【正文】 1）根據(jù)上述公式計算基層頂面當量回彈模量如下： 2）普通混凝土面層的相對剛度半徑： 荷載疲勞應力(1)標準軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應力按下式計算 。（2）混凝土板的相對剛度半徑（m）； （814）式中：h——混凝土板的厚度（m）； ——水泥混凝土的彎拉彈性模量（MPa）；(3)根據(jù)《路基路面工程》，相應彎拉彈性模量標準值為31GPa?；炷涟宓钠矫娉叽鐬殚L5m。根據(jù)一級公路重交通等級和中級變異水平等級，查表。表810 混凝土路面臨界荷位車輛輪跡橫向分布系數(shù) 公路等級縱縫邊緣處 高速公路、一級公路、收費站～二級及二級以下公路行車道寬7m～～ 行車道寬≤7m根據(jù)式87可計算標準標準軸載累計當量作用次數(shù)次根據(jù)《路基路面工程》規(guī)范可查，該交通量屬于特重交通。 水泥混凝土路面設計水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)以100kN單軸一雙輪組荷載為標準，不同軸一輪型和軸載的作用次數(shù)，按式（86）換算為標準荷載的作用次數(shù)： （86）式中： — 100KN的單軸—雙輪組標準軸數(shù)的通行次數(shù)； — 各類軸—輪型；級軸載的總重（KN）； — 軸型和軸載級位數(shù)； —各類軸一輪型級軸載的通行次數(shù)； —軸一輪型系數(shù)。細粒式密集配瀝青混凝土面層：中粒式密集配瀝青混凝土面層：粗粒式密集配瀝青混凝土：石灰土穩(wěn)定碎石： 石灰土： 各層材料劈裂強度和容許拉應力計算結(jié)果如下表87表87 結(jié)構(gòu)層劈裂強度和容許拉應力層位結(jié)構(gòu)層材料名稱劈裂強度（MPa）容許拉應力（MPa）1細粒式瀝青混凝土2中粒式瀝青混凝土13粗粒式瀝青混凝土4石灰土穩(wěn)定碎石5石灰土 公路等級：一級公路 新建路面的層數(shù)：5 標準軸載：BZZ100 路面設計彎沉值：21() 設計層最小厚度：150 (mm)設計層計算結(jié)果見表88。 即累計當量軸次：當以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應力進行驗算時, 按式（83）完成軸載當量換算： （83）式中 ——軸數(shù)系數(shù)； ——輪組系數(shù)，根據(jù)以上公式，將每種通過該路的車型換算成標準軸載見下表83：表83 層底拉應力驗算軸載換算表車型解放CA390前軸3511000后軸111000黃河QD351前軸1800后軸11800吉爾130前軸1800后軸11800尼桑CK10G前軸1900后軸7611900斯柯達706R前軸5011000后軸90111000黃河JN162前軸1385后軸11511385菲亞特682N3前軸401800后軸10011800800合計3467（次/天）同理計算設計年限 15年, 則設計使用期累計當量軸次為：表84 累計換算與累計軸載 車型名稱前軸重后軸重后軸數(shù)后軸輪組數(shù)軸距(m)交通量解放CA390351雙輪組01000黃河QD3511雙輪組0800吉爾1301雙輪組0800尼桑CK10G761雙輪組0900斯柯達706R50901雙輪組01000黃河JN1621151雙輪組0385菲亞特682N3401001雙輪組0800換算方法彎沉及瀝青層拉應力指標半剛性層拉應力指標累計交通軸次1887萬次1460萬次 瀝青路面初擬路面結(jié)構(gòu)由上面的計算得到設計年限內(nèi)一個行車道上的累計標準軸次約為1887萬次左右，規(guī)范規(guī)定一級公路的面層由二至三層組成，查規(guī)范，采用三層瀝青混凝土面層，具體方案如表85下：表85 路面結(jié)構(gòu)設計1細粒式瀝青混凝土3cm2中粒式瀝青混凝土4cm3粗粒式瀝青混凝土8cm4石灰土穩(wěn)定碎石19cm5石灰土？ 瀝青路面材料劈裂強度和路面結(jié)構(gòu)厚度的確定（1）土基回彈模量的確定該路段處于選擇區(qū)，黏質(zhì)土，土基干濕狀態(tài)為潮濕，則回彈模量為36MPa（2）路面材料抗壓模量和容許拉應力值列于下表86中表86 設計層計算表格層位結(jié)構(gòu)層材料名稱20℃平均抗壓模量(MPa)15℃平均抗壓模量(MPa)容許應力MPa)1細粒式瀝青混凝土140020002中粒式瀝青混凝土120016003粗粒式瀝青混凝土90016004石灰土穩(wěn)定碎石150015005石灰土550550 6土基36（3）設計指標的確定1）設計彎沉值 （84）式中：—路面設計彎沉值（）； Ac—公路等級系數(shù)，； As—面層類型系數(shù)，； Ab—基層類型系數(shù)，對半剛性基層、底基層總厚度等于或大于20cm時，Ab =；所以設計彎沉值為（mm）2）各層材料容許層底拉應力 （85） 式中：—路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應力（MPa）； —結(jié)構(gòu)層材料的極限抗拉強度（MPa），由實驗確定。當軸間距大于3m時按單獨的一個軸計算，軸數(shù)系數(shù)記為軸數(shù) m；當間距小于 3m時，按雙軸或多軸計算，軸數(shù)系數(shù)為 ； ——被換算軸載的輪組系數(shù)。表81是近期交通量組成與交通量：表81 近期交通組成與交通量車型分類代表車型數(shù)量（輛/天）中型貨車中型貨車中型貨車大型貨車大型貨車大型貨車大型貨車解放CA390黃河QD351吉爾130尼桑CK10G斯柯達706R黃河JN162菲亞特682N310008008009001000385800 瀝青路面軸載換算路面設計以雙輪組單軸載100KN為標準軸載。本次排水溝設計采用梯形斷面，內(nèi)側(cè)邊坡比為1：1，則過水斷面面積為則排水溝的泄水能力為已計算出的設計流量因此＞所以排水溝設計滿足泄水能力的要求。按式（73）可計算得到地面匯水歷時由溝底（即路線）最小縱坡可計算得出平均流速為計算得到溝管匯流歷時為匯流歷時為根據(jù)匯流歷時驗算合格。 圖71 排水溝尺寸圖（3）排水溝流量設計計算1）設計流量計算： （71）式中：設計流量； 設計重現(xiàn)期和降雨歷時內(nèi)的平均降雨強度（mm/min）； 徑流系數(shù)，經(jīng)查表，； 匯水面積（km2）, （72）式中：5年重現(xiàn)期和10min降雨歷時的標準降雨強度（mm/min）,經(jīng)查表，； 重現(xiàn)期轉(zhuǎn)換系數(shù)，經(jīng)查表，； 降雨歷時轉(zhuǎn)換系數(shù),經(jīng)查表，；按式（72）降雨強度為該段一級公路采用的是瀝青路面，,這里選取出水口間距為50m,邊坡坡度為1：，邊溝寬度兩個出水口之間的匯水面積為按式（71）可計算設計流量m3/s。當路線受到多段溝渠或水道影響時，為保護路基不受水害，可以設置排水溝或改移渠道，以調(diào)節(jié)水流，整治水道。根據(jù)《公路路基設計規(guī)范》，本設計路段地處平原微丘區(qū)，考慮排水量與挖方量，故宜采用矩形邊溝。邊溝緊靠路基，通常不允許其他排水溝渠的水流引入，亦不能與其他人工溝渠合并使用。（1）邊溝排水設置在挖方路基的路肩外側(cè)或低路堤的坡腳外側(cè)，多與路中線平行，用以匯集和排除路基范圍內(nèi)和流向路基的少量地面水的縱向人工溝渠。邊溝出水口的間距，不超過500m，邊溝出口水的排放應結(jié)合地形、地質(zhì)條件以及橋涵水道位置，排引到路基范圍外、使之不沖刷路堤坡腳。（6）為了減少對路面的破壞作用，應提高路面結(jié)構(gòu)的抗水害能力，盡量阻止水進入路面結(jié)構(gòu)，提供良好的排水措施，迅速排除路面結(jié)構(gòu)內(nèi)的積水。（4）路基排水要注意防止附近山坡的水土流失，盡量不破壞天然水系，不輕易合并自然溝溪和改變水流性質(zhì)，盡量選擇有利地質(zhì)條件布設人工溝渠，減少排水溝渠的防護和加固工程。（2）各種路基排水溝渠的設置，應注意與農(nóng)田水利相配合，必要時可適當增設涵管或加大涵管孔徑，以防農(nóng)業(yè)用水影響路基的穩(wěn)定性，并做到路基排水有利于農(nóng)田灌溉。路基養(yǎng)護時，對排水設施應定期檢查與維修，以保證排水設施正常使用，水流暢通，并根據(jù)實際情況不斷改善路基排水條件。路基設計時，必須考慮將影響路基穩(wěn)定性的地面水派粗豪和攔截于路基用地范圍以外，并防止地面漫流、滯積和下滲。（7）當設計未規(guī)定取土坑位置或規(guī)定的取土坑的貯土量不能滿足要求須另尋土源，應按照下列規(guī)定辦理：，當?shù)孛鏅M坡定于1：10時，路側(cè)取土坑應設在路基上側(cè)，在橋頭兩側(cè)不宜設取土坑，特殊情況下，可在下游一側(cè)設置，；，內(nèi)側(cè)宜為1：，外側(cè)宜小于1：1，%，%，坑底一般宜高出附近水域的常年水位，取土坑的坑底橫坡可做成向路線外側(cè)傾斜的單向坡，坡厚為2%~3%，當取土坑坑底寬度大于6m時，可做成向中間傾斜的雙向橫坡，%時，可以不設排水溝；，不得阻塞河流，造成河岸沖刷河南理工大學本科畢業(yè)設計 第七章 道路排水設計第七章 道路排水設計 路基排水目的和要求路基排水的目的在于確保路基能始終處于干燥、堅實和穩(wěn)定狀態(tài)。（5）排水溝的出口應通至橋涵進出口處。（3）雨季施工或因故中斷施工時，必須將施工層表面及時修理平整并壓實。 路基施工的原則（1）路基施工宜移挖作填，減少土地占用和環(huán)境污染。本路段處于低山丘陵區(qū)，沿線石料蘊藏豐富，重力式擋土墻形式簡單、施工方便、可就地取材、適應性強，本次設計根據(jù)設計任務書的要求，在路基邊坡放坡受限制或不穩(wěn)定的路段設置重力式擋土墻。在水塘、和受水位控制的大橋兩端路基，設置漿砌片石護坡， m。防護設計工程數(shù)量中已包括護坡道及碎落臺部分防護工程數(shù)量。石質(zhì)挖方路段的軟弱巖和強風化碎石順層邊坡段第一級或第二級采用砂漿錨桿進行防護。表61 路基填料最小強度、粒徑及壓實度要求項目分類路面底面以下深度（m）填料最小強度（CBR）（%）壓實度（％）最大粒徑（cm）填方路基上路床0～89610下路床～59610上路堤～39415下路堤29215零填及挖方路基 0～ 896 10注：，可采取摻石灰或其它穩(wěn)定材料處理；（填石）填料的最大粒徑，不應超過壓實層厚度的2/3；%，在設置土工格柵的路段，土工格柵層8厘米厚范圍內(nèi)路基填料粒徑不大于6厘米。路基填筑前必須進行室內(nèi)試驗。填方路基宜選用級配良好的粗粒土作為填料，礫(角礫)類土應優(yōu)先選作路床材料。對于路基穩(wěn)定性較差的路段還應在邊坡下方設支擋工程。3）挖方路基設計路塹邊坡坡率主要根據(jù)巖層產(chǎn)狀與路線關系、巖體力學性質(zhì)和開挖高度確定。同時為保證路基穩(wěn)定，在填挖交界處設置橫向盲溝。當半填半挖段落的縱橫向坡度均大于1：5時，在路基頂面和天然地面交界面處以下設置兩層土工格柵，分別位于交界面 ( 路基頂面)、沿交界面方向鋪筑格柵，垂直方向(橫向)，其中深入挖方段1~2米。（小于8米），故不用進行特殊設計。對于不同類型路基的邊坡設計如下：1）一般填方路基設計H 8米時，邊坡坡率1：； 當8米H 12米時，從上至下，上邊坡高度為 8米，坡率為1：，下邊坡率為1：，上下邊坡之間為折線形，不設平臺；當12米H 20米時，從上至下，上邊坡高度為8米，坡率為1：，下邊坡為1：。對于邊坡高度超過20米的路堤（高路堤）或陡于1：（陡坡路堤），以及不良地質(zhì)、特殊地段的路堤，應進行個別設計，對重要的路堤應進行穩(wěn)定性監(jiān)控。由于此次設計中缺乏地基土的土質(zhì)類別、層位、厚度、分布特征和物理力學性能，以及邊坡巖土體的風化程度等，無法確定地下水埋深和分布特征，無法獲取設計所需的物理力學指標（如重度γ，強度參數(shù) c、φ值等），故無法進行路基邊坡的穩(wěn)定性分析。路基邊坡穩(wěn)定性的分析計算方法，有工程地質(zhì)法、力學分析法和圖解法。地質(zhì)與水文條件復雜、高填深挖或特殊需要的路基，應進行邊坡的穩(wěn)定性分析計算。路基的設計洪水頻率為1:100，路基最低填土高度高于百年一遇設計水位10米。平面設計線為中央分隔帶中心，縱斷面設計線為中央分隔帶外側(cè)。對于獨立大中