【正文】 經(jīng)兩種路面結(jié)構(gòu)的綜合比較和當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境的結(jié)合，水泥混凝土路面更適合本次所設(shè)計(jì)三級(jí)公路路面。 路面結(jié)構(gòu)方案選定 比選原則 （ 1） .三級(jí)公路對(duì)路面平整度、行車舒適性要求比較高； （ 2） .當(dāng)?shù)赝粱鶑?qiáng)度較高，軟弱土基較少； （ 3） .交通量比較大，耐磨性要求高。 查表 ，三級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平為中級(jí)，目標(biāo)可靠度為 80%。 普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按式（ ）計(jì)算為： 3 3ccC 22c 2 9 0 0 0 0 .2 4 3 4 .1 7 7 M N .m1 2 ( 1 ) 1 2 ( 1 0 .1 5 )EhD ? ?? ? ?? ? ? 11c 33t3 4 .1 7 71 .2 1 ( ) 1 .2 1 ( ) 0 .7 8 2 m1 2 6 .6 9Dr E? ? ? ? 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力 p? 按式（ ），標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為： 0 . 7 2 0 . 9 4 0 . 7 2 0 . 9 4p s s0. 00 14 7 0. 00 14 7 0. 78 2 0. 24 10 0 1. 52 9 M Par h P? ??? ? ? ? ? ?0 . 7 2 0 . 9 4 0 . 7 2 0 . 9 4p m m0 .0 0 1 4 7 0 .0 0 1 4 7 0 .7 8 2 0 .2 4 1 0 4 .3 1 .5 9 1 M Par h P? ? ? ? ? ? ?因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù) ?rK 。橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。 27 （ 2） 計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次 根據(jù)表設(shè)計(jì)規(guī)范，三級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 15 年，安全等級(jí)為三級(jí)，輪跡橫向分布系數(shù) ? 取 ， 交通量年平均增長(zhǎng)率 ?rg ，則 srer15( 1 ) 1 36 556 26 ( 1 45 ) 136 5 0 452568647tNgNg???? ? ??????? ? ???? ? ?? 次 其交通量在 44 102 0 0 0~101 0 0 ?? 中，故屬重型交通。 水泥混凝土路面的設(shè)計(jì)計(jì)算 交通量的確定 24 作為路面設(shè)計(jì)的重要參照，交通量組成是設(shè)計(jì)的咽喉，有關(guān)交通量資料如下表 所示，其平均增長(zhǎng)率為 %: 表 交通量資料 車型 交通量（輛 /晝夜） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 小客車 1200 1500 1700 1600 1700 1400 2100 1900 1700 1500 1300 1800 中客車SH130 1300 1100 900 700 600 500 600 700 800 900 1000 1100 大客車CA50 160 150 130 120 130 110 100 110 140 130 180 130 小貨車BJ130 2100 2400 1800 2021 1600 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2021 中貨車CAD50 600 750 700 900 1000 900 800 700 600 500 450 400 中貨車EQ140 100 110 150 180 80 70 75 80 85 90 95 100 大貨車JN150 200 300 250 300 220 230 300 220 210 240 270 190 特大車日野 160 140 120 100 90 70 80 90 60 50 40 45 25 KB222 拖掛車五十鈴 40 60 90 120 100 80 85 90 75 70 65 65 交通量年平均增長(zhǎng)率（ %） 換算可得下 表： 表 軸載簡(jiǎn)化表 車 型 前軸重 后軸重 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 交通量 小客車 1 雙 1200 中客車 SH130 1 雙 1300 大客車 CA50 1 雙 160 小貨車 BJ130 1 雙 2100 中貨車 CAD50 1 雙 600 中貨車 EQ140 1 雙 100 大貨車 JN150 1 雙 200 日野車 KB222 1 雙 160 拖掛車五十鈴 1 雙 40 跟據(jù)上面的資料進(jìn)行軸載換算以確定路面各層所需的厚度。水泥混凝土路面鋪筑后，一般需經(jīng) 2～ 3 個(gè)星期濕治養(yǎng)生后，使強(qiáng)度的增長(zhǎng)滿足行車要求才能開放交通。 （ 5） 接縫較多。水泥混凝土路面粗糙度好、抗滑，能保證車輛有較高的安全行駛速度，提高車輛行駛的穩(wěn)定性。一般能使用 20~40 年，而且它能通行包 括履帶式車輛等在內(nèi)的各種運(yùn)輸工具。 23 （ 2） 穩(wěn)定性好。根據(jù)對(duì)材料的要求及組成分為：普通混凝土路面（素混凝土路面 ）鋼筋混凝土路面、連續(xù)配筋混凝土路面、鋼釬維混凝土路面、復(fù)合式混凝土路面、水泥混凝土預(yù)制路面等。 理論彎沉系數(shù) c? 用以 下公式計(jì)算： 3s1c 4 0 .9 6 1 0 1 4 0 0 6 .4 1 02 2 0 .7 1 0 .6 5 0 .6 0LEPF? ????? ? ?? ? ? 細(xì)粒式密集配瀝青混凝土厚度 1 4cmhh?? 細(xì)粒式密集配瀝青混凝土 20℃ 抗壓模 1 1400MPaE ? 中粒式密集配瀝青混凝土 20℃ 抗壓模量 2 1200MPaE ? 214 810 .651200 571400hE E?? ???????? ∴ 查諾模圖得 ?? 024 810 .6532 .5 271200hE E?? ???????? ∴ 查表得 1 ? ∴c216 .4 1 0 0 .8 86 .1 1 .2K K??? ? ?? 22 ∴ 查表得： ? ? ∴ 2. 5 10 .6 5 6. 2 66 .0 3 c mH ?? ? ? ? ? 根據(jù)公式： 1 2K3 2nkEH H h E????? 其中，石灰土厚度 5 24cmh ? ， 代入數(shù)據(jù)有 2 . 4 2 . 4 2 . 4441 2 0 0 1 5 0 0 5 0 06 6 . 0 3 ( 1 5 2 4 )1 2 0 0 1 2 0 0 1 2 0 0hh? ? ? ? ? ? ? 由公式可以算得 4 ? ，則取值 4 17cmh ? 。 各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度的確定 查有關(guān)資料的表格得各層材料抗壓模量（ 20℃ ）與劈裂強(qiáng)度，如下表 所示： 表 各層材料抗壓模量與劈裂強(qiáng)度表 材料名稱 H(mm) 20℃ 抗壓模量 劈裂強(qiáng)度 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 4 1400MPa 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 5 1200MPa 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 6 1000MPa 水泥穩(wěn)定碎石 待定 1500MPa 石灰土碎石 24 500MPa 土基回彈模量的確定 查得土基回彈模量為 80MPa。 軸載分析： 路面設(shè)計(jì)以 BZZ— 100 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載，以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次。 瀝青路面設(shè)計(jì)的任務(wù)是根據(jù)使用要求及氣候、水文、土質(zhì)等自然條件，密切結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)踐經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)確定經(jīng)濟(jì)合理的路面結(jié)構(gòu)，使之能承受交通荷載和環(huán)境因素的作用，在預(yù)定的使用期限滿足各級(jí)公路相應(yīng)的承載能力、耐久性、舒適性、安全性的要求。路面按面層的使用品質(zhì)，材料組成類型以及結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性，路面可分為四個(gè)等級(jí)，即高級(jí)路面，次高級(jí)路面，中級(jí)路面和低級(jí)路面。 需注意水對(duì)材料的影響 安全系數(shù) 各層基底拉應(yīng)力安全系數(shù)較高。 碎石灰土抗壓強(qiáng)度和劈裂強(qiáng)度相對(duì)較小。 ② 粗 粒式瀝青混凝土 2 1244 4 412112 2 2h = = = 6 1 . 0 9 8 1 4 . 5 3x iiiiiixEE EEh h h hE E E E?? ? ? ? ? ??? 14 3 40 . 9 0 . 9 0 . 9 + 1 31 3 3 32 5 1 8 0 . 1 0 7 2 8 . 3 8n iiiiiixE E E EH h h h hE E E E??? ?? ? ? ? ? ? ? ??? ? ?? 21900 ?? ? ?? 02 36900EE ?? 查諾謨圖發(fā)現(xiàn) 0? 為壓應(yīng)力，故應(yīng)力驗(yàn)算通過。 ③ 按彎沉指標(biāo)要求計(jì)算天然砂礫層厚度 4h 本公路為二級(jí)公路，根據(jù)規(guī)范，公路等級(jí)系數(shù) ?cA ，面層為瀝青混凝土面層 ?sA ，基層為半剛性基層，基層類型系數(shù) ? cmh 61? MPa14001 ?E