【正文】 有中央分隔帶，經(jīng)調(diào)查路線經(jīng)過的地區(qū)土質(zhì)為粉質(zhì)中液限粘土。在季節(jié)性冰凍地區(qū)的瀝青路面還應驗算防凍層厚度是否符合規(guī)定要求。[4]，從而確定路面的等級和面層類型（附錄），并利用公式（34）計算路表容許彎沉值；高速公路、一級、二級公路和城市道路干道，還需要根據(jù)具體情況，計算整體性結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應力值和容許剪應力。本章主要介紹柔性路面設計的具體步驟和柔性路面設計的具體實例，并對擬定的路面結(jié)構(gòu)組合方案進行比選，從而選定比較合理的路面結(jié)構(gòu)組合方案。已知各層厚度、材料抗彎拉強度及彎拉回彈模量以及抗壓回彈模量時，就可以利用諾謨圖求解其結(jié)構(gòu)層底部的最大彎拉應力。整體性路面結(jié)構(gòu)層層底部的最大彎拉應力可通過彈性層狀體系理論計算，最大彎拉應力的理論計算公式為： （317）式中 ：最大彎拉應力（MPa） ：理論最大彎拉應力系數(shù)通過理論計算分析表明，對于三層體系在常用路面厚度的情況下，面層底面最大彎拉應力產(chǎn)生在Z軸上。其換算公式為： （315a） （315b）2）計算層層時當計算層層時，層以上各層換算為一層（即上層），層即為中層。，再利用三層體系圖解法求解，在這里我們需要分為兩種情況進行換算。2）瀝青混凝土面層與非瀝青類結(jié)構(gòu)層之間均為滑動接觸。凡計算層以下的結(jié)構(gòu)層，均取抗壓回彈模量值。柔性路面設計規(guī)范規(guī)定：高速公路、一級和二級公路、城市道路需要驗算其彎拉應力，如果彎拉應力不滿足要求，則須調(diào)整路面厚度或變更路面結(jié)構(gòu)組合或調(diào)整材料配合比以提高材料的抗彎拉強度和模量，再重新計算，直到滿足要求為止。所以路表彎沉值可按式（312）計算： （312）其中，為彎沉綜合修正系數(shù)，可按式（313）計算： （313）為與標準軸載有關(guān)的系數(shù)，對于BZZ100，=；對于BZZ60，=。路面實際彎沉值與理論彎沉值之間存在一定的差別。路表的理論彎沉值按式（311）計算： （311）式中 ：路表理論彎沉值（cm）； ：標準軸載的輪胎接地壓強（MPa）； ：標準軸載單輪傳壓面當量圓的半徑（cm）； ：理論彎沉系數(shù)； ：上層材料的抗壓回彈模量值（MPa）。 （310）在設計柔性路面時，要求在設計荷載作用下，雙輪胎輪隙間中心處的路面表面最大的回彈彎沉值不應大于容許彎沉值。下面就介紹如何利用彎沉進行路面厚度計算[3]：按彎沉指標計算路面厚度或計算路面結(jié)構(gòu)表面彎沉時，各結(jié)構(gòu)層材料應采用抗壓回彈模量，并運用三層連續(xù)體系進行分析，可知層間接觸條件為連續(xù)接觸。路面整體承載能力高，使用狀況良好時，則路面豎向變形較小，反之則較大?？梢岳孟率剑?7）進行計算： （37）式中 ：整體性路面結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應力（MPa）； ： 材料的極限抗彎拉強度； ：抗彎拉強度系數(shù)，與材料性質(zhì)以及荷載重復作用次數(shù)有關(guān)。整體性路面材料修筑的結(jié)構(gòu)層，在設計年限內(nèi)的破壞形式主要是疲勞開裂，所以在路面厚度設計時，要進行彎拉應力驗算，使路面結(jié)構(gòu)層的計算拉應力小于結(jié)構(gòu)層材料的容許彎拉應力，以防止過早出現(xiàn)彎拉疲勞破壞。柔性路面容許彎沉值是指路面在使用年限末期的不利季節(jié)，在設計標準軸載作用下容許出現(xiàn)的最大回彈彎沉值。 （33）或 （34）式中 、：分別為竣工后第一年和設計年限末年的日平均當量軸次（次/日）；：設計年限（年）；：設計年限內(nèi)交通量的平均年增長率（%）；：車道系數(shù)，應根據(jù)調(diào)查分析結(jié)果論證地確定；當無資料或交通流分布均勻時，可參照表32確定。 （31）或 （32）式中 ：標準軸載P的當量軸次（次/日）； ： 被換算的各級軸載作用次數(shù)（次/日）； P ： 標準軸載（kN）； ： 被換算的各級軸載（kN）； : 標準軸載的輪胎接地壓強（MPa）； ： 被換算的各級軸載的輪胎接地壓強（MPa）； ： 標準軸載的單輪傳壓面當量圓直徑（cm）； ： 被換算的各級軸載單輪傳壓面當量圓直徑（cm）； ： 被換算的各級軸載的輪組系數(shù)，雙輪組為1，四輪組為4。我國柔性路面設計規(guī)范規(guī)定：高速公路、一級和二級公路及城市道路采用BZZ100重型標準，三、四級公路可采用BZZ60輕型標準。下面將依次介紹上述參數(shù)及其計算公式[3]。柔性路面結(jié)構(gòu)組合設計應遵循以下基本原則[4]：一、路線、路基、路面要做通盤考慮總體設計；二、根據(jù)各結(jié)構(gòu)層功能和交通特點選擇結(jié)構(gòu)層次；三、適應行車荷載作用進行強度和剛度的組合；四、注意各結(jié)構(gòu)層的自身特點，作好層間結(jié)合；五、適當?shù)膶訑?shù)與厚度；六、考慮水溫狀況的影響保證穩(wěn)定性。多層線彈性理論必須采用如下基本假定[3]：、均勻、各向同性并服從虎克定律，而且位移和形變是微小的；（土基）在水平方向和垂直向下方向為無限大，上面各彈性層則均具有一定厚度，但水平方向為無限大；，其應力、形變和位移等于零；；。在現(xiàn)實中路面材料和土基并不是在任何情況下都具有線彈性性能。柔性路面設計內(nèi)容包括路面結(jié)構(gòu)層組合設計、路面結(jié)構(gòu)計算以及路面材料配合比設計。劃分的方法有兩種：一種是以水熱、地理和地貌為依據(jù)；另一種是以地表的地貌、水文和地質(zhì)為依據(jù)，由各省、自治區(qū)、直轄市自行劃定。不同地區(qū)自然條件的差異同公路的建設密切關(guān)系，因此為了區(qū)分各地自然區(qū)域的筑路特性，特此制定了《公路自然區(qū)劃標準JTJ00386》。如果此時有大量重型車輛通過，路面結(jié)構(gòu)便會遭到嚴重破壞。引起路基凍脹有三個因素：路基土對冰凍的敏感性；氣溫下降緩慢；地下水不斷向冰凍區(qū)供給水源。凍脹是冰凍的危害之一，它不僅影響車輛的正常行駛，有時還會使路面結(jié)構(gòu)遭到破壞。路面表面的溫度變化與天氣溫度的變化大致是同步的。大氣溫度在一年四季出現(xiàn)周期性的變化，每一天的晝夜氣溫也出現(xiàn)一定幅度的周期性變化。路基濕度狀況的變化是影響路面結(jié)構(gòu)強度、剛度與穩(wěn)定性的重要因素之一。若已知一側(cè)單輪荷載為 (MN)，車輪對路面的單位垂直壓強為(MPa，約為輪胎充氣壓強)，則當量圓直徑(m)為： （21）式中 δ：雙圓荷載圖式的當量圓半徑（m）； （22）由汽車的行駛條件可知，水平力的最大值不能超過垂直力與路面車輪間的附著系數(shù)的乘積，即： (23)單位面積上的水平力，相應的有： (24)。汽車后軸一側(cè)輪胎多為雙輪（即雙輪組），將雙輪輪印化為一個當量圓，稱為單圓荷載圖式；若化為兩個當量圓，稱為雙圓荷載圖式。柔性路面主要考慮了汽車荷載對路面作用的垂直力和水平力。當汽車停在路面上時，只有車輪對路面的垂直力作用；行駛時，除垂直力外還有車輪轉(zhuǎn)動對路面產(chǎn)生的縱向水平切向力；轉(zhuǎn)向時又增加了橫向水平力。牽引汽車本身自重50KN左右，被牽引的掛車重量最重的可達1000KN以上。 按照用途的不同又分為載重汽車、傾卸汽車與牽引汽車三種。通常在道路上行駛的車輛有以下幾種[5]： 行駛速度高，自身重量與滿載重量都比較小。本章主要從行車荷載和環(huán)境因素兩個方面分析其對路面體系的影響。因此對于行車噪聲和揚塵，應當從道路工程的設計、施工、養(yǎng)護和管理等方面統(tǒng)籌考慮，才能保證路面具有盡可能低的揚塵性和盡可能小的噪聲。因此，路面結(jié)構(gòu)必須具備足夠的抗疲勞強度以及抗老化和抗形變累積的能力。路面結(jié)構(gòu)在行車荷載和氣候因素的重復作用下會產(chǎn)生疲勞破壞和塑性形變累積。行車速度越高，對抗滑性的要求越高，越是高級路面，越應重視抗滑性問題對于水穩(wěn)定性差的基層和土基，應特別重視路面的不透水性。為保證高速行車，提高安全性和舒適性，路面應保持足夠的平整度。路面的平整度是反映路面使用質(zhì)量的一項重要指標。對路面提出以下幾項基本要求[4]：、剛度和穩(wěn)定性路面應具有足夠的強度和剛度，以承受行車荷載的作用，而不產(chǎn)生導致路面破壞的形變和磨損。墊層材料強度不一定要高，但水穩(wěn)定性和隔熱性要好。墊層是介于基層和土基之間的層次。基層應具有足夠的抗壓強度、剛度和水穩(wěn)性，此外水泥混凝土面層下的基層應具有足夠的耐沖刷性。修筑面層所用的材料主要有：水泥混凝土、瀝青混凝土及其他瀝青混合料等。路面面層是直接同行車和大氣相接觸的表面層次，直接承受行車荷載的豎向力作用。此外，對于用石灰或水泥穩(wěn)定土或處治碎（礫）石，特別是用含水硬性結(jié)合料的工業(yè)廢渣做的基層，前期具有柔性路面的力學特性，后期強度和剛度較大，但最終剛度和強度較剛性基層低，這類路面基層結(jié)構(gòu)稱為半剛性基層，用半剛性基層修筑的瀝青路面稱為半剛性基層瀝青路面。 主要指用水泥混凝土作面層或基層的路面結(jié)構(gòu)。 主要包括用各種基層（水泥混凝土除外）和各種瀝青面層、碎（礫）石面層或塊石面層所組成的面層結(jié)構(gòu)。路面等級同時應與道路的技術(shù)等級相適應，通常等級較高的道路一般都應采用較高級的路面。造價低，但養(yǎng)護工作量大，運輸成本最高。行車噪聲大，不能保證行車舒適，造價雖低，但養(yǎng)護工作量大，運輸成本也高。它的造價雖較高級路面低些，但要定期修理，養(yǎng)護費用和運輸成本也較高。它的養(yǎng)護費用少，運輸成本低，但建設投資大，需要質(zhì)量較高的材料來修筑。本章主要從以下幾個方面闡述路面基本理論：路面分級與分類、路面結(jié)構(gòu)層次劃分、路面必須滿足的基本要求。具備這些知識后我就以具體實例進行詳細設計，通過設計計算和方案比選確定合理的路面結(jié)構(gòu)組合方案；最后就是路面的施工了，路面的每一層次所用的施工方法都不大相同，通過閱讀相關(guān)方面的資料對每一層次的施工方法有了一定的認識。我的畢業(yè)設計題目是某柔性路面設計及施工工藝分析，因此我查閱了路面設計和施工工藝方面的資料，從資料中學到很多對本次畢業(yè)設計有幫助的知識。然后根據(jù)設計年限內(nèi)標準軸載的總通行次數(shù)、基礎反力模量和混凝土的允許彎拉應力，計算混凝土板厚度。AASHO試驗路采用“服務功能指數(shù)”的概念來表征路面對行車荷載的耐用程度。PCA采用橫縫邊緣作為計算臨界應力的荷載位置，此外PCA規(guī)定了混凝土板的應力比與允許重復次數(shù)的對應關(guān)系。PCA采用的荷載安全系數(shù)以考慮汽車的超載、輪載分配的不均勻性和沖擊作用等因素所引起的荷載增大，根據(jù)交通分析得出的各級軸載需要乘上荷載安全系數(shù)從而得到設計軸載。國外剛性路面設計使用的方法：—PCA法 PCA法應用文克勒地基上彈性薄板理論，考慮了水泥混凝土路面的使用年限、疲勞強度等多種因素，是一種比較完善的方法。該法以彎沉、彎拉、剪切為設計標準。計用標準軸載80kN，每個后輪為20kN。該法以路基壓應變、瀝青面層拉應變、整體性基層的拉應力、路面表層的餓永久變形為設計標準，將路面結(jié)構(gòu)看作一種多層線性彈性材料體系，各層材料的彈性特性用彈性模量和泊松比表征，計算理論為彈性層狀體系