【導讀】長，雙向六車道，路基寬28m，行車道寬，硬路肩寬，土路肩寬，中央分隔帶寬，設計行車速度為120km/h。路面設計中，從經濟實用的角度，對剛性路面和柔性路面進行了了比較，最終選。其路面結構面層采用瀝青混凝土15cm、基層采用水泥碎石25cm、底基層采用石灰土15cm。面設計采用HPDS2021,擋土墻采用理正擋土墻（）設計軟件。同時本設計體現環(huán)。保意識，強調環(huán)保。和基本技術，獲得公路設計的基本訓練。數量及相關說明。質、水文、排水等綜合考慮，全線共設4個豎曲線，最大縱坡％，最小縱坡%。地質情況，采取墻身高為6米的恒重式路肩擋墻，埋深達到2米多。凈空定位，再加上跨線橋的高度定為米，總共米的控制標高。農用拖拉機，凈空定為，再加上上跨橋的高度定為，控制高定為。蓋板涵適用于石料豐富且過水面積較小的小型涵洞。降雨量較少，選擇蓋板涵。高加上凈空要求及留1m左右涵洞高所確定的。高真深挖路段，為保證路基的穩(wěn)定，應根據實際情況確定用地范圍。

　　

【正文】 1 800 中貨 CAD50 后軸 69． 3 11 800 中貨 EQ140 后軸 69． 2 11 750 日野 KB222 前軸 1 800 后軸 1 800 拖掛五十 鈴 前軸 60 1 85 后軸 100 ???? ii P? 85 0 161 )(δ∑ PPNNs iiini?? 注：軸載小于 40KN 的軸載作用不計。 計算累計當量軸次： 根據表設計規(guī)范，高速公路的設計基準期為 30 年，安全等級為一級，輪跡橫向分布系數 ? 是 ~ 取 ， ?rg ，則： ? ? ? ? 次430 1)()1( ??????????rtrse ggNN其交通量在 44 102 0 0 0~101 0 0 中，故屬重型交通。 c)初擬路面結構橫斷面 根據規(guī)范：等級中級的變異水平為低，根據高速公路、重交通等級和低級變異水平等級， 方案一： 普通混凝土面層厚度為 27 cm；，基層選用水泥穩(wěn)定粒料，厚 18cm；墊層用低劑量無機結合料穩(wěn)定土，厚 15 cm；。普通混凝土板的平面尺寸為寬 ，長 。橫縫為設傳力桿的假縫，縱縫施工縫采用拉桿平縫形式。 查規(guī)范可知：取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為 ，相 應的彎拉彈性模量標準值為 31GPa。路基回彈模量取 30MPa，石灰粉煤灰穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa，水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取 1300MPa。 結構層如下： 水泥混凝土面層 27cm Ec=31GPa 水泥穩(wěn)定粒料基層 18cm E1=1300MPa 石灰粉煤灰墊層 15cm E2=600MPa 計算基層頂面當量回彈模量如下： MP ahh EhEhE X 10 132221222121 ???? mMNhEhEhhhEhED x ??????? ? )11(4 )(1212 12211221322311 )(?? ])([ ??? ?EEa x )( ??? ?EEb x MP aEEEahE xbxt 165)( 3/100 ?? 普通混凝土面層的相對剛度半徑計算： ??? tc EEhr 荷載疲勞應力計算： 標準軸載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為 M P ahrps ?? ?? 因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數 ?rK 。考慮到設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數 5 9 )1 7 9 7 1 8 2 4( 0 5 ??? vef NK 。根據公 路等級，由規(guī)范可知，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數 ?cK 。 荷載疲勞應力計算為： M P aKKK PScfrpr ?? ?? 溫度疲勞應力計算： 查規(guī)范可知， IV6區(qū)最大溫度梯度取 92℃ 。板長 5m， l/r=，查規(guī)范得普通混凝土板厚 h=， ?xB 。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為： MP aBhTE xgcctm ?? ?? 回歸系數查規(guī)范可知，自然規(guī)劃 IV6區(qū) a= b= c= 溫度疲勞應力系數 ])([ ??? bfafK crtmtmrt ?? 溫度疲勞應力計算： M Pak tmttr ?? ?? 查規(guī)范可知，高速公路的安全等級為一級，相應于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為 95%。確定可靠度系數為 r? =. M P afM P a rtrprr )( ???? ??? 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。 方案二： 初 擬普通混凝土面層厚度為 ，碾壓混凝土基層 ，底基層選用水泥穩(wěn)定粒料（水泥用量 5%），厚度為 ，墊層為 低劑量無機結合料穩(wěn)定土。水泥混凝土上面層板的平面尺寸長為 4m、寬從中央分隔帶至路肩依次為 4m、 4m、 ；縱縫為設拉桿平縫，橫縫為設傳力桿的假縫。碾壓混凝土不設縱縫，橫縫為假縫，間距 4m。 結構層如下： 普通混凝土面層 24cm 31GPa 碾壓混凝土基層 16cm 27GPa 水泥穩(wěn)定粒料底基層 18cm 1300MPa 無機結合料穩(wěn)定土墊層 15cm 600MPa 計算基層頂面當量回彈模量如下： MP ahh EhEhE X 10 132221222121 ???? mMNhEhEhhhEhED x ??????? ? )11(4 )(1212 12211221322311 )(?? ])([ ??? ?EEa x )( ??? ?EEb x MP aEEEahE xbxt 165)( 3/100 ?? 荷載疲勞應力計算： 普通混凝土面層與碾壓混凝土基層組成分離式復合式面層。此時 0,0 ?? xu hk 。復合式混凝土面層截面總剛度計算： )()(4 )(1212 022021 2020212202130223011 mMNkhEhE hhhEhEhEhED ucc ccccg ??? ???? 復合式混凝土面層的相對剛度半徑計算： )(7 9 ?? 標準軸載在普通混凝土面層臨界荷位處產生的荷載應力計算： )( MP aDhEr gcgps ??? )( )( MP aD khhEr g uxcgps ???? 普通混凝土面層，因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數 ?rK ；碾壓混凝土基層不設縱縫，不考慮接縫傳荷能力的應力折減系數 rK 。水泥混凝土面層 ,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)1 7 9 7 1 8 2 4( ??? vef NK 。根據公路等級，由規(guī)范可知，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數 ?cK 。 普通混凝土面層的荷載疲勞應力計算： )( M P akkk pscfrpr ?? ?? 碾壓混凝土基層的荷載疲勞應力計算： )( M P akk pscfpr ?? ?? 溫度疲勞應力計算： IV6區(qū)最大溫度梯度?。?92℃ /m） 。普通混凝土面層板長 4m， l/ gr =，查規(guī)范可知，混凝土面層 mh ? ， , ?? xx CB 。 最大溫度梯度時普通混凝土上面層的溫度翹曲應力計算： ) n ( 0202102 101 ?? ?? hhEh Ehx ccC? ?? xx BB ? MP aBThE xgcctm 10111 ?? ?? 回歸系數查規(guī)范可知，自然規(guī)劃 IV6區(qū) a= b= c= 普通混凝土面層的溫度疲勞應力系數 ])([ ??? bfafk crtmtmrt ?? 計算溫度疲勞應力： )( M P ak tmttr ?? ?? 分離式復合式路面中碾壓混凝土基層的溫度翹曲應力可忽略不計。 由規(guī)范可知，高速公路的安全等級為一級，目標可靠度為 95%，相應的變異水平等級為低。確定可靠度系數 ?r? 普通混凝土面層 M P afM P a rtrprr )( ???? ??? 碾壓混凝土基層 M P afM P a rtrprr )( ???? ??? 因而擬定的由厚度 的碾壓混凝土基層組成的分離式復合式 路面，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。 方案三： 1）普通混凝土面層厚度為 26 cm；，基層選用石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料，厚 18cm；墊層用低劑量無機結合料穩(wěn)定土，厚 15 cm；。普通混凝土板的平面尺寸為寬 ，長 。橫縫為設傳力桿的假縫，縱縫施工縫采用拉桿平縫形式。 1） 路面材料參數確定 查規(guī)范可知：取普通混凝土面層的彎拉強度標準值為 ， 相應的彎拉彈性模量標準值為 31GPa。路基回彈模量取 30MPa， 石灰粉煤灰穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa，水泥穩(wěn)定 粒料基層回彈模量取 1300MPa。 結構層如下： 水泥混凝土面層 26cm Ec=31GPa 石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層 18cm E1=1300MPa 石灰粉煤灰墊層 15cm E2=600MPa 計算基層頂面當量回彈模量如下： MP ahh EhEhE X 10 132221222121 ???? mMNhEhEhhhEhED x ??????? ? )11(4 )(1212 12211221322311 )(?? ])([ ??? ?EEa x )( ??? ?EEb x MP aEEEahE xbxt 165)( 3/100 ?? 普通混凝土面層的相對剛度半徑計算： ??? tc EEhr 荷載疲勞應力計算： 標準軸載在臨界荷位處產生的荷載應力計算為 M P ahrps ?? ?? 因縱縫為設拉桿平縫，接縫傳荷能力的應力折減系數 ?rK 。考慮到設計基準期內荷載應力累計疲勞作用的疲勞應力系數 5 9 )1 7 9 7 1 8 2 4( 0 5 ??? vef NK 。根據公路等級，由規(guī)范可知，考慮偏載和動載等因素對路面疲勞損壞影響的綜合系數 ?cK 。 荷載疲勞應力計算為： M P aKKK PScfrpr ?? ?? 溫度疲勞應力計算： 查規(guī)范可知， IV6區(qū)最大溫度梯度取 92℃ 。板長 5m， l/r=，查規(guī)范得普通混凝土板厚 h=， ?xB 。最大溫度梯度時混凝土板的溫度翹曲應力計算為： MP aBhTE xgcctm ?? ?? 回歸系數查規(guī)范可知，自然規(guī)劃 IV6區(qū) a= b= c= 溫度疲勞應力系數 ])([ ??? bfafK crtmtmrt ?? 溫度疲勞應力計算： M Pak tmttr ?? ?? 查規(guī)范可知，高速公路的安全等級為一級，相應于一級安全等級的變異水平等級為低級，目標可靠度為 95%。確定可靠度系數為 r? =. M P afM P a rtrprr )( ???? ??? 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。 路面方案比選 對水泥砼路面和瀝青砼路面兩種方案比較如下表： 表 比較項目 瀝青路面 水泥砼路面 使用壽命 設計年限 15 年，可通過維修 延長使用年限 設計年限 30 年 造 價 低 稍高 平坦性及震動噪音 行車舒適、噪音和震動小 產生接縫震動、噪音稍大 明色性 路面反光能力弱，視覺柔和 路白光較強，視覺效果差 施工性 受環(huán)境因素影響小，施工進度快 受外界影響大，養(yǎng)生期長， 工期長 抗變形能力及耐磨性 材料選擇不當時易產生車轍，耐磨性 差，寒地易出現裂縫 難以產生車轍變形，耐磨性強，基層壓實度不均勻時易產生裂縫 維修難易 養(yǎng)護維修工藝簡單 維修規(guī)模大，復雜 地下管線維修及增設 便于地下管線維修與增設 不便于管線維修、增設，路 面不易恢復，費用高 水泥混凝土路面的特點：它是一種剛度大；擴散荷載應力的能力強；穩(wěn)定性好和使用壽命長的路面結構，和其他路面結構相比有以下優(yōu)點：強度高，穩(wěn)定性好，受水的漫入和氣候溫度等自然因素影響時，引起的強度變化小，耐久性好，養(yǎng)護維修費用小，抗滑性能好，有利于夜間行車等。 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。 路面結構直接曝露在大氣之中，瀝青路面的動彈模量隨溫度的升高變化大，路基回彈模量 隨濕度的增長而急劇下降。，經兩種路面結構的比較和當地自然環(huán)境的結合，加上高速公路的要求，最終選擇瀝青混凝土路面結構。 路面結構面層采用瀝青混凝土15cm、基層采用水泥碎石 25cm、底基層采用石灰土 15cm。 附 錄： On highway construction and sustainable development Abstract: Highway, is in accordance with the national industry standard highway engineering standard construction, by the highway department in charge of the city finds acceptance, between urban and rural areas, the countryside primarily for the driving of motor vehicles on public roads. Highway development of the national economy39。s critical infrastructure, the roads to the development of production, economic prosperity and international exchanges, facilitate people39。s lives has a very important role. In China39。s democratic revolution, the great forerunner Dr. Sun Yatsen