【正文】 確定材料參數(shù) (1) 由上可知，交通量為 104 次 ,為中等交通，由表 43 混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值得本設(shè)計(jì)混凝土彎拉強(qiáng)度 fr為 ，混凝土彎拉彈性模量為 29Gpa，抗壓強(qiáng)度為，擬定結(jié)果如下： 面 板 ： 22cm E=29 GPa 水泥 穩(wěn) 定 粒料 ： 15cm E1=1500MPa 天 然 砂 礫 ： 20cm E2=200MPa E0=35 MPa 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 24 (2) 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： ? ?? ?22 221 1 2 22 2 2 2121233 33121 1 2 21 1 2 2
。 基層：采用水泥穩(wěn)定粒料 15cm。 表 48 各類基層厚度的適宜范圍 基層類型 厚度適宜的范圍（ mm） 貧混凝十或碾壓混凝土基層 120~200 水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒科基層 150~250 瀝青混凝土基層 40~60 瀝青穩(wěn)定碎石基層 80~100 級配粒料基層 150~200 多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層 100~140 瀝青穩(wěn)定碎石亨排水基層 80~100 得本設(shè)計(jì)基層 厚度適宜的范圍為 150mm~250mm。 表 46 水泥混凝土面層厚度的參考范圍 交通等級 中等 輕 公路等級 二級 三、四級 三、四級 三、四級 變異水平等級 高 中 高 中 高 中 面層厚度（ mm） 240210 230200 220200 270~240 =230 =220 得本設(shè)計(jì)面層厚度取值范圍為 230mm~200mm。 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 22 表 44 混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 交通等級 特重 重 中等 輕 水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa) 鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值 (MPa ) 得本設(shè)計(jì)混凝土彎拉強(qiáng)度 fr為 。 Ne= 20[ ( 1 ) 1 ] 1 1 4 . 3 6 1 [ ( 1 0 . 1 ) 1 ]3 6 5 3 6 5 0 . 3 70 . 1tsrrNg g ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?＝ 次 水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為 4 級，分級范圍如表 43。取高值；反之，取低值。按表 42 選用。 表 41 交通參數(shù) 車型 Pi Ni i? 16100iiipN? ?????? 解放 CA10B 前軸 700 1 — 后軸 1 黃河 JN150 前軸 85 1 后軸 1 依土茲 TD50 前軸 20 1 — 后軸 1 東風(fēng) EQ140 前軸 300 1 — 后軸 1 161 )100(iini ispNN ??? ? 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 21 設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù) 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按《公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG D402021）中式 A. 2. 2 計(jì)算確定。凡是前后軸軸載大于 40KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)。 交通量分析 標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以 100KN 的單軸 雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 19 石灰土碎石水泥穩(wěn)定碎石中粒式瀝青混凝土 粗粒式瀝青混凝土 圖 31 路面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (尺寸單位 :cm) 防凍厚度檢驗(yàn) 因路面結(jié)構(gòu)總厚度為 61cm，查《公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范》（ JTG .D502021）表 得最小防凍層厚度為 50cm～ 60cm，所以可不考慮防凍層。 確定路面結(jié)構(gòu)層 綜上所述，路面結(jié)構(gòu)面層采用 4cm中粒式瀝青混凝土 +7cm粗粒式瀝青混凝土+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層 +30cm石灰土碎石底基層。 h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1500MPa h2=7cm E2=1200 Mpa H=20 E2=1000MPa h3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpa h4=20cm E4=1000 Mpa E0=35 Mpa 2 12 444 4 41 2 312 3 31 8 0 0 1 2 0 04 7 2 0 3 0 . 8 11 5 0 0 1 5 0 0n KkK nE E Eh h h h h c mE E E?? ?? ? ? ? ? ? ? ?? H/? =20/= 20/EE =35/1000= 查表得 ? = H/? = 12/EE =1000/1500= 查表得 n1= H/? = h/? =? m=P? n1n2= = R? = 不符合要求 需要加大石灰土碎石層的厚度。 h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1500MPa h2=7cm E2=1200 Mpa H=20 E2=1000MPa h3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpa h4=20cm E4=1000 Mpa E0=35 Mpa 換算后的厚度 : h= 121 2 333 1 8 0 0 1 2 0 04 7 2 0 3 0 . 6 41 5 0 0 1 5 0 0EEh h h? ? ? ? ? ?cm 由 H/? =20/=, 20/EE =35/1000=, 12/EE =1000/1500=， h/ ? =： m? =P? m1m2= = R? = 滿足要求。 h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1200MPa h2=7cm E2=1200 Mpa H=？ E2=1500MPa h3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpa h4=20cm E4=1000 Mpa E0=35 Mpa 換算后的厚度 : 1121 218004 7 1 1 . 9 01200i KkK iEEh h h h?? ? ? ? ? ??cm 1 4 0 . 9 0 . 93411310001 8 2 0 3 2 . 7 51500n KkKi iEEH h h h??? ?? ? ? ? ? ??cm / 11 .9 0 / 10 .6 5 1. 12h ? ??, 12/EE =1500/1200= 查諾模圖，上層結(jié)構(gòu)的 12m P mm??? ，由上述計(jì)算結(jié)果得 0?? ,得 m? 0 滿足要求。 上層的換算公式為： 1i KkK iEhhE???、???? ?? 1 1 1n iK iKk EEhH； E1=Ei,E2=Ei+1 中層的換算公式為： 2412n KkK nEhhE?? ???； H=hn1； E1=En2,E2=En1。 瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算 進(jìn)行結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，將多層體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿龑芋w系的方法與前面所述的進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算的方法有所不同。 c? －理論彎沉系數(shù)； E0－土基抗壓回彈模量 值 (MPa)。ssR K?? ? =(3) 水泥碎石 Ks= Ne＇ ssR K?? ? =(4) 石灰土碎石 Ks= Ne＇ ssR K?? ? = 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 15 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算 進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算時(shí)，將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系的方法為： 將多層體系里的第一層作為換算后的第一層 ,這一層的回彈模量取原多層體系里的第一層的回彈 模量值； 將多層體系里其余的結(jié)構(gòu)層作為三層體系的第二層，這一層的回彈模量取原多層體系里的第二層的回彈模量值； 三層體系中的第三層為土基層， E0為土基回彈模量。 (1) 中粒式密級配瀝青混凝土 Ks= 。 σ s－瀝青混凝土或半剛性材料的極限劈裂強(qiáng)度 (MPa)。 Ab－路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，半剛性基層瀝青路面為 ，柔性基層瀝青路面為 。 ld= 式中： ld－設(shè)計(jì)彎沉值 ()； Ne－從設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量軸次 (次 /陣道 )； Ac－公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為 ，二級公路為 ； 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 14 As－面層類型系數(shù)。各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度如表 34。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，考慮到公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)面層采用 4cm中粒式瀝青混凝土 +7cm粗粒式瀝青混凝土；基層作為設(shè)計(jì)層采用水泥穩(wěn)定碎石；底基層用 20cm石灰土碎石。39。 1 1 3 6 5terNNr???? ? ???? = ? ?121 0 . 1 1 3 6 51 3 0 . 6 0 . 60 . 1??? ? ????? = 次 /車道 821 1 )(39。 39。2C ＇ in 812()ii PCCn p 解放CA10B 前軸 1 1 700 － 后軸 1 1 700 黃河JN150 前軸 1 1 85 后軸 1 1 85 依土茲TD50 前軸 1 1 20 后軸 1 1 20 東風(fēng)EQ140 前軸 1 1 300 － 后軸 1 1 300 39。 表 34 軸載計(jì)算結(jié)果表 車 型 iP 39。 式中 : C1＇－輪組系數(shù)，單軸組為 ，雙軸組為 ，四軸組為 。雙向兩黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 12 車道時(shí)取為 。 η－車道系數(shù)。 N－營運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)最軸次 (次 /d) 。 表 33 軸載計(jì)算結(jié)果表 車 型 iP 1C 2C in 21 )( pPnCC ii 解放CA10B 前軸 1 1 700 后軸 1 1 700 黃河JN150 前軸 1 1 85 后軸 1 1 85 依土茲TD50 前軸 1 1 20 后軸 1 1 20 東風(fēng)EQ140 前軸 1 1 300 后軸 1 1 300 N= 21 1 )( ppnCC iiki??= 累計(jì)車輛軸次 : ? ?1 1 3 6 5terNNr???? ? ???? 式中： Ne－設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)最軸次〔次 /車道 )。 C2－軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于 3m時(shí)，接單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為 1，車軸間距小于 3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算， C1=1+（ m1）， m— 軸數(shù)。 P－標(biāo)準(zhǔn)軸載 p=100KN。 表 32 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù) 標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ100 標(biāo)準(zhǔn)軸載 BZZ 100 標(biāo)準(zhǔn)軸載 P(KN) 100 單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑 d(cm) 輪胎接地壓強(qiáng) （ MPa） 兩輪中心距（ cm） 軸載換算 以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)累計(jì)車輛軸次 當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡是軸載大于 25KN 的各級軸載（包括車輛的前后軸） Pi的作用次數(shù) ni,均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載 P 的當(dāng)量作用次數(shù) N： 1 1)( ppnCCN iiKi???黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 11 N－標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次。其交通組成及交通量見表 31。路面寬度為 B=12m，行車道為 2 。 硬 路 肩土 路 肩 行 車 道 行 車 道 硬 路 肩 土 路 肩圖 23 (K356+080)處橫斷面設(shè)計(jì)圖 (尺寸單位 :mm) 黑北二級公路（ K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì) 10 第三章 瀝青路面設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)路段（ K355+900K358+700）設(shè)計(jì)年限為 12年，是一條雙