【正文】 確定基層頂面當(dāng)量回彈模量 tE 根據(jù)設(shè)計資料得土基回彈模量 ?E MPa，水泥穩(wěn)定粒 ?E MPa，多孔隙水泥碎石 ?E MPa。硬路肩混凝土面層與行車道等寬。 路面結(jié)構(gòu)和橫斷面 一級公路相應(yīng)的安全等級為二級，變異水平為 低 ~中，根據(jù)一級公路，重交通等級 為 中級變異水平等級，初擬普通混 凝土面層厚度為 260mm，基層采用水泥穩(wěn)定粒料，厚度為 200mm?？纱蟠蠊?jié)省投資。從投資經(jīng)濟(jì)性和施工便利方面考慮，無疑 A方案為優(yōu)。 選擇設(shè)計方案主要考慮的問題為： ，底基層的穩(wěn)定性，特別是水穩(wěn)定性 從我省混凝土路面的使用經(jīng)驗來看，由于基層，底基層的水穩(wěn)定性不良而造成 的道路使用性能下降以及道 路破壞的情況較為常見，因此，本設(shè)計的方案比選都著重考慮了基層，底基層的水穩(wěn)定性能，均使用透水性能較好的材料。 月平均氣溫大于 30℃ ，高溫季節(jié)長。 路面結(jié)構(gòu)組合設(shè)計 本設(shè)計考慮干燥（中濕）和潮濕（過濕）兩種情況進(jìn)行設(shè)計計算。 單軸 —雙輪組： 0,1?i? 單軸 —單輪組： ??? Pi? 雙軸 —雙輪組： 2 2 ???? Pi? 三軸 —雙輪組： ???? Pi? 軸載換算結(jié)果如下表所示 車型 iP i? iN 16100 ?????? iii PN? 解放 CA10B 175 解放 CA390 284 東風(fēng) EQ140 369 黃河 JN150 373 373 黃河 JN253 363 363 長征 XD980 166 日野 ZM440 211 211 XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 31 頁 共 59 頁 日野 KB222 128 128 太拖拉 138 59 59 161 100??????? ??iini isPNN ? 注：軸載小于 40KN 的軸載作用不計 。 ① 路表彎沉值驗算： 設(shè)計彎沉值 ： dl =() 路表彎沉值按下式計算： ???????????1023121211. ... ..21 0 0 0nnccsEEEEEEhhhfFEPl，；，?????? 式中： F—— 彎沉綜合修正系數(shù)，按下式計算： 0. 38 0. 3600. 38 0. 36 ( ) ( )2020 3 ( ) ( )200 0 5 slEFP??? ? ??? 用 bisar 軟件計算得出 路標(biāo)計算彎沉值 得 ： 121 0 0 0 4 8 . 0 6 0 . 4 9 2 3 . 5 5 ( 0 . 0 1 )sc Pl F m mE ? ?? ? ? ? ds ll ? 故路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉值符合《規(guī)范》要求 ② 結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力驗算： 《規(guī)范》要求路面 結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力滿足以下要求： Rm ?? ? XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 29 頁 共 59 頁 計算各層層底彎拉應(yīng)力和容許彎拉應(yīng)力匯總于下表 材料名稱 H（ cm） 層底彎拉應(yīng)力 m?（ MPa） 容許彎拉應(yīng)力 R?（ MPa） 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 中粒式瀝青混凝土 6 粗粒式瀝青混凝土 8 水泥穩(wěn)定碎石 30 石灰土穩(wěn)定碎石 20 級配碎石 20 — — 土基 — — — 從計算結(jié)構(gòu)可知，各路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力均小于容許彎拉應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)各層層底彎拉應(yīng)力均滿足《規(guī)范》要求。 0 . 1 1 . 3 5 0 . 3 5 1 1 0 8 2 0 0 5 2 . 0 81 . 0es cNK A ?? ? ? XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 28 頁 共 59 頁 0 .5 0 .2 4 0 M Pa2 .0 8spRsK?? ? ? ? ⑤ 二 灰穩(wěn)定碎石 39。 各層材料的抗壓模 量與劈裂強(qiáng)度 材料名稱 H（ cm） 抗壓模量（ MPa） 劈裂強(qiáng)度（ MPa） 20℃ 15℃ 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 1400 2020 中粒式瀝青混凝土 6 1145 1809 粗粒式瀝青混凝土 8 1000 1300 水泥穩(wěn)定碎石 30 1500（彎沉計算用） 3600（拉應(yīng)力計算用） 石灰土穩(wěn)定碎石 20 1300（彎沉計算用） 3600（拉應(yīng)力計算用） 級配碎石 20 225 — XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 27 頁 共 59 頁 土基 — — 土基回彈模量的確定 根據(jù)試驗資料處理，潮濕路段土基回彈模量為 ，考慮到該地區(qū)地質(zhì)水文情況，設(shè)計中選用 。因此，須保證該公路良好的使用性能和耐久性，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計時，在經(jīng)濟(jì)允許的情況下，盡量使用技術(shù)性能好的結(jié)構(gòu)材料。 同時，該公路 地處湖南中部，根據(jù)湖南省政府發(fā)展中部地區(qū)經(jīng)濟(jì)的精神以及中南六省有關(guān) “中部崛起 ”的戰(zhàn)略。在進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計的時候，盡量采用熱穩(wěn) 定性和水穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好的材料。 根據(jù)地區(qū)交通組成資料和自然區(qū)劃，地下水，地面水和重車渠化將是影響路面使用的重要原因。 材料名稱 H（ cm） 層底彎拉應(yīng)力 m?（ MPa） 容許彎拉應(yīng)力 R?（ MPa） 細(xì)粒式瀝青混凝土 4 中粒式瀝青混凝土 6 粗粒式瀝青混凝土 8 水泥穩(wěn)定碎石 30 二 灰穩(wěn)定 砂礫 20 土基 — — — 從計算結(jié)構(gòu)可知，各路面結(jié)構(gòu)層層底彎拉應(yīng)力均小于容許彎拉應(yīng)力，路面結(jié)構(gòu)各層層底彎拉應(yīng)力均滿足《規(guī)范》要求。 0 . 1 1 . 3 5 0 . 3 5 1 1 0 8 2 0 0 5 2 . 0 81 . 0es cNK A ?? ? ? 0 .6 0 .2 8 8 M Pa2 .0 8spRsK?? ? ? ? ① 路表彎沉值驗算： 設(shè)計彎沉值 dl =() 路表彎沉值按下式計算： ???????????1023121211. ... ..21 0 0 0nnccsEEEEEEhhhfFEPl，；， ?????? 式中： F—— 彎沉綜合修正系數(shù)，按下式計算： 0. 38 0. 3600. 38 0. 36 ( ) ( )2020 3 ( ) ( )200 0 5 slEFP??? ? ??? 用 bisar 軟件計算得出 路標(biāo)計算彎沉值 得 ： 121 0 0 0 4 1 . 3 4 0 . 5 6 3 2 3 . 2 7 0 . 0 1 m msc PlF E ? ?? ? ? ? （ ） ds ll ? 故路面結(jié)構(gòu)的路表彎沉值符合《規(guī)范》要求。 則： 6006 0 0 7 7 4 5 0 6 2 1 . 0 1 . 0 1 . 0 2 5 . 1 3 0 . 0 1d e c s Bl N A A Amm???? ? ? ? ? ? （ ） b)各層材料的容許層底拉應(yīng)力 sspR K?? ? ① 細(xì)粒式密級配瀝青混凝土 0 . 2 2 0 . 2 20 . 0 9 0 . 0 9 7 7 4 5 0 6 2 2 . 9 51 . 0es cNK A ?? ? ? 1 .4 0 .4 7 5 M Pa2 .9 5spRsK?? ? ? ? ② 中粒式密級配瀝青混凝土 0 . 2 2 0 . 2 20 . 0 9 0 . 0 9 7 7 4 5 0 6 2 2 . 9 51 . 0es cNK A ?? ? ? 1 .0 0 .3 3 9 M Pa2 .9 5spR sK?? ? ? ? ③ 粗粒式密級配瀝青混凝土 0 . 2 2 0 . 2 20 . 0 9 0 . 0 9 7 7 4 5 0 6 2 2 . 9 51 . 0es cNK A ?? ? ? 0 .8 0 .2 7 1 M Pa2 .9 5spR sK?? ? ? ? ④ 水泥穩(wěn)定碎石 XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 24 頁 共 59 頁 39。 設(shè)計指標(biāo)的確定 a) 設(shè)計彎沉值計算，公式為： Bsced AAANl 0 0 ?? 式中： dl —— 設(shè)計彎沉值（ ） eN —— 設(shè)計年限內(nèi)一個車道累計當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)； cA —— 公路等級系數(shù)，高速公路、一級公路為 ； XX 大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計 第 23 頁 共 59 頁 sA —— 面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為 ； BA —— 路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層、瀝青路面為，柔性基層瀝青路面為 。 綜合上述原因，在本設(shè)計中采用用方案 A 進(jìn)行設(shè)計計算 。 可以預(yù)見 ， 該公路的規(guī)劃和修建除交通原因外還有巨大的社會意義 。 路面瀝青材料采用標(biāo)號低 ， 粘附性能好的材料。 因氣候濕熱 ， 瀝青材料的高溫穩(wěn)定性 ， 水穩(wěn)定性 ； 半剛性基層的水穩(wěn)定性是要重點考慮的問題。 干燥（中濕）情況瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計 方案選擇 方案 A 細(xì)粒式密級配瀝青混凝土 (AC13) 4 cm 中粒式密級配瀝青混凝土 (AC20) 6cm 粗粒式密級配瀝青混凝土 (AC25) 8 cm 水泥穩(wěn)定碎石 30 cm 二灰穩(wěn)定砂礫 20cm 土 基 方案 B 中粒式密級配瀝青混凝土 (AC16) 5 cm 中粒式密級配瀝青混凝土 (AC20) 8 cm 粗粒式密級配瀝青混凝土 (AC25) 15 cm 水泥 穩(wěn)定碎石 25 cm 二灰穩(wěn)定砂礫 20 cm 土 基 方案比選 該公路地處 IV5 區(qū) ，屬江南丘陵過濕地區(qū)，根據(jù)冬季資料，該地區(qū)年降 雨 量大于 1500mm；年最高月平均氣溫大 于 30℃ ，且高溫季節(jié)長，年最低氣溫大于 XX 大 學(xué)