【正文】 交 通 資 料序號車 型前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪軸距(m)交通量名 稱組數(shù)（輛/日）1解放CA501雙輪組　8002黃河JN150491雙輪組　8503尼桑CK10G761雙輪組　9504日野KB2221雙輪組　7005吉爾1301雙輪組　9006斯柯達706R50901雙輪組　7007依土茲TD50D1雙輪組　9008交通SH1411雙輪組　1000表45 軸載換算計算結果車型/KN解放CA50后軸11800 黃河JN150后軸11850 尼桑CK10G后軸7611950 日野KB222前軸1700 后軸11700 吉爾130后軸11900 斯柯達706R后軸9011700 依土茲TD50D后軸11900 交通SH141后軸111000 累計 ② 累計當量軸次次、 結構組合與材料選取由上面的計算得交通等級為中等交通，根據(jù)規(guī)范推薦結構，路面結構層采用瀝青混凝土（10cm）、基層采用水泥沙礫（34 cm）。規(guī)范規(guī)定城市二級道路的面層由二至三層組成，查規(guī)范，采用二層瀝青面層，表面層采用細粒式密級配瀝青抗滑表層（厚4cm），下面層采用中粒式瀝青混凝土（厚6cm）。、各層材料的抗壓模量與劈裂強度 表46 各層材料抗壓模量（20℃）與劈裂強度層位結構層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa) (20℃)抗壓模量(MPa) (15℃)容許應力(MPa)劈裂強度1細粒式瀝青4140020002中粒式瀝青混凝土6130017003水泥穩(wěn)定碎石20130013004水泥穩(wěn)定砂礫20150015005土基土基回彈模量的確定該路段處于Ⅳ5區(qū)，為粘質土，查《路基路面工程》，可知土基回彈模量為35MPa。、設計指標的確定對于城市道路主干路，規(guī)范要求以設計彎沉值作為設計指標，并進行結構層層底拉應力的驗算。（1）、設計彎沉值該道路為城市道路主干道，路面等級系數(shù)，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)。設計彎沉值為： （）（2）、各層材料的容許層底拉應力 ①細粒式密級配瀝青混凝土： ＝ ②中粒式密級配瀝青混凝土： ③ 水泥穩(wěn)定碎石：④水泥穩(wěn)定碎石： 、設計資料總結（）相關資料匯總如表4—7。表4—7 設計資料匯總表材料名稱層厚(cm)容許拉應力（）細粒式瀝青4中粒式瀝青混凝土5粗粒式瀝青混凝土6水泥穩(wěn)定碎石20水泥穩(wěn)定砂礫20土基—— 用HPDS2006驗算知上述設計結果滿足設計要求。 水泥混凝土路面設計、軸載分析水泥混凝土路面結構設計以100KN的單軸雙輪組荷載作為標準軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，按下式換算為標準軸載的作用次數(shù)。= （41）= （42）或 = （43）或 = （44）式中：—100KN單軸雙輪組標準軸載的作用次數(shù)； —單軸單輪、單軸雙輪組、雙軸雙輪組或三軸雙輪組軸型級軸載的總重（KN）； —軸型和軸載級位數(shù)；—各類軸型級軸載的作用次數(shù)；—軸輪型系數(shù)，單軸雙輪組時，=1；單軸單輪時，按式（42）計算；雙軸雙輪組時，按式（43）計算；三軸雙輪組時，按式（44）計算。凡是前、后軸載大于40KN的軸數(shù)均應換算成標準軸數(shù)。對于前、后軸載小于或等于40KN的軸數(shù)，因為它在混凝土板內產生的應力很小，引起的疲勞損傷也很輕微，故可略去不計。設計任務書提供的交通資料為雙車道雙向調查結果，如表48。表48 交 通 資 料序號車 型前軸重(kN)后軸重(kN)后軸數(shù)后軸輪軸距(m)交通量名 稱組數(shù)（輛/日）1解放CA501雙輪組　8002黃河JN150491雙輪組　8503尼桑CK10G761雙輪組　9504日野KB2221雙輪組　7005吉爾1301雙輪組　9006斯柯達706R50901雙輪組　7007依土茲TD50D1雙輪組　9008交通SH1411雙輪組　1000表49 計算設計年通過的標準軸載作用次數(shù)車型車軸解放CA50后軸1800 黃河JN150前軸49416850 后軸1850 尼桑CK10G后軸761950 日野KB222前軸412700 后軸1700 吉爾130后軸1900 斯柯達706R前軸50413700 后軸901700 依土茲TD50D前軸426900 后軸1900 交通SH141后軸11000 累計 平均增長率為：、交通參數(shù)分析設計基準期內水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標準軸載累計作用次數(shù)，可按下式計算確定。 式中：—標準軸載累計作用次數(shù)；—設計基準期；—交通量年平均增長率；—臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。查規(guī)范知，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。已知交通量年平均增長率為5%。將參數(shù)代入上式計算得到設計基準期內設計車道標準荷載累計作用次數(shù)為： = （萬次）由規(guī)范知：設計車道標準軸載累計作用次數(shù)時，屬中等交通等級。所以該路屬中等交通等級。、初擬路面結構由規(guī)范知，相應于安全等級三級的變異水平等級取中級。根據(jù)城市道路、特重交通等級和中級變異水平等級?；鶎舆x用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量5%），；。 m，縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。、路面材料參數(shù)確定查規(guī)范知，取特重交通等級的普通混凝土面層的彎拉強度標準值為fr=，相應彎拉彈性模量取=31GPa。查規(guī)范知，路基回彈模量取30MPa，水泥穩(wěn)定粒料回彈模量1300MPa，無機結合料穩(wěn)定土墊層回彈模量600 MPa。新建道路的基層頂面當量回彈模量可按下式確定： 式中：—基層頂面的當量回彈模量（MPa）；—路床頂面的當量回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當量回彈模量（MPa）；、—基層和底基層或墊層的回彈模量（MPa）；—基層和底基層或墊層的當量厚度（m）；—基層和底基層或墊層的當量彎曲剛度（MNm）；、—基層和底基層或墊層的厚度（m）；、—與有關的回歸系數(shù)。將1300 Mpa、600Mpa、E0＝30Mpa代入得：=（MPa）= == (m) (MPa)普通混凝土面層的相對剛度半徑按下式計算： 式中：－混凝土板的相對剛度半徑（m），；－混凝土板的厚度（m）；－水泥混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；－基層頂面當量回彈模量（MPa）。 相對剛度半徑計算為：（m）、荷載疲勞應力標準軸載在四邊自由板的臨界荷位處產生的荷載應力按下式計算：式中：－標準軸載在四邊自由板臨界荷位處產生的荷載應力（MPa）；（MPa）標準軸載在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力按下式確定。 式中： —標準軸載在臨界荷位處產生的荷載疲勞應力（MPa）；—標準軸載在四邊自由板的臨界荷位處產生的荷載應力（MPa）；—考慮接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)，縱縫為設拉桿的平縫時，=～（剛性和半剛性基層取低值，柔性基層取高值）； —考慮設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)；—考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)。其中 式中：—設計基準期內標準軸載累計作用次數(shù)；—與混合料性質有關的指數(shù)，普通混凝土=； 因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數(shù)=?？紤]設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)為： ；根據(jù)道路情況，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)取。則荷載疲勞應力計算為：（MPa） 溫度疲勞應力由規(guī)范知，Ⅳ5區(qū)最大溫度梯度取℃/m。板長5m，=，可查普通混凝土厚=，Bx＝。按下式計算，最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力。 式中：—最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力（MPa）；—混凝土的線膨脹系數(shù)（/℃），通?？扇?℃；—最大溫度梯度；—綜合溫度翹曲應力和內應力作用的溫度應力系數(shù)，可按和查圖確定；—板長，即橫縫間距（m）。將參數(shù)代入式（416）得： =（MPa）溫度疲勞應力系數(shù)，按下式計算 式中：、和—回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的道路自然區(qū)劃查表確定；—混凝土彎拉強度標準值（MPa）。根據(jù)道路自然區(qū)劃，查規(guī)范知，取，得：=臨界荷位處的溫度疲勞應力按下式確定： 式中：—臨界荷位處的溫度疲勞應力（MPa）；— 最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力（MPa）；— 考慮溫度應力累計疲勞作用的疲勞應力系數(shù)。溫度疲勞應力為：=（MPa）查規(guī)范知，二級道路的安全等級為三級，相應于三級安全等級的變異水平等級為中級，目標可靠度為85%。再根據(jù)查得的目標可靠度和中級變異水平等級為低級，確定可靠度系數(shù)=。水泥混凝土路面結構設計以行車荷載和溫度梯度綜合作用產生的疲勞斷裂作為設計的極限狀態(tài)，其表達式采用下式。 式中：——可靠度系數(shù)；——行車荷載疲勞應力（MPa）；——溫度梯度疲勞應力（MPa）；——水泥混凝土彎拉強度標準值（MPa）。將各參數(shù)代入計算式得：=因而，所選普通混凝土面層厚度（）可以承受設計基準期內荷載應力和溫度應力的綜合疲勞作用。 路面結構方案比選依據(jù)規(guī)范要求，選用的各結構層，其中基層采用水泥穩(wěn)定碎石，以滿足多雨濕潤地區(qū)路面結構層排水的要求?；炷谅访娼Y構的強度高、穩(wěn)定性及耐久性好，但是水泥的需求量大，有接縫，這些接縫不但增加施工和養(yǎng)護的復雜性，而且又是路面的薄弱點，如處理不當，將導致路面板邊和板角處的破壞；開放交通較遲；修復困難，混凝土路面破壞后，開挖很困難，修補工作量也大，且影響交通。 瀝青路面是用瀝青材料做結合料粘結礦物修筑面層與各類基層和墊層所組成的路面結構。由于瀝青路面使用瀝青結合料，因而增強了礦料間的結合力，提高了混合料的強度和穩(wěn)定性，使路面的使用質量和耐久性都得到提高。與水泥混凝土路面相比，瀝青路面具有表面平整、無接縫、行車舒適、耐磨、振動小、噪音低、施工期短、養(yǎng)護維修簡便、適宜于分期修建等優(yōu)點。但是，瀝青路面的抗彎強度低，所以要求路面的基礎應具有足夠的強度和穩(wěn)定性。同時，低溫時的瀝青路面的抗變性能很低，為防止不均勻凍脹而使瀝青路面開裂，需設置防凍層。綜合考慮兩種路面結構的優(yōu)缺點，本路段采用瀝青混凝土路面結構。 設計成果表410 設計成果材料名稱層厚(cm)細粒式瀝青4中粒式瀝青混凝土5粗粒式瀝青混凝土6水泥穩(wěn)定碎石20水泥穩(wěn)定沙礫20