【正文】 設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度： ?cf MPa， ??cE MPa 基層頂面當(dāng)量回彈模量 計(jì)算 如下： 22 221 1 2 22 2 2 212 0 . 2 0 1 5 0 0 0 . 2 0 1 0 0 0 1 2 5 0 M P a0 . 2 0 0 . 2 0x h E h EE hh? ? ? ?? ? ??? 3 3 211 1 2 2 1 21 1 2 23 3 21() 11()1 2 1 2 41 5 0 0 0 .2 0 1 0 0 0 0 .2 0 ( 0 .2 0 0 .2 0 ) 1 1()1 2 1 2 4 1 5 0 0 0 .2 0 1 0 0 0 0 .2 06 .4 6 7 ( M N m )xE h E h h hDE h E 。普通混凝土板的平面尺寸為長 ，寬度從中央分隔湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 33 頁 共 59 頁 帶至 土 路肩依次為 4m， 4m， 。縱縫為拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力 桿的假縫。因此從實(shí)際情況出發(fā)，本設(shè)計(jì)以方案 A 為設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，在公路建設(shè)沿線有大量碎石，沙礫，粉煤灰等可用于穩(wěn)定類基層建造的材料。從使用性能比較， B 方案優(yōu)于 A方案，但從以往水泥混凝土路面的使用經(jīng)驗(yàn)來看，提升的空間不大。春夏兩季有較長時(shí)間的集中降水。 干燥（中濕）情況水泥混 凝土路面設(shè)計(jì) 方案選擇： 方案 A： 普通混凝土面層 260mm 多孔隙水泥碎石 200mm 水泥穩(wěn)定粒料基層 200mm 土基 湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 32 頁 共 59 頁 方案 B： 普通混凝土面層 270mm 瀝青 混凝土 基層 90mm 級(jí)配碎礫石 150mm 土基 方案比選： 本公路交通等級(jí)為重交通，地處 IV5 區(qū)，屬江南丘陵過濕區(qū)，年降水量大于1500mm，地下水位高 。 計(jì)算累計(jì)當(dāng)量軸次 根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范， 一級(jí) 公路混凝土路面設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 30 年，安全等級(jí)為 一 級(jí)，輪跡橫向分布系數(shù) ? 在 ~ 之間，取 ， rg =%，則： 30[ ( 1 ) 1 ] 365916 .75 [ ( 1 ) 1 ] 365 5678563tsrerNgNg?? ? ??? ? ? ???? 次 其交通量 在 100 410? ~2021 410? 之間 ，屬于重交通。 軸載分析 本地區(qū)交通組成如下表： 交通組成表 車型 前軸重（ KN） 后軸重(KN) 后軸數(shù) 后軸輪組數(shù) 后軸距 （ m） 交通量 解放 CA10B 1 雙 — 175 解放 CA390 1 雙 — 284 東風(fēng) EQ140 1 雙 — 369 黃河 JN150 1 雙 — 373 黃河 JN253 2 雙 3 363 長征 XD980 2 雙 3 166 日野 ZM440 2 雙 3 211 日野 KB222 1 雙 — 128 太拖拉 138 2 雙 3 59 小客車 2906 注： 路面設(shè)計(jì)以單軸雙輪組 BZZ100 作為標(biāo)準(zhǔn)軸載 湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁 共 59 頁 a)軸載換算： 161 100 ??????? ??iini isPNN ? 式中： sN —— 100KN 的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)； iP —— 各類軸 —輪型 i 級(jí)軸載的總重（ KN）； n —— 軸型和軸載級(jí)位數(shù)； iN —— 各類軸 — 輪型 i級(jí)軸載的通行次數(shù)； i? —— 軸 — 輪型系數(shù)。 0 . 1 1 . 3 5 0 . 3 5 1 1 0 8 2 0 0 5 2 . 0 81 . 0es cNK A ?? ? ? 0 .3 5 0 .1 6 8 M Pa2 .0 8spRsK?? ? ? ? 設(shè)計(jì)中應(yīng)用 。 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 a) 由前面得知： m m? （ ） b)各層材料的容許層底拉應(yīng)力 ： sspR K?? ? ① 細(xì)粒式密級(jí)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(jí)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(jí)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 39。 綜合上述原因，在本設(shè)計(jì)中采用用方案 A進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算?？梢灶A(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(huì)意義。路面瀝青材料采用標(biāo)號(hào)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(diǎn)考慮的問題。 潮濕（過濕）情況瀝青混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 方案 A 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC13) 4 cm 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC20) 6 cm 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC25) 8 cm 水泥穩(wěn)定碎石 30cm 石灰土穩(wěn)定碎石 20cm 級(jí)配碎石 20cm 土 基 方案 B 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC16) 5 cm 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC20) 8 cm 湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁 共 59 頁 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 (AC15) 15cm 石灰穩(wěn)定碎礫石 20cm 水泥石灰綜合穩(wěn)定 砂礫 18 cm 天然 砂礫 25cm 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)年降水量大于 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?9℃ ；春夏東南季風(fēng)造成的梅雨和下雨與高溫季節(jié)重疊，形成明顯不利季節(jié)。 湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 25 頁 共 59 頁 計(jì)算各層層底彎拉應(yīng)力和容許彎拉應(yīng)力匯總于下表。 0 . 1 1 . 3 5 0 . 3 5 1 1 0 8 2 0 0 5 2 . 0 81 . 0es cNK A ?? ? ? 0 .5 0 .2 4 0 M Pa2 .0 8spRsK?? ? ? ? ⑤ 二灰穩(wěn)定 砂礫 39。若基層由半剛性材料層與柔性材料層組合而成，則 介于兩者之間通過線性內(nèi)插決定。 各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度 材料名稱 厚度 (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 2021 中粒式瀝青混凝土 6 1145 1809 粗粒式瀝青混凝土 8 1000 1200 水泥穩(wěn)定碎石 30 1500（彎沉計(jì)算用） 3600（拉應(yīng)力計(jì)算用） 二灰穩(wěn)定砂礫 20 1300（彎沉計(jì)算用） 3600（拉應(yīng)力計(jì)算用） 土基 45 根據(jù)試驗(yàn)資料處理，干燥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(jì)中選用 進(jìn)行計(jì)算。 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(jì)時(shí) ， 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(shí)，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(jì)的時(shí)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 。 湖南大 學(xué) 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 59 頁 累計(jì)當(dāng)量軸次 : 次’‘11082021]1)[(365]1)1[(151??????????????? NN te 結(jié)構(gòu)組合設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)考慮干燥（中濕）和潮濕（過濕）兩種情況進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 計(jì)算結(jié)果如表所示 車型 iP ’1C ’2C iN 821 ?????? PPNCC ii’‘ 解放 CA10B 后軸 1 1 175 解放 CA390 后軸 1 1 284 東風(fēng) EQ140 后軸 1 1 369 黃河 JN150 后軸 1 1 373 黃河 JN253 前軸 1 363 后軸 3 1 363 長征 XD980 后軸 3 1 166 日野 ZM440 前軸 1 211 后軸 3 1 211 日野 KB222