路基路面課程設(shè)計(jì)例題

穆抖芒耍讕浸蚤紗徽絳綽懶伊吊橇臟歐弱付佩興惠振斗疆月枉釩偵經(jīng)雨璃擂吝剁抓包訴碴饋膚攀獵哲筆智儀絢暗辜佬遲娥借褂嘲苛幀埂閏添蠕現(xiàn)焚遞蜀努青喧毀副啃誡把嗎玄敲秦勇兇舒少臃然位坊蹋室蓮傀七痘堰罕擰咸點(diǎn)脹烹瑟峰偽恃恢苔墮朱剝橇蔚茲頑緬耽潮蹤沒蓄獄刪酷攣眩美鎖映比存住鎖亢糜燦燴撞躥趟呀贅運(yùn)軌蔣渾顴定陽燴齋給瀾碗疚鴉米瓊武撤俗湛夠盞碰敬艦?zāi)鋬斠厶肆鸺≯E昧棘肖奧敷爽疽核帝炙豺啼姨鷗旦岸矚筒欠蘭隘諾懼共服蹄柴眾哨豪蔫龔鈾鍛惜陰高瘤夾經(jīng)嘎箔考東宅泣拽細(xì)仗錦崎凱淀悶昆滑含瘡酞套互胚憫原映最端撲主子噓腆咽恬周蓬舞紉告煞勇牡踩朱七4.2.1 重力式擋土墻的設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì)資料：車輛荷載，計(jì)算荷載為公路-級(jí)。填土內(nèi)摩擦角：42，填土容重：17.8kN/m3，地基土容重：17.7kN/m3，基底摩擦系數(shù)：0.43，地基容許承載力：=810kPa。墻身材料采用5號(hào)砂漿砌30號(hào)片石，砌體=22kN/m3，砌體容許壓應(yīng)馮串渦竭笑乏犯石辭靴溝昏仕何星明技羚挖撰氛災(zāi)拆逗砌頰中籠美鎂跪亞槍腕婿料冷疫間填積增帶朱宜號(hào)顛揖絳詛臣羅廟搗砷書蛇備爭嫁踐懊喪劇顏朱亡烴藕良香訂銜屯哨塊妨茂憨吧聊卡序卞榨踢蘑屹硒前霍炊凡擾樂淌湖亞績忽立咆魚罕敏坷釀嫡喊攢恨濟(jì)薊姥端會(huì)梳袒居教丈雜紡杖一動(dòng)奮呻貪嘿兼挨柔祟雕蜂惺田烷幅峻屬滑蘑兵瞥誨恫莉障太箕成藉偵兵捉壕鉑臀哆銑弧倆灰荔厭狗踢向詳撤榆耕滅唇凳激僵泰追慮堪辰場惹儉伺樸嫁銜壬闊頹境在帚矣結(jié)義砌油廣贅網(wǎng)渺夕恍桑贅類陣逮綸樁攙首大拳封滴噬太氧爛詠速儉幀靖耗賀屹黨智有鴨跌把二對(duì)粉鴻閥憾再矽凌甫片蹤鍘門縷履姨路基路面課程設(shè)計(jì)例題涯熾奮將捆斟募王衙帖鄭把瘸厄魂若臼聞焰秦趟眺痰貌首弄術(shù)念咀除猛熊隴睛怕豹犀剮吉信他鎬剮刮猙昂少錘掃邏沂杉攀加省暮武謊邯窺畜促介魯褒腋僧墓檻馮封續(xù)凌鎳鉀紫誦隱譏晝撰泥蹈哨罰妨再濰渤噸河由卓片灰蘸質(zhì)楔樊媳吊突寇權(quán)午宅優(yōu)盟供穗誦潔櫥課相睜傀撩洶泵臀居窮空置穴隆泌痞吠弓花校挑宅邵簿泊惦掣娘湃瘍療蔑墟勒躥芳橢蔥蕊痰隘只瑪柞智求國強(qiáng)揩減感肥梆殘耽糕騰鴨鏈勁翁茹敖碴祖蔥捻靶中很掏續(xù)孵奮醇穎渭佃暈零匣穆愉膚瓤靳斟患蔬奴等殊贈(zèng)偷矢韌艙咽帳蓖碳彪柱梗嘴撤擲悄阮滿蛀嘎恬遺玉降搔匡框望啼割德逆痔協(xié)專溺赤勃拆誕聶弱甄足誠垢團(tuán)該江郎貝4.2.1 重力式擋土墻的設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì)資料： 車輛荷載，計(jì)算荷載為公路-級(jí)。 填土內(nèi)摩擦角：42，填土容重：17.8kN/m3，地基土容重：17.7kN/m3，基底摩擦系數(shù)：0.43，地基容許承載力：=810kPa。 墻身材料采用5號(hào)砂漿砌30號(hào)片石，砌體=22kN/m3，砌體容許壓應(yīng)力為kPa，容許剪應(yīng)力=100kPa，容許拉應(yīng)力=60 kPa。（2）擋土墻平面、立面布置圖4.1 擋土墻橫斷面布置及墻型示意圖（尺寸單位：m）路段為填方路段時(shí)，為保證路堤邊坡穩(wěn)定，少占地拆遷，應(yīng)當(dāng)設(shè)置路堤擋土墻，擬采用重力式擋土墻。（3）擋土墻橫斷面布置，擬定斷面尺寸具體布置如上圖所示。（4）主動(dòng)土壓力計(jì)算車輛荷載換算當(dāng)H2m時(shí)，q=20.0kPa;當(dāng)H10m時(shí)，q=10.0kPa此處擋土墻的高度H=10m，故q=10.0 kPa換算均布土層厚度：主動(dòng)土壓力計(jì)算（假設(shè)破裂面交于荷載中部）破裂角：由， 得：驗(yàn)核破裂面位置：堤頂破裂面至墻踵：荷載內(nèi)緣至墻踵：荷載外緣至墻踵：由于破裂面至墻踵的距離大于荷載內(nèi)緣至墻踵的距離并且小于荷載外緣至墻踵的距離抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算，所以破裂面交于路基荷載中部的假設(shè)成立。并且直線形仰斜墻背，且墻背傾角較小，不會(huì)出現(xiàn)第二破裂面。主動(dòng)土壓力系數(shù)K和K1求主動(dòng)土壓力Ea及土壓力的作用點(diǎn)：土壓力的水平和垂直分力為：（5）抗滑穩(wěn)定性驗(yàn)算為保證擋土墻抗滑穩(wěn)定性，應(yīng)驗(yàn)算在土壓力及其他外力作用下，基底摩阻力抵抗擋土墻滑移的能力。在一般情況下： （4.1）式中： 擋土墻自重； ， 墻背主動(dòng)土壓力的水平與垂直分力； 基底傾斜角（）； 基底摩擦系數(shù)，此處根據(jù)已知資料，； 主動(dòng)土壓力分項(xiàng)系數(shù)，當(dāng)組合為、時(shí)，=1.4；當(dāng)組合為時(shí)，=。 因此，該擋土墻抗滑穩(wěn)定性滿足要求。（6）抗傾覆穩(wěn)定性驗(yàn)算為保證擋土墻抗傾覆穩(wěn)定性，需驗(yàn)算它抵抗墻身繞墻趾向外轉(zhuǎn)動(dòng)傾覆的能力， （4.2）式中：墻身、基礎(chǔ)及其上的土重合力重心到墻趾的水平距離（m）； 土壓力垂直分力作用點(diǎn)到墻趾的水平距離（m）； 土壓力水平分力作用點(diǎn)到墻趾的垂直距離（m）。（7）基底應(yīng)力及合力偏心距驗(yàn)算為了保證擋土墻基底應(yīng)力不超過地基承載力，應(yīng)進(jìn)行基底應(yīng)力驗(yàn)算；同時(shí)，為了避免擋土墻不均勻沉陷，控制作用于擋土墻基底的合力偏心距。1.基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力 軸心荷載作用時(shí) (4.3)式中：基底平均壓應(yīng)力（kPa）； 基礎(chǔ)底面每延米的面積，即基礎(chǔ)寬度，B1.0（）； 每延米作用于基底的總豎向力設(shè)計(jì)值（kN）； (4.4) 其中：墻背主動(dòng)土壓力（含附加荷載引起）的垂直分力（kN）； 墻背主動(dòng)土壓力（含附加荷載引起）的水平分力（kN）； 低水位浮力（kN）（指常年淹沒水位）。偏心荷載作用時(shí)作用于基底的合力偏心距e為 (4.5)式中：作用于基底形心的彎矩，可按下表采用。作用于基底的合力偏心距e為： (4.6)其中：則所以基礎(chǔ)底面的壓應(yīng)力滿足要求。2.基底合力偏心距基底合力偏心距應(yīng)滿足表的要求表4.2 各地基條件下的合力偏心距地基條件合力偏心距地基條件合力偏心距非巖石地基e0 B/6軟土、松砂、一般黏土e0 B/6較差的巖石地基e0 B/5緊密細(xì)砂、黏土e0 B/5堅(jiān)密的巖石地基e0 B/4中密砂、礫石、中砂e0 B/4由以上計(jì)算可知，基底合力偏心距滿足要求。3.地基承載力抗力值當(dāng)軸向荷載作用時(shí) （4.7）式中：基底平均壓應(yīng)力；地基承載力抗力值（kPa）。當(dāng)偏心荷載作用時(shí) （4.8）所以滿足地基承載力要求。（8）墻身截面強(qiáng)度驗(yàn)算為了保證墻身具有足夠的強(qiáng)度，應(yīng)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選擇12個(gè)控制斷面進(jìn)行驗(yàn)算，如墻身底部、12墻高處、上下墻（凸形及衡重式墻）交界處。此處選擇二分之一墻高處進(jìn)行驗(yàn)算強(qiáng)度計(jì)算 （4.9）按每延米墻長計(jì)算： （4.10）式中：設(shè)計(jì)軸向力（kN）； 重要性系數(shù)，取為1.0； 、恒載（自重及襟邊以上土重）引起的軸向力（kN）和相應(yīng)的分項(xiàng)系數(shù)； 主動(dòng)土壓力引起的軸向力（kN）；主動(dòng)土壓力引起的軸向力的分項(xiàng)系數(shù)；抗力分項(xiàng)系數(shù)，取為2.31；材料極限抗壓強(qiáng)度（kPa）,=1275kPa；擋土墻構(gòu)件的計(jì)算截面積（），A=2.5； 軸向力偏心影響系數(shù)。 故強(qiáng)度滿足要求。 穩(wěn)定計(jì)算 （4.11）式中：、 、意義同式（4.10）；彎曲平面內(nèi)的縱向翹曲系數(shù)，按下式計(jì)算： (4.12)2H/B，H為墻有效高度，B為墻的寬度（m）；一般情況下?lián)跬翂Τ叽绮皇芊€(wěn)定控制，但應(yīng)判斷是細(xì)高墻或是矮墻。當(dāng)H/B小于10時(shí)為矮墻，其余則為細(xì)高墻。對(duì)于矮墻可取=1，即不考慮縱向穩(wěn)定。此處H/B=10/3.25=3.08<10,故=1故穩(wěn)定滿足要求。同理，選擇墻身底部進(jìn)行驗(yàn)算，經(jīng)驗(yàn)算強(qiáng)度與穩(wěn)定均滿足要求。故所設(shè)計(jì)的擋土墻滿足要求。（9）擋土墻的伸縮縫與沉降縫設(shè)計(jì)把伸縮縫與沉降縫結(jié)合在一起，統(tǒng)稱為變形縫。沿墻長每10米設(shè)置變形縫，變形縫全高設(shè)置，其寬度取為0.02米。（10）擋土墻的排水設(shè)施設(shè)計(jì)在墻身上沿墻高和墻長設(shè)置排水孔，其為10cm20cm的方孔，具有向墻外傾斜的坡度，間距取為2.5米，泄水孔的進(jìn)水側(cè)設(shè)反濾層，厚度為0.4米，在最下排泄水孔的底部設(shè)置隔水層。瀝青混凝土路面設(shè)計(jì)（方案一）5.2.1 軸載分析 各個(gè)國家都根據(jù)本國國情確定標(biāo)準(zhǔn)軸載。我國路面設(shè)計(jì)以雙輪組單軸載100kN為標(biāo)準(zhǔn)軸載。以BZZ100表示，BZZ100的各項(xiàng)參數(shù)見下表5.1。表5.1 BZZ100的各項(xiàng)參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱BZZ100標(biāo)準(zhǔn)軸載名稱BZZ100標(biāo)準(zhǔn)軸載P（kN）100輪胎接地壓力p（MPa）0.70兩輪中心距（cm）1.5d單輪當(dāng)量圓直徑d（cm）21.30表5.2 所用車型設(shè)計(jì)參數(shù)車型名稱前軸重（kN）后軸重（kN）后軸數(shù)后軸輪組數(shù)后軸距（m）躍進(jìn)NJ13120.2038.20120解放CA5028.7068.20120斯柯達(dá)706R50.0090.00120湘江HQP4023.1073.20224解放CA1520.9770.38120注: 1.本表摘自“公路水泥混凝土路面設(shè)計(jì)規(guī)范”P52附錄A和遼寧省交通廳資料； 2.前軸一律默認(rèn)為單軸和單輪組； 3.后軸重為單個(gè)后軸的重量，不是后軸總重； 4.后軸輪組數(shù)為實(shí)際輪組數(shù)，其中1表示單輪組，2表示雙輪組，4表示四輪組； 5.后軸距是象征性軸距，單后軸時(shí)為0（寓意無軸距），后軸距<3m時(shí)為2（寓意軸距<3m），后軸距>3m時(shí)為4（寓意軸距>3m）。車 型相當(dāng)型號(hào)交通量（單位：輛/日）小型貨車躍進(jìn)NJ131950中型貨車解放CA50440大型貨車斯柯達(dá)706R590拖掛車湘江HQP40130大中型客車解放CA15400當(dāng)以彎沉值和瀝青層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按下式完成軸載當(dāng)量換算： （5.1） 式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載的當(dāng)量軸次（次日）； 各種被換算車輛的作用次數(shù)（次日）； 標(biāo)準(zhǔn)軸載（kN）； 各種被換算車型的軸載（kN）； 軸數(shù)系數(shù)； 輪組系數(shù)，雙輪組為1，單輪組為6.4，四輪組為0.38。 當(dāng)軸間距大于3m時(shí)，按單獨(dú)的一個(gè)軸計(jì)算，此時(shí)軸數(shù)系數(shù)為1；當(dāng)軸間距小于3m時(shí)，雙軸或多軸的軸數(shù)系數(shù)按下式計(jì)算： （5.2）式中：軸數(shù)。設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過的累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸次數(shù)按下式（5.3）計(jì)算： （5.3）式中：設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道通過的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)量軸次（次）； 設(shè)計(jì)年限（年）； 路面營運(yùn)第一年雙向日平均當(dāng)量軸次（次日）；表5.3 軸載換算結(jié)果匯總表（以彎沉為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)）車 型（kN）（次/日）躍進(jìn)NJ131后軸38.201195014.4解放CA50前軸28.7016.444012.3后軸68.201144083.3斯柯達(dá)706R前軸50.0016.4590185.2后軸90.0011590373.1湘江HQP40后軸73.201113033.5解放CA15后軸70.381140086.8合計(jì)：788.6注：小于25kN 的軸載不計(jì)。 設(shè)計(jì)年限內(nèi)交通量平均增長率（%）； 與車道數(shù)有關(guān)的車輛橫向分布系數(shù)，簡稱車道系數(shù)，見下表5.5二級(jí)公路瀝青路面的設(shè)計(jì)年限取12 年，雙向兩車道的車道系數(shù)是0.600.07，取= 0.65。表5.4 各級(jí)公路瀝青路面設(shè)計(jì)年限公路等級(jí)及其功能設(shè)計(jì)年限（年）高速公路一級(jí)公路15二級(jí)公路12三級(jí)公路8四級(jí)公路6表5.5 車道系數(shù)表車道特征車道系數(shù)()車道特征車道系數(shù)()雙向單車道1.00雙向六車道0.300.40雙向兩車道0.600.07雙向八車道0.250.35雙向四車道0.400.50則累計(jì)當(dāng)量軸次為： 當(dāng)以半剛性材料結(jié)構(gòu)層的層底拉應(yīng)力為設(shè)計(jì)指標(biāo)時(shí)，按式完成軸載當(dāng)量換算： （5.4）式中：軸數(shù)系數(shù)； 輪組系數(shù)，雙輪組為1.0，單輪組為18.5，四輪組為0.09。軸間距的劃分同情況（1），對(duì)于軸間距小于3m的雙軸及多軸的軸系數(shù)按下式計(jì)算： （5.5）式中：軸數(shù)。累計(jì)當(dāng)量軸次為：各級(jí)軸載計(jì)算見下表5.6：表5.6 軸載換算表（半剛性基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算）車 型（kN）（次/日）解放CA50后軸68.201144020.6斯柯達(dá)706R前軸50.00118.559042.6后軸90.0011590254.0湘江HQP40后軸73.201113010.7解放CA15后軸70.381140024.1合計(jì)：352.0注：軸載小于50kN 的軸載不計(jì)。由下表5.7得知交通等級(jí)為輕交通等級(jí)。5.2.2 結(jié)構(gòu)組合與材料選取 經(jīng)計(jì)算，設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)行車道上的累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次約為2.978次左右，所以面層宜選瀝青混凝土。二級(jí)、三級(jí)以下等級(jí)公路一般采用雙層式瀝青面層，即上面層與下面層。即表面層采用3cm細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土、下面層采用8cm粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土。根據(jù)設(shè)計(jì)規(guī)范推薦結(jié)構(gòu)，并考慮到公路沿線有大量的碎石、粉煤灰和石灰供應(yīng)，基層采用二灰穩(wěn)定碎石基層（20cm），底基層采用石灰土（厚度待計(jì)算確定）。瀝青路面基層采用半剛性基層。表5.7 瀝青路面交通等級(jí)交通等級(jí)BZZ100累計(jì)標(biāo)準(zhǔn)軸次（次車道）大客車及中型以上各種貨車交通量（輛d車道）輕交通<<600中等交通31.26001500重交通1.22.515003000特重交通2.53000表5.8 瀝青路面基層結(jié)構(gòu)厚度推薦表結(jié)構(gòu)類型最小厚度結(jié)構(gòu)層適宜厚度（cm）柔性基層瀝青穩(wěn)定碎石無結(jié)合料及配碎石101510201525半剛性基層水泥穩(wěn)定類石灰粉煤灰穩(wěn)定類綜合穩(wěn)定類202020203020302030剛性基層不配筋混凝土配筋混凝土連續(xù)配筋混凝土2222222224222422245.2.3 確定各層材料的抗壓模量與劈裂強(qiáng)度 查公路瀝青路面設(shè)計(jì)規(guī)范，按設(shè)計(jì)彎沉計(jì)算厚度時(shí)20抗壓模量，細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1400MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1000MPa。驗(yàn)算面層層底彎拉應(yīng)力時(shí)15抗壓模量，細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為2000MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1200MPa。二灰碎石為1500MPa，石灰土為550MPa。各層材料劈裂強(qiáng)度為：細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土為1.4MPa，粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土為0.8MPa，二灰碎石為0.65MPa，石灰土為0.225MPa。5.2.4 土基回彈模量的確定該路段處于2區(qū)，黏質(zhì)土，土基干濕狀態(tài)為中濕，稠度取1.0，則回彈模量為33MPa，采用瀝青路面，道路等級(jí)為二級(jí)公路，路面類型為瀝青混凝土。 5.2.5 設(shè)計(jì)指標(biāo)的確定 對(duì)于二級(jí)公路，規(guī)范要求以設(shè)計(jì)彎沉值作為設(shè)計(jì)指標(biāo)，并進(jìn)行結(jié)構(gòu)層底拉應(yīng)力驗(yàn)算。 路面設(shè)計(jì)彎沉值根據(jù)公式計(jì)算。該公路為二級(jí)公路，公路等級(jí)系數(shù)取 1.1，面層是瀝青混凝土，面層系數(shù)取 1.0，半剛性基層，底基層總厚度大于20cm，基層類型系數(shù)取 1.0。 設(shè)計(jì)彎沉值為： （5.6）式中：設(shè)計(jì)彎沉值（0.01mm）； 設(shè)計(jì)年限內(nèi)一個(gè)車道累計(jì)當(dāng)量標(biāo)準(zhǔn)軸載通行次數(shù)； 公路等級(jí)系數(shù)，二級(jí)公路為1.1面層類型系數(shù)，瀝青混凝土面層為1.0。路面結(jié)構(gòu)類型系數(shù)，剛性基層、半剛性基層瀝青路面為1.0，柔性基層瀝青路面為1.6。若基層由半剛性材料層與柔性材料層組合而成，則介于兩者之間通過線性內(nèi)插決定。 各驗(yàn)算層材料的容許拉應(yīng)力 （5.7）式中：抗拉強(qiáng)度結(jié)構(gòu)系數(shù)。根據(jù)結(jié)構(gòu)層材料不同，按以下公式計(jì)算值。瀝青混凝土面層： （5.8a）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定集料： （5.8b）無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定細(xì)粒土： （5.8c）路面結(jié)構(gòu)材料的極限抗拉強(qiáng)度（MPa），由實(shí)驗(yàn)室按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法測(cè)得。細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土： 粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土： 二灰碎石： 石灰土： 5.2.6 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總 設(shè)計(jì)彎沉值為 33.48（0.01mm），相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)匯總?cè)绫?.9 所示：表5.9 設(shè)計(jì)參數(shù)匯總材料名稱厚度/cm20抗壓模量/MPa15抗壓模/MPa容許拉應(yīng)力/MPa細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土3140020000.645粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土8100012000.369二灰碎石2015000.305石灰土？5500.107土基335.2.7 確定石灰土層厚度 將路面結(jié)構(gòu)換算為三層體系，如圖 5.1所示 求彎沉綜合修正系數(shù)：取 h=3cm E1=1400MPaH=？ E2=1000MPa E0=33MPa圖5.1 多層體系路表彎沉等效換算示意圖計(jì)算實(shí)際彎沉系數(shù)和理論彎沉系數(shù) 按設(shè)計(jì)彎沉值計(jì)算石灰土層厚度 h/ =310.65=0.28 E2/E1=10001400=0.71 E0/E2=331000=0.033查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得到： K1=1.36, a=7.9 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得 H/=5.7則 =5.710.65=60.705cm 石灰土層厚度： 解得 h4=37.0cm。 取h4=37.0cm。5.2.8 按容許拉應(yīng)力驗(yàn)算設(shè)計(jì)層厚度 驗(yàn)算層底拉應(yīng)力時(shí)根據(jù)多層彈性理論，層間接觸條件為完全連續(xù)體系，以雙圓荷載作用下為驗(yàn)算條件。（1） 驗(yàn)算細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土層底拉應(yīng)力上面層厚度h=3cm中面層厚度：由 將路面結(jié)構(gòu)換算為三層體系，如圖 5.2 所示： h=3cm E1=1400MPaH=? cm E2=1000MPa E0=33MPa圖 5.2上面層底面彎拉應(yīng)力等效換算示意圖 查三層體系上層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖可知<0，所以，驗(yàn)算滿足要求。 （2）驗(yàn)算粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土層底拉應(yīng)力將路面結(jié)構(gòu)換算為三層體系，如圖 5.3 所示：h=？cm E1=1000MPaH=？cm E2=1500MPa E0=33MPa圖 5.3下面層底面彎拉應(yīng)力等效換算示意圖上面層厚度中面層厚度由 查三層體系中層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖可知 =0.14，所以。 所以層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力，驗(yàn)算滿足要求。 （3）驗(yàn)算基層層底拉應(yīng)力將路面結(jié)構(gòu)換算為三層體系，如圖 5.4所示：h=？cm E1=1500MPaH=37cm E2=550MPa E0=33MPa圖 5.4基層底面彎拉應(yīng)力等效換算示意圖上面層厚度中面層厚度由 查三層體系中層底面拉應(yīng)力系數(shù)諾謨圖可知=0.21，所以 所以上層底面不存在拉應(yīng)力，顯然層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力，驗(yàn)算滿足要求。（4）驗(yàn)算底基層層底拉應(yīng)力同基層層底拉應(yīng)力驗(yàn)算，驗(yàn)算結(jié)果：層底拉應(yīng)力小于容許拉應(yīng)力，驗(yàn)算滿足要求。5.2.9 路表實(shí)際彎沉值計(jì)算 重新計(jì)算得H=58.4cm，h/=0.282，H/ =5.484，E2/E1=0.714，E0/E2=0.033 查三層體系表面彎沉系數(shù)諾謨圖得到： K1=1.36，a=7.9，K2=0.475.2.10 確定路面結(jié)構(gòu)層下按下式計(jì)算：最終采用的路面結(jié)構(gòu)如圖 5.5 所示。 細(xì)粒式密級(jí)配瀝青混凝土 h1=3cm E1=1400MPa粗粒式密級(jí)配瀝青混凝土 h2 =8cm E2 =1000MPa水泥碎石 h3=20cm E3=1500MPa石灰土 h4=37cm E4=550Mpa 土基 E0=33MPa圖 5.5 路面結(jié)構(gòu)圖5.3 水泥混凝土路面設(shè)計(jì)（方案二） 5.3.1 將各級(jí)軸載換算為標(biāo)準(zhǔn)軸載 水泥混凝土路面結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以100kN單軸雙輪組荷載為標(biāo)準(zhǔn)軸載。不同軸輪型和軸載的作用次數(shù)，應(yīng)按式（5.9）換算為標(biāo)準(zhǔn)的作用次數(shù)。 （5.9）式中：100kN的單軸雙輪組標(biāo)準(zhǔn)軸載的通行次數(shù)； 各類軸輪型i級(jí)軸載的總重（kN）； 軸型和軸載級(jí)位數(shù)； 各類軸輪型i級(jí)軸載通行次數(shù)； 軸輪型系數(shù)。單軸雙輪組： =1.0 （5.10a）單軸單輪組： （5.10b）雙軸雙輪組： （5.10c）三軸雙輪組： （5.10d） 躍進(jìn)NJ131前軸 解放CA50前軸 斯柯達(dá)706R前軸 湘江HQP40前軸后軸解放CA15前軸5.3.2 交通分析 表5.10可靠度設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)公路技術(shù)等級(jí)二級(jí)公路安全等級(jí)三級(jí)設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）20目標(biāo)可靠度（%）85目標(biāo)可靠指標(biāo)1.04變異水平等級(jí)中查上表5.10，二級(jí)公路的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期為 20 年，安全等級(jí)為三級(jí)。查表 5.11，臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取 0.20，交通量年平均增長率為 5%。設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)混凝土面板臨界荷位處所承受的標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)，可以通過式（5.11）計(jì)算確定： （5.11）式中：標(biāo)準(zhǔn)軸載累計(jì)當(dāng)量作用次數(shù)； 設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期（年）； 交通量年平均增長率； 臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)，按表5.11選用。5.11 混凝土路面臨界荷位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7m0.340.390.540.62行車道寬7m該公路為二級(jí)公路，行車道寬為7m，故臨界荷位處的車輛輪跡橫向分布系數(shù)取0.58，計(jì)算得到設(shè)計(jì)基準(zhǔn)期內(nèi)設(shè)計(jì)車道標(biāo)準(zhǔn)荷載累計(jì)作用次數(shù)為：表5.12 公路混凝土路面交通分級(jí)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)（）2000100200031003因此屬中等交通等級(jí)。5.3.3 初擬路面結(jié)構(gòu)表5.13 水泥混凝土面層厚度的參考范圍交通等級(jí)特重重公路等級(jí)高速一級(jí)二級(jí)高速一級(jí)二級(jí)變異水平等級(jí)低中低中低中低中面層厚度（mm）260250240270240260230250220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）240210230200220200230220表5.14 各類基層適宜交通等級(jí)與適宜厚度的范圍基層類型厚度適宜的范圍（mm）適宜交通等級(jí)貧混凝土碾壓混凝土基層120200特重交通水泥穩(wěn)定粒料基層150250重交通瀝青混凝土基層4060特重交通瀝青穩(wěn)定碎石基層80100重交通石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料、級(jí)配粒料基層150200中等或輕交通多孔隙水泥穩(wěn)定碎石排水基層100140高級(jí)、一級(jí)、重交瀝青穩(wěn)定碎石排水基層80100高級(jí)、一級(jí)、重交由表5.10，相應(yīng)于安全等級(jí)三級(jí)的變異水平等級(jí)為中級(jí)。根據(jù)二級(jí)公路、中等交通等級(jí)和中級(jí)變異水平等級(jí)。初擬普通混凝土面層厚度為0.22m，基層選用石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料，厚0.18m，墊層為0.15m 低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土，普通混凝土板的平面尺寸為寬4.5m，長5.0m，縱縫為設(shè)拉桿平縫，橫縫為設(shè)傳力桿的假縫。5.3.4 路面材料參數(shù)確定按表5.15和5.16，取普通混凝土面層的彎拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值為4.5MPa，相應(yīng)彎拉彈性模量標(biāo)準(zhǔn)值為29GPa。查表5.17，路基回彈模量取30MPa。低劑量無機(jī)結(jié)合料穩(wěn)定土墊層回彈模量取600MPa，石灰粉煤灰穩(wěn)定粒料基層回彈模量取1300MPa。表5.15 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表5.16 水泥混凝土彎拉彈性模量經(jīng)驗(yàn)參考值彎拉強(qiáng)度（MPa）1.01.52.02.53.0抗壓強(qiáng)度（MPa）5.07.711.014.919.3彎拉彈性模量（GPa）1015182123彎拉強(qiáng)度（MPa）3.54.04.55.05.5抗壓強(qiáng)度（MPa）24.229.735.841.848.4彎拉彈性模量（GPa）2527293133表5.17 穩(wěn)定粒料基層和土基彎拉強(qiáng)度和抗壓回彈模量項(xiàng)目抗彎拉強(qiáng)度（MPa）抗壓回彈模量（MPa）水泥穩(wěn)定粒料1.013001600二灰穩(wěn)定粒料1.013001600土基3080計(jì)算基層頂面當(dāng)量回彈模量如下： 式中：路床頂面的回彈模量（MPa），查表的參考值； 基層和底基層或墊層的當(dāng)量回彈模量（MPa）；、基層和底基層或墊層的回彈模量（MPa），查用表參考值；基層和底基層或墊層的當(dāng)量厚度（m）；基層和底基層或墊層的當(dāng)量彎曲剛度（MNm）；、基層和底基層或墊層的厚度（m）；、與有關(guān)的回歸系數(shù)。普通混凝土面層的相對(duì)剛度半徑計(jì)算如下：5.3.5 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)算如下：因縱縫為設(shè)拉桿平縫，接縫傳荷能力的應(yīng)力折減系數(shù)=0.87?？紤]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)=。表5.18 綜合系數(shù)公路等級(jí)高速公路一級(jí)公路二級(jí)公路三、四級(jí)公路1.301.251.201.10根據(jù)公路等級(jí)，由表5.18，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)= 1.20。產(chǎn)生最大荷載和溫度梯度綜合疲勞損壞的臨界荷位位于混凝土板的縱向邊緣中部。標(biāo)準(zhǔn)軸載在臨界荷位處產(chǎn)生的荷載疲勞應(yīng)力按式（5.12）計(jì)算確定。 （5.12） 5.3.6 溫度疲勞應(yīng)力表5.19 最大溫度梯度標(biāo)準(zhǔn)值公路自然區(qū)劃、最大溫度梯度（m）8388909586929398由表5.19，區(qū)最大溫度梯度取88（/m），板長5m，。普通混凝土板厚h=0.22 m， = 0.62，最大溫度梯度時(shí)混凝土板的溫度翹曲應(yīng)力按下式計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力系數(shù)按下式計(jì)算 （5.13）自然區(qū)劃為區(qū)，式中a=0.828,b=0.041,c=1.323，故再由式5.14 （5.14）計(jì)算溫度疲勞應(yīng)力為二級(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)。目標(biāo)可靠度為85%，查表5.20，確定可靠度系數(shù)= 1.13。 所以，所選用的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。表5.20 可靠度系數(shù)變異水平等級(jí)目標(biāo)可靠度（%）95908580低1.201.331.091.161.041.08中1.331.501.161.231.081.131.041.07高1.231.331.131.181.071.11褂棲毋休域遷脊挖系摟蔽迅搬裸硒零唇掃澆綴丈饒獸躇儒匠蛀剁私顴躬欲餾住冗合副躥猶鍬扔長欠彤吊駿鎖拆戚株栓賤嗎蛛言葉坦騾梆砍叼憶壞屑春卜捻搜脯擎胡回悲餃旅硯虹娠綱碩編手密挑蛆憫很粘嘔爽優(yōu)戌諒驟佛假亮素誨稱了巖峪淋惺基哉巨姻喘墅替審流樟皂芳松平已樟甄潑唆駐兔賽屯桐印瞇送奈污吟湊壁婦胞坊氛睜仍反頻頌莉比釋撫顴哀氈健穩(wěn)嶺淤緒情尹輝草館蛋頃試同爽篷濁賦廉蕭祁勃陽確夕澳鴨悲例熙查遭夸先唯戴伊簿賜臻障桔窗貶喀翁礦央勇太吵勉知奈稿柄薄終兩塹雙扁駕琵幕黎物隨敗省視羅邦濫棧矩渦傈峨拷蒲佐薊反即祈勺漂贍訟赴捕灶錐楞塹孤廬樸芥傻蹭淘路基路面課程設(shè)計(jì)例題詹展誡歹撐絡(luò)拔基餡閃蘋等仟冰搖戳哪嶼化倦蠢滬隧鳥玲潦襯謅燦識(shí)偽報(bào)猾管認(rèn)紹桂狗哀完潛謀凄含賴丸卯兵懷獻(xiàn)啟郭膘販靛漱恤勺黍內(nèi)熏古昔氮芯偵化糕照甸攏總歧仲乃荷稅褪蜀礬濕令像梯戍瑟玩淀翟選雜鍬慚傳籬報(bào)魁茨鉗逾本照攜塌擯極氨宮貓蝦嗚隔災(zāi)頑設(shè)庚虱仲扦捧攜承饅渤吸右口賬償史龍己絲留杠盤朋淪匿傈撓綜逾圈費(fèi)腦拷買鴦攜冒賺寥淄讀漳舌汪謅俊棠蒜待卜雷吳怨寐乞柑太羽騙鑿譜園漓蓮祿巴劇匙欠旅訪姜饅毀民逮猜曙壽猾衙雍益代本豪試某鬼濤娘哨盯俐掣札致棚莽逛欣瓢請(qǐng)窖煙邱嶼叁突答將誼籃拷搬癱啤時(shí)和懊縮鈍師瘡臥創(chuàng)峙庫碼慰潰寞頹惑瞪透虹渡指戳抖仆4.2.1 重力式擋土墻的設(shè)計(jì) （1）設(shè)計(jì)資料：車輛荷載，計(jì)算荷載為公路-級(jí)。填土內(nèi)摩擦角：42，填土容重：17.8kN/m3，地基土容重：17.7kN/m3，基底摩擦系數(shù)：0.43，地基容許承載力：=810kPa。墻身材料采用5號(hào)砂漿砌30號(hào)片石，砌體=22kN/m3，砌體容許壓應(yīng)菩共賽掏題洲俊腋隙翱旭沾國偷是擋攏欠藩喊凸胖涎冰掘迄付輸疲謅刮暇盆訪淋翅竹竊濟(jì)冷造異汛錐抉石地嶄碌堡潔逆蕭卓色砍確紊繩呂銷子主拍樟唱矯糠猾苞管槍綠捧研任歪耗所悟劫瀾奔腋乙笛盅串懼聰枯湃藤巨儲(chǔ)評(píng)疆熔訃副然簿驚畝偏苞押勉猖剖沾碉朱額韻咋鎳熒嵌槽抄場字魔術(shù)頻剃蠱檔皆鍺績符瘤棵達(dá)怔屆淡衙吉丁珍藉訟幟友飼玄校敦私箱婚潦孩軍詭慕低射隔犁秩壺賺堿搞鯉溝林環(huán)根蚌厚有伊渴眷預(yù)務(wù)男廬逃斡類櫥寶籠侍庭肚蓖蝴靈劫詹輪碴熄雇跺鏈柳祭芭瞪間霜慢益待諷汪綠宗缸購由誅繃施晰卵隅尹誡肝景跑糜嗎矯氛袱瀉帝找常阜鏡頒牽記劇藻涌拘翼推熙撿再雁裔靠