【導(dǎo)讀】概預(yù)算文件編制等問(wèn)題。在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下，通過(guò)該設(shè)計(jì)，鞏固所學(xué)的理論知識(shí)，的應(yīng)用進(jìn)行路線方案的論證，確定合理的設(shè)計(jì)方案。施工圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)確、線條清晰、圖面整潔，裝訂成冊(cè)。計(jì)算書整齊清晰、計(jì)算全面、準(zhǔn)確。按時(shí)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。此條城市道路的建設(shè)將連接上吉嶺庫(kù)區(qū)范圍內(nèi)湖石村和鐵絲坳兩個(gè)組。建設(shè)對(duì)于促進(jìn)區(qū)域內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展將起到巨大的推動(dòng)作用。山嶺區(qū)被森林覆蓋，間有低洼水塘和濕地。氣溫度，年最低氣溫度；年平均降雨量，年最大降雨量；均相對(duì)濕度74%，平均最大凍深小于10cm。全線地質(zhì)條件良好，土壤為粉質(zhì)中液限粘。雙向2車道，計(jì)算行車速度40公里/小時(shí)，車行道路面寬度36m，設(shè)計(jì)。據(jù)特定的指標(biāo)進(jìn)行方案比選，最后確定推薦方案。載，并以荷載疲勞應(yīng)力和溫度疲勞應(yīng)力進(jìn)行驗(yàn)算。布局、城市環(huán)境以及城市土地使用等重要因素的制約和影響。的運(yùn)營(yíng)維護(hù)和服務(wù)水平。環(huán)保、以人為本、可持續(xù)發(fā)展”等適應(yīng)時(shí)代潮流的設(shè)計(jì)理念，力求道路的“綠色與和諧”。

　　

【正文】 00KN 為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以 BZZ—100 表示。各種車型按規(guī)定的法則做當(dāng)量換算，得到當(dāng)量的標(biāo)準(zhǔn)軸載次數(shù)。軸載小于 40KN 的特輕軸重對(duì)路面結(jié)構(gòu)的影響可以忽略不計(jì)。由于不同力學(xué)參數(shù)的疲勞等效效應(yīng)不同，當(dāng)量軸載換算分兩種情況進(jìn)行。 （ 1）當(dāng)以彎沉值和瀝青層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按 式（ ） 完成軸載當(dāng)自然區(qū)劃 填方段 路基土壤 地下水位距 路底面 土基干濕類型 平均稠度 回彈模量（ Mpa） Ⅳ 5 否 粉質(zhì)黏土 ~ 潮濕 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 交通組成（輛 /日） 線路總長(zhǎng) 道路等級(jí) 車道數(shù) 桑塔納2021 解放CA10B 東風(fēng)EQ140 黃河JN253 解放CA390 宇通ZK6105HG Ⅱ 級(jí)次干路 2 1280 208 185 110 270 320 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 38 量換算 ， 當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按 下式（ ） 完成軸載當(dāng)量計(jì)算： ?? ??? Ki ii PPnCCN 1 821/ )( （式 ） 1 1 )( PPnCCN iiKi??? （式 ） （ 3）設(shè)計(jì)年限累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次計(jì)算 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過(guò)的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次數(shù) eN 按 下式 計(jì)算：??? 1365]1)1[( NN te ???? 本工程的設(shè)計(jì)年限為 15 年，設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量平均增長(zhǎng)率為 5%，車道系數(shù)為 1（兩車道）。 表 93 軸載換算與累計(jì)軸載 汽車車型 前軸重（ kN） 后軸重（ kN） 后軸數(shù) 后軸輪 組數(shù) 后軸距 （ cm） 日交通量（輛 /d） 解放 CA10B 1 2 0 208 東風(fēng) EQ140 1 2 0 185 黃河 JN253 2 2 2 110 解放 CA390 1 2 0 270 宇通 ZK6105HG 1 2 0 320 換算方法 彎沉 值 及瀝青層拉應(yīng)力指標(biāo) 半剛性層 拉應(yīng)力指標(biāo) 累計(jì)交通軸次 3300118 次 1039655 次 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上大客車以及中型以上各種貨車日平均交通量 Nh=1093，屬于中等交通等級(jí)。 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉和瀝青層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次 Ne1約為 330 萬(wàn)次，屬中等交通等級(jí)。 當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力為指標(biāo)時(shí)，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)量軸次 Ne2約為 104 萬(wàn)次，屬輕交通等級(jí)。 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 39 設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算 （ 1）設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算 我國(guó)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D502021）規(guī)定路面設(shè)計(jì)彎沉值 dl 由下式計(jì)算確定： bsced AAANl ?? （ 2）容許拉應(yīng)力計(jì)算 根據(jù)承受一次加載斷裂的極限彎拉應(yīng)力與多次加載后達(dá)到同樣斷裂所施加的疲勞應(yīng)力之間的比值與加載的次數(shù)之間存在如下相關(guān)關(guān)系，可以按照式。得到彎拉應(yīng)力設(shè)計(jì)控制指標(biāo)容許拉應(yīng)力： SSPR K?? ? 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì)及驗(yàn)算 道路基本材料主要為瀝 青、水泥、石料、路槽土、石灰、砂、石粉、石屑等。 10kM內(nèi)盛產(chǎn)石灰?guī)r，石料品質(zhì)好，成本較低?；鶎铀眉先∽匝鼐€料場(chǎng)，結(jié)合料瀝青選用 A 級(jí) 70 號(hào)石油瀝青，上面層選用密級(jí)配熱拌瀝青混合料的粗型級(jí)配，為 AC1 AC16。 根據(jù)本地區(qū)的路用材料，結(jié)合已有的工程經(jīng)驗(yàn)與典型結(jié)構(gòu)，擬定兩個(gè)結(jié)構(gòu)組合方案。初步確定路面結(jié)構(gòu)組合與各層厚度如下： （ 1）方案一： 柔性基層： 細(xì)粒式混凝土 + 中粒式混凝土 +15cm 密級(jí)配瀝青碎石+34cm（兩層）級(jí)配碎石。 瀝青路面的基層類型系數(shù)為 ，設(shè)計(jì)彎沉值為 （ ）。利用設(shè)計(jì)程序承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 40 驗(yàn)算結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)彎沉與容許拉應(yīng)力的要求，驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表 94 該結(jié)構(gòu)路表計(jì)算彎沉為 3（ ），小于設(shè)計(jì)彎沉，符合要求，各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果均滿足要求。 表 94 柔性路基結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算結(jié)果 序號(hào) 結(jié)構(gòu)層材料名稱 20℃ 平均抗壓模量（ MPa） 15℃ 平均抗壓模量（ MPa） 劈裂強(qiáng)度（ MPa） 厚度（ cm） 層底 拉應(yīng)力（ MPa） 容許 拉應(yīng)力（ MPa） 1 細(xì)粒式瀝青 混凝土 1400 2021 2 中粒式瀝青 混凝土 1250 1800 1 3 密級(jí)配瀝青 碎石 1240 1790 15 4 級(jí)配碎石 350 350 — 34 — — 5 新建路基 27 — — — — — （ 2）方案二： 柔性基層與半剛性基層組合： 細(xì)粒式混凝土+ 中粒式混凝土 +28cm（兩層）水泥穩(wěn)定砂礫 +14cm級(jí)配砂礫。 根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，基層類型系數(shù)為 1，設(shè)計(jì)彎沉值為 （ ）。利用設(shè)計(jì) 程序驗(yàn)算結(jié)構(gòu)是否滿足設(shè)計(jì)彎沉與容許拉應(yīng)力的要求，驗(yàn)算結(jié)果見(jiàn)表 95 該結(jié)構(gòu)路表計(jì)算彎沉為 （ ），小于設(shè)計(jì)彎沉，符合要求，各結(jié)構(gòu)層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算結(jié)果均滿足要求。 表 95 路基結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算結(jié)果 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 41 序號(hào) 結(jié)構(gòu)層材料名稱 20℃ 平均抗壓模量（ MPa） 15℃ 平均抗壓模量（ MPa） 劈裂強(qiáng)度（ MPa） 厚度（ cm） 層底 拉應(yīng)力（ MPa） 容許 拉應(yīng)力（ MPa） 1 細(xì)粒式瀝青混 凝土 1400 2021 2 中粒式瀝青混 凝土 1250 1800 1 3 水泥穩(wěn)定砂礫 2600 2600 28 4 級(jí)配砂礫 250 250 — 14 — — 5 新建路基 27 — — — — — （ 3）驗(yàn)算防凍厚度 方案一瀝青層厚度 9cm，總厚度 58cm。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，最小防凍厚度為 45～ 55cm。 方案二瀝青層厚度 8cm，總厚度 50cm。根據(jù)規(guī)范規(guī)定，最小防凍厚度為 40～ 50cm。 以上路面結(jié)構(gòu)厚度均滿足最小防凍厚度。 （ 4）瀝青路面設(shè)計(jì)方案比選 擬建道路所在地雨水集 中，氣候濕潤(rùn)；交通量不大，為中等交通等級(jí)。柔性基層的結(jié)構(gòu)材料均為有級(jí)配的顆粒狀材料，因而結(jié)構(gòu)排水暢通，路面結(jié)構(gòu)不易受水損害。而如果半剛性基層直接鋪筑在瀝青面層之下，雨水不易向下滲透，造成瀝青路面水損害等病害。所以，綜合考慮道路的承載和排水功能，推薦方案一（柔性基層方案）。 水泥混凝土路面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)軸載計(jì)算 （ 1）標(biāo)準(zhǔn)軸載及軸載當(dāng)量換算 我國(guó)公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（ JTG D40—2021）規(guī)定，以 100KN 的單軸一雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。對(duì)于各級(jí)不同軸載汽車的作用次數(shù)，按等效疲勞損壞 原則換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)，并依據(jù)軸載作用次數(shù)判斷道路的交通繁重程度。不同軸承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 42 輪型和軸載的作用次數(shù)，應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。 161 )100(ini iisPNN ??? ? （ 2）設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) eN ： ?rtrse ggNN 365]1)1[( ???? 本工程的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 20 年，設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量平均增長(zhǎng)率為 5%，車道系數(shù)為1（兩車道）。 經(jīng)計(jì)算，路面交通等級(jí)為中等交通等級(jí)。 表 96 軸載換算與累計(jì)軸載 汽車車型 前軸重（ kN） 后軸重（ kN） 后軸數(shù) 后 軸輪 組數(shù) 日交通量（輛 /d） 解放 CA10B 1 2 208 東風(fēng) EQ140 1 2 185 黃河 JN253 2 2 2 110 解放 CA390 1 2 270 宇通 ZK6105HG 1 2 320 累計(jì)交通軸次 492418 次 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn) 由于交通等級(jí)為中等交通等級(jí)，路用水泥混凝土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度為 ?？煽慷认禂?shù)取 。 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè) 計(jì) （ 1）初擬路面結(jié)構(gòu) 擬建道路所在區(qū)域?qū)儆诙嘤甑貐^(qū)，年降雨量在 1100mm 以上，通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，如此大的降雨量， 僅 靠表面排水無(wú)法 將 所有的降雨排到路基以外， 將會(huì)導(dǎo)致 部分降水通過(guò)路面接縫 和 邊緣 處透入 路面結(jié)構(gòu)層。如果使用半剛性密實(shí) 不透承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 43 水 基層，在 行駛 車輛的反復(fù)碾壓下， 路面下的積水將在路面層間 產(chǎn)生水動(dòng)力，混凝土板底將 會(huì) 出現(xiàn)不均勻的脫空現(xiàn)象，最后將導(dǎo)致混凝土板的 碎 板或 斷 板，基層所應(yīng) 具備的功能將無(wú)法 得到 保證。而改善基礎(chǔ)的不均勻支撐狀況靠提高基層材料的強(qiáng)度作用并不大，也不經(jīng)濟(jì)，開(kāi)可能進(jìn)一步增加開(kāi)裂的可能性。通過(guò)分析 比較，合理選擇抗沖刷能力強(qiáng)的材料，設(shè)置排水式基層是解決路面水下泄導(dǎo)致板底脫空的較好方案。 初擬普通混凝土面層厚度為 21cm。上基層為多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層，厚14cm，底基層為 18cm 水泥穩(wěn)定粒料基層。普通混凝 土板的平面尺寸為寬 ，長(zhǎng) 。 （ 2）構(gòu)造要求 ① 接縫的布置 橫縫包括縮縫、脹縫和施工縫。橫向縮縫采用假縫形式，頂部鋸切寬 3mm，深40mm 板厚的槽口，并 灌塞填縫料。在臨近上吉嶺大橋處和南湖路 —湖石路交叉口處設(shè)置脹縫，根據(jù)施工溫度、混凝土膨脹性確定脹縫道數(shù)。脹縫寬 20mm，縫內(nèi)設(shè)置填縫板和可滑動(dòng)的傳力桿。傳力桿采用 HPB235 級(jí)鋼筋，直徑 28mm，長(zhǎng) 400mm，間距300mm，最外側(cè)傳力桿距縱縫或自由邊的距離為 150mm ~250mm。水泥混凝土路面每日施工結(jié)束或因其它原因中斷施工時(shí)必須設(shè)橫向施工縫。水泥混凝土路面每日施工結(jié)束或因其它原因中斷施工時(shí)必須設(shè)橫向施工縫。設(shè)在橫向縮縫處的橫向施工縫采用設(shè)傳力桿的平縫形式 。設(shè)在脹縫處的橫向施工縫，其構(gòu)造與脹縫相同 。設(shè) 在橫向縮縫之間的橫向施工縫，采用設(shè)拉桿的企口縫形式。拉桿采用 HRB335 級(jí)鋼筋，最外側(cè)拉桿距縱向接縫或自由邊的距離不小于 100mm，拉桿直徑 14mm，長(zhǎng) 700mm，間距 400mm。 縱縫包括施工縫和縮縫，縱向施工縫和縱向縮縫采用拉桿平縫形式。一次鋪筑寬度小于路面寬度時(shí)設(shè)里縱向施工縫，一次鋪筑寬度大于 時(shí)設(shè)縱向縮縫?？v縫在承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 44 板厚中央處設(shè)置拉桿，拉桿采用 HRB335 級(jí)鋼筋，拉桿直徑 14mm，長(zhǎng) 700mm，間距400mm，拉桿中部 100mm 范圍進(jìn)行防銹處理，最外側(cè)的拉桿距橫縫的距離不得小于100mm。 ② 補(bǔ)強(qiáng) 鋼筋 若水泥混凝土路面自由邊為接縫為未設(shè)傳力桿的平縫時(shí)，在面板邊緣下部配置邊緣鋼筋。邊緣鋼筋布置在面板底面之上 50mm 處，采用 2 根直徑 12mm 的 HRB355級(jí)鋼筋，間距 100mm，最外側(cè)邊緣鋼筋距自由邊 50mm，邊緣鋼筋距橫縫 50mm。兩根邊緣鋼筋用直徑 8mm 的 HPB235 級(jí)鋼筋連接。 脹縫、施工縫和自由邊的水泥混凝土面板板角以及銳角板角宜布里角隅鋼筋。角隅鋼筋布里在水泥混凝土板頂面以下 50mm 處，距接縫或自由邊 100mm ,采用 2 根直徑為 12~16mm 的 HRB335 級(jí)鋼筋。 ③ 橋涵構(gòu)造物處水泥混凝土路面面 層配筋構(gòu)造 水泥混凝土路面面板下有箱型構(gòu)筑物橫向穿越且箱型構(gòu)筑物頂面距水泥混凝土面板底面小于 400mm 或嵌入路面基層時(shí)，在距水泥混凝土面板頂面和底面 50mm 處布設(shè)雙層鋼筋網(wǎng)；箱型構(gòu)筑物頂面距水泥混凝土面板底面距離大于 400mm 但小于 1 200mm 時(shí)，在距水泥混凝土面板頂面 50 mm 處布設(shè)單層鋼筋網(wǎng)。鋼筋網(wǎng)縱向布置范圍 :構(gòu)筑物頂寬及兩側(cè)各（ H+ 1） m 且不小于 的范圍（ H 為箱型構(gòu)筑物底面距水泥混凝土面板底面距離）。 水泥混凝土路面面板下有圓形管狀構(gòu)筑物橫向穿越且構(gòu)筑物頂面距水泥混凝土面板底面小于 1200mm 時(shí)，在距水泥混凝土面板頂面 50mm 板厚處布設(shè)單層鋼筋網(wǎng) .鋼筋網(wǎng)縱向布里范圍 :構(gòu)筑物兩側(cè)各（ H+1） m 且不小于 的范圍（ H 為圓形管狀構(gòu)筑物底面距水泥混凝土面板底面距離 )。 承接道路設(shè)計(jì)，聯(lián)系 :734123896 45 普通水泥混凝土路面與上吉嶺大橋相接處，橋頭設(shè)有搭板，在橋頭搭板與混凝土面板間設(shè)置長(zhǎng) 8m 的鋼筋混凝土過(guò)渡板。過(guò)渡板中鋼筋采用 HPB235 級(jí)鋼筋，直徑12mm，縱向鋼筋間距 100mm。橫向鋼筋間距 200rnm。鋼筋混凝土過(guò)渡板與混凝土面板間的橫縫采用設(shè)傳力桿的脹縫形式。 ④ 隧道相接處水泥混凝土路面面層配筋構(gòu)造 普通水泥混凝土路面與南湖 路隧道相接，在隧道與普通水泥混凝土面板間設(shè)里長(zhǎng)10m 的鋼筋混凝土過(guò)渡板（鋼筋采用 HP8235 級(jí)鋼筋，直徑 12mm，縱向鋼筋間距100mm，橫向鋼筋間