【正文】 直接同行車(chē)和大氣接觸的表面層次，它承受較大的行車(chē)荷載的垂直力、水平力和沖擊力的作用。同時(shí)還受到降水的浸蝕和氣溫變化的影響。因此，同其他層次相比，面層應(yīng)具備較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、抗變形能力，較好的水穩(wěn)定性和溫度穩(wěn)定性，而且應(yīng)當(dāng)耐磨、不透水；其表面還應(yīng)有良好的抗滑性和平整度。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土，瀝青混凝土，瀝青碎(礫)石混合料、砂礫或碎石摻土或不摻土的混合料以及塊料等。面層有時(shí)分兩層或三層鋪筑，如高速公路瀝青面層總厚度18~20cm?？煞譃樯?、中、下三層鋪筑，并根據(jù)各分層的要求采用不同的級(jí)配等級(jí)。水泥混凝土路面也有分上下兩層鋪筑，分別采用不同標(biāo)號(hào)的水泥混凝土材料。水泥混凝土路面上加鋪4cm瀝青混凝土這樣的復(fù)合式結(jié)構(gòu)也是常見(jiàn)的。但是砂石路面上所鋪的2~3cm厚的磨耗層或1cm厚的保護(hù)層，以及厚度不超過(guò)1cm的簡(jiǎn)易瀝青表面處治，不能作為一個(gè)獨(dú)立的層次，應(yīng)看作為是面層的一部分。 軸載分析表81 標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ100各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ100標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱(chēng)BZZ100標(biāo)準(zhǔn)軸壓P(KN)100單輪傳壓面圓直徑d(cm)輪胎接地壓強(qiáng)P(MPa)兩輪中心距（cm）路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，如表8—1標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ100各項(xiàng)參數(shù)（軸重P=100KN，輪壓p=，輪跡圓直徑d=）。根據(jù)本次設(shè)計(jì)的具體的交通車(chē)輛資料和具體的車(chē)輛車(chē)型可以確定不同車(chē)型的交通參數(shù)如表8—2；表82 不同車(chē)型的交通參數(shù)表序號(hào)車(chē)型名稱(chēng)前軸重（KN）后軸重（KN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距交通量1黃河JN150491雙輪組——3002黃海DD690561042雙輪組＞31503東風(fēng)CS93824702雙輪組＞3204平板車(chē)1001003四輪組＜3505其他車(chē)50501單輪組——150表83 交通量年增長(zhǎng)率序號(hào)分段時(shí)間（年）交通量年增長(zhǎng)率（%）156245334表84 車(chē)道系數(shù)車(chē)道特征車(chē)道系數(shù)車(chē)道特征車(chē)道系數(shù)單車(chē)道四車(chē)道～雙車(chē)道有分隔六車(chē)道～無(wú)分隔～根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范，大董灣至槐店鄉(xiāng)二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取12年，～。按上述公式計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次。 以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)（1）軸載換算根據(jù)我國(guó)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范中提出的軸載換算公式，當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，規(guī)定要求凡軸載大于25KN、小于130kN的各級(jí)軸載（包括車(chē)輛的前、后軸）的作用次數(shù)，均按以下公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載軸載換算采用如下的計(jì)算公式： （81）式中：N—以設(shè)計(jì)彎沉值和瀝青層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量次數(shù)（次/日） —被換算車(chē)型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日） —標(biāo)準(zhǔn)軸載（KN） —被換算車(chē)型的各級(jí)軸載（KN） —被換算車(chē)型的軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí),按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，軸數(shù)系數(shù)=1+(m1)，m是軸數(shù)。 —被換算車(chē)型的輪組系數(shù)，， K—被換算車(chē)型的軸載級(jí)別 計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表83軸載換算結(jié)果表。表85 軸載換算結(jié)果表（彎沉）車(chē)型(KN)（次/日）黃河JN150前軸491300后軸11黃海DD690前軸561150后軸10411東風(fēng)CS938前軸24120后軸7011平板車(chē)前軸100150320后軸100其他車(chē)前軸501150后軸501總計(jì)(2) 累計(jì)當(dāng)量軸次計(jì)算在設(shè)計(jì)年限內(nèi)，一個(gè)車(chē)道的累計(jì)當(dāng)量軸次按下式計(jì)算 （82）式中：—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上的累計(jì)當(dāng)量軸次（次）；—設(shè)計(jì)使用年限，由設(shè)計(jì)資料可知t=12年； —路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次/日）； ，見(jiàn)表83 —與車(chē)道數(shù)有關(guān)的車(chē)輛橫向分布系數(shù)，當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)：路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1328設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 4750001把各級(jí)軸載的作用次數(shù)按照公式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量作用次數(shù) (83)—以半剛性材料層的拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次/日）—被換算車(chē)型的軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距離大于3m時(shí),按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，C1=1+2(m1)，m是軸數(shù)，當(dāng)軸間距離小于3m時(shí)，應(yīng)該考慮軸數(shù)系數(shù)?！喗M系數(shù)，，按照公式83，將設(shè)計(jì)資料中所給的交通量都換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。計(jì)算結(jié)果如表86；表86 標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)（半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算）車(chē)型 (KN)（次/日）黃河JN150前軸491300后軸11黃海DD690前軸561150后軸10411東風(fēng)CS938前軸24120后軸7011平板車(chē)前軸100150925后軸1005其他車(chē)前軸501150后軸501總計(jì)當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí) :路面竣工后第一年日平均當(dāng)量軸次 : 1768設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道上累計(jì)當(dāng)量軸次 : 6323797 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 擬定路面結(jié)構(gòu)根據(jù)本地區(qū)的路用材料，結(jié)合已有工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu)，擬定以下路面結(jié)構(gòu)組合方案。根據(jù)結(jié)構(gòu)層的最小施工厚度、材料、水文、交通量以及施工機(jī)具的功能等因素，初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下；3cm細(xì)粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土為+25cm水泥穩(wěn)定砂礫+？石灰土，以石灰土為設(shè)計(jì)層。 確定土基回彈模量⑴、此路為新建路面，根據(jù)資料可知路基干濕狀態(tài)為潤(rùn)濕狀態(tài)。⑵、據(jù)設(shè)計(jì)資料，由設(shè)計(jì)規(guī)范《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范JTJ 014—97》，該路段處于Ⅳ1 區(qū)，土質(zhì)屬于紅粘性土及磚紅性土，屬高液限粘性土，呈中密狀態(tài)，無(wú)防凍要求。⑶、查《路基路面工程》課本表 1411“二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值”表得土基回彈模量為35MPa。 設(shè)計(jì)彎沉值和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)公路等級(jí)：二級(jí)公路公路等級(jí)系數(shù) 面層類(lèi)型系數(shù) 1 基層類(lèi)型系數(shù) 1 新建瀝青路面受力計(jì)算方法按以下進(jìn)行計(jì)算。路面設(shè)計(jì)彎沉值 (84) (85)式中：—設(shè)計(jì)彎沉值（）；—設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車(chē)道累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)；—公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、，三；—路面結(jié)構(gòu)類(lèi)型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層、?！鎸宇?lèi)型系數(shù)，熱拌瀝青碎石、冷拌瀝青碎石、上拌下貫或貫入式路面；—結(jié)構(gòu)強(qiáng)度系數(shù)。經(jīng)計(jì)算得出所設(shè)計(jì)的路面的路面設(shè)計(jì)彎沉值 ： ()（1）結(jié)構(gòu)層的容許彎拉應(yīng)力： （86）式中：—路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（MPa）,由實(shí)驗(yàn)室按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得； —路面結(jié)構(gòu)材料的容許拉應(yīng)力，即該材料能承受設(shè)計(jì)年限次加載的疲勞彎拉應(yīng)力（MPa）。—抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。根據(jù)結(jié)構(gòu)層材料不同，按以下公式計(jì)算值。瀝青面層抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： （87）無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： （88）無(wú)機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)： （89）按上式計(jì)算確定容許彎拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土中粒式瀝青混凝土 水泥穩(wěn)定砂礫石灰土 其余的計(jì)算同上，具體結(jié)果見(jiàn)表87路面結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力。表87 路面結(jié)構(gòu)層容許彎拉應(yīng)力層位結(jié)構(gòu)層材料名稱(chēng)劈裂強(qiáng)度（MPa）容許拉應(yīng)力（MPa）1細(xì)粒式瀝青混凝土2中粒式瀝青混凝土3水泥穩(wěn)定砂礫4石灰土 (2) 按容許彎沉值計(jì)算路面厚度公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 5標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100路面設(shè)計(jì)彎沉值 : ()路面設(shè)計(jì)層層位 : 4 設(shè)計(jì)層最小厚度 : 20 (cm)利用容許應(yīng)力設(shè)計(jì)彎沉值，對(duì)方案的厚度進(jìn)行計(jì)算具體的結(jié)果見(jiàn)下表8—8方案一計(jì)算表，并進(jìn)行防凍厚度驗(yàn)算；表88計(jì)算表層位層位材料名稱(chēng)厚度（cm）抗壓模量（MPa）(20℃)抗壓模量（MPa）(15℃)容許應(yīng)力（MPa）1細(xì)粒式瀝青混凝土3140020002中粒式瀝青混凝土5120016003水泥穩(wěn)定砂礫25110011004石灰土？5005005土基——35————按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 ：按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 : LD= () H( 4 )= 25 cm LS= () H( 4 )= 30 cm LS= () H( 4 )= cm(僅考慮彎沉)按容許拉應(yīng)力計(jì)算設(shè)計(jì)層厚度 ： H( 4 )= cm(第 1 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 2 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 3 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) H( 4 )= cm(第 4 層底面拉應(yīng)力驗(yàn)算滿足要求) 路面設(shè)計(jì)層厚度 : H( 4 )= cm(僅考慮彎沉) H( 4 )= cm(同時(shí)考慮彎沉和拉應(yīng)力) 由于該公路所經(jīng)地區(qū)，屬于全國(guó)道路氣候分區(qū)巨日區(qū)，不冰凍，因此不需要驗(yàn)算路面防凍厚度。最后得到路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)果如下：細(xì)粒式瀝青混凝土 3 cm中粒式瀝青混凝土 4 cm水泥石灰穩(wěn)定砂礫 25 cm石灰土 土基 竣工驗(yàn)收彎沉值和層底拉應(yīng)力計(jì)算公 路 等 級(jí) : 二級(jí)公路新建路面的層數(shù) : 4標(biāo) 準(zhǔn) 軸 載 : BZZ100路面結(jié)構(gòu)彎沉值和層底拉應(yīng)力驗(yàn)收計(jì)算見(jiàn)表89。表819 驗(yàn)收計(jì)算表層位層位材料名稱(chēng)厚度（cm）抗壓模量（MPa）(20℃)抗壓模量（MPa）(15℃)計(jì)算信息1細(xì)粒式瀝青混凝土314002000計(jì)算信息2中粒式瀝青混凝土512001600計(jì)算信息3水泥穩(wěn)定砂礫2511001100計(jì)算信息4石灰土？500500計(jì)算信息5土基——35——計(jì)算信息計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層及路基頂面交工驗(yàn)收彎沉值 ：第 1 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 2 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 3 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 第 4 層路面頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () 土基頂面竣工驗(yàn)收彎沉值 LS= () LS= ()計(jì)算新建路面各結(jié)構(gòu)層底面最大拉應(yīng)力 : 第 1 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 1 )= (MPa) 第 2 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 2 )= (MPa) 第 3 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 3 )= (MPa) 第 4 層底面最大拉應(yīng)力 σ( 4 )= (MPa)河南理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 第九章 排水設(shè)計(jì)通過(guò)上述計(jì)算可知，該段公路路面結(jié)構(gòu)方案為：3cm細(xì)粒式瀝青混凝土+5cm中粒式瀝青混凝土為+25cm水泥穩(wěn)定砂礫+第九章 排水設(shè)計(jì) 路基排水路基路面的強(qiáng)度與穩(wěn)定性同水的關(guān)