1、高速公路瀝青路面設(shè)計(jì)實(shí)例一、設(shè)計(jì)資料:本公路等級(jí)為高速公路，經(jīng)調(diào)查得，近期交通量如下表所示。交通量年平均 增長(zhǎng)率為9. 5%,設(shè)計(jì)年限為15年,該路段處于I也區(qū)。二、交通分析：軸載分析路面設(shè)“以BZZ-100為標(biāo)準(zhǔn)軸載。1、以設(shè)計(jì)彎沉值為指標(biāo)及驗(yàn)算瀝青層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （1）累計(jì)當(dāng)量軸次車型耳. (KN)CiC：M （次/日）”,付小客車前軸16.516.4675017. 0427后軸23.011675011.2933中客車 SH130前軸25. 5516.4200033. 8345后軸15. 1011200062. 6178大客車 CA50前軸28. 7016.4125035.

2、0652后軸68. 20111250236. 522小貨車 BJ130前軸13. 4016.412504.33985后軸27. 4011425015. 2266中貨車 CA50前軸28. 7016.4150042.0782后軸68. 20111500283. 827中貨車 EQ140前軸23. 7016.4212525. 9235后軸69. 20112125428. 371大貨車 JN150前軸49. 0016.42125610. 79后軸101. 601121252276. 91特大車日野 KB222前軸50. 2016.41500478. 997后軸104. 301115001801. 4

3、7拖掛車 五十鈴前軸60. 0016.4187.5130. 059后軸100 (3 軸)31187.5562.57056. 875注：軸載小于25Kx的軸載作用不計(jì)。（2）累計(jì)當(dāng)量軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取15年，六車 道的車道系數(shù)n取0.30.4,取0.3。交通量平均增長(zhǎng)率為9. 5機(jī)_(l + T)t-lx 365 , _ (1 + 0.095)15 - 1 X 365% =TNl" =0095=23599286次2、驗(yàn)算半剛性基層層底拉應(yīng)力中的累計(jì)當(dāng)量軸次 （1）軸載換算車型H(KN)ac3M （次/日）G'G閶小客車前軸16.5118.

4、567500. 0686后軸23.01167500. 05286中客車 SH130前軸25. 55118.520000. 67194后軸15. 101120003. 42328大客車 CA50前軸28. 70118.512501.06448后軸68. 2011125058. 5039小貨車 BJ130前軸13. 10118.542500. 00817后軸27. 401142500. 13502中貨車 CA50前軸28. 70118.515001.27737后軸68. 2011150070. 2047中貨車 EQ140前軸23. 70118.521250. 39131后軸69. 20112125

5、111.74大貨車 JN150前軸19. 00118.52125130.647后軸101.601121252412. 73特大車日野 KB222前軸50. 20118.51500111.916后軸104.301115002100.71拖掛車 五十鈴前軸60. 00118.5187.558. 2617后軸100 (3 軸)31187.5562.5M4 c、嚕 j5624.304注：軸載小于50KN的軸載作用不計(jì)（2）累計(jì)當(dāng)量軸次根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，高速公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取15年，六車 道的車道系數(shù)n取0.30.4,取0.3。交通量平均增長(zhǎng)率為9. 5%。（1 + T）1- 11 X 3

6、65+ 0.095）" - 11 x 365電=-4為ILX 5624.304 X 0.3Iu. u y 3=18808545次三、設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定1、計(jì)算設(shè)計(jì)彎沉值Ld該公路為高速公路，公路等級(jí)系數(shù)取1.0,面層為瀝青混凝土，面層類型系 數(shù)取1.0,半剛性基層，底基層總厚度大于20 cm,基層類型系數(shù)取1.0。設(shè)計(jì)彎沉值為：ld = 6OON；0, 2AcAAb = 600x23599286°-2xl X 1 X 1 = 20.12（0.01mm）2、抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)對(duì)瀝青混凝土面層Ks = 0.09 X*二二3.77Ac對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料類Ks = 0.35 X *二=

7、2.21Ac對(duì)無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土類K5 = 0.45 X瑟一 =2.84Ac四、設(shè)計(jì)計(jì)算（一）干燥狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD50-2006）中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：干燥狀態(tài)土基土質(zhì)稠度：Wc = 1. 10根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD50-2006）中附表F. 0. 3 “二級(jí)自然區(qū) 劃各土組上基回彈模量參考值（MPa） ”公路自然區(qū)劃：IV2區(qū)土基回彈模量：E。= 48. 5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計(jì)（1）確定路面等級(jí)和面層類型交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次=2.362. 36X10：次，由公路

8、瀝青路面設(shè)計(jì) 規(guī)范，該路交通等級(jí)為重交通，高速公路路面等級(jí)為高級(jí)路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表4.1. 3-1及附錄E確定各層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名1稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng) 度(MPa)容許底層拉應(yīng)力 一 = £ (MPa)(20)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石

9、20150015000.70.36級(jí)配碎石202302303、確定設(shè)計(jì)層厚度利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層原度為 17cm (取整)。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm)20. 12路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm)19. 93818設(shè)計(jì)控制層厚度(cm)16.3笫1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)19.9381825實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫1層底最大拉應(yīng)力(MPa)笫2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21. 70816實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第2層底最大拉應(yīng)力(MPa)笫3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24. 57569實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫3層底最大拉應(yīng)力(MPa)第4

10、結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)28.63524實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫4層底最大拉應(yīng)力(MPa)3. 739316E-02笫5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)15.58239實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫5層底最大拉應(yīng)力(MPa).1280616笫6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)168. 4614192. 0715土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm) 滿足要求。(二)中濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度：Wc=1. 00根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(J

11、TGD50-2006)中附表F. 0. 3 “二級(jí)自然區(qū) 劃各土組土基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區(qū)劃：IV2區(qū)土基回彈模量：Eo = 42. 5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計(jì)(1)確定路面等級(jí)和面層類型交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次工N362. 36X10：次，山公路瀝青路面設(shè)計(jì) 規(guī)范，該路交通等級(jí)為重交通，高速公路路面等級(jí)為高級(jí)路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表4. 1. 3-1及附錄E確定各 層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng) 度的(MPa)容許底層拉應(yīng)力= (

12、MPa) Ks(20aC)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 ±890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級(jí)配碎石202302303、確定設(shè)計(jì)層厚度利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為 19cm (取整)。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm)路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0. 01mm)設(shè)計(jì)控制層厚度(cm)第1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫1層底最大

13、拉應(yīng)力(MPa) 第2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第2層底最大拉應(yīng)力(MPa) 第3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第3層底最大拉應(yīng)力(MPa) 第4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0. 01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第4層底最大拉應(yīng)力(MPa) 第5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第5層底最大拉應(yīng)力(MPa) 第6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)20. 1220. 098518.320.0985021.85131024. 6571028.553383.899089E-0214.95647.124

14、5208183. 7254219.1875滿足要求。(三)潮濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度：Wc = 0. 90根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD50-2006)中附表F. 0. 3 ”二級(jí)自然區(qū)劃各土組土基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區(qū)劃：【V2區(qū)土基回彈模量：Eo = 36. 5 MPa2、路面參數(shù)設(shè)計(jì)(1)確定路面等級(jí)和面層類型交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次:=2.362. 36X10：次，由公路瀝青路面設(shè)計(jì) 規(guī)范，該路交通等級(jí)為重

15、交通，高速公路路面等級(jí)為高級(jí)路面，面層類型為瀝青 混凝土。(2)結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表4. 1. 3-1及附錄E確定各 層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng) 度的(MPa)容許底層拉應(yīng)力= (MPa)Ks(2or)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝 土4140020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級(jí)配碎石36

16、2302303、確定設(shè)計(jì)層厚度利用設(shè)計(jì)程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層原度為 16cm (取整)。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0. 01mm)20. 12路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0. 01mm)19. 93864設(shè)計(jì)控制層厚度(cm)15. 59999第1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)19. 93864實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第1層底最大拉應(yīng)力(MPa)0第2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21. 57448實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第2層底最大拉應(yīng)力(MPa)0第3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24.14809027.675473.293055E-02實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第3層底最大拉應(yīng)力(M

17、Pa) 第4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm) 實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第4層底最大拉應(yīng)力(MPa)第5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)14. 30912實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第5層底最大拉應(yīng)力(MPa). 1202179第6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)118.0143土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)255. 2184滿足要求。4、防凍厚度驗(yàn)算根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)»表5. 2. 4 “最小防凍厚度”土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：60"70cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面

18、總厚度滿足防凍要求。(四)過濕狀態(tài)1、土基回彈模量的確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD50-2006)中表5. 1. 4-1 “土基干濕狀 態(tài)的稠度建議值”土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：中濕狀態(tài)土基土質(zhì)稠度：Wc = 0. 8根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)中附表F. 0. 3 ”二級(jí)自然區(qū) 劃各土組上基回彈模量參考值(MPa) ”公路自然區(qū)劃：IV2區(qū)土基回彈模量：Eo = 31. 0 MPa 2、路面參數(shù)設(shè)計(jì)(1)確定路面等級(jí)和面層類型交通量設(shè)計(jì)年限內(nèi)累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次工二2.362. 36X10：次，由公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，該路交通等級(jí)為重交通，高速公路路面等級(jí)為高級(jí)路

19、面，面層類型為瀝青混凝土。(2)結(jié)構(gòu)組合與材料選取及材料設(shè)計(jì)參數(shù)確定根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)表4.1. 3-1及附錄E確定各層材料設(shè)計(jì)參數(shù)。層位結(jié)構(gòu)層材料名1稱厚度(cm)抗壓模量(MPa)劈裂強(qiáng) 度 。5 (MPa)容許底層拉應(yīng)力(MPa)(20)(15)1細(xì)粒式瀝青混凝 土4110020001.40. 382中粒式瀝青混凝 土6120016001.00. 273粗粒式瀝青混凝 土890012000.80.24水泥穩(wěn)定碎石設(shè)計(jì)層厚度待定160016000.50.215石灰粉煤灰碎石20150015000.70.36級(jí)配碎石362302303、確定設(shè)計(jì)層厚度利用設(shè)計(jì)

20、程序計(jì)算出滿足設(shè)計(jì)彎沉指標(biāo)要求的水泥穩(wěn)定碎石基層厚度為19cm (取整)。計(jì)算結(jié)果路面設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm)20. 12路面結(jié)構(gòu)的實(shí)測(cè)彎沉值(0.01mm)20. 09002設(shè)計(jì)控制層厚度(cm)18.3笫1結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)20.09002實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第1層底最大拉應(yīng)力(MPa)笫2結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)21.68821實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫2層底最大拉應(yīng)力(MPa)笫3結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)24.16145實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫3層底最大拉應(yīng)力(MPa)笫4結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)27.47129實(shí)際路面結(jié)構(gòu)笫4層底最大拉應(yīng)力(MPa)

21、3.479101E-0213.69618.1146381127.1239300. 499表5. 2. 4 “最小防凍厚度”第5結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)實(shí)際路面結(jié)構(gòu)第5層底最大拉應(yīng)力(MPa)第6結(jié)構(gòu)層頂面施工控制彎沉(0.01mm)土基層頂面施工控制彎沉(0. 01mm)滿足要求。4、防凍厚度驗(yàn)算根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTG D50-2006)土質(zhì)類型：粉質(zhì)土路基干濕狀態(tài)：潮濕狀態(tài)路面結(jié)構(gòu)材料層：穩(wěn)定土類道路多年最大凍深：200cm路面最小防凍厚度：60"70cm驗(yàn)算結(jié)果表明，路面總厚度滿足防凍要求。五、確定結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)參數(shù)根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD50-20

22、06）的建議值取定路面各結(jié)構(gòu)層適宜厚度，設(shè)計(jì)瀝青混凝土路面方案如下，并按照上面方法進(jìn)行驗(yàn)算符合要求。瀝青路面結(jié)構(gòu)層參數(shù)與方案建議路基狀況結(jié)構(gòu)層厚度（cm）適用狀態(tài)干燥細(xì)粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量5船 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級(jí)配碎石4 68 17 20 20高填路堤細(xì)粒式瀝青混凝土RC-10 中粒式瀝青混凝上RC-16 防或透水封層462橋梁中濕細(xì)粒式瀝青混凝土RC-10 中粒式瀝青混凝上RC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量5蛤 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級(jí)配碎石4 68 19

23、 20 20低路堤 明暗涵通 互通閘道潮濕細(xì)粒式瀝青混凝上K-10 中粒式瀝青混凝上K-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量5%） 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級(jí)配碎石468162036路塹細(xì)粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 防或透水封層4682隧道過濕細(xì)粒式瀝青混凝上AC-10 中粒式瀝青混凝上AC-16 粗粒式瀝青混凝上AC-25 水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量5蛤 石灰粉煤灰碎石（石灰用量8%） 級(jí)配碎石4 68 19 20 36浸水路堤過水路塹2525高速公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)實(shí)例一、軸載換算水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100

24、KN的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同 軸輪型和軸教的作用次數(shù)，按下式換算為標(biāo)準(zhǔn)軸教的作用次數(shù)。Esa/，？ 丫&（1）； 2=2.22x1（）3*53（2）各 1 rlTooJM = 1.07x122（3）；用=2.24x10T£S2（4）Ns100KN的單軸-雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)；Pi單軸-單輪、單軸一雙輪組或三軸-雙輪組軸型，級(jí)軸載的總重（KN）；一一軸型和軸載級(jí)位數(shù)；M各類軸型，級(jí)軸載的作用次數(shù)；司一一軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，篇口；單軸-單輪時(shí)，按式（2）計(jì)算; 雙軸一雙輪組時(shí)，按式（3）計(jì)算；三軸-雙輪組時(shí)，按式（4）計(jì)算。軸載換算車型2（KN）4N,（

25、次/日）16QNg/lOO）小客車前軸16.566567500后軸23.0167500中客車 SH130前軸25. 5555120000后軸15. 10120000. 0059大客車 CA50前軸28. 70524.212500后軸68. 20112502. 7382小貨車 BJ130前軸13. 40727.342500后軸27. 40142500中貨車 CA50前軸28. 70524.215000后軸68. 20115003. 2858中貨車 EQ140前軸23. 70569. 121250后軸69. 20121255. 8757大貨車 JN150前軸49. 00116.521250.023

26、47后軸101.60121252739.4177特大車日野 KB222前軸50. 20112. 115000. 0244后軸104.30115002941.9832拖掛車 五十鈴前軸60. 00381.7187.50. 0529后軸100 （3 軸）0187.50P 16=J1005693. 4073上表為雙車道雙向交通調(diào)查結(jié)果，取交通量年平均增長(zhǎng)率為9. 5%。小于 和等于40Kx（單軸）和80KN （雙軸）的軸載可略去。調(diào)查分析雙向交通的分布情 況，選取交通量方向分布系數(shù)，一般取0.5,車道數(shù)為6,所以交通量車道分布 系數(shù)取0.6。Ns=E0. 5X0. 6X5693. 4073=1708

27、. 02 次查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2002），此路面屬重交通，設(shè)計(jì)使 用年限為30年。由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2002） »取輪跡橫向分 布系數(shù)為0.22,可計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)t為：_乂（1 + 琢-小365ey'I=I7O8.O2xC35%） Jx365 * ° ?2 = 19985088.9 次9.5%二、路面板厚度計(jì)算路基的強(qiáng)度和穩(wěn)定性同路基的干濕狀態(tài)有密切關(guān)系，并在很大程度上影響路 面結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，路基按干濕狀態(tài)不同，分為四類：干燥、中濕、潮濕和過濕。為 了保證路基路面結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性一般要求路基處于干燥或

28、中濕狀態(tài)，當(dāng)處于過濕狀 態(tài)時(shí)，路基不穩(wěn)定，冰凍區(qū)春融翻漿，非冰凍區(qū)彈簧，路基經(jīng)處理后方可鋪筑路 面。下面對(duì)潮濕、中濕、干燥3種狀態(tài)分別討論。（一）干燥狀態(tài)1、初擬路面結(jié)構(gòu)查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD40-2002）表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩(wěn)定碎石（水泥用量為5%）,厚為 hkO. 22m。底基層厚度為hLO. 20m的級(jí)配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬 為3. 75m,長(zhǎng)為5. 0限 縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。2、材料參數(shù)的確定（1）混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量按公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD40-2002）表3

29、. 0. 6,取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，=5Ma ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為心=31G4（2） 土基的回彈模量參照公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)附錄F,路基回彈模量取Z)=42MPa。查附錄F.2,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取用=1500MR/,天然砂礫回彈模量取E, = 250MR/。E =h；Ei+h；E? _0.22 -V按式(B.L 5)計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下: 3500+0.20：x250=934.389M外0.222 +0.202D包+隹+叱，工 12124E/、普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按(B.L3-2)計(jì)算為+-I= 3.413MMr = 0.5

30、37/23 p- = 0.537 x 0.26x3； 31000 = 0.735/nE(V211.1653、荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算按式(B. 1.3),標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷教應(yīng)力計(jì)算為O- = 0.077r°-6/r2 =0.077x0.735°6 x0.26-2 = 0.947MPa因縱縫為設(shè)拉平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)% =0.87 o考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 期內(nèi)荷教應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)& = = (19985088.9)0 057 = 2.601 o 根據(jù)公路等級(jí)，由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏 教和動(dòng)教等因素對(duì)路面疲

31、勞損壞影響的綜合系數(shù)(=1.30按式(B. 1.2),荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為b” =kkfk anK =0.87x2.601x1.30x0.947 =2.7" MPa4、溫度疲勞應(yīng)力由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV區(qū)最大溫度梯 度區(qū)88C/加。板長(zhǎng)/=5m，/ = 5/0.735 = 6.808由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力=0.26m，凡=0.59,按式(B.2.2),最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng) 力計(jì)算為x 0.59 = 2.057IxlO-5 x 31000 x0.26x882溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)尤，按式(B.2.3)計(jì)算為/Q

32、丫15f7 057?323'- -b =x 0.841 x -0.058 = 0.490.J2.057I 5 )J再由式(B2.1)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為= k,aDlt = 0.490 x 2.057 = 1.009MPa5、可靠度計(jì)算由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為95%, 再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級(jí)，查公路水泥砂路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數(shù)九=1.26 ,按式(3.0.3)yr (%, + %) = 1.26 x(2.791

33、+1.009)= 4.79MPa < fr = 5.0MPa因而所選的普通混凝土面層厚度卜=026團(tuán),可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng) 力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。(二)中濕狀態(tài)1、初擬路面結(jié)構(gòu)查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量為5%),厚為 h尸0.22m。底基層厚度為hR). 20nl的級(jí)配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬 為3. 75m,長(zhǎng)為5. 0m。縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。2、材料參數(shù)的確定(1)混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量按公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JT

34、GD40-2002)表3. 0. 6,取普通混泥土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值，=5MPa ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為E, =31G4(2) 土基的回彈模量參照公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)附錄F,路基回彈模量取E°=35MPa。查附錄F. 2,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取用=1500 天然砂 礫回彈模量取E,=250。一按式(B.L5)計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下:= 934.389MPa/zfE, +h;E, _ 0.222 x 1500+O.2O2 x 250/?f + /?£O.222 +O.2O2Dr = + -(+)x 12124 EJr EJu1 IN

35、 ，= 3A3MNm1500x(1223 250x0.2()3 (0.22 + 0.20)2112+12+4X11500x0.22+ 250x0.20=0.764934.389 Y。'35=4.078(E Y%一 (9M 3«oE =ahbE=4.078 x0.35307Mx35 x =92MMPaeJI 35 )普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按(B.L3-2)計(jì)算為r = 0.537/b p- =0.537x0.26x3；21222 =0.760/nE(192.443、荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算按式(B. 1.3),標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷教應(yīng)力計(jì)算為O- = 0.077r

36、6;-6/2-2 = 0.077 X 0.760°6 xO.26-2 = 0.966MPa因縱縫為設(shè)拉平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)% =0.87 o考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn) 期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)& =N； =(19985088)附=2.601。 根據(jù)公路等級(jí)，山公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)(=1.30按式（B.L 2）,荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為b” =krkt kc（yrs =0.87 x 2.601 x 1.30 x 0.966 = 2.848MPn JJ4、溫度疲勞應(yīng)力由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范

37、(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV區(qū)最大溫度梯 度區(qū)88C/% 板長(zhǎng)，=5吃/" = 5/0.760 = 6.582由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力= 0.26帆，乩=0.58,按式(B.2.2),最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為1x10" x 31000 x0.26x882x0.58 = 2.057溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)：，按式(B.2.3)計(jì)算為攵=-L / 頻 | -b =-x 0.841x1-0.058 = 0.490."J J 2.057 L I 5 ) J再由式(B2.1)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為% = k- = 0.490 x 2

38、.057 = 1.009M& 5、可靠度計(jì)算由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為95%, 再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級(jí)，查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數(shù)%=1.26 ,按式(3. 0. 3)yr (o-/(r + (7/z. ) = 1.26 x(2.848 + 1.009 ) = 4.86MPn < fr =5.OMPn因而所選的普通混凝土面層厚度h = 0.26/n,可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng) 力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞

39、作用。(三)潮濕狀態(tài)1、初擬路面結(jié)構(gòu)查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表4. 4. 6,初擬普通水泥混 泥土路面層厚度為h=0. 26m,基層選用水泥穩(wěn)定碎石(水泥用量為5%),厚為 hkO. 22m。底基層厚度為hLO. 20m的級(jí)配碎石。普通水泥混凝土板的平面尺寸寬為3. 75m,長(zhǎng)為5. Onu縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿假縫。2、材料參數(shù)的確定（1）混泥土的設(shè)計(jì)彎拉強(qiáng)度與彈性模量按公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD40-2002）表3. 0. 6,取普通混泥土面 層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值力=5MPa ,相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為心=31G4（2） 土基的回彈模量參照公路水泥砂

40、路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTGD40-2002）附錄F,路基回彈模量取 &）=26M&。查附錄F.2,水泥穩(wěn)定粒料基層回彈模量取片=1500M網(wǎng),天然砂礫回彈模量取2=250 一按式（B.L5）計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下:_h：Ei+h；E, _ 0.222 lt二一x15OO+O.2O2x25O0.222 +0.202= 934.389MP。八 EJr： E.hi (/l + h. )211.12124 Eh EM1500x 0.223 + 250x0.2()3 +(0.22+ 0.20*1212+1500x0.22 250x0.20-I= 3.413MN/毀“"2x3.4

41、13 mg"934.389a = 6.22/-C.45I'國 =1一1.4E =ahbE1-L44x3.895 x 0.353 0739 x 26 x=6.22 x934.38926r 934.389 V04526-0.55=0.799=4.346(934.389 1/ I。- on=162.09M&26普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按（B.L3-2）計(jì)算為r = 0.537/23 層=0.537x0,26x叫也=0.805小Et 162.093、荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算按式（B. 1.3）,標(biāo)準(zhǔn)軸教在臨界荷位處產(chǎn)生的荷教應(yīng)力計(jì)算為,=0.077丹7尸=0.077x0,805-

42、 x0.26-2 = 1 .OOOMPrz因縱縫為設(shè)拉平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)1=。87。考慮設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng)力累計(jì)疲勞作用的疲勞應(yīng)力系數(shù)和=N'； = (19985088.9)° °57 = 2.601 o 根據(jù)公路等級(jí)，由公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)附錄B,考慮偏 載和動(dòng)載等因素對(duì)路面疲勞損壞影響的綜合系數(shù)(=L30按式(B. 1.2),荷載疲勞應(yīng)力計(jì)算為。 A b小=0.87 x 2.601 xl.30x 1.000 = 2.948MPrtJf4、溫度疲勞應(yīng)力由公路水泥砂路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.8, IV

43、區(qū)最大溫度梯 度區(qū)88川。板長(zhǎng)，=5川,/ = 5/0.805 = 6.216由圖B. 2. 2可查普通混凝土板 厚力=0.26m，冬=0.57,按式(B. 2.2),最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力計(jì)算為lxl0-5x 31000 x0.26x882x 0.57 = 2.021 MAz溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)左，按式(B.2.3)計(jì)算為(=區(qū)|"止鼻 一小=?xfo.841x(空當(dāng) -0.058 = 0.485.(/J J 2.021 L I 5 ) J再由式(B2. 1)計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為區(qū)=k- =0.485 x 2.021 =0.979 5、可靠度計(jì)算由公路水泥砂路面設(shè)計(jì)規(guī)范(J

44、TGD40-2002)表3. 0.1,高速公路的安全 等級(jí)為一級(jí)，相應(yīng)于一級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為低級(jí)，目標(biāo)可靠度為95%, 再根據(jù)查的目標(biāo)可靠度變異水平等級(jí)，查公路水泥碎路面設(shè)計(jì)規(guī)范(JTGD40-2002)表3. 0.3,確定可靠度系數(shù) = 1.26 ,按式(3.0.3)y,. (crpr +) = 1.26 x(2.948 + 0.979 ) = 4.94"& < fr = 5.0MPa因而所選的普通混凝土面層厚度力= 626?，可以承受設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)荷載應(yīng) 力和溫度應(yīng)力的綜合疲勞作用。三、連續(xù)配筋混凝土面層縱向配筋計(jì)算1、計(jì)算參數(shù)混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C40,查表F. 5,得混凝土抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值力二3. 5 (MPa),粘結(jié)剛度系數(shù)腦=34(MPa/mm),連續(xù)配筋混凝土干縮應(yīng)變%二0.0002。選用HRB335螺紋鋼筋，直徑為：16mm,查附錄F. 4,得到彈性模量