高速公路.docx

毕 业 设 计 论 文

湖南某高速公路

班 级： 交通土建2班
姓 名： ×××
学 号： 123456789
指导教师： ×××

总 说 明 书

1 工程概述
本设计为某高速公路路基路面综合设计,设计任务段为K84+900～K86+300，全线按四车道高速公路设计，计算行车速度为100公里/小时，路基宽度26.0米，行车道宽4×3.75米，设计荷载：公路—Ⅰ级，全部实行封闭、全部控制出入。
2．沿线自然地理概况
本路段自然区划为Ⅳ5区，路线区域属于内陆亚热带季节风气候，气候温暖湿润，雨量充沛，四季分明，降水量一般集中在4～6月份，多以暴雨的形式集中降水，由于区域内地下水极其丰富，所以地表水很少断流，沿线地表水丰富。年平均气温16.9℃,一月平均气温4.6℃,七月平均气温28.3℃，极端最低气温-11.0℃，极端最高气温41.0℃，年降水量1853毫米，整个路段的地质情况为：上部为褐色的中液限粘土，厚度为0.50～3.50米，下伏地层为寒武系灰岩、志留系页岩、砂质页岩。
3 总体设计
3.1 总体设计原则
设计在满足工程经济的前提下既要符合高速公路标准的要求，尽可能采用较高的技术指标，还要综合考虑其它影响因素。
3.2 技术标准与技术指标的的总体适用情况
本项设计方案各项技术指标均符合《公路工程技术标准》（JTG B01-2003），《公路路线设计规范》（JTG D20-2006）的要求。
4 路线
4.1 基本要求
路线的布设以《公路工程技术标准》和《公路路线设计规范》为依据，按高速公路的标准来进行设计，路线的设计应当根据道路的等级及其使用的任务和功能，合理的利用地形，正确的利用技术标准，以保证线形的均衡性。路线的设计当中对公路的平纵横三个面进行综合的设计，以保证路线的整体的协调性，作到平面顺适，纵坡均衡、横面合理，并且应当考虑车辆的行驶时的安全舒适性以及驾驶员的视觉和心理的反应，并适当的注意与当地的环境和景观相协调，路线的选择应尽量的避免穿过地质不良的地段。贯彻保护耕地、节约用地的原则，少拆房屋、方便群众、保护环境、保护古迹。来修建道路，在高速公路的设计时，应在满足高速公路技术标准和设计规范要求的前提下，合理使用地形，力求使路线连续、流畅、舒适、安全、优美、工程经济，尽量采用较高的技术标准。
4.2 路线平面设计
本段起点桩号为K84+900，终点桩号为K86+300，路线全长1.4公里。该段平曲线的半径为750米，路线方案的确定见附件中的路线平面图。
4.3 路线纵断面设计
全线设竖曲线一个，竖曲线半径10000m，最大纵坡1.827％，最短坡长460m。通过的地区较为山地，填挖方量较大，中桩最大的填高为19.49米，中桩的最大挖深为34.34米。见附件中的路线纵断面图。
5 路基工程及排水
5.1路基工程
1) 基本要求
路基的设计的基本要求是应根据使用要求和自然条件并结合施工方案进行设计，既应有足够的强度和稳定性，又要经济合理。影响路基强度和稳定性的地面和地下水，必须采取拦截或排出路基以外的措施，并结合路面排水，应做好综合排水设计，形成完整的排水系统。修筑路基取土和弃土时，应符合环保的要求，减少弃土侵占耕地，防止水土的流失。通过特殊路基的地段的路基的设计应当在作好调查的同时结合当地的实际的经验进行特别的设计。
2) 路基横断面设计
公路路基宽度为行车道与路肩宽度之和（若有中间带、变速车道、爬坡车道、应急停车带时也应当包括在内）。在本段的设计当中，根据《公路工程技术标准》对于公路路基的宽度的一般的要求，根据公路设计的等级及设计车速，高速公路四车道，设计车速为100km/h，采用26.0m的路基的宽度。即：3.50(中间带)+4×3.75(行车道) +2×3.00( 硬路肩)+2×0.75(土路肩)　其具体的布置可以参看附件中的标准横断面图。
3) 路基高度
路基高度的设计，应使路肩边缘的高度高出路基两侧地面的积水的高度，同时要考虑地下水，毛细水作用，以不至于影响路基的稳定性和强度。
路基的设计标高（有中央分隔带的情况）为中央分隔带外侧边缘标高，路基施工标高为设计标高减去路面厚度，计算路基土石方已扣除路面厚度，施工时按设计标高减去路面厚度来进行控制。
4) 超高设置
本段平曲线半径R＝750m，根据《公路工程技术标准》的3.0.14条的规定对于高速公路设计车速为100km/h时的不设超高的最小半径为4000m，由此规定本段必须设超高，具体见附件路基设计表。
5) 路基边坡
填土路堤边坡：根据《路基》规范的要求，本段的填土所采用的是粘性土，由《路基》规范表1-2-3的路堤边坡坡度表根据实际的情况来进行选择适当的坡率。路堤边坡选用坡率为1:1.5、1：1.75。
路堑边坡：同样根据《路基》规范的规定，以及本路段的地质情况，地基是中液限的粘土，下部为寒武系灰岩、志留系页岩、砂质页岩，地质条件相对较为复杂，主要是岩石受构造挤压破碎，拟定岩石边坡的坡率两级都为1:0.5，对于较高的路堑超过10m处设平台并加设平台边沟。且对于特殊的地段应当采用相应的防护措施以确保路堑的稳定性。
6) 支挡工程
根据本段的实际的情况，设置了一段的挡土墙，设置的形式为仰斜重力式挡土墙，最高处的挡土墙的高度为墙高7.0米，墙顶宽2.0m，填土高为3.0米，挡土墙设计荷载为公路—Ⅰ级，没有浸水地段的影响。根据《路基》的要求进行了设计和验算符合设计的要求。挡土墙的具体的形式见附件支挡工程图。
挡土墙的施工时也应当注意与设计的要求相配合，施工时应当注意地面排水和安全工作；在松软的地层、塌方或者是坡积层的地段，基坑不宜全段开挖，以避免挡土墙在砌筑的过程中发生坍滑；挡土墙的底部、顶部以及墙面的外层宜选用整齐的大块石砌筑；墙址部分的基坑，在基础施工完以后应及时的回填夯实，以避免积水的下渗，影响墙身的稳定。挡土墙的设计也应当考虑到施工的难易、环境的保护、工程的经济性等方面的问题来进行综合的考虑。
7)、 防护工程
在遵循“因地制宜，就地取材，以防为主，防治结合”的方针下，对于高速公路尤其应当兼顾经久耐用、节省造价、和造型美观的要求。根据本段的实际的情况以及《路基》里的推荐的防护的各种方案我分路堤和路堑以及特殊地段的情况进行了分别的考虑如下：
路堤防护：主要采用的方式是1.路堤骨架内草皮护坡、2.路堤混凝土预制块护坡 路堤骨架草皮的护坡的形式适用于路基的填土高度大于3米的路堤的地段，且此种形式的护坡以植草的形式可以美化环境,有利于使得道路与周边的环境相协调，也有利于排水（可以沿设置的沟排到路堤的边沟）。路堤混凝土预制块的选择和采用是因为在路堤较陡的地方采用,水流的冲刷较大,每隔50m的距离设置急流槽以顺利的将水排出到路基以外。采用此种形式的护坡形式施工起来比较的方便,在接近预制厂的地方可以较为优先的采用这样的护坡形式。
路堑防护：主要的防护形式有1.浆砌片石窗式护面墙，2.人字型骨架浆砌片石护面墙，3.一般的等厚与不等厚的护面墙 4.挂网喷射混凝土。 在挖方路堑的岩石边坡处根据实际的情况采用不同的防护措施,在边坡的分级处也可以采用不同的防护方式.在本段的路堑的防护选择中,岩石面前两级的坡率均采用1:0.5，考虑采用护面墙，在岩石以上的粘性覆盖层采用1:0.75、1:1的坡率,由于坡率较缓可选用植草的方式，如果岩石高度超过20m可采用挂网喷射砼。浆砌片石窗式护面墙、人字型骨架浆砌片石护面墙使与挖方路堑配套，当在岩石边坡的岩石风化程度不是特别的严重时,可以根据边坡的需要在窗内植草或是砌石; 对于岩石边坡的岩石风化严重的时候,可以考虑采用完全的浆砌片石护面墙的护坡形式。图纸可参见附件中的防护工程图。
5.2 路基排水
在本路段的排水设计当中,在所有的挖方路堑地段都相应的设置了路堑边沟以配合边沟迅速的将路基范围的水排走。在绝大部分的路堤段设置了路堤边沟，为了不使得路面的水到处漫流，在配合路堤防护的水沟同时将水以排水沟排向沟渠，引向鱼塘等地段.密切配合农田水利的建设。路段设置排水边沟或坡脚排水沟。山坡路段根据需要设置截水沟。沟底纵坡较大时设置急流槽，引水较远时设排水沟。路堤段高度超过4m时设边坡急流槽以排除路面汇水，防止对路堤边坡的冲刷。路基边坡设纵向排水渗沟排除路面内部积水。具体尺寸参考附件中的排水图。
6 路面工程
本路段为Ⅳ5区，属亚热带季风型湿润性气候，气候温和，四季分明，雨水充沛，且集中在4-8月。上部中液限粘土。路面结构方案是根据交通量对路面结构强度的要求，结合沿线气候、水文、地形地质、路基工程特点、筑路材料及施工条件等方面的实际情况，经过技术、经济比较后确定采用沥青混凝土路面，基本情况如下：
公路等级：高速公路
路面等级：高级路面
设计年限：15年
设计车速：100km/h
车道特征：双车道有分隔
车道系数：0.4
一共拟定了两种路基状态—干燥和中湿，3种沥青路面结构类型和3种混凝土路面结构型式，各选取一种。本路段主要采用沥青路面型式，路面结构从上往下依次采用AK-13A、AC-20、AC-25、水泥稳定碎石、二灰砂砾，其结构见附件。
7 桥梁及涵洞
本路段共设置了涵洞2道，通道2道，中桥2座，分离式立体交叉1座，涵洞的跨径应力求保持原有水系及排灌系统，以利农田基本建设，保持生态平衡，力求采用标准、轻巧、经济的结构。

第一章 路基设计

公路路基是路面的基础，它承受着本身土体的自重和路面结构的重量，同时还承受由路面传递下来的行车荷载，所以路基成了公路的承载主体。在设计的时候极其重要。
1.1 路基设计的一般原则
1) 路基设计应符合公路建设的基本原则和《公路工程技术标准》（JTJ001—97）规定要求；
2) 对半填半挖路基应根据实际情况做适当处理；
3) 地面坡度较大的填方路基，应采取技术措施（如挖台阶），可以参见横断面；
4 ) 路基设计应兼顾当地农田基本建设的需要；
5) 挖方与填方的防护应与周围的环境相协调，有效利用自然地形减少土石量，加强园林绿化，改善变化后的地形景观。
1.2 本段路基设计情况
本设计段（K84+900～K86+300）全长1.4km，处于山岭重丘区，起伏较大，路基设计综合平面图、路基设计纵断面图以及路基设计表见附表，根据纵断面，在地形图是读出各个断面的高程，绘制路基设计横段面图，其中中桩最大的填高为17.39米，中桩的最大挖深为40.15米,根据横断面，计算土石方量,填写路基土石方数量表。绘制路基设计标准横断面图、典型横断面图（填方横断面，挖方横断面，半填半挖横断面，带有挡土墙的填方横断面。设计路基宽度26.0m，满足《公路工程技术标准》（JTG B01-2003）的要求。

第二章 防护工程

2.1 护坡
1) 种草或铺草皮
种草用于边坡稳定，坡面冲刷稳定且易于草类生长的土质路堤与路堑主要作用是防止表面水土流失，固结表土，增强路基的稳定性；铺草皮则用在边坡较高、较陡的路段。对于稳定性较好的填方路堤或挖方不大的路堑边坡视当地情况可以考虑种草或铺草皮。
2) 护面墙
本路段所采用的护面墙的形式有：人字型骨架式护面墙、窗式护面墙等。主要用于易风化软质岩层的路堑边坡。
.3) 浆砌片石防护
本路段所采用浆砌片石防护适用于深路堑情况，本段深路堑可以采用浆砌片石，并设置了必要的泄水孔。
4) 挂网喷涂
对于深路堑第三、四级边坡由于岩石较多，为了减少施工难度，可以采用挂网喷涂防护。
2.2 本设计段路基防护的具体措施
1). 对于边坡面积较小，而且较矮时，为了减少施工程序及施工时间，同时也为了与周围环境相协调，采用了种植草皮的防护形式。
2). 对于其它土质路堤及路堑边坡的防护，由于边坡较稳定，坡面冲刷轻微，且土质宜于草类生长，多采用骨架内草皮护坡。考虑到美化效果，采用了多种骨架形式，其中有窗式、人字型等。
3). 对于少数风化页岩、灰岩岩石边坡，为了防止其中风化以及水流冲刷，相应地采用了骨架内草皮护坡。
4). 对于土质边坡应尽量采用种草护坡。
5). 对于较陡的岩石边坡第一、二级采用浆砌片石防护，第三、四级视情况可采用窗式或人字型护坡，如果岩石较多采用挂网喷涂。

第三章 排水、涵洞设计

3.1. 根据本设计区内的地形状况和对汇水的计算：设置了边沟、截水沟、排水沟、急流槽、圆管涵、通道等(见附件中图纸)。
1). 边沟： 设置在挖方路基的路肩外侧，路堤坡角外侧用于汇集和排除路基范围内和流向路基的小量地面水。本段内长路堑的边沟纵坡与路线的纵坡有所不同。具体情况可参照平面图。
2) 截水沟：设置路堑顶部距离坡顶至少大于5m的适当位置，用以截引路基上方流向路基的地面径流，防止冲刷和侵蚀挖方边坡，并减轻边沟的泄水负担。本设计段内截水沟的断面形式是梯形，纵坡大于1%。对山坡覆盖层较薄且不稳定的，截水沟的沟底设置在基岩上，以截除覆盖层与基岩面间的地下水，以保证沟身稳定。截水沟离开挖方路基坡顶的视土质而异，以免影响边坡稳定。
3) 排水沟： 排水沟是用来引出路基附近低洼处积水的沟渠，排水沟一般为直线，沟底纵坡不小于0.5%，排水沟距路基坡角大于2m,边坡平台应做成2~5%的向内侧倾斜的排水坡度。
4) 急流槽： 路基边坡应设急流槽，以排除路堤边坡的积水，急流槽设置间距为50m。
第四章 桥梁工程

本路段共有桥梁三座：K84+945岩湾高架桥、K85+130分离式立体交叉和K85+790歇下坝中桥。岩湾高架桥为3×25m预应力混凝土T梁桥，歇下坝中桥为3×25m预应力简支T梁桥。 见附图中的桥梁布置图。
K84+945岩湾高架桥为跨越湘黔线的高架桥，应合理组织施工，保障火车的顺利通过。
K85+790歇下坝中桥所在地点为一条小河，采用预应力空心板桥建筑高度小，可以降低桥头引道路堤高度和缩短引道的长度；外形简单，制作方便，既便于采用土模技术，有便于进行工厂化成批生产；重量不大，架设方便。因此采用预应力空心板桥是一种比较理想的方法，在施工时，可视当地情况可在现场预制空心板，如果工厂离施工现场不远，也可以在工厂预制。

第五章 路面设计

§5.1 概述
为了保证高速公路最大限度懂得满足车辆运行的要求，提高车速，增强安全性和舒适性，降低运输成本和延长道路使用年限，要求路面具有一系列的基本性能：
1) 承载能力 路面结构应具有足够的强度以抵抗车轮荷载引起的各种部位的各种应力，保证不发生压碎、拉断、剪切等各种破坏。
2) 稳定性 新建路面结构在大气之中，经常受到大气温度、降水与湿度变化的影响，结构物的物理、力学性质将随之发生变化，处于另一种不稳定状态。为了使路面能抵抗这种不稳定性，就要采取相应的措施以确保里面具有足够的稳定性。
3) 耐久性 路面在车辆荷载的反复作用与大气水温周期性的重复作用下，路面将车辙，其材料将发生老化等现象，而引起路面结构破坏，因此需精心施工、长年养护。
4) 表面平整度 路面平整度是影响行车安全，行车舒适性以及运输效益的重要使用性能。对于高速公路则要求更高。为了减少振动冲击力。提高行车速度和增进行车舒适性、安全性，路面应保持一定的平整度。
5) 表面抗滑性能 路面表面要求平整，但不宜光滑，车轮与路面之间缺乏足够的附着力或摩擦力雨天高速行车，车轮易产生空转或打滑，以至于引起交通事故。因此对于高速公路路面要具有一定的抗滑性能。
§5.2 沥青路面设计
5.2.1 累计标准轴次计
1). 确定累计标准轴次
计算设置： 根据交通量计算
根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》3.0.3条与3.0.4条的规定计算累计标准轴次 Ne
(1) 交通参数
公路等级： 高速公路
路面等级： 高级路面
设计年限： 15 年
建设期限： 2 年
年平均增长率： 6.2 %
车道特征： 四车道
车道系数： 0.40
(2) 交通量组成
交通量组成、汽车计算参数及轴载换算计算结果表
序号
汽车
名称
交通量 次/日 Ni
汽车总重（KN）
轴位
轴重（KN）
轮组 (个)
轴数(根)
轴距（m）
弯沉及沥青面层换算交通（轴次/日）
基层拉应力换算交通量
（轴次/日）
1
五十铃EXR18
96
360.00
前轴
60.00
1
1

66.59
29.83
后轴
100.00
2
3
>3m
288.00
288.00
2
日野KB222
720
154.50
前轴
50.20
1
1

229.92
53.72
后轴
104.30
2
1

864.71
1008.34
3
黄河JN150
560
150.60
前轴
49.00
1
1

160.96

后轴
101.60
2
1

600.03
635.83
4
东风EQ140
498
92.90
前轴
23.70
1
1

后轴
69.20
2
1

100.39
26.19
5
解放CA50
576
92.90
前轴
28.70
1
1

16.16

后轴
64.20
2
1

83.79
16.62
6
北京BJ130
1320
40.80
前轴
13.40
1
1

后轴
27.40
2
1

4.73

7
大客车CA50
813
96.90
前轴
28.70
1
1

22.81

后轴
68.20
2
1

153.83
38.05
8
吉尔130
560
85.25
前轴
25.75
1
1

9.80

后轴
59.50
2
1

58.52
8.80
9
小客车SN130
2560
34.50
前轴
11.50
1
1

后轴
23.00
1
1

合计
7703

2660.24
2105.37

(3) 累计标准轴次计算结果
以设计弯沉值为指标及沥青层层底拉应力验算时： Ne = 11153604 轴次
进行半刚性基层层底拉应力验算时： Ne = 8827188 轴次
5.2.2地基为中湿状态：
a 方案一：
2). 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标
(1) 设计指标各系数
公路等级： 高速公路 公路等级系数： 1.0
面层类型： 热拌沥青碎石路面 面层类型系数： 1.1
基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0
沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0
(2) 设计指标
a. 设计弯沉值： ld = 25.71 (0.01mm)
b. 抗拉强度结构系数
对沥青混凝土面层： Ks = 3.1965
对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.0329
对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.6137
3). 确定土基回弹模量
计算设置： 按规范计算
(1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土 组 类 型 ： 粘质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 1.00
(2) 根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划： IV-5 区
土 组 类 型 ： 粘质土
土基回弹模量提高系数： 25.0 %
土基回弹模量： E0 = 40.6 MPa
4). 确定结构设计参数
(1) 基本参数
路基路面结构总层数：
结构设计层位： 4
(2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数
5). 确定最小防冻厚度
计算设置： 不进行验算
6). 设计结果
按设计弯沉设计, h4 = 18.4 cm。
已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求
7). 验算结果
(1) 选定厚度为： h4 = 20 cm
(2) 验算结果
计算弯沉值为： ls = 24.60 (0.01mm)
设计弯沉值为： ld = 25.71 (0.01mm),
满足路面整体刚度指标要求
第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.215 MPa
容许拉应力值为：σR1 = 0.438 MPa
满足第 1 层路面验算指标要求
第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.077 MPa
容许拉应力值为：σR2 = 0.313 MPa
满足第 2 层路面验算指标要求
第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.039 MPa
容许拉应力值为：σR3 = 0.250 MPa
满足第 3 层路面验算指标要求
路 面 结 构 层 设 计 参 数 表
层位
材料名称
材料类型
厚度（cm）
抗拉模量
劈裂强度

容许拉应力
20
15
1
细粒式沥青混凝土
沥青混凝土
4.0
1400.0
2000.0
1.4
0.438
2
中粒式沥青混凝土
沥青混凝土
5.0
1200.0
1900.0
1.0
0.313
3
粗粒式沥青混凝土
沥青混凝土
6.0
1100.0
1400.0
0.8
0.250
4
水泥稳定碎石
稳定集料
设计层
1500.0
非沥青混凝土
0.5
0.246
5
二灰砂砾
稳定集料
18.0
1500.0
非沥青混凝土
0.60
0.295
6
土基

40.6

第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.056 MPa
容许拉应力值为：σR4 = 0.246 MPa
满足第 4 层路面验算指标要求
第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.182 MPa
容许拉应力值为：σR5 = 0.295 MPa
满足第 5 层路面验算指标要求
8). 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
1 细粒式沥青混凝土 4.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2 中粒式沥青混凝土 5.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3 粗粒式沥青混凝土 6.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4 水泥稳定碎石 20.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5 二 灰 砂 砾 18.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6 土 基
b 方案二：
2). 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标
(1) 设计指标各系数
公路等级： 高速公路 公路等级系数： 1.0
面层类型： 热拌沥青碎石路面 面层类型系数： 1.1
基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0
沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0
(2) 设计指标
a. 设计弯沉值： ld = 25.71 (0.01mm)
b. 抗拉强度结构系数
对沥青混凝土面层： Ks = 3.1965
对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.0329
对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.6137
3). 确定土基回弹模量
计算设置： 按规范计算
(1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土 组 类 型 ： 粘质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 1.0
(2) 根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划： IV-5 区
土 组 类 型 ： 粘质土
土基回弹模量提高系数： 25.0 %
土基回弹模量： E0 = 40.6 MPa
4). 确定结构设计参数
(1) 基本参数
路基路面结构总层数：
结构设计层位： 4
(2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数
5). 确定最小防冻厚度
计算设置： 不进行验算
6). 设计结果
按设计弯沉设计, h4 = 17.4 cm。
已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求
7). 验算结果
(1) 选定厚度为： h4 = 19 cm
(2) 验算结果
计算弯沉值为： ls = 24.60 (0.01mm)
设计弯沉值为： ld = 25.71 (0.01mm),

路 面 结 构 层 设 计 参 数 表
层位
材料名称
材料类型
厚度（cm）
抗拉模量
劈裂强度

容许拉应力
20
15
1
细粒式沥青混凝土
沥青混凝土
4
1400.0
2000.0
1.40
0.438
2
中粒式沥青混凝土
沥青混凝土
5
1200.0
1900.0
1.00
0.313
3
粗粒式沥青混凝土
沥青混凝土
6
1100.0
1400.0
0.80
0.250
4
水泥稳定碎石
稳定集料
18.0
1600.0
非沥青混凝土
0.50
0.246
5
石灰粉煤灰稳定碎石
稳定集料
设计层
1600.0
非沥青混凝土
0.65
0.320
6
中液限粘土

40.6

满足路面整体刚度指标要求
第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.215 MPa
容许拉应力值为：σR1 = 0.438 MPa
满足第 1 层路面验算指标要求
第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.077 MPa
容许拉应力值为：σR2 = 0.313 MPa
满足第 2 层路面验算指标要求
第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.039 MPa
容许拉应力值为：σR3 = 0.313 MPa
满足第 3 层路面验算指标要求
第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.052 MPa
容许拉应力值为：σR4 = 0.246 MPa
满足第 4 层路面验算指标要求
第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.182 MPa
容许拉应力值为：σR5 = 0.320 MPa
满足第 5 层路面验算指标要求
8). 路面结构图
层号 材 料 名 称 厚度(cm)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
1 细粒式沥青混凝土 4.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2 中粒式沥青混凝土 5.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
3 粗粒式沥青混凝土 6.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
4 水泥稳定碎石 19.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
5 石灰粉煤灰稳定碎石 19.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
6 中 液 限 粘 土
c 方案三：
2). 确定路面设计弯沉值与抗拉强度结构系数
根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》7.0.2条与7.0.3条的规定计算设计指标
(1) 设计指标各系数
公路等级： 高速公路 公路等级系数： 1.0
面层类型： 热拌沥青碎石路面 面层类型系数： 1.1
基层类型： 半刚性基层、底基层总厚度≥20cm 基层类型系数： 1.0
沥青混凝土级配类型： 细粒式沥青混凝土 级配类型系数： 1.0
(2) 设计指标
a. 设计弯沉值： ld = 25.71 (0.01mm)
b. 抗拉强度结构系数
对沥青混凝土面层： Ks = 3.1965
对无机结合料稳定集料类： Ks = 2.0329
对无机结合料稳定细粒土类： Ks = 2.6137
3). 确定土基回弹模量
计算设置： 按规范计算
(1) 根据《公路沥青路面设计规范》中表6.1.2-1“土基干湿状态的稠度建议值”
土 组 类 型 ： 粘质土
路基干湿状态： 中湿状态
土基土质稠度： Wc = 1.00
(2) 根据《公路沥青路面设计规范》中附表E2“二级自然区划各土组土基回弹模量参考值 (MPa)”
公路自然区划： IV-5 区
土 组 类 型 ： 粘质土
土基回弹模量提高系数： 25.0 %
土基回弹模量： E0 = 40.6 MPa
4). 确定结构设计参数
(1) 基本参数
路基路面结构总层数：
结构设计层位： 4
(2) 根据《公路沥青路面设计规范(JTJ014-97)》的建议值确定各结构层设计参数
路 面 结 构 层 设 计 参 数 表
层位
材料名称
材料类型
厚度（cm）
抗拉模量
劈裂强度

容许拉应力
20
15
1
细粒式沥青混凝土
沥青混凝土
4.0
1400.0
2000.0
1.40
0.438
2
中粒式沥青混凝土
沥青混凝土
5.0
1200.0
1900.0
1.00
0.313
3
粗粒式沥青混凝土
沥青混凝土
6.0
1100.0
1400.0
1.00
0.313
4
水泥稳定砂砾
稳定集料
设计层
1600.0
非沥青混凝土
0.50
0.246
5
二灰碎石
稳定集料
18.0
1600.0
非沥青混凝土
0.65
0.320
6
土基

40.6

5). 确定最小防冻厚度
计算设置： 不进行验算
6). 设计结果
按设计弯沉设计, h4 = 17.5 cm。
已满足第 1 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 2 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 3 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 4 层容许拉应力验算指标要求
已满足第 5 层容许拉应力验算指标要求
7). 验算结果
(1) 选定厚度为： h4 = 18 cm
(2) 验算结果
计算弯沉值为： ls = 25.33 (0.01mm)
设计弯沉值为： ld = 25.71 (0.01mm),
满足路面整体刚度指标要求
第 1 层计算拉应力值为： σ1 = -0.218 MPa
容许拉应力值为：σR1 = 0.438 MPa
满足第 1 层路面验算指标要求
第 2 层计算拉应力值为： σ2 = -0.082 MPa
容许拉应力值为：σR2 = 0.313 MPa
满足第 2 层路面验算指标要求
第 3 层计算拉应力值为： σ3 = -0.045 MPa
容许拉应力值为：σR3 = 0.250 MPa
满足第 3 层路面验算指标要求
第 4 层计算拉应力值为： σ4 = 0.057 MPa
容许拉应力值为：σR4 = 0.246 MPa
满足第 4 层路面验算指标要求
第 5 层计算拉应力值为： σ5 = 0.199 MPa
容许拉应力值为：σR5 = 0.320 MPa
满足第 5 层路面验算指标要求
8). 路面结构图

层号 材 料 名 称 厚度(cm)
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
1 细粒式沥青混凝土 4.0
━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━
2 中粒式沥青混凝土 5.0
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3 粗粒式沥青混凝土 6.0
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4 水泥稳定砂砾 18.0