縫見圖 31，橫縫采用設(shè)傳力桿假縫型見圖 32。 圖 31 縱向縮縫構(gòu)造圖 圖 32 橫向縮縫構(gòu)造圖 路面結(jié)構(gòu)示意圖見圖 面層 水泥混凝土 24 ㎝ 基層 二灰碎石 20 ㎝ E1 = 1600Mpa 底基層 二灰土 20 ㎝ E2 = 800Mpa 土基 E0 = 40Mpa ．確定路面材料參數(shù) 按表 ，水泥混凝土的設(shè)計彎拉強度 ，按表 ，彎拉彈性模量為 31Gpa。 查規(guī)范附錄 ，公路自然區(qū)劃 Ⅵ 1 區(qū)，砂性土的回彈模量為 ； 查規(guī)范附錄 ，二灰碎石的回彈模量為 ；二灰土的回彈模量為 ； 按式 計算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： 式中： 基層頂面當(dāng)量回彈模量 土基回彈模量 基層、底基層的當(dāng)量回彈模量 、 基層、底基層的回彈模量 基層、底基層的當(dāng)量彎曲剛度 ．荷載疲勞應(yīng)力分析 普通混凝土面層的相對剛度半徑按式（ ）計算： 按式（ ）計算標(biāo)準(zhǔn)軸載 ps 在四邊自由板臨界荷位處產(chǎn)生的荷載： 根據(jù)（ ），縱縫為拉桿平口縫時， ，取 =。 考慮設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力是累計疲勞作用的。 式中： v—與混合料性質(zhì)有關(guān)的指數(shù)，普通混凝土 v=。 由表（ ），在考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合因素時，一級公路選取綜合系數(shù)為 ，則荷載疲勞應(yīng)力： ．溫度疲勞應(yīng)力分析 此路段屬于 Ⅵ 1 區(qū)，由表（ ）故取大溫度梯度為 ， 相對板長為 查圖 ，得普通混凝土板厚 米時， =。 按式（ ）在最大溫度梯度時，混凝土板翹曲應(yīng)力計算 為： 溫度應(yīng)力疲勞系數(shù)為 按式（ ）計算： 式中： a、 b、 c—回歸系數(shù)?？砂幢? 查出 Ⅵ 2 自然區(qū)的值。 r——混凝土的彎拉強度。 由式（ ）計算溫度疲勞應(yīng)力為： ．檢驗初擬路面結(jié)構(gòu)厚度 查表 ，一級公路的安全等級為二級，相應(yīng)于二級安全等級，變異水平等級為低 中，偏安全計算時定變異水平等級為低級，目標(biāo)可靠度 90%，根據(jù)表 ，確定可靠度系數(shù)，取。 按式（ ） 滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求。 因此，所選普通混凝土面層厚度（ ） 可以承受設(shè)計基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。 公路柔性路面設(shè)計 ．交通分析 交通量組成表 車型 前軸重 后軸重 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸間距 交通量 解放 CA10B 1 雙 160 解放 CA30A 2* 2 雙 180 東風(fēng) EQ140 1 雙 220 黃河 JN 150 1 雙 110 黃河 JN 162 1 雙 200 黃河 JN 360 2* 2 雙 220 長征 XD160 2* 2 雙 150 交通 SH 141 1 雙 180 路面設(shè)計以雙輪組單軸載 100kN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 1）以設(shè)計彎沉值為指標(biāo)及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 采用如下公式： N= 式中： N——標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次 /日； ni——被換算車輛的各級軸載作用次數(shù)，次 /日； P——標(biāo)準(zhǔn)軸載， kN； Pi——被換算車輛的各級軸載， kN； k——被換算車輛的類型數(shù)； C1——軸載系數(shù)， C1=1+（ m1）， m 是軸數(shù)； C2——輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 1，四輪組為 。 計算結(jié)果見表 32 所示： 軸載換算結(jié)果表 (彎沉 ) 表 32 車型 （次 /日） 解放 CA10B 前軸 1 160 后軸 1 1 160 解放 CA30A 前軸 1 180 后軸 1 180 東風(fēng) EQ140 前軸 1 220 后軸 1 1 220 黃河 JN 150 前軸 1 110 后軸 1 1 110 黃河 JN 162 前軸 1 200 后軸 1 1 200 黃河 JN 360 前軸 1 220 后軸 1 220 長征 XD160 前軸 1 150 后軸 1 150 交通 SH 141 前軸 1 180 后軸 1 1 180 (2)累計當(dāng)量軸次 Ne： 根據(jù)設(shè)計規(guī)范，一級公路瀝青路面的設(shè)計年限為 15 年，四車道的車道系數(shù)是 ～ ，取，則累計當(dāng)量軸次： Ne = = = 次 2）驗算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累 計當(dāng)量軸次 采用如下公式： N＇ = 式中： ——軸載系數(shù)， =1+2（ m－ 1）。 ——輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 。 計算結(jié)果見表 33 所示： 軸載換算結(jié)果表（半剛性基層層底拉應(yīng)力） 表 33 車型 （次 /日） 解放 CA10B 后軸 1 1 160 解放 CA30A 前軸 1 180 后軸 2* 1 180 東風(fēng) EQ140 后軸 1 1 220 黃河 JN 150 后軸 1 1 110 黃河 JN 162 前軸 1 200 后軸 1 1 200 黃河 JN 360 前軸 1 220 后軸 3 1 220 長征 XD160 后軸 3 1 150 交通 SH 141 后軸 1 1 180 注：軸載小于 50KN 的軸載作用不計。 (2)累計當(dāng)量軸次 Ne： 路面設(shè)計使用年限為 15 年，交通量年增長率為 8%，四車道的車道系數(shù)根據(jù)表 ，取，則累計當(dāng)量軸次： ．結(jié)構(gòu)組合與材料選取及各層材料的抗壓模量及劈裂強度 由上面的計算得到設(shè)計年限內(nèi)一個行車道上的累計標(biāo)準(zhǔn)軸次約 400 萬次左右，根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)和實際情況，結(jié)合給定的設(shè)計要求，路面結(jié)構(gòu)層采 用瀝青混凝土（ 15cm），基層采用水泥碎石（ 20 cm），底基層采用 23 ㎝水泥碎石。面層由三層組成，表面層采用中粒式密極配瀝青混凝土（ 4cm），下面兩層采用中粒式密極配瀝青混凝土（ 5cm），粗粒式密極配瀝青混凝土（ 6cm）。 1)各層材料的抗壓模量與劈裂強度 查《規(guī)范》表 D得到各層材料的抗壓模量 200C 和劈裂強度見表 34。 2)土基回彈模量的確定 該路段處于 Ⅵ 1 區(qū)，且該路段土為粘質(zhì)土。由規(guī)范 查得，當(dāng)路基處于干燥狀態(tài)時，稠度為 ，查附表 E2 “二級自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值（ Mpa） ”得到土基回彈模量為 。 ．設(shè)計指標(biāo)的確定 對于一級公路，《瀝青路面設(shè)計規(guī)范》要求以設(shè)計彎沉值為設(shè)計指標(biāo)，并進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗算。 路面結(jié)構(gòu)層參數(shù) 表 34 層次 材料名稱 厚度（ cm） 抗壓回彈模量 劈裂強度（ Mpa） 200C 150C 1 中粒式密極配瀝青混凝土 4 1400 2020 2 中粒式密極配瀝青混凝土 5 1200 1600 3 粗粒式密極配瀝青混凝土 6 900 1200 4 水泥 碎石 20 1500 1500 5 水泥碎石 23 550 550 6 土基 — — 1）設(shè)計彎沉值 該公路為一級公路，公路等級系數(shù) Ac 取 ，面層是瀝青混凝土，面層類型系數(shù) As 取 ，半剛性基層，底基層的總厚度大于 20 ㎝，所以基層類型系數(shù)取 。 根據(jù)規(guī)范式（ ），設(shè)計彎沉值為： （ ） 2）各層材料的容許層底拉應(yīng)力 各層材料的容許層底拉應(yīng)力的計算公式為： 中粒式密級配瀝青混凝土： 中粒式密級配瀝青混凝土： 中粒式密級配瀝青混凝土： 水泥碎石： 綜上所述，設(shè)計彎沉值為 ()各層材料的容許拉應(yīng)力見表 35。 ．確定石灰土層的厚度（將多層體系轉(zhuǎn)化為三層體系） 驗算相關(guān)資料匯總 表 35 層次 材料名稱 厚度（ cm） 抗壓回彈模量 容許拉應(yīng)力（ Mpa） 200C 1 中粒式密極配瀝青混凝土 4 1400 2 中粒式密極配瀝 青混凝土 5 1200 3 中、粒式密極配瀝青混凝土 6 1000 4 水泥碎石 20 1600 5 水泥碎石 23 550 6 土基 — — 公路路面電算優(yōu)化設(shè)計 ．水泥混凝土路面設(shè)計 水泥混凝土路面設(shè)計 設(shè) 計 內(nèi) 容 : 新建單層水泥混凝土路面設(shè)計 公 路 等 級 : 一級公路 變異水平的等級 : 低 級 可 靠 度 系 數(shù) : 面 層 類 型 : 普通混凝土面層 序號 車輛名稱 單軸單輪組的個數(shù) 軸載總重 單軸雙輪組的個數(shù) 軸載總重 雙軸雙輪組的個數(shù) 軸載總重 三軸雙輪組的個數(shù) 軸載總重 交通量 1 解放 CA10B 1 1 0 0 0 0 160 2 解放 CA30A 1 0 1 0 0 180 3 東風(fēng) EQ140 1 1 0 0 0 0 220 4 黃河 JN150