二级公路2009年.docx

目 录
第一章 绪论 2
第二章 平、纵、横三维断面设计 3
2.1平曲线设计 3
2.1.1选线 3
2.1.2平纵横综合设计 4
2.1.3平曲线要素 5
2.2纵断面设计 7
2.3、横断面设计 9
第三章 挡土墙设计 10
3.1边坡稳定性验算 10
3.2挡墙验算 15
第四章 公路路面结构设计计算 21
4.1沥青路面设计 21
4.2水泥混凝土路面设计 30
第五章 施工组织设计 34
第六章 施工概预算 42
6.1概预算的作用及编制依据 42
6.2概预算费用的组成 43
6.3概预算项目的主要内容 44
6.4概预算文件的编制步骤 44
参考文献： 49
附 录 62
致 谢 64

第一章 绪论
本项目为乔后井至成原二级公路设计, 该项目的实施将对带动该地区经济发展、方便地方人民群众生活起到积极作用。全线采用两车道二级公路标准：计算行车速度采用80公里/小时，路基宽度12米，桥涵设计荷载采用汽车-20。该段路线全场长9.181372公里，全线挖方244894m3, 填方216270m3，涵洞4 道，占地492.626亩，全线设有配套交通工程及沿线设施。本路段内共设4个交点，平曲线半径为1500—2000m之间。均按照《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)要求都设有缓和曲线，缓和曲线长度为100m。全线平曲线最小半径1500m，共2处，最大半径2000m，共2处。本路段最大纵坡2.221％，最小纵坡0.335％。11处竖曲线中：5个为凸形，竖曲线半径3000m，大于《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)规定一般最小值2000m；6个为凹形，竖曲线半径4500m，大于《公路工程技术标准》(JTG B01-2003)规定一般最小值3000m。施工地点在南宁，该地区属Ⅳ4区东南湿热区,以集中分布粘性土，砂砾土，碎石土为主要特点，，土基强度较好，边坡直立稳定。
主要设计内容有平面线形设计、纵断面设计、横断面设计、路基设计、路面结构设计等。平面线形设计包括资料整理、纸上定线，平曲线要素确定；纵断面设计包括地面高程、设计高程、填挖深度和竖曲线要素；确定标准横断面；锻炼利用海地道路CAD系统进行道路设计的能力；最后根据交通量资料及路面设计规范，确定路面结构设计方案，同时也给出了各部分内容相关的表格与图纸。
第二章 平、纵、横三维断面设计
2.1平曲线设计
2.1.1选线
1、平原地区公路路线特点：
平原地区地面高度变化微小，有时的轻微的起伏和倾斜，平原地区除泥沼、盐渍土、河谷漫滩、海边滩涂等外，一般多为耕地，分布有各种建筑设施，居民点较密，在天然河网地区，还有水塘、河叉、沟渠多等特点，因此平原地区选线一方面由于地势较平坦，路线纵坡及曲线半径等几何要素比较容易达到较高的技术标准；另一方面往往由于受当地自然条件和地物的障碍以及支援农村建设需要的限制选线要考虑各方面的因素。
平原地区地形对路线的限制不大，路线的基本线形，多顺直短捷，如在两控制点之间既无地物、地质等障碍，也无应迁就的风景、文物及居民点等，则与两控制点直线连线相吻合的路线是最理想的，，这只有在荒芜人烟的草原和海边滩涂才有可能。而在一般地区，农田密布，灌溉渠道网纵横交错、城镇、工业区较多，居民点也比较密集，由于这些原因，按照公路的使用任务和性质，有的需要靠近它，有的需要避绕，从而产生了路线的转折，虽然增厂了距离，但这也是必要的，因此平原地区选线，先是把路线总方向内所规定绕过的地点，如城镇、工厂、农场、乡村以及风景文物地点作为控制点，然后在大控制点之间进行实地踏勘，了解农田的优劣及地理分布情况，确定哪里可以穿过，哪里应该饶行，从而建立一系列中间控制点，控制点之间以直线为主，在直达的基础上作适当的调整，使路线的平纵断面配合好。
2、平原二级公路设计要求及特点
平原地区二级公路工程技术标准应为汽车专用公路，工程技术标准要求较高， 设计行车速度达到80km/h；平曲线不设超高最小半径2500m,一般最小半径400m，极限最小半径250m；竖曲线最大纵坡不大于4%，坡段最小长度不小于200m，凸形竖曲线极限最小半径3000m，一般最小半径4500m，凹形竖曲线极限最小半径2000m，一般最小半径3000m，竖曲线最小长度70m；设计洪水频率为百年一遇，要达到这样高的技术标准，是比较困难的，因为设计时不但需要考虑地形、地质、水文、气象、地震等自然因素的影响，同时还要受到当地经济、土地资源，筑路材料来源、施工条件、劳动力状况诸多因素的限制，这要求我们在路线设计时要做到规范与实际相结合，在学习规范的同时，灵活应用规范，努力做到实用与经济相结合。
3、平原二级公路选线原则及依据
选线是在符合国家建设发展的需要下，结合自然条件选定合理路线，使筑路费用与使用质量得到正确的统一，达到行车迅速安全，经济舒适及构造物稳定耐久，易于养护的目的，选线人员必须认真观贯彻国家规定的方针政策，深入实际，综合考虑路线、路基、路面、桥涵等，最后选出合适的路线。
4、平原地区公路选线应符合以下原则
1)、根据道路使用任务和性质，综合考虑路线区域国民经济发展情况与远景规划，正确处理好近期与远景的关系，在总体规划的知道下，合理选择方案。
2)、认真领会任务书的精神，深入现场，多跑、多看、多问、多比较，深入调查当地的地形、气候、土壤、水文等自然情况，以利于选择有价值的方案进行比较。
3)、充分利用有利地形、地势，尽量回避不利地带，正确运用技术标准，从性车的安全、畅通和施工养护的经济、方便着眼，对路线与地形的配合加以研究，做好路线平、纵、横三方面的结合，力求平面短捷舒顺，纵断面平缓、均匀，横断面稳定、经济。
4)、充分利用土地资源，减少拆迁，就地取材，带动沿线城镇及地方经济的发展。平原地区多数是鱼米之乡，土地肥沃，水资源丰富，但是人口密集，特别是耕地尤为紧张能，人均耕地0.5~1.0亩，在选线时，要考虑到尽可能少占耕地，不破坏农田水系
5、平原二级公路选线的依据
1)、平原二级公路选线的依据《公路路线设计规范》（JTGD20-2006），预测交通量，地形图，设计任务书等，它们是路线设计不可缺少的资料。
2)、预测交通量
3)、地形图比例为1：2000，用于路线的方案的选择
4)、设计任务书对道路设计的要求，在路线设计时要充分满足这些要求
6、平原二级公路选线方法和步骤
平原一级公路选线方法有多种，主要有视察，初测与初步设计。实测与施工图设计等，步骤：1.全面布局 2.逐段安排 3.具体定线
2.1.2平纵横综合设计
1、平纵线形的协调
为了保证汽车行使的安全与舒适，应把道路平、纵、横三面结合作为主体线形来分析研究，平面与纵面线形的协调组合将能在视觉上自然地诱导司机的视线，并保持视觉的连续性。
1）、平曲线与竖曲线的配合
2）、长直线上设置竖曲线，平原区平面上设置长直线较为常见纵断面设计无论如何避免不了在直线段设置竖曲线，资料显示小坡差多处变坡视觉稍有感知。
3）、平面与横断面的综合协调主要是超高的设计。
2、线形与环境的协调
1）定线时尽量避开村镇等居民区，减少噪音对居民生活带来的影响，同时采用柔性，沥青混凝土路面以减少噪音。
2）路基用土由地方政府同意安排，利用开挖鱼塘或沟渠，避免乱开挖，同时又利于农田、水利建设。
3）注意绿化，对路基边坡及中央分隔带加强绿化和防护，在护坡道上互通立交用地范围内的空地上均考虑绿化。
4）对位置适当的桥梁在台前坡脚（常水位以下）设置平台，以利非机动车辆和行人通过。
5）对位于公路两侧的建筑物建议注意其风格，以求和道路想协调，增加美感。
、
3、纵断面线性与景观、城镇规划的结合
4、利用老路时的平、纵、横综合设计
5、远近期结合的平、纵、横综合设计
2.1.3平曲线要素

图2－1 平曲线设计计算图

JD3桩号K6+747.814 R=2000m Ls=100m
计算：
m
p=m

m
mm
J=2T-L=2×438.798-867.632=9.964m
ZH =K6+747.814+438.798=K7+186.612

计算得出各平曲线主点桩号及校正：
表2－1 各平曲线主点桩号计算及校正：
曲线主点位置
交点
JD
ZH
HY
YH
HZ
QZ
JD1
K2+462.766
K2+077.059
K2+177.059
K2+737.474
K2+837.474
K2+457.266
JD2
K5+408.992
K4+841.741
K4+941.741
K5+853.962
K5+953.962
K5+397.852
JD3
K6+747.814
K6+312.237
K6+412.237
K7+073.969
K7+186.612
K6+743.103
JD4
K8+082.46
K7+734.106
K7+834.106
K8+323.024
K8+423.024
K8+078.565

同理可计算得出其他曲线要素，如下表：
表2—2曲线要素表
交
点
交 点
位 置
偏 角
切 线
长 度
半径
曲 线
总 长
外距
JD1
K2+462.766
左25°13′33″
385.707
1500
760.414
37.379
JD2
K5+408.992
左28°59′51″
567.240
2000
1112.201
66.004
JD3
K6+747.184
右21°49′18″
438.798
2000
867.634
37.635
JD4
K8+082.460
左22°29′43″
348.358
1500
688.925
29.657

2.2纵断面设计
1．纵断面线形设计主要是解决公路线形在纵断面上的位置，形状和尺寸问题，具体内容包括纵坡设计和竖曲线设计两项。
纵断面线形设计应根据公路的性质、任务、等级和地形、地质、水文等因素，考虑路基稳定，排水及工程量等的要求对纵坡的大小，长短，前后的纵坡情况，竖曲线半径大小及与平面线形的组合关系等进行组合设计，从而设计出纵坡合理，线形平顺圆滑的最优线形，以达到行车安全、快速、舒适，工程造价省，运营费用较少的目的。
2．该路地处平原区，土地资源宝贵，本项纵断面设计采用小纵坡，尽量降低路堤高度，所选用的半径需满足行车视距的要求，另外，竖曲线的纵坡最小采用0.3%以保证排水要求。
3．纵坡设计
1）纵坡设计的一般要求
①纵坡设计必须满足《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）的有关规定，一般不轻易使用极限值
②纵坡应力求平缓，避免连续陡坡，过长陡坡和反坡
③纵断面线形应连续，平顺，均衡，并重视平纵面线形的组合
从行车安全，舒适和视觉良好的要求来看，要求纵断面线形注意有以下几点：在短距离内应避免线形起伏，易使纵断面线形发生中断，视觉不良；避免“凹陷”路段，若线形发生凹陷出现隐蔽路段，使驾驶员视觉不适，产生莫测感，影响行车速度和安全；在较大的连续上坡路段，宜将最陡的纵坡放在底部，接近顶部的纵坡宜放缓些；纵坡变化小的，宜采用较大的竖曲线半径；纵断面线形设计应注意与平面线形的关系，汽车专用公路应设计平、纵面配合良好协调的立体线形；纵坡设计应结合沿线自然条件综合考虑，为利于路面和边沟排水，一般情况下最小纵坡以不小于0.5%为宜，在受洪水影响的沿河路线及平原区低速路段应保证路线的最低标高，以免遭受洪水冲刷，而确保路基的稳定；纵坡设计应争取填、挖平衡，尽量利用挖方作就近填方，以减少借方和废方，接生土石方量，降低工程造价；纵坡设计时，还应结合我过情况，适当照顾当地民间运输工具，农业机械、农田水利等方面的要求。
纵坡设计的方法和步骤：
①准备工作
纵坡设计前，应先根据中桩和水准记录点，绘出路线纵断面图的地面线绘出平面直线，曲线示意图，写出每个中桩的桩号和地面标高以及土壤地质说明资料，并熟悉和掌握全线有关勘测设计资料，领会设计意图和要求。
②调坡
主要根据以下两方面进行：1)结合选线意图。2)对照技术标准。详细检查设计最大纵坡、坡长限制、纵坡折减以及平纵线形组合是否符合技术标准的要求，特别要注意陡坡与平曲线、竖曲线与平曲线。
调整坡度线的方法有抬高、降低、延长、缩短、纵坡线和加大、减小纵坡度等。调整时应以少脱离控制点、少变动填挖为原则，以便调整后的纵坡与试定纵坡基本相符。
③根据横断面图核对纵坡线
核对主要在有控制意义的特殊横断面图上进行。如选择高填深挖、挡土墙、重要桥涵及人工构造物以及其它重要控制点的断面等。
④确定纵坡线
经调整核对后，即可确定纵坡线。所谓定坡就是把坡度值、变坡点位置（桩号）和高程确定下来。
⑤计算设计标高
根据已定的纵坡和变坡点的设计标高，则可以计算出未设竖曲线以前各桩号的设计标高。
4、竖曲线设计要求：
①宜选用较大的竖曲线半径。竖曲线设计，首先确定合适的半径。宜选用较大的竖曲线半径，一般都应采用大于竖曲线一般最小半径的数值，以利于视觉和路容美观。②应满足排水要求。
5、纵段面设计步骤
① 拉坡
首先是试坡，试坡以“控制点”为依据，考虑平纵结合、挖方、填方以及排水沟设置等众多因素初步拟订坡度线。然后进行计算，看拉的坡满不满足控制点的高程，满不满足规范要求，如不满足就进行调坡。调坡时应结合选线意图，对照标准所规定的最大纵坡、坡长限制以及考虑平纵线形组合是否得当进行调坡。
②竖曲线计算
图2-2 竖曲线设计计算图
边坡点桩号K5+299.588 高程为506.284m ,,i
1、 计算竖曲线要素
, 为凸形
曲线长: m
切线长: m
外距: m

2、 计算设计高程
竖曲线起点桩号=(K5+299.588)-45.18= K5+254.408m
竖曲线起点高程=506.284-45×0.44%=506.084m
竖曲线终点桩号= K5+299.588+45=K5+344.768m
竖曲线终点高程=506.284-45×1.56%=505.577m
表2-3 变坡点竖曲线要素表
变坡点桩号
ω
曲线长L
切线长T
外距E
起点桩号
起点
高程
终点桩号
终点
高程
K0+898.792
0.023
70.14
35.07
0.205
K0+863.722
525.717
K0+933.862
525.377
K1+770.236
0.029
130.73
65.36
0.475
K1+704.874
530.650
K1+835.599
529.645
K2+491.434
0.026
76.68
38.34
0.245
K2+453.094
515.931
K2+529.774
515.207
K3+453.014
0.023
101.34
50.67
0.286
K3+402.344
518.133
K3+503.684
517.332
K4+308.816
0.024
70.80
35.40
0.209
K4+273.416
502.577
K4+344.216
502.055
K5+299.588
0.020
90.36
45.18
0.227
K5+254.408
506.084
K5+344.768
505.577
K6+122.499
0.025
86.73
43.37
0.269
K6+079.134
494.087
K6+165.864
493.804
K6+760.069
0.027
119.21
59.60
0.395
K6+700.467
498.682
K6+819.672
498.191
K7+441.923
0.028
82.71
41.36
0.285
K7+400.568
488.107
K7+483.278
487.811
K8+075.900
0.031
139.28
69.64
0.539
K8+006.263
493.151
K8+145.538
492.418
K8+668.212
0.036
108.09
54.05
0.487
K8+614.167
482.696
K8+722.257
482.401

2.3、横断面设计
查规范，得各项技术指标
1）路基宽度：据任务书知道设计年限15年，各种车辆折合成小客车的交通量合计为次/日， 查《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）P19得二级公路车速为80km/h二车道的路基宽度一般值为12m,最小值为10m，取设计车道宽度为3.75m，得总车道宽度为3.75×2＝7.5m，由P23 表6.4.1知二级公路车速为80km/h的右侧硬路肩宽度为1.5×2=3.0m，土路肩的宽度为0.75×2=1.5m
2）路拱坡度：查《公路路线设计规范》（JTGD20-2006）P24得沥青混凝土及水泥混凝土路拱坡度均为1~2%，故取路拱坡度为2%；路肩横向坡度一般应较路面横向坡度大1%~2%，故取路肩横向坡度为3%，路拱坡度采用双向坡面，由路中央向两侧倾斜。
3）路基边坡坡度：由《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）得知，当H<6m（H—路基填土高度）时，路基边坡按1：1.5设计。
4）边沟设计：查《公路路基设计规范》（JTGD30—2004）P20 表4.2.3得边沟横断面一般采用梯形，梯形边沟内侧边坡为1：1.0~1：1.5，外侧边坡与挖方边坡坡度相同。本设计路段地处平原微丘区，故宜采用梯形边沟，且底宽为0.6m，深0.6m，内侧边坡坡度为1：1。

第三章 挡土墙设计
3.1边坡稳定性验算
已知路基高度h=6.43m顶宽12m,其横断面初步拟定如图所示，路基填土为粘性液限粘土，土的粘聚力c=10Kpa,容重，内摩擦角为35（），荷载为公路二级，试分析其边坡稳定性。
1）以1：50比例绘制出路堤横断面
2）将公路二级换算成土柱高，设其中一辆停歇在路肩，另一辆以最小间距d=0.4m与它并排，换算土柱高为：
(1)

其中：N为车辆系数等于2 ,d为车身之间的净距等于0.6，b取车宽2.5m
故

3）按4.5H法确定滑动圆心辅助线，由边坡斜度为1：1.5，查表7-1得，，据此两角分别自坡脚和左顶点作直线相较于O点，B0的延长线，即为滑动圆心辅助线。
4）绘出四条不同位置的滑动曲线①一条通过路基的右边缘；②一条通过距右边缘1/4路基宽度处；③一条通过路基中线；④一条通过距左边缘1/4路基宽度处
5）将圆弧范围内土体分成8-10段
6）算出滑动曲线每一分段中点与圆心竖线之间的偏角
(2)
7）计算每一段的面积；其中包括荷载换算成土柱部分的面积在内。
8）以路堤纵向长度1m,计算出各分段的重力
9）将每段的重力化为二个分力：在滑动曲线法线方向分力;在滑动曲线切线方向分力。分别求出两者之和和。
10）算出滑动曲线圆弧长L
12）计算稳定系数
①、过路基右边缘

图3-1 过路基右边缘边坡稳定计算

表3-1 过路基右边缘边坡稳定性分析表
分段

(KN)

(KN)
L
(m)
1
0.97

0.24
1.7
30.6
7.34
29.68
29.8
2
0.82

0.57
20.29
365.22
208.18
299.48
3
0.57

0.82
25.94
466.92
382.87
266.14
4
0.31

0.95
30.61
550.98
523.43
170.8
5
0.06

0.99
29.82
536.76
531.39
32.21
6
-0.19

0.98
20.43
367.74
360.38
-69.87
7
-0.45

0.89
12.70
228.6
203.45
-102.87
8
-0.70

0.72
4.80
86.4
62.2
-60.48

=2279
=566

1.79

②、过距路基右边缘1/4处
图3-2 过距路基右边缘1/4处边坡稳定计算

表3-2 过距路基右边缘1/4处边坡稳定性分析表
分段

(KN)

(KN)
L
(m)
1
0.87

0.49
11.56
208.08
101.96
181.03
24.3
2
0.66

0.75
15.67
282.06
211.55
186.16
3
0.48

0.88
17.56
316.08
278.15
151.72
4
0.30

0.95
19.35
348.3
330.89
104.49
5
0.12

0.99
18.14
326.52
323.25
39.18
6
-0.06
-
1.00
15.39
277.02
277.02
-16.62
7
-0.24

0.97
10.10
181.8
176.35
-43.63
8
-0.42

0.91
7.99
143.82
130.87
-60.40
9
-0.60

0.80
2.86
51.48
41.18
-30.89

=1871
=781

③、过路基中线

图3-3 过路基中线边坡稳定计算

表3-3 过路基中线边坡稳定性分析表
分段

(KN)

(KN)
L
(m)
1
0.88

0.47
4.08
73.44
34.52
64.63
19.4

2
0.66

0.75
10.13
182.34
136.76
120.34
3
0.53

0.85
13.51
243.18
206.70
128.89
4
0.35

0.94
13.48
242.64
228.08
242.64
5
0.16

0.99
11.66
209.88
207.78
35.58
6
0.02
1°
1.00
9.12
164.16
164.16
3.28
7
-0.21

0.98
6.10
109.8
107.6
-23.06
8
-0.39

0.92
2.18
39.24
36.1
-15.3

=1122
=557

④、过距路基左边缘1/4处

图3-4 过距路基左边缘1/4处边坡稳定计算

表3-4 过距路基左边缘1/4处边坡稳定性分析表
分段

(KN)

(KN)

L
(m)
1
0.79

0.61
4.79
86.22
52.59
68.11
15.25

2
0.65

0.76
6.11
109.98
83.58
71.49
3
0.52

0.85
6.08
109.44
93.02
56.91
4
0.39

0.92
5.60
100.08
92.74
39.31
5
0.27

0.96
4.90
88.2
84.67
23.81
6
0.14

0.99
3.85
69.3
68.61
9.70
7
0.01

1.00
2.55
45.9
45.9
0.46
8
-0.10
-
0.99
0.88
15.84
15.68
-1.58

=537
=268
均满足边坡稳定性要求
3.2挡墙验算

图3-5 挡土墙验算图（单位cm）

填土高度H=8.01m,墙背倾角，填土表面得倾角，填土容重18KN/m,填土的内摩擦角,墙背摩擦角填土与墙背摩擦角，基底摩擦系数，基地容许承载力=300Kpa，墙体材料容重
1、滑动稳定性验算
滑动稳定方程：

G=×A=20×20.51=410.17 KN
库伦主动土压力系数：
(3)
代入数据得：

KN
KN
库伦被动土压力系数：
(4)
代入数据得：
=1.57m
∴ KN
由=0、 =1.40、=0.5 、=0.5
将数据代入滑动稳定方程得：
抗滑动稳定系数：
(5)
其中N=G+=410.17+178.95=589.12 KN
代入得：
满足抗滑动稳定要求
2、抗倾覆稳定性验算
倾覆稳定方程：
(6)
土压力作用点距离墙趾
由图可知=3.35m =2.67m =1.68m ==0.52m
代入倾覆稳定方程得：

满足抗倾覆稳定要求

3、基底应力及合力偏心距验算
1)基底合力的偏心距 (7)

图3-6 基底应力及合力偏心距验算图

由图可知 B=5.41m
KN·m
KN
∴=539.65／589.12=0.92m.<B／4=1.35m
（1） 基础地面的压应力
当 时， ，=0
=1.785
∴ Kpa<=300Kpa
4、墙身截面强度验算

图3-6 墙身截面强度验算

①、验算截面Ⅰ─Ⅰ的强度
法向应力及偏心距e验算
=×=20×6.33=126.6 KN
KN
KN
KN
由图可知：=1.09m =2.10m =1.33m =2.56m
KN·m
KN
m
m< 0.3=0.768 m
截面两端边缘的法向应力为：
(8)
计算得出：=117.15 Kpa<=300Kpa
=16.74Kpa<=300Kpa 满足要求
②、验算截面Ⅱ─Ⅱ的强度
法向应力及偏心距e验算
G=×A=20×20.51=410.17 KN

KN
KN
=83.19 KN
由图可知：=1.68m =3.35m =2.67m =0.52m =4.53m
KN·m
KN
m
m< 0.3=1.36 m
截面两端边缘的法向应力为：
(9)
计算得出：=288.52Kpa<=300Kpa
=-28.42Kpa<=300Kpa 满足要求
第四章 公路路面结构设计计算
4.1沥青路面设计
1、基本资料
1）设计任务书要求
乔后井至成原公路设计等级为二级公路，设计年限为12年，拟采用沥青路面结构。
2）自然条件及气象资料
该公路地处Ⅳ4区，年降雨量为2000（mm/年），最高气温38℃，最低气温-2℃
3）地质资料与筑路材料
沿线土质为液限粘性土，一般路基处于过湿状态。公路沿线有丰富的沙砾，路面所用水泥和沥青均需外购。
4）交通资料
交通量年增长率为4.5%
表4-1 交通参数表：
汽车车型
前轴重（KN）
后轴重（KN）
后轴数
后轴轮组数
后轴距(m)
交通量
黄河JN150
49
101.6
1
2
0
224
日野KF300D
40.75
79
2
2
2
160
依士兹TD50
42.2
80
1
2
0
46
标准轴载
BZZ-100
0
100
1
2
0
632
交通SH-141
25.55
55.1
1
2
0
70
解放CA10B
19.4
60.85
1
2
0
530
斯柯达706R
50
90
1
2
0
93
长征XD980
37.1
72.65
2
2
2
76
东风CS938
24
70
2
2
4
63
尼桑CK10G
39.25
76
1
2
0
83
东风SP9135
20.1
72.6
2
2
4
73
日野KB222
50.2
104.3
1
2
0
94

1、 计算标准轴载累计交通量，确定交通等级
以弯沉作为设计指标是的轴载应力验算
(1)

计算结果如下表：
表4-2 标准轴载累计交通量表
汽车车型
交通量
前轴重（KN）
后轴重（KN）
标准轴载累计交通量（次/日）
前轴
后轴
黄河JN150
224
49
101.6
10
296
日野KF300D
160
40.75
79
7
2575
依士兹TD50
46
42.2
80
1
17
标准轴载
BZZ-100
632
0
100
0
632
交通SH-141
70
25.55
55.1
0
5
解放CA10B
530
19.4
60.85
0
61
斯柯达706R
93
50
90
5
59
长征XD980
76
37.1
72.65
2
849
东风CS938
63
24
70
0
599
尼桑CK10G
83
39.25
76
1
25
东风SP9135
73
20.1
72.6
0
813
日野KB222
94
50.2
104.3
5
113

∴ =6077 次/日
取车道系数η=0.7,计算设计年限内标准轴载累计当量轴次

轴次 属于重交通
3、确定土基回弹模量
设计路段土质为液限粘性土,土基处于过湿状态,查表得土基回弹模量为38
4、拟定路面结构组合确定设计参数
①初拟路面结构:细粒式沥青混凝土3cm+中粒式沥青混凝土4cm+粗粒式沥青混凝土5cm+水泥稳定碎石基层25cm+二灰土底基层，以二灰土为设计层。
②确定设计参数
查表确定沥青混合料和其他结构层材料的抗压回弹模量。沥青混合料和其他结构层材料的弯拉回弹模量值，以及沥青混合料弯拉强度和半刚性材料的弯拉强度值，列于下表

表4-3 路面结构层设计参数

材料名称
20℃抗压回弹模量（MPa）
弯拉模量（）
弯拉强度（）
Ep
方差
Ep-2σ
σ

细粒式沥青混凝土
1991
201
1589
3000
1.2
中粒式沥青混凝土
1425
105
1215
2800
1.0
粗粒式沥青混凝土
978
55
868
2600
0.8
水泥稳定碎石
3188
782
1624
6457
0.6
二灰土
2091
688
715
2846
0.3

5、路面结构厚度设计
1)计算确定设计弯沉
根据公式 (2)
计算结果如下：

2）计算确定容许弯拉应力
根据公式： 及
（用于沥青层）
（用于水泥稳定碎石，二灰稳定砂粒）
（用于二灰土）
计算结果列于下表
表4-4 结构层容许弯拉应力
材料名称
极限弯拉强度
结构强度系数K
容许弯拉应力
细粒式沥青混凝土
1.2
2.45
0.49
中粒式沥青混凝土
1.0
2.45
0.41
粗粒式沥青混凝土
0.8
2.45
0.33
水泥稳定碎石
0.6
2.06
0.29
二灰土
0.3
2.65
0.11

3）计算待求层厚度
①、根据，求理论弯沉系数
由 (3)
(4)
代入数据：

②、计算基层高度
下图为换算当量三层体系图：

图4-1 换算当量三层体系图

查图12-6得 α=7.4
查图12-6得 =1.45

由=0.434 =0.03
查图12-6得
H=5.80×10.65=61.77
(4)
解得：=32cm 因此其厚度满足施工
4）、验算整体材料层底部最大弯拉应力
①、确定细粒式沥青混凝土层底的弯拉应力

将多层体系换算成当量三层体系，如下图：

图4-2 多层体系换算成当量三层体系计算图

查图12-7得 ＜ 0
表明该层层底受弯曲应力，满足要求。
②、确定中粒式沥青混凝土层底的弯拉应力

将多层体系换算成当量三层体系，如下图：

图4-3 多层体系换算成当量三层体系计算图

查图12-7得：=0.25
满足要求
③、确定粗粒式沥青混凝土层底的弯拉应力

将多层体系换算成当量三层体系，如下图：

图4-4 多层体系换算成当量三层体系计算图

查图12-7得：=0.1
满足要求
④ 、确定粗粒式沥青混凝土层底的弯拉应力
将多层体系换算成当量三层体系，如下图：

图4-5 多层体系换算成当量三层体系计算图

查图12-7得：=0.38
满足要求
⑤、确定粗粒式沥青混凝土层底的弯拉应力

图4-6 多层体系换算成当量三层体系计算图

查图12-8得：=0.36
满足要求

5）结构厚度计算结果
设计层二灰土层厚度32cm ，设计弯沉22.05cm(0.01mm)
表4-5 结构厚度计算结果表
序
号
材料名称
抗压模量
弯拉模量
弯拉强度
厚度
层底拉应力
容许拉应力
1
细粒式沥青混凝土
1589
3000
1.2
3
＜0
0.49
2
中粒式沥青混凝土
1215
2800
1.0
4
0.134
0