路基路面畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（畢業(yè)論文）

西南交通大學(xué)本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)設(shè)計(jì)題目：黒北二級(jí)公路（K355+900K358+700）段施工圖設(shè)計(jì)學(xué) 院： 道路于橋梁年 級(jí)： 專 業(yè)： 土木工程 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 2013年2月25日摘 要黑北公路是從黑河至北安的一條二級(jí)路，它的建設(shè)對(duì)完善路網(wǎng)，促進(jìn)沿線地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，帶動(dòng)貧困地區(qū)早日脫貧致富，促進(jìn)中部城市群之間的橫向聯(lián)系，意義重大。本設(shè)計(jì)根據(jù)黑北公路沿線地質(zhì)、地形、水文等自然條件,依據(jù)交通部頒發(fā)的有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，完成K355+900K358+700段施工圖設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)應(yīng)用緯地道路輔助設(shè)計(jì)軟件HintCAD5.8、繪圖軟件AutoCAD2004、辦公軟件Offices2003等計(jì)算機(jī)工具，對(duì)公路路線、路基路面、排水工程、附屬工程、平面交叉及沿線設(shè)施等進(jìn)行施工圖設(shè)計(jì)，并繪制出相應(yīng)表格和圖紙。通過對(duì)瀝青路面和水泥路面的設(shè)計(jì)，確定瀝青混凝土路面和水泥混凝土路面的各結(jié)構(gòu)層厚度，本著優(yōu)質(zhì)、高效、經(jīng)濟(jì)、合理的原則進(jìn)行整體施工組織設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞路基；瀝青混凝土；水泥混凝土；排水工程；平面交叉；施工組織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 錄摘要IAbstractII第一章 概述11.1 建設(shè)項(xiàng)目背景11.2 工程概況11.2.1 地理、地形條件11.2.2 水文、地質(zhì)條件21.2.3 氣候條件21.2.4 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)2第二章 路線設(shè)計(jì)42.1路線設(shè)計(jì)42.1.1 定線42.1.2 平面設(shè)計(jì)說明書42.1.3 縱斷面設(shè)計(jì)說明書62.1.4平、縱組合設(shè)計(jì)說明書72.1.5 橫斷面設(shè)計(jì)說明書9第三章 瀝青路面設(shè)計(jì)103.1 軸載分析103.2 軸載換算103.2.1 以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)累計(jì)車輛軸次103.2.2當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)累計(jì)車輛軸次123.3 結(jié)構(gòu)組成與材料選取133.4 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度133.5 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定133.5.1設(shè)計(jì)彎沉值133.5.2各層材料容許拉應(yīng)力143.6路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算153.6.1確定理論彎沉系數(shù)153.6.2確定設(shè)計(jì)層厚度163.7瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算163.7.1驗(yàn)算瀝青面層底部彎拉應(yīng)力173.7.2驗(yàn)算水泥碎石底部拉應(yīng)力173.7.3驗(yàn)算石灰土碎石的底部拉應(yīng)力183.8確定路面結(jié)構(gòu)層183.9防凍厚度檢驗(yàn)19第四章 普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)204.1交通量分析204.1.1標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算204.1.2設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)214.2路面結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)224.2.1.初擬路面結(jié)構(gòu)224.2.2.確定材料參數(shù)234.3應(yīng)力計(jì)算244.3.1計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力244.3.2計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力244.3.3 應(yīng)力驗(yàn)算254.4防凍厚度檢驗(yàn)254.5接縫設(shè)計(jì)264.5.1縱向接縫264.5.2 橫向接縫264.5.3 交叉口接縫布設(shè)294.5.4 接縫填封材料294.5.5 邊緣鋼筋和角隅鋼筋294.6混凝土路面與瀝青路面相接30第五章 路基路面排水設(shè)計(jì)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 路面內(nèi)部排水335.2.1 一般規(guī)定335.2.2宜設(shè)置路面內(nèi)部排水系統(tǒng)的情況345.2.3路面內(nèi)部排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求345.2.4 路面邊緣排水系統(tǒng)345.3 地下排水355.3.1 一般規(guī)定355.3.2 地下水調(diào)查和測(cè)定365.3.3 含水層介質(zhì)的滲透系數(shù)室內(nèi)或野外試驗(yàn)確定方法365.3.4 地下排水設(shè)施36第六章 平面交叉設(shè)計(jì)396.1 平面交叉設(shè)計(jì)原則396.2 平面交叉設(shè)計(jì)速度396.3 平面交叉渠化設(shè)計(jì)406.4 平面交叉處公路的線形406.4.1 平面線形406.4.2 縱面線形406.4.3 立面設(shè)計(jì)406.5 通視三角區(qū)416.6 工程實(shí)況41第七章 施工組織設(shè)計(jì)437.1 工程概況437.1.1 主要工程量437.2 施工總安排437.2.1施工總安排437.2.2 施工組織設(shè)計(jì)的基本原則447.3 路基施工447.3.1 測(cè)量放樣447.3.2 清理場(chǎng)地447.3.3 路堤施工447.3.4 路塹施工467.4 瀝青混凝土路面施工467.4.1 未篩分水泥碎石基層467.4.2 石灰土碎石底基層施工487.4.3 石灰土碎石結(jié)構(gòu)層的壓實(shí)507.4.4 橫向接縫處理507.4.5 施工工藝流程圖517.4.6 瀝青混凝土面層施工527.4.7 瀝青混合料的攤鋪537.4.8 瀝青混合料的壓實(shí)及成型547.4.9 接縫、修邊和清場(chǎng)547.5水泥混凝土路面施工577.5.1施工準(zhǔn)備577.5.2混凝土拌和物攪拌與運(yùn)輸577.5.3混凝土層鋪筑587.5.4接縫587.5.5抗滑構(gòu)造施工597.5.6混凝土路面養(yǎng)生597.6設(shè)備、人員、材料運(yùn)到施工現(xiàn)場(chǎng)59結(jié)論61參考文獻(xiàn)62附錄一 中文文獻(xiàn)63附錄二 英文文獻(xiàn)67致謝72黑北二級(jí)公路（K355+900-K358+700）段施工圖設(shè)計(jì)第1章 概述1.1 建設(shè)項(xiàng)目背景黑北公路建設(shè)項(xiàng)目是一條重要的交通干線，是黑河至三連公路(國(guó)道202線)的重要路段，黑北公路是我省“九五”計(jì)劃重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是X省內(nèi)8條國(guó)道干線公路之一，也是我省公路網(wǎng)“OK”型主骨架的重要組成部分。它的起點(diǎn)位于黑河市站前大街與二環(huán)路交匯處，經(jīng)西崗子、孫吳、龍鎮(zhèn)、五大連池，終點(diǎn)位于北安市二井子鎮(zhèn)，全長(zhǎng)240.563公里，其中一級(jí)路36.91公里，路基寬度25.5米，設(shè)計(jì)時(shí)速為100公里。二級(jí)路203.653公里，路基寬度為12米，設(shè)計(jì)時(shí)速為80公里。本次設(shè)計(jì)為其中的二級(jí)路部分。全線有黑河市區(qū)、愛輝、西崗子、孫吳四條支線和連接線共19.293公里。項(xiàng)目跨越的主要河流包黑龍江、嫩江及主要支流等。其余多為匯水面積不大的沖溝。全線所在區(qū)域地形為多為平原微丘區(qū)。通過此次的設(shè)計(jì)，望達(dá)成鞏固知識(shí)，加深拓展的目的，為將來從事工作打下理論實(shí)踐基礎(chǔ)，并熟悉掌握專業(yè)相關(guān)軟件的操作與使用，力求創(chuàng)新。1.2 工程概況該設(shè)計(jì)項(xiàng)目K355+900K358+700標(biāo)段為二級(jí)公路施工圖設(shè)計(jì)，路線全長(zhǎng)2.8公里，該標(biāo)段設(shè)計(jì)填方21690.067，挖方29979.464，路面工程70000m2，防護(hù)工程400m3；設(shè)涵洞3道、與大車道平面交叉5處并設(shè)有配套交通工程及沿線設(shè)施。1.2.1 地理、地形條件黑北公路線沿線地面自然植被茂密。地貌總體為平原微丘類型，全線地勢(shì)由北向南逐漸傾斜，北部為低山區(qū)，群山密布，森林茂密。中部為低山丘陵和山前臺(tái)地，地勢(shì)較平緩，土質(zhì)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%，多為黑龍江、嫩江及主要支流地帶。本設(shè)計(jì)路段(K355+900- K358+700)屬平原微丘區(qū)地形，地形平坦，海拔高度374米385米，沿線多為農(nóng)田。1.2.2 水文、地質(zhì)條件沿線地質(zhì)構(gòu)造為新生代第四紀(jì)沉積層和沖積層，露出巖層為下元古代緒晶片巖、大理石巖和混合花崗巖等，巖層含水性不均，埋藏條件復(fù)雜，有風(fēng)化裂隙水、層間水和深洞水等。地表土質(zhì)以低液限粘土、碎石土和風(fēng)化山砂為主。山體碎石土層厚度較大，土質(zhì)優(yōu)良，儲(chǔ)量豐富，可作為路堤填筑材料。地質(zhì)構(gòu)造，決定地基及路基附近巖層的穩(wěn)定性，確定有無滑坍、碎落和崩坍的可能；同時(shí)也決定土石方工程施工難易和筑路材料的質(zhì)量。項(xiàng)目跨越的主要河流包括黑龍江、嫩江等。其余多為匯水面積不大的沖溝。水文情況決定排水結(jié)構(gòu)物的數(shù)量和大小，水文地質(zhì)情況決定了含水層的厚度和位置、地基或路基巖層滑坍的可能性。本設(shè)計(jì)標(biāo)段(K355+900 K358+700)由于該地區(qū)冬季氣溫較低，屬于季節(jié)性東凍土區(qū)，故在公路設(shè)計(jì)和施工時(shí)要著重考慮個(gè)別路段路基路面排水情況，防止水流積聚后體積增大，造成路基隆起而開裂。此外大東北岔河及其支流流經(jīng)此地，具有豐富的地表及地下水資源，可為施工提供充足的用水。1.2.3 氣候條件本地區(qū)臨近冷空氣發(fā)源地西伯利亞大草原，又有小興安嶺山脈縱貫?zāi)媳?，使本地區(qū)呈寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候特征，橫跨三、四、五、六4個(gè)積溫帶。春季高溫多風(fēng)，夏季雨熱同現(xiàn)，秋季降溫急驟，冬季寒冷干燥，冬長(zhǎng)夏短、四季分明。全市年均降雨量500550毫米，有效積溫19502300，日照時(shí)數(shù)25602700小時(shí)，無霜期90120天，年均氣溫-1.30.4，日最高氣溫38.2，最低氣溫零下40，平均風(fēng)速23.5米/秒。1.2.4 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)黑龍江省及中華人民共和國(guó)交通部公路網(wǎng)整體規(guī)劃，按照設(shè)計(jì)交通量、公路使用功能及服務(wù)水平等，依據(jù)公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B01-2003)，采用標(biāo)準(zhǔn)如表2-1所示。表2-1 黑河到北安段（K355+900-K358+700）設(shè)計(jì)指標(biāo)序號(hào)指標(biāo)名稱單位數(shù)量1公路等級(jí)級(jí)公路-級(jí)2設(shè)計(jì)速度Km/h803路線總長(zhǎng)Km2.84路基寬度m125硬路肩寬度m21.506土路肩寬度m20.757行車道寬度m23.758圓曲線最小半徑一般值m400極限值m2509最大縱坡%510最小坡長(zhǎng)m20011最小縱坡%0.312豎曲線最小半徑一般值(凸)m450013豎曲線最小半徑一般值(凹)m3000第二章 路線設(shè)計(jì) 2.1 路線設(shè)計(jì) 2.1.1 定線本設(shè)計(jì)利用緯地軟件進(jìn)行平面定線，本地區(qū)地表平坦，無明顯起伏，地面自然坡度在3以內(nèi)，最高低程為374.800m，最高高程為383.900m.相對(duì)高差在9m左右，故布線一般不受地形限制，定線線可按平原微丘區(qū)定線線原則進(jìn)行，所選定路線可見地形圖所示。本地區(qū)農(nóng)業(yè)較為發(fā)達(dá)，故選線時(shí)根據(jù)地形、地物條件，并在對(duì)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、自然災(zāi)害、筑路材料、生態(tài)環(huán)境、自然景觀等進(jìn)行充分調(diào)查的基礎(chǔ)上，結(jié)合沿線小區(qū)域氣候特征進(jìn)行方案研究，盡量將線位選在地質(zhì)條件較好的地段，盡量做到少占農(nóng)田和不占高產(chǎn)田；還應(yīng)考慮填方和挖方的影響，路基可選用半填半挖，既節(jié)省土方，又避免了借土的遠(yuǎn)運(yùn)；最后在合理的設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，盡可能地滿足當(dāng)?shù)鼐用窈蛙囕v的出行需要，保證出行安全。本圖路線的起點(diǎn)和終點(diǎn)均已確定，即路線的基本方向基本確定，按地形、地質(zhì)、水文等自然條件選出一些細(xì)部控制點(diǎn)，進(jìn)行路線布局，最后通過試算和比選的方法選擇最優(yōu)方案。本次路線設(shè)計(jì)充分考慮道路與周圍環(huán)境的配合、道路與生態(tài)平衡的關(guān)系、道路自身線性的美觀和協(xié)調(diào)，以及駕駛員視覺和心理反映等問題。 2.1.2 平面設(shè)計(jì)說明書根據(jù)汽車行駛的力學(xué)性質(zhì)和行駛的軌跡來確定各線形要素的幾何要求。各幾何元素的確定是以設(shè)計(jì)車速為主要根據(jù)的。 2.1.2.1 平面設(shè)計(jì)原則(1) 道路平面位置應(yīng)按照道路總體規(guī)劃道路網(wǎng)布設(shè)。(2) 道路平面線形設(shè)計(jì)應(yīng)與地形、地質(zhì)、水文等結(jié)合，并綜合考慮公路的平面、縱斷面、橫斷面三者間關(guān)系，做到平面順適、縱斷面均衡、橫斷面合理。(3) 路線設(shè)計(jì)必須貫徹執(zhí)行加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)和合理利用土地資源的基本國(guó)策，在確定路基、路面、橋梁、隧道、交叉、交通工程及沿線設(shè)施等人工構(gòu)造物的結(jié)構(gòu)形式、布設(shè)位置、取齊土場(chǎng)、征用土地等設(shè)計(jì)中，應(yīng)減少因修建公路給沿線生態(tài)帶來的影響，并結(jié)合綠化或采取相應(yīng)工程措施，協(xié)調(diào)、改善人工構(gòu)造物與沿線自然景觀間的配合，提高公路環(huán)境質(zhì)量。(4) 平面線形應(yīng)直捷、連續(xù)、順適，并與地形、地物相適應(yīng)，與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)。(5) 除滿足汽車行駛力學(xué)上的要求外，還應(yīng)滿足駕駛員和乘客在視覺和心理上的要求。(6) 保持平面線性的均衡與連貫。為使一條公路上的車輛盡量以均勻的速度行駛，應(yīng)注意使線形要素保持連續(xù)性而不出現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)的突變。(7) 應(yīng)避免連續(xù)急彎的線形。這種線形給駕駛造成不便，也影響乘車舒適性。設(shè)計(jì)時(shí)可在曲線間插入足夠長(zhǎng)的直線或緩和曲線。(8) 為避免長(zhǎng)直線路段景觀單調(diào)的缺陷，考慮駕駛者的視覺、心理等因素，直線的最大長(zhǎng)度應(yīng)有所限制，一般不大于設(shè)計(jì)車速的20倍為宜。(9) 直線的最小長(zhǎng)度：當(dāng)設(shè)計(jì)速度60km/h時(shí)，同向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的6倍為宜，反向曲線間最小直線長(zhǎng)度以不小于設(shè)計(jì)速度的2倍為宜。2.1.2.2適宜采用直線的路段(1) 市鎮(zhèn)及近郊、或規(guī)劃方正的農(nóng)耕區(qū)等以直線條為主的地區(qū)。(2) 不受地形、地物限制的平坦地區(qū)或山間的開闊谷地。(3) 長(zhǎng)大橋梁、隧道等構(gòu)造物路段。(4) 路線交叉點(diǎn)及其前后。(5) 雙車道公路提供超車的路段。2.1.2.3 圓曲線的特點(diǎn)(1) 圓曲線的設(shè)置適應(yīng)地形，適應(yīng)汽車行駛的軌跡，能滿足汽車行駛的平順、舒適、速度的要求，且線形美觀。(2) 曲線上任意一點(diǎn)的曲率半徑R=常數(shù)，計(jì)算方便，故具有現(xiàn)場(chǎng)易設(shè)置的特點(diǎn)。(3) 采用平緩而適當(dāng)?shù)膱A曲線既可引起駕駛員的注意，對(duì)常常促使他們自然緊握方向盤，而且可以從正面看到路側(cè)的景觀，起到誘導(dǎo)視線的作用。(4) 視距條件差。汽車在圓曲線內(nèi)側(cè)行駛時(shí)，視線受到路塹邊坡或其它障礙物的影響，視距條件差，容易發(fā)生交通事故。 2.1.2.4 緩和曲線設(shè)計(jì)緩和曲線設(shè)置的場(chǎng)合為直線和圓曲線之間；半徑相差較大的同向圓曲線之間。緩和曲線的作用為曲率連續(xù)變化，便于車輛遵循；離心加速度逐漸變化，旅客感覺舒適；超高橫坡度逐漸變化，行車更加平穩(wěn)；與圓曲線配合得當(dāng)，增加線形美觀。2.1.2.5 工程實(shí)況本路段內(nèi)共設(shè)3個(gè)交點(diǎn)，圓曲線半徑在5001000米之間，最小半徑500m，最大半徑1000m。平曲線半徑小于2500m者，按公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(JTG B012003)要求進(jìn)行超高設(shè)計(jì)其超高旋轉(zhuǎn)方式為繞行車道中心旋轉(zhuǎn)，設(shè)置緩和曲線最小緩和曲線長(zhǎng)度100米。本設(shè)計(jì)圓曲線半徑都大于250m，所以無需設(shè)置加寬。同向曲線間的最小直線長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)車速的6V（即480m）為宜。反向曲線間的最小直線長(zhǎng)度不小于設(shè)計(jì)車速的2V（即160m）為宜。具體詳見直線、曲線及轉(zhuǎn)角表及路線平面設(shè)計(jì)圖。全線設(shè)計(jì)均滿足設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，且與地形變化相協(xié)調(diào)，可以保證行車的安全與舒適。2.1.3 縱斷面設(shè)計(jì)說明書2.1.3.1 縱斷面設(shè)計(jì)一般原則(1) 應(yīng)滿足縱坡及豎曲線的各項(xiàng)規(guī)定（最大縱坡、最小縱坡、坡長(zhǎng)設(shè)置、坡段最小長(zhǎng)度、豎曲線最小半徑及豎曲線最小長(zhǎng)度等）。(2) 縱坡應(yīng)均勻平順。(3) 設(shè)計(jì)標(biāo)高的確定應(yīng)結(jié)合沿線自然條件，如地形、土壤、水文、氣候等因素綜合考慮。(4) 縱斷面設(shè)計(jì)應(yīng)與平面線型和周圍地形景觀相協(xié)調(diào)，應(yīng)考慮人體視覺心理上的要求，按照平豎曲線相協(xié)調(diào)及半徑的均衡來確定縱面的設(shè)計(jì)線。(5) 應(yīng)爭(zhēng)取填挖平衡，盡量移挖作填，以節(jié)省土石方量，降低工程造價(jià)。(6) 依路線的性質(zhì)要求，適當(dāng)照顧當(dāng)?shù)孛耖g運(yùn)輸工具、農(nóng)業(yè)器械、農(nóng)田水利等方面的要求。2.1.3.2 工程實(shí)況黑河到北安段（K355+900-K358+700）屬于平原微丘地區(qū)，縱斷面設(shè)計(jì)要保證最小縱坡的要求。該設(shè)計(jì)路段最大縱坡0.562 %，最小縱坡0.311%，最小直坡段長(zhǎng)為900米。全線共設(shè)2處豎曲線，其中一個(gè)為凸形豎曲線，半徑45000米，一個(gè)為凹形豎曲線，半徑45000米。均大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一般最小值，滿足規(guī)范要求。 沿線共設(shè)有三個(gè)涵洞，涵洞是宣泄路堤下少量水流的道路工程構(gòu)造物，它從路面下方橫穿過道路，埋置于路基土層中。涵洞頂上一般都有較厚的填土（大于 50cm）。本設(shè)計(jì)中涵洞為單孔領(lǐng)圈式洞口形式暗涵，結(jié)構(gòu)形式按構(gòu)造形式設(shè)為圓管涵，按洞身斷面形狀設(shè)計(jì)為圓形。直徑2米。本設(shè)計(jì)為二級(jí)公路采用路基邊緣標(biāo)高，最大超高6%，旋轉(zhuǎn)方式為繞行車道中心旋轉(zhuǎn)，漸變方式為線性漸變，在設(shè)置超高段為設(shè)超高前該處邊緣標(biāo)高。外側(cè)土路肩不超高，曲線不設(shè)置加寬。橫向排水不暢的路段或長(zhǎng)路塹段，采用平坡小于0.3%的縱坡時(shí)，其邊溝應(yīng)作縱向排水。本設(shè)計(jì)中坡度均大于0.3%。 2.1.4平、縱組合設(shè)計(jì)說明書2.1.4.1平、縱線形組合設(shè)計(jì)原則(1) 應(yīng)在視覺上能自然的引導(dǎo)駕駛員的視線，并保持視覺的連續(xù)性。(2) 注意保持平縱線形的技術(shù)指標(biāo)大小均衡。(3) 選擇組合得當(dāng)?shù)暮铣善露?以利于行車安全和路面排水。(4) 注意與道路周圍環(huán)境的配合。2.1.4.2 平、縱線形組合的的基本要求(1) 當(dāng)豎曲線與平曲線組合時(shí)，豎曲線均包含在平曲線之內(nèi)，平曲線長(zhǎng)于豎曲線。(2) 要選擇適當(dāng)?shù)暮铣善露取?3) 要保持平曲線與豎曲線大小的均衡。(4) 當(dāng)平曲線緩而長(zhǎng)，縱斷面坡差較小時(shí)，可不要求平、豎曲線一一對(duì)應(yīng)，平曲線中可包含多個(gè)豎曲線或豎曲線略長(zhǎng)于平曲線。2.1.4.3 平、縱組合中應(yīng)注意避免的組合(1) 避免豎曲線的頂?shù)撞坎迦胄“霃降钠角€。(2) 避免將小半徑的平曲線起訖點(diǎn)設(shè)在或接近豎曲線的頂?shù)撞俊?3) 避免使豎曲線頂、底部與反向平曲線的拐點(diǎn)重合。(4) 避免出現(xiàn)駝峰、暗凹、跳躍、斷背、折曲等使駕駛員視線中斷的線型。(5) 避免在長(zhǎng)直線上設(shè)置陡坡或曲線長(zhǎng)度短、半徑小的凹形豎曲線。(6) 避免急彎與陡坡的不利組合。(7) 應(yīng)避免小半徑的豎曲線與緩和曲線的重合。具體平縱組合如下圖2-1所示：圖2-1 平曲線與豎曲線組合對(duì)一般公路的視覺分析得出，平豎曲線的半徑在下表所列數(shù)值以下時(shí)，最好避免這兩種線形重合，或把急彎與陡坡線形錯(cuò)開，或考慮把其中一線形增大到表2-2所列數(shù)值的兩倍以上。表2-2 避免平縱線形相對(duì)應(yīng)的界限設(shè)計(jì)車速 m平曲線半徑 m豎曲線半徑 m設(shè)計(jì)車速m平曲線半徑 m豎曲線半徑m 80 4005000 30 501500 60 2002500 20 5010002.1.4.4 工程實(shí)況本設(shè)計(jì)中有兩處平、縱組合（K356+800與K357+750處），如圖2-2a),b) 滿足豎曲線家包含在平曲線之內(nèi)等規(guī)范要求。a)K356+800 b)K357+750 圖2-2 平、縱組合設(shè)計(jì) 2.1.5 橫斷面設(shè)計(jì)說明書2.1.5.1 橫斷面設(shè)計(jì)的任務(wù)主要是根據(jù)交通性質(zhì)、交通量、行車速度，結(jié)合地形、氣候、土壤等條件進(jìn)行道路車行道、路肩等的布置，確定路基幾何尺寸，并進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以保證它們強(qiáng)度和穩(wěn)定性。 2.1.5.2 橫斷面設(shè)計(jì)原則公路橫斷面的組成和各部分的尺寸要根據(jù)規(guī)劃交通量、交通組成、設(shè)計(jì)車速、地形條件等因素確定。在保證必要的通行能力和交通安全與暢通的前提下，盡量做到用地省、投資少，使道路發(fā)揮其最大的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。橫斷面應(yīng)由設(shè)計(jì)線和地面線組成，其中地面線由實(shí)際測(cè)量得到，而設(shè)計(jì)線應(yīng)包括行車道、路肩、邊溝、邊坡、截水溝、護(hù)坡道以及取土坑、棄土堆和環(huán)境保護(hù)設(shè)施等。另外，橫斷面設(shè)計(jì)應(yīng)遠(yuǎn)近結(jié)合，使近期工程成為遠(yuǎn)期工程的組成部分。路面寬度及標(biāo)高等應(yīng)留有一定的發(fā)展余地。2.1.5.3工程實(shí)況二級(jí)公路路基的標(biāo)準(zhǔn)橫斷面應(yīng)有車道、路肩（右側(cè)硬路肩、土路肩）等部分組成。路基寬度12米，行車道橫坡度為1.5%。雙車道，單車道寬3.75米，硬路肩寬1.50m，土路肩寬0.75m。其中填方邊坡為1：1.5,挖方邊坡為1：0.5，填挖邊坡形式為一級(jí)臺(tái)階形式，左右側(cè)形式相等，邊溝邊坡為1：1，邊溝設(shè)置形式為梯形，左右側(cè)一樣，H=0.6m,W=0.6m。排水溝設(shè)置形式為矩形排水溝，左右側(cè)一樣，H=0.6m,W=0.6m。如圖2-3所示。圖2-3 (K356+080)處橫斷面設(shè)計(jì)圖(尺寸單位:mm)第3章 瀝青路面設(shè)計(jì) 該設(shè)計(jì)路段（K355+900-K358+700）設(shè)計(jì)年限為12年，是一條雙車道的二級(jí)公路，使用期內(nèi)交通量的年平均增長(zhǎng)率為10%。該路段處于2區(qū)，土質(zhì)屬于粘土，土基回彈模量為35Mpa，沿線有碎石、石灰、粉煤灰、瀝青、水泥等供應(yīng)。路面寬度為B=12m，行車道為23.75m。此公路設(shè)有一個(gè)收費(fèi)站，要求此處采用水泥混凝土路面，其它路段均采用瀝青混凝土路面，該設(shè)計(jì)路段處于中濕路段。其交通組成及交通量見表3-1。表3-1 交通組成及交通量車型名稱雙向交通量 (輛/d)解放CA10B700黃河JN15085依土茲TD50 20東風(fēng)EQ1403003.1 軸載分析我國(guó)瀝青路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100KN為標(biāo)準(zhǔn)軸載，表示為BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)如表3-2。表3-2 標(biāo)準(zhǔn)軸載計(jì)算參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ-100標(biāo)準(zhǔn)軸載BZZ -100標(biāo)準(zhǔn)軸載P(KN)100單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d(cm)21.3輪胎接地壓強(qiáng)（MPa）0.7兩輪中心距（cm）1.5d3.2 軸載換算3.2.1 以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)累計(jì)車輛軸次當(dāng)以設(shè)計(jì)彎沉值為設(shè)計(jì)指標(biāo)及瀝青層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡是軸載大于25KN的各級(jí)軸載（包括車輛的前后軸）Pi的作用次數(shù)ni,均應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)N： N標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次。ni被換算車型的各級(jí)軸載作用次數(shù)（次/日）。P標(biāo)準(zhǔn)軸載p=100KN。C1輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38。C2軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，接單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1，車軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)應(yīng)按下式計(jì)算，C1=1+1.2（m-1），m軸數(shù)。見表3-3。表3-3 軸載計(jì)算結(jié)果表車 型解放CA10B前軸19.40117000.56后軸60.851170080.66黃河JN150前軸49.0011853.82后軸101.60118591.08依土茲TD50前軸42.211200.47后軸90.00112012.65東風(fēng)EQ140前軸23.70113000.57后軸69.201130060.48N=250.29累計(jì)車輛軸次:式中：Ne設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道的累計(jì)當(dāng)最軸次次/車道);t設(shè)計(jì)年限(年);N營(yíng)運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)最軸次(次/d) ;設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量的平均年增長(zhǎng)率(%);車道系數(shù)。見公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTJ .D50-2006）中表3.1.6。雙向兩車道時(shí)取為0.6。=1172147.652次/車道 3.2.2當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)累計(jì)車輛軸次當(dāng)進(jìn)行半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，凡是軸載大于50KN的各級(jí)軸載（包括車輛前，后軸），Pi的作用次數(shù)ni應(yīng)按下式換算成標(biāo)準(zhǔn)軸載P的當(dāng)量作用次數(shù)。式中:C1輪組系數(shù)，單軸組為18.5，雙軸組為1.0，四軸組為0.09。C2軸數(shù)系數(shù)，當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸載計(jì)算,則C1=1，當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，按雙軸或多軸計(jì)算C1=1+2（m-1）m軸數(shù)。表3-4 軸載計(jì)算結(jié)果表車 型解放CA10B前軸19.4011700后軸60.851170013.16黃河JN150前軸49.0011850.28后軸101.60118592.77依土茲TD50前軸42.211200.02后軸90.0011208.6東風(fēng)EQ140前軸23.711300后軸69.201130015.77=130.6= =611620.4537次/車道3.3 結(jié)構(gòu)組成與材料選取由上面的計(jì)算得到設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次在<150萬次，屬于低交通。根據(jù)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，考慮到公路沿途有砂石、碎石、石灰、粉煤灰供應(yīng)，路面結(jié)構(gòu)面層采用4cm中粒式瀝青混凝土+7cm粗粒式瀝青混凝土；基層作為設(shè)計(jì)層采用水泥穩(wěn)定碎石；底基層用20cm石灰土碎石。3.4 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度土基回彈模量的確定可查表, 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度,由公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG .D50-2006）查得以路面設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算路面結(jié)構(gòu)厚度時(shí),采用20的抗壓模量；驗(yàn)算層底拉應(yīng)力時(shí)采用15的抗壓模量。各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度如表3-4。表3-5 各層材料的抗壓模量和劈裂強(qiáng)度層次厚度（cm）抗壓回彈模量(Mpa)劈裂強(qiáng)度(Mpa)20151中粒式瀝青混凝土4120018001.02粗粒式瀝青混凝土7100012000.83水泥穩(wěn)定碎石？15000.54石灰土碎石2010000.35土基353.5 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定3.5.1 設(shè)計(jì)彎沉值公路等級(jí)為二級(jí)，根據(jù)公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG .D50-2006）可知公路等級(jí)系數(shù)取Ac=1.1，瀝青混凝土面層As=1.0，基層類型為半剛性基層則Ab=1.0。ld=600Ne-0.2AcAsAb式中：ld設(shè)計(jì)彎沉值(0.01mm)；Ne從設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量軸次(次/陣道)；Ac公路等級(jí)系數(shù)，高速公路、一級(jí)公路為1.0，二級(jí)公路為1.1；As面層類型系數(shù)。瀝青混凝土面層為1.0；熱拌和冷拌瀝青碎石、瀝青貫人式路 面(含上拌下貫式路面)、瀝育表面處治為1.1。Ab路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。則ld=600Ne-0.2AcAsAb=600（1172147.652）-0.21.111=40.34（0.01mm） 3.5.2 各層材料容許拉應(yīng)力式中：R路面結(jié)構(gòu)層材料的容許拉應(yīng)力(MPa);s瀝青混凝土或半剛性材料的極限劈裂強(qiáng)度(MPa);Ks抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。(1) 中粒式密級(jí)配瀝青混凝土Ks=0.09Ne0.22/Ac=0.091172147.6520.22/1.1=1.77;=1.0/1.77=0.56MPa(2) 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土Ks=0.09Ne0.22/Ac =0.091172147.6520.22/1.1=1.77;=0.8/2.56=0.45MPa(3) 水泥碎石Ks=0.35Ne0.11/Ac=0.351172147.6520.11/1.1=1.48=0.5/1.48=0.34MPa(4) 石灰土碎石Ks=0.35Ne0.11/Ac=0.351172147.6520.11/1.1=1.48=0.3/1.48=0.20MPa3.6 路面結(jié)構(gòu)層厚度的計(jì)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算時(shí)，將多層體系轉(zhuǎn)換為三層體系的方法為：將多層體系里的第一層作為換算后的第一層,這一層的回彈模量取原多層體系里的第一層的回彈模量值；將多層體系里其余的結(jié)構(gòu)層作為三層體系的第二層，這一層的回彈模量取原多層體系里的第二層的回彈模量值；三層體系中的第三層為土基層，E0為土基回彈模量。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 確定理論彎沉系數(shù)式中：ls路表計(jì)算彎沉值(0.01mm)，此時(shí)取ld=ls；F彎沉綜合修正系數(shù)；P，標(biāo)準(zhǔn)車型的輪胎接地壓強(qiáng)(MPa)和當(dāng)量圓半徑(cm)，為單輪傳壓面當(dāng)量圓直徑d的一半，即21.3/210.65cm。理論彎沉系數(shù)；E0土基抗壓回彈模量值(MPa)。= =1200/(200010.650.70.62)=5.243.6.2 確定設(shè)計(jì)層厚度由 由三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖查得=6.60由 =35/1000=0.035查三層體系表面彎沉系數(shù)諾模圖得K1=1.35因此K2= /（K1）=5.24/（6.601.35）=0.59又因?yàn)?=27+1.18h3由 K2=0.59, =0.035, ，查諾模圖得H/=4.40,則H=4.4010.65=46.86cm,則h3=20cm。3.7 瀝青混凝土面層和半剛性基層、底基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算進(jìn)行結(jié)構(gòu)層拉應(yīng)力驗(yàn)算時(shí)，將多層體系轉(zhuǎn)變?yōu)槿龑芋w系的方法與前面所述的進(jìn)行結(jié)構(gòu)厚度計(jì)算的方法有所不同。假設(shè)共有n個(gè)結(jié)構(gòu)層（第n層為土基層），則第n-1層為中層，中層以上的結(jié)構(gòu)層為上層。上層的換算公式為：、；E1=Ei,E2=Ei+1 中層的換算公式為：；H=hn-1；E1=En-2,E2=En-1。3.7.1 驗(yàn)算瀝青面層底部彎拉應(yīng)力瀝青面層底部結(jié)構(gòu)層為總結(jié)構(gòu)層里的第二層，所以第二層為i層。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 換算后的厚度:cmcm,=1500/1200=1.25查諾模圖，上層結(jié)構(gòu)的，由上述計(jì)算結(jié)果得,得<0滿足要求。3.7.2 驗(yàn)算水泥碎石底部拉應(yīng)力水泥碎石底部所在的結(jié)構(gòu)層為第三層，仍為上層結(jié)構(gòu)，第三層為i層。h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1500MPah2=7cm E2=1200 Mpa H=20 E2=1000MPah3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpah4=20cmE4=1000 MpaE0=35 Mpa 換算后的厚度: h=cm由H/=20/10.65=1.88,=35/1000=0.035,=1000/1500=0.67，h/=30.64/10.65=2.88查表得：=Pm1m2=0.70.151.491.10=0.178MPa<=0.34MPa滿足要求。3.7.3 驗(yàn)算石灰土碎石的底部拉應(yīng)力石灰土碎石的底部結(jié)構(gòu)層為中層。h1=4cm E1=1800 Mpa h=？ E1=1500MPah2=7cm E2=1200 Mpa H=20 E2=1000MPah3=? E3=1500 Mpa E0=35 Mpa h4=20cm E4=1000 MpaE0=35 Mpa H/=20/10.65=1.88 =35/1000=0.035查表得=0.478H/=1.88 =1000/1500=0.67 查表得n1=1.170H/=1.88 h/=30.81/10.65=2.89 =0.67 查表得n2=0.70m=Pn1n2=0.70.4651.1700.70=0.27Mpa>=0.20Mpa 不符合要求需要加大石灰土碎石層的厚度。取石灰土碎石層厚度h4=30cmH/=30/10.65=2.82 =35/1000=0.035查表得=0.30H/=2.82 =0.67 查表n1=1.135H/=2.82 h/=30.81/10.65=2.89 =0.67 查表n2=0.80m=Pn1n2=0.70.301.1350.80=0.19Mpa<=0.20Mpa 符合要求。3.8 確定路面結(jié)構(gòu)層綜上所述，路面結(jié)構(gòu)面層采用4cm中粒式瀝青混凝土+7cm粗粒式瀝青混凝土+20cm水泥穩(wěn)定碎石基層+30cm石灰土碎石底基層。如圖3-1。 圖3-1 路面層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(尺寸單位:cm)3.9 防凍厚度檢驗(yàn)因路面結(jié)構(gòu)總厚度為61cm，查公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG .D50-2006）表5.2.4得最小防凍層厚度為50cm60cm，所以可不考慮防凍層。第四章 普通水泥混凝土路面設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)中收費(fèi)站附近的標(biāo)段要求采用水泥混凝土路面，故進(jìn)行水泥混凝土路面設(shè)計(jì)。4.1 交通量分析4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)軸載與軸載換算水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100KN 的單軸-雙輪組荷載作為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸-輪型和軸載的作用次數(shù)，按公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載的作用次數(shù)。凡是前后軸軸載大于40KN（單軸）的軸數(shù)均應(yīng)換算成標(biāo)準(zhǔn)軸數(shù)。式中：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-雙輪組、雙軸-雙輪組或三軸-雙輪組軸型軸載的總重（KN）；n 軸型和軸載級(jí)位數(shù)；Ni 各類軸輪型i 級(jí)軸載的作用次數(shù)；軸-輪型系數(shù)，單軸-雙輪組時(shí)，=1；單軸-單輪時(shí)，按式i=2.22103Pi-0.43計(jì)算；雙軸-雙輪組時(shí)，按式i=1.0710-5Pi-0.22計(jì)算；三軸雙輪組時(shí)，按式=2.2410-8計(jì)算。表4-1 交通參數(shù)車型PiNi解放CA10B前軸19.407001后軸60.8510.247黃河JN150前軸49.008510.001后軸101.601109.577依土茲TD50 前軸42.20201后軸90.0013.706東風(fēng)EQ140前軸23.703001后軸69.2010.830114.3614.1.2 設(shè)計(jì)年限內(nèi)設(shè)計(jì)車道的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)水泥混凝土面層臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)，可按公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）中式 A. 2. 2計(jì)算確定。式中：Ne標(biāo)準(zhǔn)軸級(jí)累計(jì)作用次數(shù)；t設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期；gr交通最年平均增長(zhǎng)率；臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)。按表4-2選用。表4-2 車輛輪跡橫向分布系數(shù)公路等級(jí)縱縫邊緣處高速公路、一級(jí)公路、收費(fèi)站0.170.22二級(jí)及二級(jí)以下公路行車道寬>7m0.340. 39行車道寬7m0. 540.62注:車通或行車道寬或者交通量較大時(shí)。取高值；反之，取低值。由上表可知本設(shè)計(jì)的取值范圍為0.340. 39，現(xiàn)按中間值取用，0.37。Ne=884581.041次水泥混凝土路面所承受的軸載作用，按設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)分為4 級(jí)，分級(jí)范圍如表4-3。表4-3 軸載作用分級(jí)表交通等級(jí)特重重中等輕設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)作用次數(shù)Ne(104)>200010020003100<3得本水泥混凝土路面設(shè)計(jì)交通等級(jí)為中等交通。表4-4 混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值交通等級(jí)特重重中等輕水泥混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa)5.05.04.54.0鋼纖維混凝土的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值(MPa )6.06.05.55.0得本設(shè)計(jì)混凝土彎拉強(qiáng)度fr為4.5Mpa。4.2 路面結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)4.2.1 初擬路面結(jié)構(gòu)由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）查得：表4-5 適宜各交通等級(jí)的面層類型面層類型 適用條件連續(xù)配筋混凝土面層高速公路瀝青上面層與連續(xù)配筋混凝土或橫縫設(shè)傳力的普通混凝土下面層組成的復(fù)合式路面特重交通的高速公路碾壓混凝土面層二級(jí)及二級(jí)以下公路、服務(wù)區(qū)停車場(chǎng)得本設(shè)計(jì)應(yīng)采用碾壓混凝土面層。表4-6 水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通等級(jí)中等輕公路等級(jí)二級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)三、四級(jí)變異水平等級(jí)高中高中高中面層厚度（mm）240-210230-200220-200270240<=230<=220得本設(shè)計(jì)面層厚度取值范圍為230mm200mm。表4-7 適宜各交通等級(jí)的基層類型交通等級(jí) 基層類型 特重交通 貧混凝土、碾壓混凝土或?yàn)r青棍凝土基層 重交通 水泥穩(wěn)定粒料或?yàn)r青穩(wěn)定碎石基層 中等或輕交通 水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料基層 得本設(shè)計(jì)基層宜采用水泥穩(wěn)定粒料、石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料或級(jí)配粒料基層。表4-8 各類基層厚度的適宜范圍基層類型厚度適宜的范圍（mm）貧混凝十或碾壓混凝土基層120200水泥或石灰粉煤灰穩(wěn)定粒科基層150250瀝青混凝土基層4060瀝青穩(wěn)定碎石基層80100級(jí)配粒料基層150200多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100140瀝青穩(wěn)定碎石亨排水基層80100得本設(shè)計(jì)基層厚度適宜的范圍為150mm250mm。綜上所述，路面結(jié)構(gòu)初步擬定如下：面層：碾壓混凝土面層，由規(guī)范查得推薦厚度22cm，其長(zhǎng)度為5m，寬為3.75m?；鶎樱翰捎盟喾€(wěn)定粒料15cm。墊層：采用天然砂礫20cm。 4.2.2 確定材料參數(shù)(1) 由上可知，交通量為88.5104 次,為中等交通，由表4-3混凝土彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值得本設(shè)計(jì)混凝土彎拉強(qiáng)度fr為4.5Mpa，混凝土彎拉彈性模量為29Gpa，抗壓強(qiáng)度為35.8Mpa，擬定結(jié)果如下：面 板 ：22cm E=29 GPa水泥穩(wěn)定粒料：15cm E1=1500MPa天 然 砂 礫 ：20cm E2=200MPa E0=35 MPa(2) 計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下：普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑按公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）中式B.1.3.2計(jì)算為：4.3 應(yīng)力計(jì)算4.3.1 計(jì)算荷載疲勞應(yīng)力 標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載應(yīng)力計(jì)算為:接縫類型為設(shè)拉桿平口接縫kj=0.87,綜合系數(shù)kc查表得1.20Kf=Ne0.065=884581.0410.065=2.43由公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）中式B.1.2計(jì)算得:pr=KjKfKcPS=0.872.431.201.27=3.20MPa4.3.2 計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力l/r=5/0.686=7.29 h=22cm查板溫度翹曲應(yīng)力系數(shù)值圖可得Bx=0.70a=0.828 b=0.041 c=1.323a、b和c回歸系數(shù)，按所在地區(qū)的公路自然區(qū)劃查公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）中的表B.2.3確定。Tg最大溫度梯度，查公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范（JTG D40-2003）中表3.0.8 取用。Tg88/m。c混凝土的線膨脹系數(shù)(1)，通?？扇?10-5。溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)kt：計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為4.3.3 應(yīng)力驗(yàn)算查表可得，二級(jí)公路的安全等級(jí)為三級(jí)，相應(yīng)于三級(jí)安全等級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)，且目標(biāo)可靠度為85，再由目標(biāo)可靠度和變異水平等級(jí)，查表可得可靠度系數(shù)=1.08。(+)=1.08(3.20+0.95)=4.48 MPa <fr=4.5MPa因而，所選普通混凝土面層厚度(0.22m)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。4.4 防凍厚度檢驗(yàn)在季節(jié)性冰凍地區(qū)，路面的總厚度不應(yīng)小于表4-9規(guī)定的最小防凍厚度。表4-9 水泥混凝土路面最小防凍厚度(m)路基干濕 類型路基土質(zhì)當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃龋╩）0.501.001.011.501.512.00>2.00中濕路基低、中、高液限粘土0.300.500.400.600.500.700.600.95粉土，粉質(zhì)低、中液限粘土0.400.600.500.700.600.850.701.10潮濕路基 低、中、高液限粘土0.400.600.500.700.600.900.751.20粉土，粉質(zhì)低、中液限粘土0.450.700.550.800.701.000.801.30注:凍深小或填方路段，或者基、墊層為隔溢性能良好的材料，可采用低值；凍深大或挖方及地下水位高的路段，或者基、墊層為隔溫性能較差的材料，應(yīng)采用高值；凍深小0.50m的地區(qū)，一般不考慮結(jié)構(gòu)層防凍厚度。由表4-9知，中濕路基, 當(dāng)?shù)刈畲蟊鶅錾疃仍?.011.50m間，粉質(zhì)中液限粘土水泥混凝土路面最