【正文】 公路等級(jí)路面等級(jí)面層類型設(shè)計(jì)年限設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn) （抽次/車道）高度公路一級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混泥土15400104二級(jí)公路高級(jí)路面瀝青混泥土12200104~400104次高級(jí)路面熱拌瀝青碎石、瀝青貫入式10100104~200104三級(jí)公路次高級(jí)路面乳化瀝青碎石、瀝青表面處治810104~100104四級(jí)公路中級(jí)路面水結(jié)碎石、泥結(jié)碎石、級(jí)配碎石、半整齊石塊路面5≤10104地基路面粒料改善土5作用于路面上的行車荷載，在路面結(jié)構(gòu)中所產(chǎn)生的應(yīng)力和應(yīng)變隨深度的增加而降低。因此，早進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)組合時(shí)，各結(jié)構(gòu)層應(yīng)按照強(qiáng)度和剛度自上而下遞減的規(guī)律組合，以充分發(fā)揮各層次材料的性能。同時(shí)考慮到面層強(qiáng)度、剛度高，造價(jià)也高，而基層和底層強(qiáng)度、剛度較低，造價(jià)也較低這一情況，在厚度組合式，宜從上到下、由薄到厚，已達(dá)到經(jīng)濟(jì)的目的。[16]由于直接承受行車荷載和環(huán)境因素的作用，要求用強(qiáng)度高、剛度高。穩(wěn)定性好的材料作面層。高等級(jí)公路上的瀝青面層通常采用兩層或三層。表面層采用中粒式或細(xì)粒式瀝青混泥土，中面層采用和底面層中粒式和粗粒式瀝青混泥土。采用瀝青貫入碎石作面層，通常需在其上加鋪瀝青表面處治或?yàn)r青砂做封層，或?qū)⑵渥龀缮习柘仑炇?，以防止面層滲水。各級(jí)公路瀝青面層推薦如表9—5所示。表9—5 瀝青層推薦厚度 公路等級(jí)推薦厚度（cm）公路等級(jí)推薦厚度（cm）高速公路12~18三級(jí)公路2~4一級(jí)公路10~15四級(jí)公路1~二級(jí)公路5~10————路面結(jié)構(gòu)是由各自結(jié)構(gòu)特性的不同結(jié)構(gòu)組成。在組合時(shí)要注意相鄰層次的相互影響，盡量避免和消除相鄰層次間的不利影影響[16]。此外，在軟弱潮濕的路基上，不宜直接鋪筑碎石基層，以防止污染基層或產(chǎn)生過(guò)大的變形。為保證路面結(jié)構(gòu)層之間傳遞應(yīng)力的連續(xù)性和結(jié)構(gòu)的整體性，層間結(jié)合應(yīng)盡量緊密穩(wěn)定[17]。在濕度較大的某些中濕和潮濕路段上鋪瀝青路面，由于瀝青面層不透氣，使得路基和基層中因溫度和濕度坡差向上積聚的水分無(wú)法通過(guò)面層排除，如果基層水穩(wěn)定性不好，例如含泥量較多，朔性指標(biāo)較大的泥結(jié)碎石、級(jí)配礫石等，一旦遇水變軟，強(qiáng)度、剛度急劇下降，致使路面破壞。因此，一般應(yīng)選擇水穩(wěn)定好的材料作瀝青面層的基層，特別是中濕潮濕路段[18]。此外，在路基水溫地質(zhì)條件較差的潮濕和過(guò)濕路段，除加強(qiáng)路基排水外，可采用低劑量石灰穩(wěn)定路基土上層或加設(shè)粒料墊層等技術(shù)措施進(jìn)行綜合處理，以改善路基水溫狀況。并保證處理后土基回彈模量不小于25MPa。本次設(shè)計(jì)，經(jīng)計(jì)算，路面設(shè)計(jì)使用年限內(nèi)一個(gè)車道上累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次為600104次左右，根據(jù)表9—5面層類型性的選擇，面層宜選擇瀝青混泥土，又由于該路路面等級(jí)高，所承受交通量較重，因此采用三層式結(jié)構(gòu)，即表面層采用4cm厚的細(xì)粒式密集配瀝青混泥土，中面層采用5cm厚中粒式密集配瀝青混泥土，下層面采用6cm厚粗粒式密集配混泥土。 本次設(shè)計(jì)有高填深挖，高填處離地表水較遠(yuǎn)，填面干燥，路面稠度=1，土基回彈模量E0=40MPa。深挖處離地下水較近，處于過(guò)濕地段，路面稠度=，E0= MPa。 按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算厚度時(shí)采用20℃抗彎模量，細(xì)粒式瀝青混泥土1400MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混泥土1200MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混泥土1000MPa，二灰碎石抗壓模量1500MPa，石灰土抗壓模量550MPa。15℃時(shí)，細(xì)粒式瀝青混泥土2000MPa，中粒式密級(jí)配瀝青混泥土1800MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混泥土1400MPa。劈裂強(qiáng)度：，。(1)設(shè)計(jì)彎沉 二級(jí)公路取=，面層瀝青混泥土，取=，半剛性基層，地基層總厚度大于20cm，取=。=600AsAb=600=（mm）(2)驗(yàn)算各層材料容許拉應(yīng)力=/細(xì)粒式密集配瀝青混凝土K=AS/Ac==/=中粒式密級(jí)配瀝青混凝土KS=AS/Ac==/=粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 KS=AS/Ac ==/=石灰石 KS=AS/Ac==/=水泥石灰 KS=AS/Ac==/=經(jīng)計(jì)算，(mm)對(duì)于深挖過(guò)濕路面設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表9—6所示。表9—6 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 材料名稱厚度（cm）20℃抗壓模量15℃抗壓模量容許拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土414002000中粒式瀝青混凝土512001800粗粒式瀝青混凝土610001400二灰碎石201500——石灰土？550——土基——————路面厚度是根據(jù)多層彈性理論，并考慮到路面實(shí)際使用情況以及計(jì)算的合理性，一層間接觸條件為完整連續(xù)體系時(shí)，在雙圓均布荷載作用下，輪隙中心處實(shí)測(cè)路表彎沉值Ls等于設(shè)計(jì)彎沉值Ld的原則進(jìn)行計(jì)算。目前均采用多層體系分析及設(shè)計(jì)程序進(jìn)行任意多層結(jié)構(gòu)的彎沉計(jì)算及厚度設(shè)計(jì)。如圖9—2所示。圖9—2路表彎沉計(jì)算公式由于力學(xué)計(jì)算模型與實(shí)際路面的差異，以及土基、路面材料的非線性及參數(shù)理論值與實(shí)際狀態(tài)的差異等因素，使理論彎沉值的實(shí)測(cè)彎沉值之間存在一定誤差，因此需要對(duì)理論彎沉值進(jìn)行修正，通過(guò)大量實(shí)測(cè)資料進(jìn)行分析，得到如下實(shí)測(cè)彎沉和理論彎沉值關(guān)系：F=在進(jìn)行路面厚度計(jì)算時(shí)，先進(jìn)性路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)，即先擬定路面各結(jié)構(gòu)層，確定土基回填模量、結(jié)結(jié)構(gòu)層材料回填模量和劈裂強(qiáng)度等力學(xué)強(qiáng)度參數(shù)，并先擬定某基層或底基層作為設(shè)計(jì)層，擬定面層和其他各層的厚度[19]。通常對(duì)于采用半剛性基層、底基層的瀝青路面，可選任一層為設(shè)計(jì)層；當(dāng)采用半剛性基層、粒料累材料為底基層時(shí)，通常應(yīng)擬定面層、底基層厚度，以半剛性基層為設(shè)計(jì)層；當(dāng)采用柔性基層、底基層的瀝青路面時(shí)宜擬定面層、底基層的厚度，求算基層厚度，此時(shí)，如計(jì)算出的柔性基層（粒料類基層）厚度過(guò)大，可考慮選用瀝青碎石作上基層，以減薄路面厚度，同時(shí)增加結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。F===這是一個(gè)多層體，對(duì)于深挖過(guò)濕路面計(jì)算式可先將多層體系轉(zhuǎn)換為當(dāng)量體系，求出中間層的厚度H，然后再求出基層厚度，轉(zhuǎn)換見下表9—7。表9—7 多層體系轉(zhuǎn)換表h1=4cmE1=1400MPah1=4cmH=？cmE1=1400MPaE2=1200MPaE0=h2=5cmE2=1200MPah3=6cmE3=1000MPah4=20cmE2=1500MPah5=？cmE5=550MPa土基——由h/==，==， 查表得=由h/==，==，查表得K1=L===K2===由h/==， ==，K2=，查表得=，從而H==根據(jù)等級(jí)路基彎沉的結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)換公式：H=+hi=6+20+h5+5=++ h5+5=所以h5 =，取24cm。對(duì)于高填干燥路面設(shè)計(jì)計(jì)算參數(shù)見表9—8所示。表9—8 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總表 材料名稱厚度（cm）20℃抗壓模量15℃抗壓模量容許拉應(yīng)力細(xì)粒式瀝青混凝土414002000中粒式瀝青混凝土512001800粗粒式瀝青混凝土610001400二灰碎石201500——石灰土？550——土基——40————對(duì)于高填干燥路面，計(jì)算式可先將多層體系轉(zhuǎn)換為當(dāng)量體系，求出中間層的厚度H，然后再求出基層厚度，轉(zhuǎn)換見下表9—9。表9—9 轉(zhuǎn)換表h1=4cmE1=1400MPah1=4cmH=？cmE1=1400MPaE2=1200MPaE0=40MPah2=5cmE2=1200MPah3=6cmE3=1000MPah4=20cmE2=1500MPah5=？cmE5=550MPa土基——F===由h/==， ==，查表得=由h/==, ==，查表得K1=L===K2===由h/==, ==，K2=，查表得=從而H==。根據(jù)等級(jí)路基彎沉的結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)換公式：H=+hi=6+20+h5+5=++ h5+5=所以h5 =。，深挖為24cm。 彎拉應(yīng)力驗(yàn)算 (1)粗粒式密集配瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力h=4+5+6=H=20+16= 由==， ==，查諾謨圖得為壓應(yīng)力，不需驗(yàn)算，由此可知細(xì)粒式、中粒式瀝青混凝土層底均為壓應(yīng)力。(2)水泥碎石底層彎拉應(yīng)力h=4+5+6+20=H=16cm== == ∴查諾謨圖得=== == == ∴查諾謨圖得m1=== == == ∴查諾謨圖得m2==pm1m2==＜=(3)石灰土底層彎拉應(yīng)力 h= H=16cm== == == === n1= n2==pn1n2==＜= 由以上計(jì)算結(jié)果得知，路面滿足設(shè)計(jì)要求。 (1)粗粒式密集配瀝青混凝土底層彎拉應(yīng)力h=4+5+6=H=20+24= 由== == 查諾謨圖得為壓應(yīng)力，不需驗(yàn)算，由此可知細(xì)粒式、中粒式瀝青混凝土層底均為壓應(yīng)力。(2)水泥碎石底層彎拉應(yīng)力h=4+5+6+20=H=24cm== == ∴查諾謨圖得=== == == ∴查諾謨圖得m1=== == == ∴查諾謨圖得m2==pm1m2==＜=(3)石灰土底層彎拉應(yīng)力h= H=24cm== == == === n1= n2==pn1n2==＜= 由以上計(jì)算結(jié)果得知，路面滿足設(shè)計(jì)要求。結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)主要是對(duì)泉州二級(jí)公路B線路的設(shè)計(jì)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，對(duì)大學(xué)四年來(lái)知識(shí)的一個(gè)總結(jié)，在這次設(shè)計(jì)中，遇到了很多困難和問(wèn)題，是老師和同學(xué)們的幫助才使我成功的完成了設(shè)計(jì)。 ，主要有選線、方案比選、橫縱斷面設(shè)計(jì)、超高設(shè)計(jì)、擋土墻設(shè)計(jì)、路面設(shè)計(jì)。選線是最關(guān)鍵的，關(guān)系到設(shè)計(jì)的成敗，選線時(shí)應(yīng)盡量穿越等高線少，選線平緩，保證填挖不要過(guò)大。方案比也是設(shè)計(jì)中必不可少的一個(gè)細(xì)節(jié)，優(yōu)中選優(yōu)，保證自己設(shè)計(jì)的路線符合實(shí)際要求，能越用到實(shí)際中去。路面設(shè)計(jì)采用瀝青混凝土路面，保證路面的強(qiáng)度和平坦。每當(dāng)做完一步都要進(jìn)行驗(yàn)算，看自己的設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范要求，如果不符合，在重新擬定尺寸，在反復(fù)計(jì)算驗(yàn)算，最終保證設(shè)計(jì)符合要求。 ，如CAD、Office等軟件，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，能學(xué)習(xí)并熟練掌握這些軟件，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作有著很大的幫助。 ，我學(xué)到了很多的知識(shí)，但是還有很多的不足，比如超高、擋土墻，在以后的學(xué)習(xí)和工作中，我一定會(huì)虛心學(xué)習(xí)，爭(zhēng)取做得更好。致 謝每當(dāng)我在設(shè)計(jì)中遇到問(wèn)題時(shí)，總是老師和同學(xué)們給我無(wú)私的指導(dǎo)與支持。每一次走進(jìn)系教研室，我都能感受到一種親切熱情的氣氛，因?yàn)榻萄惺业睦蠋焸儯还苁遣皇亲约旱膶?dǎo)師，總會(huì)熱心的盡自己最大的努力來(lái)幫助我指導(dǎo)我，有問(wèn)必答，熱心指導(dǎo)，客服重重困難完成畢業(yè)設(shè)計(jì)。感謝李洪東老師在百忙之中抽出時(shí)間來(lái)細(xì)心地檢查我的設(shè)計(jì)，耐心的標(biāo)記出一處處的錯(cuò)誤，來(lái)讓我改正不斷的學(xué)習(xí)。感謝楊海濤老師、王海軍老師、黃學(xué)欣老師、許姍姍老師、楊艷娟老師、于秀娟老師、董連成老師對(duì)我的幫助指導(dǎo)。感謝佳泉同學(xué)對(duì)設(shè)計(jì)的幫助，感謝大千同學(xué)教我CAD和其他軟件。 這一次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我人生中一筆巨大的財(cái)富，這次設(shè)計(jì)不僅僅是科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，更是一種感激，更是一種幫助，更是一種激勵(lì)！參考文獻(xiàn)1 姚祖康．公路設(shè)計(jì)手冊(cè)．人民交通出版社,2004:1022 2 裴玉龍．公路勘測(cè)設(shè)計(jì)．黑龍江科學(xué)技術(shù)出版社,2005:20433 趙永平．道路CAD設(shè)計(jì)．哈爾濱東北林業(yè)大學(xué)出版社,2004:80964 何兆益．路基路面工程．人民交通出版社,2007:65915 于秀娟．道路勘測(cè)設(shè)計(jì)．中國(guó)計(jì)量出版社,2009:931216 鄧學(xué)鈞．路面設(shè)計(jì)理論與方法．人民交通出版社,2001:991207 于鳳河．公路實(shí)用勘測(cè)設(shè)計(jì)．人民交通出版社,2004:23408 陳勝營(yíng),汪亞平．公路設(shè)計(jì)指南．人民交通出版社,2003:35619 陳國(guó)靖．公路交通科技．交通部公路科研所主辦,2004:8011610 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