路基路面毕业设计-毕业设计（毕业论文） .doc

西南交通大学本 科 生 毕 业 设 计设计题目：黒北二级公路（K355+900K358+700）段施工图设计学 院： 道路于桥梁年 级： 专 业： 土木工程 姓 名： 学 号： 2013年2月25日摘 要黑北公路是从黑河至北安的一条二级路，它的建设对完善路网，促进沿线地区经济发展，带动贫困地区早日脱贫致富，促进中部城市群之间的横向联系，意义重大。本设计根据黑北公路沿线地质、地形、水文等自然条件,依据交通部颁发的有关技术标准、规范，完成K355+900K358+700段施工图设计。本次设计应用纬地道路辅助设计软件HintCAD5.8、绘图软件AutoCAD2004、办公软件Offices2003等计算机工具，对公路路线、路基路面、排水工程、附属工程、平面交叉及沿线设施等进行施工图设计，并绘制出相应表格和图纸。通过对沥青路面和水泥路面的设计，确定沥青混凝土路面和水泥混凝土路面的各结构层厚度，本着优质、高效、经济、合理的原则进行整体施工组织设计。关键词路基；沥青混凝土；水泥混凝土；排水工程；平面交叉；施工组织AbstractHeibei road is designing of Heihe to Beian which is a second-class road.It is an economical skeletonline which links up Middle Heilongjiang Province. The meaning of its construction to the consummation of the road network, promoting along the route area economy development, bringing poverty areas to get rid of poverty and become rich soonly, and promoting crosswise relation between the city group of Middle Heilongjiang Province, is significant. This design basises on the route natural condition including geology, terrain, hydrology and so on, and the related technical standard, which is issuesed by the Ministry of Transportation & Communications. According to the above we can complete the K355+900 to K358+700 section construction drawing design. This design uses the latitude path assistance design software HintCAD5.8, cartography software AutoCAD2004, office software Offices2003 and so on. Meantime this design also compelets constuction drawing design which includes the highway route, the roadbed、 road surface，the dewatering excavation，planar cross，the attached project and the facility along the route and so on, and draws up the corresponding graph and form. Through to designing of the bituminous Asphaltic concrete pavement and Cement concrete pavment, I was sure that thickness on each Structural layerthis . In the high-quality, efficient, economic and rational principles, I am designing for construction organization . KeywordsRoadbed,Asphalt concrete pavement,Cement concrete pavment,Dewatering excavation, Inter connection,Construction organizeII目 录摘要IAbstractII第一章 概述11.1 建设项目背景11.2 工程概况11.2.1 地理、地形条件11.2.2 水文、地质条件21.2.3 气候条件21.2.4 设计标准2第二章 路线设计42.1路线设计42.1.1 定线42.1.2 平面设计说明书42.1.3 纵断面设计说明书62.1.4平、纵组合设计说明书72.1.5 横断面设计说明书9第三章 沥青路面设计103.1 轴载分析103.2 轴载换算103.2.1 以设计弯沉值为设计指标时累计车辆轴次103.2.2当进行半刚性基层层底拉应力验算时累计车辆轴次123.3 结构组成与材料选取133.4 各层材料的抗压模量和劈裂强度133.5 设计指标的确定133.5.1设计弯沉值133.5.2各层材料容许拉应力143.6路面结构层厚度的计算153.6.1确定理论弯沉系数153.6.2确定设计层厚度163.7沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算163.7.1验算沥青面层底部弯拉应力173.7.2验算水泥碎石底部拉应力173.7.3验算石灰土碎石的底部拉应力183.8确定路面结构层183.9防冻厚度检验19第四章 普通水泥混凝土路面设计204.1交通量分析204.1.1标准轴载与轴载换算204.1.2设计年限内设计车道的标准轴载累计作用次数214.2路面结构及材料参数224.2.1.初拟路面结构224.2.2.确定材料参数234.3应力计算244.3.1计算荷载疲劳应力244.3.2计算温度疲劳应力244.3.3 应力验算254.4防冻厚度检验254.5接缝设计264.5.1纵向接缝264.5.2 横向接缝264.5.3 交叉口接缝布设294.5.4 接缝填封材料294.5.5 边缘钢筋和角隅钢筋294.6混凝土路面与沥青路面相接30第五章 路基路面排水设计315.1 路界地表排水315.1.1 路面表面排水315.1.2 坡面排水325.2 路面内部排水335.2.1 一般规定335.2.2宜设置路面内部排水系统的情况345.2.3路面内部排水系统设计要求345.2.4 路面边缘排水系统345.3 地下排水355.3.1 一般规定355.3.2 地下水调查和测定365.3.3 含水层介质的渗透系数室内或野外试验确定方法365.3.4 地下排水设施36第六章 平面交叉设计396.1 平面交叉设计原则396.2 平面交叉设计速度396.3 平面交叉渠化设计406.4 平面交叉处公路的线形406.4.1 平面线形406.4.2 纵面线形406.4.3 立面设计406.5 通视三角区416.6 工程实况41第七章 施工组织设计437.1 工程概况437.1.1 主要工程量437.2 施工总安排437.2.1施工总安排437.2.2 施工组织设计的基本原则447.3 路基施工447.3.1 测量放样447.3.2 清理场地447.3.3 路堤施工447.3.4 路堑施工467.4 沥青混凝土路面施工467.4.1 未筛分水泥碎石基层467.4.2 石灰土碎石底基层施工487.4.3 石灰土碎石结构层的压实507.4.4 横向接缝处理507.4.5 施工工艺流程图517.4.6 沥青混凝土面层施工527.4.7 沥青混合料的摊铺537.4.8 沥青混合料的压实及成型547.4.9 接缝、修边和清场547.5水泥混凝土路面施工577.5.1施工准备577.5.2混凝土拌和物搅拌与运输577.5.3混凝土层铺筑587.5.4接缝587.5.5抗滑构造施工597.5.6混凝土路面养生597.6设备、人员、材料运到施工现场59结论61参考文献62附录一 中文文献63附录二 英文文献67致谢72黑北二级公路（K355+900-K358+700）段施工图设计第1章 概述1.1 建设项目背景黑北公路建设项目是一条重要的交通干线，是黑河至三连公路(国道202线)的重要路段，黑北公路是我省“九五”计划重点建设项目，是X省内8条国道干线公路之一，也是我省公路网“OK”型主骨架的重要组成部分。它的起点位于黑河市站前大街与二环路交汇处，经西岗子、孙吴、龙镇、五大连池，终点位于北安市二井子镇，全长240.563公里，其中一级路36.91公里，路基宽度25.5米，设计时速为100公里。二级路203.653公里，路基宽度为12米，设计时速为80公里。本次设计为其中的二级路部分。全线有黑河市区、爱辉、西岗子、孙吴四条支线和连接线共19.293公里。项目跨越的主要河流包黑龙江、嫩江及主要支流等。其余多为汇水面积不大的冲沟。全线所在区域地形为多为平原微丘区。通过此次的设计，望达成巩固知识，加深拓展的目的，为将来从事工作打下理论实践基础，并熟悉掌握专业相关软件的操作与使用，力求创新。1.2 工程概况该设计项目K355+900K358+700标段为二级公路施工图设计，路线全长2.8公里，该标段设计填方21690.067，挖方29979.464，路面工程70000m2，防护工程400m3；设涵洞3道、与大车道平面交叉5处并设有配套交通工程及沿线设施。1.2.1 地理、地形条件黑北公路线沿线地面自然植被茂密。地貌总体为平原微丘类型，全线地势由北向南逐渐倾斜，北部为低山区，群山密布，森林茂密。中部为低山丘陵和山前台地，地势较平缓，土质肥沃。其中山地44225平方公里，占64.3%，海拔300800米左右，平原24051平方公里，占35%；洼地450平方公里，占1%，多为黑龙江、嫩江及主要支流地带。本设计路段(K355+900- K358+700)属平原微丘区地形，地形平坦，海拔高度374米385米，沿线多为农田。1.2.2 水文、地质条件沿线地质构造为新生代第四纪沉积层和冲积层，露出岩层为下元古代绪晶片岩、大理石岩和混合花岗岩等，岩层含水性不均，埋藏条件复杂，有风化裂隙水、层间水和深洞水等。地表土质以低液限粘土、碎石土和风化山砂为主。山体碎石土层厚度较大，土质优良，储量丰富，可作为路堤填筑材料。地质构造，决定地基及路基附近岩层的稳定性，确定有无滑坍、碎落和崩坍的可能；同时也决定土石方工程施工难易和筑路材料的质量。项目跨越的主要河流包括黑龙江、嫩江等。其余多为汇水面积不大的冲沟。水文情况决定排水结构物的数量和大小，水文地质情况决定了含水层的厚度和位置、地基或路基岩层滑坍的可能性。本设计标段(K355+900 K358+700)由于该地区冬季气温较低，属于季节性东冻土区，故在公路设计和施工时要着重考虑个别路段路基路面排水情况，防止水流积聚后体积增大，造成路基隆起而开裂。此外大东北岔河及其支流流经此地，具有丰富的地表及地下水资源，可为施工提供充足的用水。1.2.3 气候条件本地区临近冷空气发源地西伯利亚大草原，又有小兴安岭山脉纵贯南北，使本地区呈寒温带大陆性季风气候特征，横跨三、四、五、六4个积温带。春季高温多风，夏季雨热同现，秋季降温急骤，冬季寒冷干燥，冬长夏短、四季分明。全市年均降雨量500550毫米，有效积温19502300，日照时数25602700小时，无霜期90120天，年均气温-1.30.4，日最高气温38.2，最低气温零下40，平均风速23.5米/秒。1.2.4 设计标准根据黑龙江省及中华人民共和国交通部公路网整体规划，按照设计交通量、公路使用功能及服务水平等，依据公路工程技术标准(JTG B01-2003)，采用标准如表2-1所示。表2-1 黑河到北安段（K355+900-K358+700）设计指标序号指标名称单位数量1公路等级级公路-级2设计速度Km/h803路线总长Km2.84路基宽度m125硬路肩宽度m2×1.506土路肩宽度m2×0.757行车道宽度m2×3.758圆曲线最小半径一般值m400极限值m2509最大纵坡%510最小坡长m20011最小纵坡%0.312竖曲线最小半径一般值(凸)m450013竖曲线最小半径一般值(凹)m3000第二章 路线设计 2.1 路线设计 2.1.1 定线本设计利用纬地软件进行平面定线，本地区地表平坦，无明显起伏，地面自然坡度在3°以内，最高低程为374.800m，最高高程为383.900m.相对高差在9m左右，故布线一般不受地形限制，定线线可按平原微丘区定线线原则进行，所选定路线可见地形图所示。本地区农业较为发达，故选线时根据地形、地物条件，并在对工程地质、水文地质、自然灾害、筑路材料、生态环境、自然景观等进行充分调查的基础上，结合沿线小区域气候特征进行方案研究，尽量将线位选在地质条件较好的地段，尽量做到少占农田和不占高产田；还应考虑填方和挖方的影响，路基可选用半填半挖，既节省土方，又避免了借土的远运；最后在合理的设计范围内，尽可能地满足当地居民和车辆的出行需要，保证出行安全。本图路线的起点和终点均已确定，即路线的基本方向基本确定，按地形、地质、水文等自然条件选出一些细部控制点，进行路线布局，最后通过试算和比选的方法选择最优方案。本次路线设计充分考虑道路与周围环境的配合、道路与生态平衡的关系、道路自身线性的美观和协调，以及驾驶员视觉和心理反映等问题。 2.1.2 平面设计说明书根据汽车行驶的力学性质和行驶的轨迹来确定各线形要素的几何要求。各几何元素的确定是以设计车速为主要根据的。 2.1.2.1 平面设计原则(1) 道路平面位置应按照道路总体规划道路网布设。(2) 道路平面线形设计应与地形、地质、水文等结合，并综合考虑公路的平面、纵断面、横断面三者间关系，做到平面顺适、纵断面均衡、横断面合理。(3) 路线设计必须贯彻执行加强环境保护和合理利用土地资源的基本国策，在确定路基、路面、桥梁、隧道、交叉、交通工程及沿线设施等人工构造物的结构形式、布设位置、取齐土场、征用土地等设计中，应减少因修建公路给沿线生态带来的影响，并结合绿化或采取相应工程措施，协调、改善人工构造物与沿线自然景观间的配合，提高公路环境质量。(4) 平面线形应直捷、连续、顺适，并与地形、地物相适应，与周围环境相协调。(5) 除满足汽车行驶力学上的要求外，还应满足驾驶员和乘客在视觉和心理上的要求。(6) 保持平面线性的均衡与连贯。为使一条公路上的车辆尽量以均匀的速度行驶，应注意使线形要素保持连续性而不出现技术指标的突变。(7) 应避免连续急弯的线形。这种线形给驾驶造成不便，也影响乘车舒适性。设计时可在曲线间插入足够长的直线或缓和曲线。(8) 为避免长直线路段景观单调的缺陷，考虑驾驶者的视觉、心理等因素，直线的最大长度应有所限制，一般不大于设计车速的20倍为宜。(9) 直线的最小长度：当设计速度60km/h时，同向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的6倍为宜，反向曲线间最小直线长度以不小于设计速度的2倍为宜。2.1.2.2适宜采用直线的路段(1) 市镇及近郊、或规划方正的农耕区等以直线条为主的地区。(2) 不受地形、地物限制的平坦地区或山间的开阔谷地。(3) 长大桥梁、隧道等构造物路段。(4) 路线交叉点及其前后。(5) 双车道公路提供超车的路段。2.1.2.3 圆曲线的特点(1) 圆曲线的设置适应地形，适应汽车行驶的轨迹，能满足汽车行驶的平顺、舒适、速度的要求，且线形美观。(2) 曲线上任意一点的曲率半径R=常数，计算方便，故具有现场易设置的特点。(3) 采用平缓而适当的圆曲线既可引起驾驶员的注意，对常常促使他们自然紧握方向盘，而且可以从正面看到路侧的景观，起到诱导视线的作用。(4) 视距条件差。汽车在圆曲线内侧行驶时，视线受到路堑边坡或其它障碍物的影响，视距条件差，容易发生交通事故。 2.1.2.4 缓和曲线设计缓和曲线设置的场合为直线和圆曲线之间；半径相差较大的同向圆曲线之间。缓和曲线的作用为曲率连续变化，便于车辆遵循；离心加速度逐渐变化，旅客感觉舒适；超高横坡度逐渐变化，行车更加平稳；与圆曲线配合得当，增加线形美观。2.1.2.5 工程实况本路段内共设3个交点，圆曲线半径在5001000米之间，最小半径500m，最大半径1000m。平曲线半径小于2500m者，按公路工程技术标准(JTG B012003)要求进行超高设计其超高旋转方式为绕行车道中心旋转，设置缓和曲线最小缓和曲线长度100米。本设计圆曲线半径都大于250m，所以无需设置加宽。同向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的6V（即480m）为宜。反向曲线间的最小直线长度不小于设计车速的2V（即160m）为宜。具体详见直线、曲线及转角表及路线平面设计图。全线设计均满足设计规范的要求，且与地形变化相协调，可以保证行车的安全与舒适。2.1.3 纵断面设计说明书2.1.3.1 纵断面设计一般原则(1) 应满足纵坡及竖曲线的各项规定（最大纵坡、最小纵坡、坡长设置、坡段最小长度、竖曲线最小半径及竖曲线最小长度等）。(2) 纵坡应均匀平顺。(3) 设计标高的确定应结合沿线自然条件，如地形、土壤、水文、气候等因素综合考虑。(4) 纵断面设计应与平面线型和周围地形景观相协调，应考虑人体视觉心理上的要求，按照平竖曲线相协调及半径的均衡来确定纵面的设计线。(5) 应争取填挖平衡，尽量移挖作填，以节省土石方量，降低工程造价。(6) 依路线的性质要求，适当照顾当地民间运输工具、农业器械、农田水利等方面的要求。2.1.3.2 工程实况黑河到北安段（K355+900-K358+700）属于平原微丘地区，纵断面设计要保证最小纵坡的要求。该设计路段最大纵坡0.562 %，最小纵坡0.311%，最小直坡段长为900米。全线共设2处竖曲线，其中一个为凸形竖曲线，半径45000米，一个为凹形竖曲线，半径45000米。均大于标准规定一般最小值，满足规范要求。 沿线共设有三个涵洞，涵洞是宣泄路堤下少量水流的道路工程构造物，它从路面下方横穿过道路，埋置于路基土层中。涵洞顶上一般都有较厚的填土（大于 50cm）。本设计中涵洞为单孔领圈式洞口形式暗涵，结构形式按构造形式设为圆管涵，按洞身断面形状设计为圆形。直径2米。本设计为二级公路采用路基边缘标高，最大超高6%，旋转方式为绕行车道中心旋转，渐变方式为线性渐变，在设置超高段为设超高前该处边缘标高。外侧土路肩不超高，曲线不设置加宽。横向排水不畅的路段或长路堑段，采用平坡小于0.3%的纵坡时，其边沟应作纵向排水。本设计中坡度均大于0.3%。 2.1.4平、纵组合设计说明书2.1.4.1平、纵线形组合设计原则(1) 应在视觉上能自然的引导驾驶员的视线，并保持视觉的连续性。(2) 注意保持平纵线形的技术指标大小均衡。(3) 选择组合得当的合成坡度,以利于行车安全和路面排水。(4) 注意与道路周围环境的配合。2.1.4.2 平、纵线形组合的的基本要求(1) 当竖曲线与平曲线组合时，竖曲线均包含在平曲线之内，平曲线长于竖曲线。(2) 要选择适当的合成坡度。(3) 要保持平曲线与竖曲线大小的均衡。(4) 当平曲线缓而长，纵断面坡差较小时，可不要求平、竖曲线一一对应，平曲线中可包含多个竖曲线或竖曲线略长于平曲线。2.1.4.3 平、纵组合中应注意避免的组合(1) 避免竖曲线的顶底部插入小半径的平曲线。(2) 避免将小半径的平曲线起讫点设在或接近竖曲线的顶底部。(3) 避免使竖曲线顶、底部与反向平曲线的拐点重合。(4) 避免出现驼峰、暗凹、跳跃、断背、折曲等使驾驶员视线中断的线型。(5) 避免在长直线上设置陡坡或曲线长度短、半径小的凹形竖曲线。(6) 避免急弯与陡坡的不利组合。(7) 应避免小半径的竖曲线与缓和曲线的重合。具体平纵组合如下图2-1所示：图2-1 平曲线与竖曲线组合对一般公路的视觉分析得出，平竖曲线的半径在下表所列数值以下时，最好避免这两种线形重合，或把急弯与陡坡线形错开，或考虑把其中一线形增大到表2-2所列数值的两倍以上。表2-2 避免平纵线形相对应的界限设计车速 m平曲线半径 m竖曲线半径 m设计车速m平曲线半径 m竖曲线半径m 80 4005000 30 501500 60 2002500 20 5010002.1.4.4 工程实况本设计中有两处平、纵组合（K356+800与K357+750处），如图2-2a),b) 满足竖曲线家包含在平曲线之内等规范要求。a)K356+800 b)K357+750 图2-2 平、纵组合设计 2.1.5 横断面设计说明书2.1.5.1 横断面设计的任务主要是根据交通性质、交通量、行车速度，结合地形、气候、土壤等条件进行道路车行道、路肩等的布置，确定路基几何尺寸，并进行必要的结构设计以保证它们强度和稳定性。 2.1.5.2 横断面设计原则公路横断面的组成和各部分的尺寸要根据规划交通量、交通组成、设计车速、地形条件等因素确定。在保证必要的通行能力和交通安全与畅通的前提下，尽量做到用地省、投资少，使道路发挥其最大的经济效益与社会效益。横断面应由设计线和地面线组成，其中地面线由实际测量得到，而设计线应包括行车道、路肩、边沟、边坡、截水沟、护坡道以及取土坑、弃土堆和环境保护设施等。另外，横断面设计应远近结合，使近期工程成为远期工程的组成部分。路面宽度及标高等应留有一定的发展余地。2.1.5.3工程实况二级公路路基的标准横断面应有车道、路肩（右侧硬路肩、土路肩）等部分组成。路基宽度12米，行车道横坡度为1.5%。双车道，单车道宽3.75米，硬路肩宽1.50m，土路肩宽0.75m。其中填方边坡为1：1.5,挖方边坡为1：0.5，填挖边坡形式为一级台阶形式，左右侧形式相等，边沟边坡为1：1，边沟设置形式为梯形，左右侧一样，H=0.6m,W=0.6m。排水沟设置形式为矩形排水沟，左右侧一样，H=0.6m,W=0.6m。如图2-3所示。图2-3 (K356+080)处横断面设计图(尺寸单位:mm)第3章 沥青路面设计 该设计路段（K355+900-K358+700）设计年限为12年，是一条双车道的二级公路，使用期内交通量的年平均增长率为10%。该路段处于2区，土质属于粘土，土基回弹模量为35Mpa，沿线有碎石、石灰、粉煤灰、沥青、水泥等供应。路面宽度为B=12m，行车道为2×3.75m。此公路设有一个收费站，要求此处采用水泥混凝土路面，其它路段均采用沥青混凝土路面，该设计路段处于中湿路段。其交通组成及交通量见表3-1。表3-1 交通组成及交通量车型名称双向交通量 (辆/d)解放CA10B700黄河JN15085依土兹TD50 20东风EQ1403003.1 轴载分析我国沥青路面设计以双轮组单轴载100KN为标准轴载，表示为BZZ-100标准轴载计算参数如表3-2。表3-2 标准轴载计算参数标准轴载BZZ-100标准轴载BZZ -100标准轴载P(KN)100单轮传压面当量圆直径d(cm)21.3轮胎接地压强（MPa）0.7两轮中心距（cm）1.5d3.2 轴载换算3.2.1 以设计弯沉值为设计指标时累计车辆轴次当以设计弯沉值为设计指标及沥青层层底拉应力验算时，凡是轴载大于25KN的各级轴载（包括车辆的前后轴）Pi的作用次数ni,均应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数N： N标准轴载的当量轴次。ni被换算车型的各级轴载作用次数（次/日）。P标准轴载p=100KN。C1轮组系数，双轮组为1，单轮组为6.4，四轮组为0.38。C2轴数系数，当轴间距大于3m时，接单独的一个轴载计算，此时轴数系数为1，车轴间距小于3m时，双轴或多轴的轴数系数应按下式计算，C1=1+1.2（m-1），m轴数。见表3-3。表3-3 轴载计算结果表车 型解放CA10B前轴19.40117000.56后轴60.851170080.66黄河JN150前轴49.0011853.82后轴101.60118591.08依土兹TD50前轴42.211200.47后轴90.00112012.65东风EQ140前轴23.70113000.57后轴69.201130060.48N=250.29累计车辆轴次:式中：Ne设计年限内一个车道的累计当最轴次次/车道);t设计年限(年);N营运第一年双向日平均当最轴次(次/d) ;设计年限内交通量的平均年增长率(%);车道系数。见公路沥青路面设计规范（JTJ .D50-2006）中表3.1.6。双向两车道时取为0.6。=1172147.652次/车道 3.2.2当进行半刚性基层层底拉应力验算时累计车辆轴次当进行半刚性基层层底拉应力验算时，凡是轴载大于50KN的各级轴载（包括车辆前，后轴），Pi的作用次数ni应按下式换算成标准轴载P的当量作用次数。式中:C1轮组系数，单轴组为18.5，双轴组为1.0，四轴组为0.09。C2轴数系数，当轴间距大于3m时，按单独的一个轴载计算,则C1=1，当轴间距小于3m时，按双轴或多轴计算C1=1+2（m-1）m轴数。表3-4 轴载计算结果表车 型解放CA10B前轴19.4011700后轴60.851170013.16黄河JN150前轴49.0011850.28后轴101.60118592.77依土兹TD50前轴42.211200.02后轴90.0011208.6东风EQ140前轴23.711300后轴69.201130015.77=130.6= =611620.4537次/车道3.3 结构组成与材料选取由上面的计算得到设计年限内一个行车道上的累计标准轴次在<150万次，属于低交通。根据规范推荐结构，考虑到公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供应，路面结构面层采用4cm中粒式沥青混凝土+7cm粗粒式沥青混凝土；基层作为设计层采用水泥稳定碎石；底基层用20cm石灰土碎石。3.4 各层材料的抗压模量和劈裂强度土基回弹模量的确定可查表, 各层材料的抗压模量和劈裂强度,由公路沥青路面设计规范（JTG .D50-2006）查得以路面设计弯沉值计算路面结构厚度时,采用20的抗压模量；验算层底拉应力时采用15的抗压模量。各层材料的抗压模量和劈裂强度如表3-4。表3-5 各层材料的抗压模量和劈裂强度层次厚度（cm）抗压回弹模量(Mpa)劈裂强度(Mpa)20151中粒式沥青混凝土4120018001.02粗粒式沥青混凝土7100012000.83水泥稳定碎石？15000.54石灰土碎石2010000.35土基353.5 设计指标的确定3.5.1 设计弯沉值公路等级为二级，根据公路沥青路面设计规范（JTG .D50-2006）可知公路等级系数取Ac=1.1，沥青混凝土面层As=1.0，基层类型为半刚性基层则Ab=1.0。ld=600Ne-0.2AcAsAb式中：ld设计弯沉值(0.01mm)；Ne从设计年限内一个车道累计当量轴次(次/阵道)；Ac公路等级系数，高速公路、一级公路为1.0，二级公路为1.1；As面层类型系数。沥青混凝土面层为1.0；热拌和冷拌沥青碎石、沥青贯人式路 面(含上拌下贯式路面)、沥育表面处治为1.1。Ab路面结构类型系数，半刚性基层沥青路面为1.0，柔性基层沥青路面为1.6。则ld=600Ne-0.2AcAsAb=600×（1172147.652）-0.2×1.1×1×1=40.34（0.01mm） 3.5.2 各层材料容许拉应力式中：R路面结构层材料的容许拉应力(MPa);s沥青混凝土或半刚性材料的极限劈裂强度(MPa);Ks抗拉强度结构系数。(1) 中粒式密级配沥青混凝土Ks=0.09Ne0.22/Ac=0.09×1172147.6520.22/1.1=1.77;=1.0/1.77=0.56MPa(2) 粗粒式密级配沥青混凝土Ks=0.09Ne0.22/Ac =0.09×1172147.6520.22/1.1=1.77;=0.8/2.56=0.45MPa(3) 水泥碎石Ks=0.35×Ne0.11/Ac=0.35×1172147.6520.11/1.1=1.48=0.5/1.48=0.34MPa(4) 石灰土碎石Ks=0.35×Ne0.11/Ac=0.35×1172147.6520.11/1.1=1.48=0.3/1.48=0.20MPa3.6 路面结构层厚度的计算进行结构厚度计算时，将多层体系转换为三层体系的方法为：将多层体系里的第一层作为换算后的第一层,这一层的回弹模量取原多层体系里的第一层的回弹模量值；将多层体系里其余的结构层作为三层体系的第二层，这一层的回弹模量取原多层体系里的第二层的回弹模量值；三层体系中的第三层为土基层，E0为土基回弹模量。h1=4cm E1=1200 Mpa h1=4cm E 1=1200MPah2=7cm E2=1000 Mpa H=？ E2=1000MPah3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpah4=20cm E4=1000 MpaE0=35 Mpa3.6.1 确定理论弯沉系数式中：ls路表计算弯沉值(0.01mm)，此时取ld=ls；F弯沉综合修正系数；P，标准车型的轮胎接地压强(MPa)和当量圆半径(cm)，为单轮传压面当量圆直径d的一半，即21.3/210.65cm。理论弯沉系数；E0土基抗压回弹模量值(MPa)。= =×1200/(2000×10.65×0.7×0.62)=5.243.6.2 确定设计层厚度由 由三层体系表面弯沉系数诺模图查得=6.60由 =35/1000=0.035查三层体系表面弯沉系数诺模图得K1=1.35因此K2= /（K1）=5.24/（6.60×1.35）=0.59又因为 =27+1.18h3由 K2=0.59, =0.035, ，查诺模图得H/=4.40,则H=4.40×10.65=46.86cm,则h3=20cm。3.7 沥青混凝土面层和半刚性基层、底基层层底拉应力验算进行结构层拉应力验算时，将多层体系转变为三层体系的方法与前面所述的进行结构厚度计算的方法有所不同。假设共有n个结构层（第n层为土基层），则第n-1层为中层，中层以上的结构层为上层。上层的换算公式为：、；E1=Ei,E2=Ei+1 中层的换算公式为：；H=hn-1；E1=En-2,E2=En-1。3.7.1 验算沥青面层底部弯拉应力沥青面层底部结构层为总结构层里的第二层，所以第二层为i层。h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1200MPah2=7cm E2=1200 Mpa H=？ E2=1500MPah3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpa h4=20cm E4=1000 MpaE0=35 Mpa 换算后的厚度:cmcm,=1500/1200=1.25查诺模图，上层结构的，由上述计算结果得,得<0满足要求。3.7.2 验算水泥碎石底部拉应力水泥碎石底部所在的结构层为第三层，仍为上层结构，第三层为i层。h1=4cm E1=1800