【正文】 說明上面 層底面所受拉應(yīng)力較小，即可認(rèn)為： 0?? ，從而， m? ＜ 0＜ R? =，滿足強(qiáng)度要求。 由 ???h ， 00 01 80 012 ??EE ， 02 40 0 .0 2 21800E E ??查表無具體的 1m 值。 驗(yàn)算層低拉應(yīng)力時(shí)，應(yīng)滿足下式要求： m? R?? （ 5317） 式中： R? — 容許拉應(yīng)力。 mm p ?? ?? （ 5315） ),......,。 中層厚度為： ?? ?????????? 5 2i 2i 8 6 2 0 06 0 0201 2 0 01 5 0 0361 2 0 01 0 0 075EEhH i cm 對高速公路的瀝青混凝土面層和半剛性基層、 底 基層進(jìn)行拉應(yīng)力的驗(yàn)算時(shí)，各層按連續(xù)驗(yàn)算。 由于 ?? 21kkc ? ，所以 12 kkc?? ?? = ? = 再由 ??h ， 02 E E ? 和 2k = 查《路基路面工程》（鄧學(xué)鈞主編 張登良主審，人民交通出版社）第 360 頁圖 1414 得 ??H ， 從而， ???H cm 根據(jù)等效路表彎沉的結(jié)構(gòu)層轉(zhuǎn)換公式： ?? ?????????? 5 2 2 2 0 07 5 0201 2 0 01 5 0 01 2 0 01 0 0 066i ii hEEhH 得： ?h cm, 取 34cm計(jì)。 計(jì)算得： 0 . 3 8 0 . 3 62 1 . 5 0 4 01 . 6 3 ( ) ( )2 0 0 0 1 0 . 6 5 0 . 7F ? ? ??= 由式（ 4313）得理論彎沉系數(shù)： 1 1400 2 1000 2 lE pf? ? ?? ? ?? ? ? ? ? ? 這是一個(gè)多層體系，計(jì)算時(shí)可以先將多層體系轉(zhuǎn)換為當(dāng)量三層體系，求出中間層的厚度 H，然后再求出基層厚度，轉(zhuǎn)換圖式如下： h1= 4c mh2= 6c mh3= 6c mh4= ?c mh5 =2 0c m土基 E1= 140 0M PaE2= 120 0M PaE5 =7 50 MP aE3= 100 0M PaE4= 150 0M Pah1= 4c m E1= 140 0M PaH= ?c m E2= 120 0M Pa土基 圖4 3 2 彎沉三層體系換算圖式E0= 40 MP aE0= 40 MP a 圖 532 彎沉三層體系換算圖式 由 ???h ， 85 0012 0012 ??EE 查《路基路面工程》（鄧學(xué)鈞主編 張登良主審，人民交通出版社）第 360 頁圖 1414 得 ?? 。 對瀝青混凝土面層： ceas ANAK / ? (539) 式中： aA — 瀝青混凝土級配類型系數(shù)，細(xì)、中粒式瀝青混凝土為 ，粗粒式瀝青混凝土為 。 根據(jù)上式計(jì)算得： 6 9 1 9 9 4 96 0 0 ????? ?dl =（ ） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 30 2）結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力 高速公路的瀝青混凝土面層或半剛性材料基層、底基層，在進(jìn)行層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，結(jié)構(gòu)層底 面計(jì)算點(diǎn)的拉應(yīng)力 m? 應(yīng)小于或等于該層材料的容許彎拉應(yīng)力 R? ，即： m? ≤ R? （ 537） 容許彎拉應(yīng)力 R? 按下式列公式計(jì)算： sSPR K?? ? （ 538） 式中： R? — 路面結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應(yīng)力 (MPa)； SP? — 瀝青混凝土或半剛性材料的劈裂強(qiáng)度 (MPa)。 路面設(shè)計(jì)彎沉值可按下式計(jì)算： bsced AAANl 0 0 ?? （ 536） 式中： dl — 路面設(shè)計(jì)彎沉值 ()。 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次 ?eN 仍按式（ 533）進(jìn)行計(jì)算： 20[ 1 ] 365( 1 ) eN???? ? ? ?= 1058670（次） 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 路面結(jié)構(gòu)層厚度計(jì)算 方案一 路面結(jié)構(gòu)及計(jì)算參數(shù)見表 535。 )1(211 ????? mC （ 535） 計(jì)算結(jié)果如下表。 ?? ?????????? Ki iPPnCCN 1 8121 （ 534） 式中： ?1C — 軸數(shù)系數(shù)； ?2C — 輪組系數(shù) ，單輪組為 ，雙輪組為 ，四輪組為 。 ?? 36 5]1)1([ ????teN ?1N （ 533） 式中： eN — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道上的累計(jì)當(dāng)量軸次，次； 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 t — 設(shè)計(jì)年限，年； 1N — 路面竣工后第一年雙向日平均當(dāng)量軸次，次／日； ? — 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平 均年增長率 (%),應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，預(yù)測交通量增長，經(jīng)分析確定； ? — 車道系數(shù)，查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTJ014－ 97)確定車道系數(shù)為 ~,本設(shè)計(jì)取 ? =。 表 533 標(biāo)準(zhǔn)軸載換算（一） 車 型 Pi（ KN） C1 C2 n1 N1 黃 河 JN— 150 后軸 900 前軸 900 躍 進(jìn) NJ— 130 后軸 1100 前軸 1100 —— 解 放 CA— 10B 后軸 1800 . 前軸 1800 —— 太脫拉 — 138 后軸 600 前軸 600 合 計(jì) 注：軸載小于 25KN 的軸載作用不計(jì)，因?yàn)樾∑疖囕S載為 25KN，所以在上表中未于列出 。 )1( ???? mC （ 532） 式中： m— 軸數(shù)。 ?? ??????? Ki iPPnCCN 1 (531) 式中 ： N — 標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次，次／日； 1n — 被換算車型的各級軸載作用次數(shù)，次／日； P — 標(biāo)準(zhǔn)軸載， KN； 1P — 被換算車型的各級軸載， KN； 1C — 軸數(shù)系數(shù)； 2C — 輪組系數(shù)，單輪組為 ，雙輪組為 1，四輪組為 。為保證高填土路基的含水量，設(shè)計(jì)中取 E0為 Mpa。 2）土的平均稠度 因本路段屬于干燥類型，根據(jù)路基的臨界高度，由《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》 (JTJ014－ 97)中 和 知路床表面以下 80cm 深度內(nèi)平均稠度為 Wc≥，本設(shè)計(jì)取Wc=。 面層組成設(shè)計(jì) 表 522 面層材料設(shè)計(jì) 面 層 瀝青混凝 層 厚 200C 抗壓 150C 抗壓 劈裂強(qiáng)度 (MPa) 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 類 型 (cm) 回彈模量 (MPa) 回彈模量 (MPa) 續(xù)上表 上面層 AK－ 13A 4 1400 2020 中面層 AC－ 20Ⅰ 5 1200 1600 下面層 AC－ 30Ⅱ 7 1000 1400 路面結(jié)構(gòu)層厚度設(shè)計(jì) 土基回彈模量的確定 由于本路段無實(shí)測條件，故可按查表法預(yù)測土基回彈模量值。 基層材料組成、配合比、強(qiáng)度指標(biāo)見表 5－ 2－ 1。 （ 2）配合比 材料配合比采用石灰：粉煤灰：碎石為 8： 17： 75。 粉煤灰：根據(jù)《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTJ01497），粉煤灰中 SiO2Fe2O3和 Al2O3含量不小于 70%，粉煤灰的燒失量不應(yīng)超過 20%，比表面積不超過 2500cm2/g，采用濕粉煤灰的含水量不超過 5?，材料的來源于附近的電場?？紤]到本地材料供應(yīng)及盡可能減少基層伸縮裂縫，基層選擇二灰碎石材料，以碎石構(gòu)成骨架，石灰、粉煤灰作為填料的軟擠型結(jié)構(gòu)。詳細(xì)組合見下表?；鶎訑M從兩種設(shè)計(jì)方案中比選：其一為二灰結(jié)碎石基層，其二為水泥穩(wěn)定碎石基層。 下面是對這兩種路面類型進(jìn)行的實(shí)用比較。 路面類型及結(jié)構(gòu)層組合 本道路設(shè)計(jì)使用年限為 20 年，計(jì)算交通量為 45673 輛 /日，為重型交通，故 選用高等級的路面。所以路面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是整個(gè)道路設(shè)計(jì)的重要組成部分，因此，其好壞直接影響行車的速度、安全以及運(yùn)輸成本等一系列實(shí)際的問題。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 5 路面設(shè)計(jì) 路面是在路基頂面的行車部分用各種混合 料鋪筑而成的層狀結(jié)構(gòu)物，而堅(jiān)強(qiáng)穩(wěn)定的路基為路面結(jié)構(gòu)長期承受汽車荷載提供了重要的保證。 式中： GiZ —— 墻身各部分到墻趾的距離 XZ —— 土壓力垂直分力作用點(diǎn)到墻趾的距離 YZ —— 土壓力水平分力作用點(diǎn)到墻趾的距離 基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算 為了保證擋土墻的基底應(yīng)力不超過地基的容許承載力，應(yīng)進(jìn)行基底拉應(yīng)力計(jì)算；同時(shí)，為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心矩。 式中， XE —— 墻背主動土壓力的水平分力 。 (1)抗滑力計(jì)算 111( 1. 9 2. 83 ) 9. 34 0. 55 8 0. 54 2. 83 16 .9 252216 .9 25 23 38 9. 27 5 /sin 81 / 26 .6 5 /AG A KN mE E KN m E KN mxy?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ???　 = ， 10( 0 . 9 ) 0 . 9 ( 0 . 9 3 8 9 . 2 7 5 1 . 3 2 6 . 6 5 ) 0 . 4 0 . 9 3 8 9 . 2 7 5 0 . 2 2 2 4 . 0 7 /QYG E G t g K N m? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?其中， G —— 擋土墻自重 yE —— 墻背主動土壓力的豎直分力 0? —— 基底傾斜角度 1Q? —— 主動土壓力分項(xiàng)系數(shù)，取 。設(shè)計(jì)中對墻趾前土體的被動土壓力忽略不計(jì)（偏于安全）。截面如下圖 3－ 1所示。墻背坡度 81176。 （ 2）墻身材料 擋土墻采用 M5水泥砂漿， MU10毛石砌筑，砌體容重 r=23KN/m 設(shè)計(jì)擋土墻截面 擋土墻為仰斜式，擬采用漿砌片石，墻高 ，填土高 a=4m，墻頂寬 ，基底傾斜 11176。 設(shè)計(jì)資料 （ 1）土壤地質(zhì)情況 填背填土容重 3/18 mKN?? ，填土內(nèi)摩擦角 ? =40176。重力式擋土墻圬工量大，但其型式簡單，施工方便，可就地取材，適應(yīng)性強(qiáng)，故被廣泛采用，本工程采用重力式擋土墻。 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 重力式擋土墻設(shè)計(jì) 重力式擋土墻依靠墻身自重支撐土壓力來維持其穩(wěn)定。為了防止圬工砌體因收縮硬化和溫度變化而產(chǎn)生裂縫，以內(nèi)感設(shè)置伸縮縫。泄水孔的進(jìn)水口部分應(yīng)設(shè)置粗粒料及濾層，以免孔道阻塞。排水孔的出口應(yīng)高出墻前地面 ；若為路塹墻，應(yīng)高出邊溝水位 ；若為浸水擋土墻，應(yīng)高出常水位 。 漿砌片石墻身應(yīng)在墻前地面以上設(shè)一排泄水孔。 排水設(shè)施 擋土墻應(yīng)設(shè)置排水措施，以疏干墻后土體和防止地面水下滲，防 止墻后積水形成靜水壓力，減少寒冷地區(qū)回填土的凍脹壓力，消除粘性土填料浸水后的膨脹壓力。墻趾前地面橫坡較大時(shí)，應(yīng)留出足夠的襟邊寬度，以防止地基剪切破壞。 4. 對于巖石地基，應(yīng)清除表面風(fēng)化層。當(dāng)凍深超過 1m時(shí)，采用 ，但基底應(yīng)夯實(shí)一定厚度的砂礫或碎石墊層，墊層底面亦應(yīng) 位于凍結(jié)線以下不少于 。 平面布置 安徽理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 對于個(gè)別復(fù)雜的擋土墻，如高、長的沿河曲線擋土墻，應(yīng)作平面布置，繪制平面圖，標(biāo)明擋土墻還應(yīng)繪出河道及水流方向，防護(hù)與加固工程等。 擋土墻的橫向布置 橫向布置，選擇在墻高最大處，墻身斷面或基礎(chǔ)形式有變異處以及其它必須樁號處的橫斷面圖上進(jìn)行。但地基為巖石時(shí)，為減少開挖，可沿縱向做成臺階，臺階尺寸視縱坡大小而定，但其高寬比不宜大于 1： 2。 Ⅲ .布置各段擋土墻的基礎(chǔ)。 路塹擋土墻在隧道洞口應(yīng)結(jié)合隧道洞門，翼墻的設(shè)置做到平順銜接；與路塹邊坡銜接時(shí)，一般將墻高逐漸降低至 2m以下，使邊坡坡腳不致伸入邊溝內(nèi)，有時(shí)也可以橫向端墻連 接。 布置的內(nèi)容有： Ⅰ .確定擋土墻的起訖點(diǎn)和墻長，選擇擋土墻與路基或其它結(jié)構(gòu)物的銜接方式。 沿河堤設(shè)置擋土墻時(shí)，應(yīng)結(jié)合河流情況來布置，注意設(shè)墻后仍保持水流順暢，不致擠壓河道而引起局部沖刷。 當(dāng)路肩墻與路堤墻的墻高或截面圬工數(shù)量相近，基礎(chǔ)情況相似時(shí)，應(yīng)優(yōu)先選用路肩墻，按路基寬布置擋土墻位置，因?yàn)槁芳鐡跬翂沙浞质湛s坡腳，大量減少填方和占地。 （ 6） 計(jì)算計(jì)價(jià)土