1、三長線新建路面設計1. 項目概況與交通荷載參數 該項目位于江西省，屬于一級公路，起點樁號為K0+000，終點樁號為K44+086，設計使用年限為15.0年，根據交通量OD調查分析，斷面大型客車和貨車交通量為3855輛/日, 交通量年增長率為5.0%, 方向系數取55.0%, 車道系數取60.0%。 根據交通歷史數據，按表A.2.6-1確定該設計公路為TTC3類，根據表A.2.6-2得到車輛類型分布系數如表1所示。 表1. 車輛類型分布系數車輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類車型分布系數(%)17.833.13.40.012.54.49.110.68.50.7 根據路網相鄰公路的

2、車輛滿載情況及歷史數據的調查分析，得到各類車型非滿載與滿載比例，如表2所示。表2. 非滿載車與滿載車所占比例(%)車輛類型2類3類4類5類6類7類8類9類10類11類非滿載車比例85.094.065.077.055.070.045.060.058.067.0滿載車比例15.06.035.023.045.030.055.040.042.033.0 根據表6.2.1，該設計路面對應的設計指標為瀝青混合料層永久變形與無機結合料層疲勞開裂。根據附表A.3.1-3，可得到在不同設計指標下，各車型對應的非滿載車和滿載車當量設計軸載換算系數，如表3所示。表3. 非滿載車與滿載車當量設計軸載換算系數設計指標瀝

3、青混合料層永久變形無機結合料層疲勞開裂車輛類型非滿載車滿載車非滿載車滿載車2類0.82.80.535.53類0.44.11.3314.24類0.74.20.3137.65類0.66.30.672.96類1.37.910.21505.77類1.46.07.8553.08類1.46.716.4713.59類1.55.10.7204.310類2.47.037.8426.811類1.512.12.5985.4 根據公式（A.4.2）計算得到對應于瀝青混合料層永久變形的當量設計軸載累計作用次數為22,351,024, 對應于無機結合料層疲勞開裂的當量設計軸載累計作用次數為1,670,542,389。 本

4、公路設計使用年限內設計車道累計大型客車和貨車交通量為10,019,677，交通等級屬于重交通。2. 初擬路面結構方案 初擬路面結構如表4所示。表4. 初擬路面結構結構層編號層位材料類型厚度(mm)模量(MPa)泊松比1上面層瀝青混合料40.0115000.252下面層瀝青混合料60.0110000.253中基層無機結合料穩定材料180.0120000.254下基層無機結合料穩定材料200.0100000.255底基層粒料材料200.04000.356土基610.40 路基標準狀態下回彈模量取90MPa,回彈模量濕度調整系數Ks取0.80,干濕與凍融循環作用折減系數K取0.85,則經過濕度調整和

5、干濕與凍融循環作用折減的路基頂面回彈模量為61MPa。3. 路面結構驗算3.1 瀝青混合料層永久變形驗算 根據表G.1.2，基準等效溫度T為23.8，由式（G.2.1）計算得到瀝青混合料層永久變形等效溫度為25.4。可靠度系數為1.28。 根據B.3.1條規定的分層方法，將瀝青混合料層分為6個分層,各分層厚度（hi）如表5所示。利用彈性層狀體系理論，分別計算設計荷載作用下各分層頂部的豎向壓應力（Pi）。根據式（B.3.2-3）和式（B.3.2-4），計算得到d1=-7.67，d2=0.76。把d1和d2的計算結果帶入式（B.3.2-2），可得到各分層的永久變形修正系數(kRi)，并進而利用式（

6、B.3.2-1）計算各分層永久變形量(Rai)。各計算結果匯總于表5中。 各層永久變形累加得到瀝青混合料層總永久變形量Ra=14.1(mm)，根據表3.0.6-1，瀝青層容許永久變形為15.0(mm)，擬定的路面結構滿足要求。表5. 瀝青層永久變形計算結果分層編號分層厚度(mm)豎向壓力(MPa)修正系數（kRi）永久變形(mm)110.00.702.470.5215.00.703.481.1315.00.697.002.2420.00.677.744.6520.00.626.743.5620.00.555.212.2總計14.13.2 無機結合料層疲勞開裂驗算 根據彈性層狀體系理論，計算得到

7、無機結合料層層底拉應力為0.264MPa。根據氣象資料，工程所在地區凍結指數F為25.0日，按照表B.1.1，季節性凍土地區調整系數ka取1.00。根據式（B.2.1-2），現場綜合修正系數為-1.105 根據工程所在地區，查表G.1.2得到基準路面結構溫度調整系數為1.45，根據初擬路面結構和路面結構層材料參數，按式（G.1.3-1）計算得到溫度調整系數kT2為1.27。由表B.2.1-1，對于無機結合料穩定粒料，疲勞開裂模型參數a=13.24，b=12.52。彎拉強度為1.6MPa。 根據以上參數，按式（B.2.1-1）計算得到無機結合料層底疲勞壽命為1,723,094,488。4. 路基頂面和路表驗收彎沉值 根據附錄B.7節，確定路基頂面和路表驗收彎沉值時，采用落錘式彎沉儀，荷載盤半徑為150mm，荷載為50kN。 路基標準狀態下回彈模量取90MPa,回彈模量濕度調整系數Ks取0.80,則平衡濕度狀態下的回彈模量為72MPa，采用公式（B.7.1）計算得到路基頂面驗收彎沉值為259.4（0.01mm）。 采用擬定的路面結構以及各層結構模量值，路基頂面回彈模量采用平衡濕度狀態下的回彈模型乘以模量調整系數kl(kl=0.5)，為36MPa，根據彈性層狀體系理論計算得到路表驗收彎沉值la為26.0（0.01mm）。5. 結果匯總 各項驗算